На протяжении последнего десятилетия после многочисленных пожаров в жилых и общественных зданиях, интерес при проектировании конструкций подверженных высоким температурам возрос. В следствии, происходит отрицательное комбинированное воздействие на человека удушающих и отравляющих газов в процессе горения, а так же воздействие повышенных температур.
Основные причины большого количества пожаров являются аварийное состояние жилищного фонда Российской Федерации, а так же отсутствие необходимой системы оповещений о пожаре.
Большому влиянию высоких температур при пожаре в зданиях и сооружения подвержены строительные конструкции. В настоящее время в связи с возведением большого количества монолитных зданий и сооружений, именно железобетонные конструкции чаще всего подвержены разрушению под действием высоких температур горения. Бетон, один из самых распространенных строительных материалов, также является отличным огнестойкий материал. Он не горюч и обладает низкой теплопроводностью, а это означает, что занимает много времени для того, чтобы огню повлиять на его структурную, несущую способность. Несмотря на это, в железобетонных конструкциях появляются такие признаки воздействия пожара на конструкцию как: трещины, отколы, оголение арматуры и смещение конструкций.
В связи с этим необходимо определить техническое состояние строительных конструкций и выбрать способы их усиления. Если данные действия не будут произведены, может произойти полное разрушение конструкций, приводящее к большим жертвам.
Следовательно, в настоящее время необходимо применение современных методов усиления строительных конструкций. Усиление железобетонных конструкций может осуществляться различными методами. Такие методы принято делить на традиционные, инновационные и комбинированные. Наиболее подходящий метод определяется после проведения экспертизы объекта.
Традиционные методы.
К традиционным методам усиления строительных конструкций относятся:
- Обетонирование (нанесение слоя бетона с целью увеличения площади сечения и, как следствие, прочности конструкции);
- Усиление стальным прокатом (усиление швеллерами, уголками, усиление стен стальными тяжами и т.д.);
- Установка дополнительных несущих элементов (например, распорок при усилении колонн);
Традиционные методы трудоемкие, а их надежность не достигает нужного уровня, по сравнению с инновационными методами.
Инновационные методы.
Инновационные методы – усиление конструкций с помощью различных композитных материалов (углепластика), инъектирование и усиление преднапряжёнными канатами.
Усиление углепластиком - одним из способов восстановления несущих строительных конструкций является усиление углепластиками. При осуществлении работ данного типа используется материал на основе высокопрочных углеродных волокон.
Он характеризуется высокой прочностью и не подвержен коррозии, что в сочетании с низким весом, обеспечивает неоспоримые преимущества по сравнению с металлом. Отличие традиционных способов усиления несущих строительных конструкций, усиление углепластиками не увеличивает сечение усиливаемых элементов, что имеет большое значение не только в случае промышленных зданий и сооружений, но, что особенно важно, в жилом, коммерческом и административном строительстве. Усиление углепластиком подходит для конструкций любого вида и сечения. Основным недостатком усиления конструкций углепластиком является его высокая стоимость.
Инъектирование – современный способ восстановлений трещин в бетонных конструкциях. Он заключается в заполнении трещин полимерными составами, при помощи специального оборудования. Заполнение трещин предотвращает процесс коррозии , от проникновения влаги и дальнейшего разрушения строительной конструкции . В качестве заполнителя используются смеси на основе эпоксидных смол, полимерцементных составов и полиуретана. Эпоксидные смолы могут проникать в микроскопические дефекты, толщина которых составляет менее 0,5 мм. Во время инъектирования полицементными материалами, специальный цементный раствор подается под давлением, что позволяет ему проникнуть во все полости и поры, некоторые из которых могут быть скрытыми.
Усиление преднапряженными канатами - применяется преимущественно для укрепления перекрытий зданий. Суть метода заключается в использовании предварительно напряженных элементов (канатов), знак напряжения в которых противоположен знаку от эксплуатируемой нагрузки. Также метод широко используется при ремонте бетонных мостов.
Использование инновационных методов в сравнении с традиционными методами, увеличивают прочность и долговечность железобетонных конструкций, а также сокращает расходы на ремонт зданий и сроков выполнения работ. Именно экономичность инновационных методов восстановления строительных конструкций диктует их широкое применение в России, а так же за рубежом
