Jak udělat joint na Carbonu?

Otázka, jak nalepit uhlíková vlákna, aby výztužná vrstva měla správnou pevnost, je důležitá pro stavitele pracující s materiálem. Uhlíkové vlákno sestávající ze strukturovaných uhlíkových atomů se stalo zásadně novým funkčním řešením pro zpevnění kapitálových předmětů. Takový systém vnější výztuže pomáhá výrazně zlepšit vlastnosti budov, ale je důležité přísně dodržovat veškerou technologii pro instalaci výztužných materiálů. Z toho také vyplývá správný výběr pojiv.

Vlastnosti a výhody uhlíkových vláken

Uhlíkové vlákno je kompozit, který je vyroben z uhlíkových vláken o tloušťce asi 5-16 mikronů. Struktura vláken uhlíkových atomů pomáhá srovnat vlákna, která se spojují do oku neviditelných krystalů. Díky speciální technologii výroby materiálu a vícestupňové instalaci pomocí speciálního lepidla poskytuje vyztužení uhlíkovými vlákny působivé výsledky. Práce s uhlíkem je v mnoha ohledech snazší, přičemž jeho pevnost je 3-5x větší než u oceli.

Kompozitní výztuž lze aplikovat na konstrukce vyrobené z různých materiálů:

• Beton,
• Železobeton,
• Kov,
• Strom,
• Cihla, kámen.

Na rozdíl od kovových nebo betonových konstrukcí má uhlíková vlákna minimální hmotnost. To zaručuje nízké zatížení základu a prodlužuje jeho životnost bez vyztužení. Mezi další výhody materiálu patří chemická inertnost a biologická stabilita. Uhlíkové vlákno nerezaví, neoxiduje a nebojí se vlhkosti a slunečního záření. Své vlastnosti si zachovává po celá desetiletí.

Když víte, jak pracovat s uhlíkovými vlákny, můžete vyztužené konstrukci poskytnout dlouhotrvající službu bez deformace. Zároveň se nezmění geometrie a plocha budovy: lamely a panely vyrobené z kompozitního materiálu mají malou tloušťku a nevedou k přeměně prostor.

V evropských zemích se uhlíková vlákna rozšířila již v 80. letech 20. století, ale do Ruska se dostala teprve asi před XNUMX lety. Přesto se materiál již rozšířil v řadě průmyslových odvětví. Patří mezi ně občanská a průmyslová výstavba, automobilový průmysl, výroba letadel a vesmírný sektor.

Vlastnosti instalace uhlíkových vláken

Ve stavebnictví se uhlíkové vlákno používá ve formě tkaniny nebo pásky jednosměrného a obousměrného tkaní. Při interakci speciálního lepidla z uhlíkových vláken s materiálem tvoří plátno spolehlivé spojení, zvyšující nosnost konstrukce. Jako pojiva se používají epoxidové sloučeniny (pojiva). A všechna vlákna uhlíkové tkaniny musí být přísně rovnoběžná. Jen tak bude možné získat vysoce kvalitní výsledek zesílení.

Zesílení konstrukcí lze provést:

Po vodorovném úseku s páskami nebo tkaninami s jednosměrným nebo obousměrným tkaním se specifickým výškovým krokem;

• Ve svislém směru podepřená zaoblením nebo zkosením v rozích sloupu;
• Jako potrubí k hlavě sloupu (kolmo nebo pod úhlem 45 stupňů vzhledem ke směru, ve kterém působí destruktivní síla);
• Ve smíšeném formátu.

Výběr typu uhlíkové pásky nebo lamely se provádí po provedení kontroly objektu. V jejím průběhu se zjišťují faktory destrukce, vektor destrukčního zatížení, míra deformace objektu. Směr vláken CFRP musí tomuto selhání odolávat.

Když je určena úroveň a příčiny deformace, inženýři sestaví mapu poškození. Konstrukce je vyložena instalací dalších podpěr nebo jiných podobných prvků. Poté se vytvoří schéma opravy a posílení. V této fázi, před nalepením uhlíku na povrch, se provádí následující:

• Čištění od prachu, mastnoty, zbytků stavebních materiálů;
• Utěsnění trhlin do velikosti 0,3 mm;
• Injektáž trhlin do velikosti 5 mm;
• Čištění výztužného rámu od stop koroze a prachu;
• Základní nátěr;
• Utěsnění opravnou hmotou.

Pro vyztužení sloupů, podlahových desek a nosníků uhlíkovými vlákny je nutné vytvořit páskování z uhlíkové tkaniny. Orientace vláken se volí ve směru maximálního zatížení. Pokládka předem nařezaných desek z uhlíkových vláken se provádí na lepicí základ z epoxidové pryskyřice. Po polymeraci lepidla se vytvoří pevné spojení stavební konstrukce s nitěmi uhlíkové tkaniny. A část sil působících na konstrukční prvek je vnímána kompozitním materiálem, nikoli samotným sloupem.

