Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Обследование и реконструкция железобетонных и каменных конструкций эксплуатируемых зданий и сооружений

..pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
18.58 Mб
Скачать

а

As;>czd=3J3$ С/*/2

( 3&/2 А-Ш)

Astad = 4,52 сл£

(4Ф<2А-Ш )

om euifbf

\ As =3,08cflf‘

(2Ф14А-5!)

A s - / 5 , 2 с л /2

/ (4 Ф22 A-IE)

Рис. 5.30. Сечение балки

к примеру расчета усиления:

а — монолитной ж елезобетонной

обоймой;

б — наращиванием

 

в

сжатой

зоне

 

As,ad = —

13^’— ] /

 

— 433,5 =

67,05 — 63,75 = 3,3 см2.

Принимаем 3 0

12 А -Ш (-Л*

=

3,39 см2). В сжатой зоне по конструктив­

ным соображениям принимаем 2 0

 

12 А -Ш (A s = 2,26 см2).

181

Проверяем правильность применения формул при расчете (при этом дополни­ тельную арматуру в сжатой зоне можно не учитывать).

Из формулы (5.14)

Г365 (15,2 + 3.39)1

39 X 0,9 X 1475 ~ 13,3 см*

По условию 0,5 (Л — х ) = 0,5 (62 — 13,3) = 24,3 см > 8 см. Следовательно, формулы (5.11) — (5.13) применены правильно.

В такой же последовательности и по тем же формулам может быть выполнен

расчет усиления балки наращиванием в растянутой зоне.

 

 

в) Усиление наращиванием в сжатой зоне балки (рис. 5.30,о)

 

По формуле (5.16)

определяем необходимую толщину наращивания:

 

 

31500000

 

 

d ~

15,2 X 365’"(100) ~ 47 “I" 0,5 X 13,56 -

16,55 см‘

 

Принимаем d =

16,0 см.

 

( Лs =

Наращивание из конструктивных соображений армируем 4 0 12 A-III

= 4,52 см2)

и привариваем дополнительную арматуру

к существующей

с по­

мощью отгибов.

 

 

 

Пример 3. Требуется: запроектировать усиление балки для обеспечения проч­ ности наклонных сечений путем приклейки поверхностно-оклеечного стеклоплас­ тика. Б данном случае исходные данные приняты из примера 2.

Решение: геометрические размеры элементов усиления определяем из условия

(5.40). Из решения примера 2 [Q] = 163,5 кН. Тогда величина

поперечной силы,

которую должны воспринять элементы усиления, равна Q =

210,0 — 163,5 =

= 46,5 кН.

Из условия (5.40) определяем геометрические и прочностные характеристики

усиления.

46,5

 

 

30 X 94/47 — 0,367 кН/см>

где

bf = 30 см;

е0 = 2/гс = 2 X 47 =

94 см.

По

табл. 14 [33]

принимаем усиление из

двух слоев стеклоткани СТ-Н.

5.5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАЗЛИЧНЫХ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ РЕМОНТА ПОВРЕЖДЕННЫХ КОНСТРУКЦИИ

1. Области применения, свойства и компоненты полимерных составов

В последние годы наряду с традиционно применяемыми мате­ риалами для усиления, ремонта и восстановления железобетонных и каменных конструкций все более широкое применение находят полимерные клеи, растворы и бетоны. Целесообразность примене­ ния полимерных составов устанавливается в зависимости от кон­ кретных условий эксплуатации конструкций, наличия материалов и обеспечении условий для работы с их компонентами. В связи с повышенной стоимостью полимерных материалов их применение должно ограничиваться случаями, когда цементные композиции не могут быть использованы, вследствие низкой механической проч­ ности, недостаточной адгезии к ремонтируемой поверхности, огра­ ниченными сроками проведения ремонтных работ, необходимостью повышения химической стойкости и абразивостойкости ремонти­

182

Назначение

компонента

1

Связующее

Мономер

Замедлитель

испарения

Пластификаторы

Разбавители

Инициаторы и ускорители полимеризации (отверднтели)

Модификаторы

Основные компоненты полимеррастворов

Таблица 5.2

 

Техническое

название,

 

ГО С Т или Т У

 

марка

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

3

Эпоксидная смола ЭД-20 или

ГО С Т

10587— 84

ЭД-16

 

 

 

 

 

 

Эпоксидная смола ЭИС-1

Т У

38-109-1— 71

Эпоксидная смола УП-5-177

Т У

6-05-241-31— 74

Композиция С П РУТ-5 М

Т У

88 У С С Р 193.006-77

Фурано-эпоксидная смола

Т У

6-05-211-1313— 82

ФАЭИС-30

 

