A szakértő véleménye / 2023. 12. 15.

Épületszerkezetek megerősítése Mapei szálerősítéses polimerekkel

A szálerősítéses polimerek (FRP, Fiber Reinforced Polymers) az úgynevezett kompozitok közé tartoznak, melyekben különböző tulajdonságú anyagok kapcsolódnak egymáshoz. A megoldás lényege, hogy nagyszilárdságú szálakból álló termékeket valamilyen közvetítő anyagba, úgynevezett mátrixba ágyazzák a szakemberek, a szálak veszik fel a szerkezeti elemre ható erők jelentős részét. A szálak lehetnek szénszálak, üvegszálak, aramid szálak, bazalt szálak, vagy nagyszilárdságú acélszálak, a mátrix pedig jellemzően kétkomponensű epoxi gyanta.

Korábban ezeket a nagyszilárdságú szálakat a repülés, az űrkutatás vagy a technikai sportok területén alkalmazták és az áruk elég magas volt. Manapság azonban a gyártási költségek jelentős csökkenése miatt ezek a termékek az építőiparban is gazdaságosan használhatók.

Az építőiparban az FRP anyagokat jellemzően szerkezetek megerősítésére használják. Bár az FRP technológia a földrengés biztos szerkezetépítésben is kiemelt szerepet játszik, alkalmazása igen gyakran indokolt meglévő és erősen károsodott, vagy új, funkcióváltás előtt álló vasbetonszerkezetek felújítása és megerősítése esetén is. Általánosságban elmondható, hogy az FRP termékek különböző szerkezeti elemek hajlítási, nyírási és nyomással szembeni megerősítésére valók.

Természetesen mivel szerkezeti elemek megerősítését végezzük, az FRP termékeket használatuk előtt statikus által méretezni kell. A statikai megerősítések számításhoz használható a Mapei online, ingyen elérhető Structural Design méretező szoftvere és szükség esetén a Mapei szakemberek további segítséget nyújtanak a megfelelő termék, illetve megoldás kiválasztásában.

Az FRP rendszer előnyei

Alkalmazása gyors,
Egyszerűen beépíthető különleges célszerszámok használata nélkül.
Mivel élőmunka igénye alacsony, ezért a megerősítéseket jóval kevesebb számú szakember is el tudja végezni a hagyományos szerkezetmegerősítési megoldásokhoz képest.
További előnye még, hogy néhány mm-es vastagsága miatt a kezelendő szerkezet önsúlya és jellemző geometriai mérete lényegében nem változik.
Előnyösen alkalmazható még tagolt felületeken, felületrészeken.
Mindezekre tekintettel az FRP rendszerrel végzett beavatkozások lényegesen alacsonyabb költségűek a bontási és hagyományos szerkezet-megerősítéses, rábetonozásos megoldásokhoz képest.

Az FRP Rendszer alkalmazási területei

• Olyan gyenge vagy instabil szerkezetek javítása, valamint statikus és szeizmikus megerősítése, ahol a nyíróerő növelése szükséges

• nyomott vagy nyomott/hajlított elemek köpenyezése (oszlopok, híd cölöpök, kémények), hogy növeljük azok teherbíró tulajdonságait, vagy duktilitását, ahol a hosszirányú vasalás is kiegészítésre szorul

• hajlított elemek megerősítése azáltal, hogy egy külső rátétet helyezünk el a húzó terhelésnek kitett területeken

• helyi, ütközési sérülést szenvedett szerkezetek javítása, mint pl. amikor egy magas vagy széles rakományt szállító teherautó ütközik a híd gerendákba

• rátét erősítés kialakítása oszlop-gerenda csatlakozásánál szeizmikus megerősítés céljából

• teherhordó elemek megerősítése olyan épületekben, amelyek szerkezeti rendszerét új építészeti követelmények vagy a használatban történő változás miatt módosították

• tűz által károsodott épületek javítása.

Az FRP rendszer leggyakrabban használt termékei

A Mapei termékválasztékában a szénszál erősítésű lamella a CARBOPLATE lamella, a különböző szálirányokban kialakított, egy-, két- és négyirányú szénszálas szövetek, pedig a MAPEWRAP UNI-AX, a MAPEWRAP BI-AX, és a MAPEWRAP C QUADRI-AX nevű szövetek. Ezek a termékek különböző szélességekben és rugalmassági moduluszokkal is kaphatók.

A CARBOPLATE lamellák ragasztásához a MAPEWRAP PRIMER 1 alapozó használatát követően az állékony konzisztenciájú ADESILEX PG1 vagy ADESILEX PG2 szerkezeti ragasztók használhatóak. A MAPEWRAP szöveteket a MAPEWRAP PRIMER 1 alapozóval, valamint megfelelő sorrendben a MAPEWRAP 11 és MAPEWRAP 31 epoxi ragasztókkal kell a beton aljzathoz ragasztani. Emellett gyakran találkozhatunk még a szálerősítéses termékek lehorgonyzásához használatos, elemi szálakból összeállított zsinórokkal, mint például a MAPEWRAP C FIOCCO.

Gyakori eset, hogy a szerkezeti megerősítés előtt a vasbetonszerkezetek helyreállítására is szükség van. A betonfelületek helyreállításához a MAPEGROUT betonjavító habarcsok használhatóak, a betonacélok passziválására a MAPEFER 1K Zero korrózióvédő habarcs használata javasolt míg a repedések javításához/kitöltéséhez az EPOJET vagy EPOJET LV epoxigyanta használható.

A megerősített vasbetonszerkezetek felületvédelmére is szükség lehet, melyre megoldást nyújthatnak például a MAPEGROUT és az ELASTOCOLOR rendszerek. A Mapei termékek segítségével tehát a károsodott, illetve megerősítendő vasbetonszerkezetek helyreállítása a munka elejétől a végéig elvégezhető.

Carboplate rendszer