Důležité nuance technologie

Před lepením uhlíkových vláken na povrch stavebního předmětu, který má být vyztužen, je třeba zvolit způsob práce – mokrý nebo suchý.

• Při metodě mokré instalace se lepidlo nanáší na předem očištěný, označený povrch předmětu, který má být zpevňován. Poté se na ošetřovanou plochu nalepí lamely nebo pásky z uhlíkových vláken.
• Při suchém způsobu se uhlíková fólie přilepí na povrch a poté se pokryje lepidlem.

V obou případech se používá epoxidová pryskyřice. Důvodem je, že tato látka je univerzální pro zpevňování konstrukcí z jakýchkoli materiálů – od kovu a betonu po dřevo a cihly. Epoxidové lepidlo na uhlíková vlákna poskytuje vysokou přilnavost a bezpečně připevňuje plátno k povrchu. Složky pryskyřičných a kompozitních pásek navíc vstupují do chemické reakce, což vede k vysoké tuhosti výztuže. Po vytvrzení vrstvy se stává při malé tloušťce mnohonásobně pevnější než ocel.

Po úplném zaschnutí uhlíkového lepidla (to trvá minimálně 48 hodin při teplotě asi 20 stupňů) se povrch natře hydrofobní sloučeninou. To je nezbytné pro zajištění dodatečné ochrany konstrukce před vlhkostí.

Příprava zesilovacích komponent

Karbonová tkanina je dodávána v rolích, chráněná před nečistotami a prachem polyetylenovou vrstvou. Při odvíjení role kompozitu nebo řezání materiálu je nesmírně důležité jej chránit před znečištěním, protože sníží přilnavost a výsledek nebude dostatečně kvalitní.

Karbonové pásky a pletiva se řežou běžným nožem nebo kovovými nůžkami a karbonové lamely se řežou bruskou s řezným kotoučem na kov.

Lepicí kompozice pro samolepky jsou obvykle dvousložkové. Při míchání dvou složek lepidla je důležité dodržovat návod, např. použít váhu nebo odměrnou baňku. Jedna složka se postupně zavádí do druhé a výsledná směs se neustále míchá.

Nesprávné dávkování materiálů nebo nedodržení pravidel pro přidávání jedné přísady do druhé může způsobit vykypění lepidla. Výrobci dnes obvykle dodávají složky lepidla ve vypočítaných objemech, takže hotovou směs lze získat jednoduchým důkladným promícháním obou složek.

Stavební lepidla na uhlíková vlákna se prodávají v sáčcích. Vyžadují smíchání s vodou podle návodu, jako každý materiál na stavbu a opravu.

Po přípravě lepidla z uhlíkových vláken by mělo být co nejdříve použito. Faktem je, že kompozice rychle mění své chemické vlastnosti, zejména pokud je okolní teplota vyšší než 22 stupňů. Proto byste si měli připravit přesně takové množství směsi, které bude v této fázi práce v následujících hodinách potřeba.

Výhody techniky

Jednou z hlavních výhod vyztužení uhlíkovými vlákny je nízká hmotnost výztužné vrstvy, která nezatěžuje konstrukci. Betonové a kovové rámy a pláště zvyšují zatížení základny, zatímco uhlíková vlákna lze lepit bez zvýšení hmotnosti stavebního projektu.

Všechny komponenty použité k vylepšení této metody jsou šetrné k životnímu prostředí a bezpečné. Lepidla na bázi epoxidové pryskyřice, uhlíková tkanina nevypouštějí toxické látky.

• Monolitická uhlíková vrstva nerezaví, nehnije a je odolná vůči UV záření;
• Při minimální hmotnosti je výztuž mnohem pevnější než ocelové nosné prvky;
• Zastavení provozu zařízení na dlouhou dobu není nutné;
• Práce nevyžadují speciální vybavení ani zemní práce.

Technika má i nevýhody, například nutnost striktního dodržování technologie. Existují také stavební předpisy, SNiP, které je třeba dodržovat při stavebních a opravárenských pracích. A konečně, práce s lepidlem z uhlíkových vláken a samotným plátnem je poměrně obtížná, pokud nemáte konkrétní znalosti a zkušenosti. Profesionálové vědí, jak správně nalepit uhlíková vlákna, aby vyztužení konstrukce poskytlo nejlepší výsledek.

Pokud potřebujete provést práce na obnově budovy pomocí uhlíkových vláken, inspekce a výpočty, stejně jako posílení samotné konstrukce, by měly být svěřeny odborníkům. Náš tým převezme celou řadu úkolů zpevnění uhlíkovými vlákny v Moskvě a Moskevské oblasti.