 

 

 

 

Портландцемент М400 или

ГО С Т

10178— 76*

М500

 

 

 

 

 

 

Метилметакрилат М М А

ГО С Т

20370— 74

Парафин

 

 

 

Г О С Т

16940— 74

Бутадненакрилонитрильный

Т У

38-103-16— 70

каучук C K H -1 8 -IA или

 

 

 

C K H -26 -IA

 

 

 

 

 

Тиокол НВН -2

 

 

ГО С Т

12812— 80

Полиэфир М ГФ -9

 

 

Т У

6-01-450— 70

Д ибутилф талат

 

 

ГО С Т 8728-77Е

Алифатический эпоксидный

М Р Т У

6-05-1223— 69

олигомер

Д Э Г-1

 

 

 

 

 

Полнэтиленполиамин

(П Э П А )

Т У

6-02-594— 70

УП-5-179

 

 

 

Т У

6-05-241-31— 74

Триэтаноламин

 

 

М Р Т У

6-02-403— 67

Перекись бензола

 

 

ГО С Т

14888— 78

Гидроперекись изопропил­

М Р ТУ

38-2-5-66

бензола (гипериз)

 

 

 

 

 

Нафтенат кобальта (Н К )

Т У

6-05-1075— 76

Динитрил

азоизомасляной

М Р ТУ

6-14-237— 69

кислоты

 

 

 

 

 

 

Диметиланилин

 

 

ГО С Т

2168— 83

Кубовые

остатки

гексаметил-

ГУ

133-03-20— 71— 83

диамина

(ГМ Д А )

 

 

 

 

 

Окснэтилцеллюлоза

 

ГУ

6-05-221-317— 74

Полистирол порошкообразный

ГО СТ

20282— 74

Полиэфир ТГМ -3

 

 

Г У

6-01-450— 70

Суперпластификатор С-3

Т У

6-14-625— 80

Кремннйорганическая

жидкость

Т У

6-02-696— 76

гкж-ю

 

 

 

 

 

 

184

 

 

Окончание табл. 5.2

1

2

3

Растворители

Ацетон

ГОСТ 2768—79

 

Толуол

ГОСТ 9880—76

Наполнители

Ксилол

ГОСТ 10214—78

Кварцевый песок

ГОСТ 6138—78

 

Строительный песок средней

ГОСТ 8736—77

 

крупности

ТУ 6-12-102—77

 

Тонкомолотый песок, диабаз,

 

андезит, маршалит

 

Антипирены

Винифос

 

Трибутилфосфат

 

2.Полимерные составы для склеивания бетонных

ижелезобетонных конструкций

Традиционные методы омоноличивания бетонных и железобе­ тонных конструкций, связанные с применением композиций на це­ ментном вяжущем, а также со сваркой арматурных стержней, име­ ют следующие недостатки:

длительные сроки твердения; невозможность получения равнопрочного соединения бетон—

бетон; невозможность проведения работ при отрицательных темпера­

турах; невозможность склеивания разнопородных материалов бетон—

листовой материал; невозможность получения равнопрочного соединения арматур­

ных стержней при сварке.

От указанных недостатков позволяет избавиться применение клеевых композиций на основе полимерных связующих. Высокая клеющая способность полимеров позволяет решать многие инже­ нерные задачи, в том числе по усилению и ремонту железобетонных конструкций, по новому — более технологично и планомерно.

Для бетонных и железобетонных конструкций клеевые соедине­ ния могут применяться:

при усилении железобетонных конструкций приклеиванием различных элементов усиления, при усилении поверхностным арми­ рованием;

при ремонте железобетонных конструкций; для обеспечения соединения свежеуложенного бетона и затвер­

девшего.

Для склеивания бетона применяют эпоксидные, полиэфирные и поливинилацетатные клеи. Составы полимерных клеев, применяю­ щихся в бетонных и железобетонных конструкциях и их физико-ме­ ханические показатели приведены в табл. 3.5 3.9 [53].

Склеиваемые бетонные поверхности должны иметь прочность, равную прочности основного бетона, быть сухими, не иметь масля­ ных пятен. Способы обработки указаны в табл. 5.3.

185

Таблица 5.3

Способы подготовки бетонных поверхностей к склеиванию

Способ обработки

Продолжительность

Контроль качества

поверхности

обработки

обработки

Пескоструирование 20—

До обнажения зерен

Визуальный

25%-ным раствором соляной

заполнителя

 

кислоты с последующей

 

 

промывкой и сушкой

 

 

Удаление масляных пятен

До удаления пятен

Лакмусовой бумагой

10%-ным раствором каусти­

 

на нейтральность

ческой соды с последующей

 

среды

промывкой и сушкой

 

 

Реверсивной пневматичес­

Д о обнажения зерен

Визуальный

кой щеткой с последующим

заполнителя

 

обдувом

 

 

3. Полимерные клеи для обеспечения адгезии старого бетона со свежеуложенным

При ремонте железобетонных конструкций часто встречается необходимость обеспечения прочного сцепления нового бетона со ста­ рым. Такое соединение применяется при усилении конструкций ме­ тодом наращивания сечения, омоноличивания, бетонировании за­ щитного слоя арматуры и т. д.

Определение прочностных характеристик образцов, омоноличенных цементными композициями (с механической или химической обработкой бетонных поверхностей), показало, что прочность кон­ такта между старым и новым бетоном во всех случаях ниже проч­ ности нового и старого бетона. При испытаниях на сдвиг разруше­ ние происходит по контакту между швами. При испытании на моро­ зостойкость было отмечено, что аналогичные разрушения в них про­ исходят еще до механических испытаний после воздействия 50— 100 циклов переменного замораживания — оттаивания.

Специальные мероприятия, применяемые при соединении бето­ нов (декарбонизация поверхности старого бетона, насечка поверх­ ности, виброукладка смеси), не обеспечивают полного омоноличива­ ния, и достигается это лишь обмазкой поверхности старого бетона эпоксидными композициями. При подборе композиций для обеспе­ чения адгезии старого и нового бетонов следует учитывать щелоч­ ную среду и высокую влажность в зоне контакта. В основном для этой цели применяют эпоксидные клеи, в состав которых входят в качестве отвердителя аминофенол АФ-2, а также поверхностно-ак­ тивные вещества типа ОП-7. Составы клеев для повышения адгезии старого бетона со свежеприготовленным приведены в табл. 5.4.

Способы подготовки бетонных поверхностей при устройстве ад­ гезионной обмазки те же, что и для склеивания бетона.

1S6

Таблица 5.5

Составы полимерных композиций для ремонта железобетонных конструкций, часть по массе

Номерсостава)

Наиме­ нование

Содер­ жание

 

Связующее

I

2

3

1

Эпоксид-

100

 

пая смола

 

 

ЭД-20

 

2

ЭД-20

100

Пластификатор Отвердитель

Наиме­ нование

Содер­ жание

Наиме­ нование

Содер­ жание

4

5

6

7

Дибутил-

20

Полиэти-

12,5

фталат

 

ленполиа-

 

 

мин

 

 

 

 

Полиэфир

20

То же

10

МГФ-9

 

 

 

Ускоритель

i 5

Содер­ жание

В §

£ И

 

S я

 

8

9

Наполнитель

i

5

Содер­ жание

в

к

£

*

 

S Я

 

3 §

 

10

11

r

- J

Заполнитель

Наиме­ нование

Содер­ жание

12

13

__

___

Назначение

14

Инъецирование трещин раскрытием 0,5—1 мм

То же

3*

ЭД-16

100

Дибутил-

20

 

10

 

8

Инъецирование трещин

4

ЭД-20

100

фталат

 

 

30

 

раскрытием до 0,5 мм

Фурило-

30

 

Хлорное

Инъецирование трещин

 

 

 

вый спирт

 

 

 

железо

 

 

 

 

 

при отрицательных

5

 

 

 

 

Аминофе- 20Нафтенат

 

 

 

температурах

ЭД-20

100

Полиэфир

20

5

Инъецирование трещин

6

 

 

МГФ-9

 

нол АФ-2

25

кобальта

 

 

 

 

раскрытием 0,5 мм

Смола

100

--.

Гипериз

5

Инъецирование трещин

7

ЛКС-1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

во влажных условиях

Смола

100

Гипериз

5

---

---

---

—"*

То же

8

ЛКС-1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Смола

100

--.

Гипериз

5

Нафтенат

5

Молотый

50—

Инъецирование трещин

 

 

ИКАС-3

 

 

 

 

 

кобальта

 

песок,

200

 

 

раскрытием 1 мм, запол­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

цемент,

 

 

 

нением каверн

андезит

* В состав введен растворитель -— 10 частей по массе ацетона

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Биоповреждения в строительстве / Под ред. Ф. М. Иванова, С. Н. Торши­

на. —

М .: Стройиздат,

1984.

 

 

 

 

2. Гимадетдинов К. И. Прочность сжатых элементов с повреждениям!!, сим

жающими сцепление

арматуры

с бетоном: Дис. . . . канд.

техн. наук. —

М.,

1990. — 178 с..

 

 

 

 

 

3.

Г О С Т

15476 —

79*. Управление качеством продукции. Основные понятия.

Термины и определения. — М.: Изд-во стандартов, 1986.

 

 

4. Г О С Т

22690.0— 77 . . . ГО С Т

22690. 4— 77. Бетон тяжелый. Методы опре­

деления прочности без

разрушения

приборами механического

действия. —

М.:

Изд-во стандартов, 1977.

 

 

 

 

5. ГО С Т

10180— 78. Бетоны. Методы определения прочности на сжатие к рас­

тяжение. —

М .: Изд-во стандартов, 1979.

 

 

6. ГО С Т

21243— 75. Бетоны. Определение прочности методом отрыва со

ска­

лыванием. —

М .: Изд-во стандартов, 1976.

 

 

7. ГО С Т

12004— 81. Сталь арматурная. Методы испытания на растяжение —

.М д Изд-во стандартов,

1981.

 

 

 

 

’ 8. ГО С Т

530— 80. Кирпич и камни керамические. Технические условия. —

М .:

Изд-во стандартов, 1980.

 

 

 

 

9.

ГО С Т 379— 79. Кирпич

и

камни силикатные. Технические условия. — М .:

Изд-во стандартов, 1979.

 

 

 

 

10. ГО С Т

4001— 84.

Камни стеновые из горных пород. Технические условия.

— М.: Изд-во стандартов, 1984.

 

 

 

 

11. ГО С Т 6133— 84. Камни бетонные стеновые. — М.: Изд-во стандартов,

1984.

12. ГО С Т

8462— 85. Материалы стеновые. Методы определения пределов проч­

ности при сжатии и изгибе. — М .: Изд-во стандартов, 1985.

13.ГО С Т 5802— 86. Растворы строительные. Методы испытаний. — М .: Изд-во стандартов, 1986.

14.ГО С Т 24332— 80. Кирпич и камни силикатные. Ультразвуковой метод оп ­ ределения прочности при сжатии. — М .; Изд-во стандартов, 1980.

15. ГО С Т 18105— 86. Бетоны. Правила контроля прочности. — М.: Изд-во

стандартов,

1986.

16. ГО С Т

8829— 85. Конструкции и изделия бетонные и железобетонные сбор­

ные. Методы испытания нагружением и оцепка прочности, жесткости и трещиностойкости. — М .: Изд-во стандартов, 1985.

17.Гроздов В. Т. Приближенный способ учета некоторых дефектов монтажа элементов железобетонных каркасов зданий на усилия в колоннах // Изв. вузов. Строительство и архитектура. — 1990. — № 2. — С. 12— 15.

18.Гроздов В. Т. Определение дополнительных усилий в колоннах многоэтаж­ ных каркасных зданий при смещении осей ригелей из плоскости рамы // Изв. ву­

зов. Строительство и архитектура. — 1990. — № 12. — С. 3— 5.

19.Долндзе Д . Е. Испытания конструкций и сооружений: Учеб, пособ. для вузов. — М.: Высшая школа, 1975. — 252 с.

20.Кашкаров К. П. Контроль прочности бетона и раствора в изделиях и со­ оружениях. — М.: Стройиздат, 1967. — 96 с.

21.Комисарчик Р. Г. Методы технического обследования ремонтируемых зда­ ний. — М.: Стройиздат, 1975. — 87 с.

22.Коревицкая М. Г. Неразрушающие методы контроля качества железобе­

тонных конструкций:

Учеб, пособ. для П ТУ . — М.:

Высш. шк., 1989. — 79 с.

23. Методические

рекомендации по усилению

железобетонных конструкций

зданий и сооружений

на основе анализа и обобщения существующего опыта.

Харьков, 1984. — 204 с.

24. Мизернюк Б. Н. Результаты оценки несущей способности железобетонных конструкций // Совершенствование конструктивных форм, методов расчета л проектирования железобетонных конструкций / Н И И Ж Б , 1983. — С. 150— 155.

25. Мильян Я- А. Исследование эксплуатационной стойкости железобетонных конструкций в животноводческих зданиях: Дне. . . > канд. техн. иаук/Таллинский ПИ . Таллинн, 1983.

190

Соседние файлы в папке книги