Sodobne rešitve za ojačitev in utrditev zgradb s kompozitnimi materiali FRP in FRG
Sistemi za utrjevanje in zaščito stavb.
Na področju konstrukcijske in protipotresne sanacije je Mapei v minulih letih razvil inovativne tehnike in izdelke, ki celovito rešujejo številne izzive na tem področju.
Zahvaljujoč vsakodnevnim sodelovanjem v razvojno-raziskovalnih laboratorijih s številnimi strokovnjaki v gradbeništvu ter italijanskimi in tujimi univerzami smo pridobili tudi neprecenljive izkušnje pri sanacijah in ojačitvah. Konstrukcijska ojačitev objektov ni omejena le na poškodbe, ki jih povzročajo potresni dogodki.
Ukrepi za utrditev se uporabljajo v primerih:
- propadanja materiala,
- sprememb namembnosti objekta (povečane obremenitve, napake pri dimenzioniranju itd.),
- ojačitvah konstrukcij (poškodbe zaradi požara, eksplozije, trčenja vozil, korozije itd.),
- geoloških nestabilnosti (pomiki ali posedki tal),
- protipotresnih ojačitev konstrukcij ter
- izboljšanja mehanskih lastnosti betonskih, armirano-betonskih in lesenih konstrukcij ter zidanih zgradb.
Načini ojačitev konstrukcij so že od nekdaj pritegnili pozornost gradbene stroke. Za najbolj učinkovite in enostavne rešitve so se izkazale sistemske izvedbe na osnovi kompozitnih materialov. Tehnologije FRP (Fiber Reinforced Polymers), FRCM (Fiber Reinforced Cementitious Matrix), CRM (Composite Reinforced Mortar) in mikroarmirane cementne malte iz linije PLANITOP HPC. Značilnost kompozitov je, da njihove vzajemne lastnosti zagotavljajo boljše ali vsaj bolj »popolne« mehanske lastnosti od tistih, ki bi jih sicer zagotavljale posamezne komponente. Pri sistemskih kompozitih s polimerno matrico, kot je FRP, je osnovni vezni material v večini primerov organskega izvora, kot so epoksidne smole, kompozitni ojačitveni del pa so vlakna v obliki lamele in/ali tkanine iz karbonskih, steklenih bazaltnih in jeklenih vlaken. Pri sistemskih kompozitih z anorgansko matriko visoke duktilnosti, kot je sistem FRG (Fiber Reinforced Grout), je osnovni vezni material malta na osnovi hidravličnih veziv s pucolanskim delovanjem, kompozitni ojačitveni del pa so vlakna v obliki mrež iz steklenih ali bazaltnih vlaken.
Sistem FRP za ojačitev nosilnih betonskih in armirano-betonskih konstrukcij
Sistem FRP za ojačitev navadnih, prednapetih nosilnih betonskih in armirano-betonskih konstrukcij se najpogosteje priporoča uporaba lamel, tkanin, vrvic, cevi, palic in mrež iz karbonskih, steklenih, bazaltnih in jeklenih vlaken. Za vezni material pa vključuje uporabo sistemskih epoksidnih smol.
Linijo izdelkov iz karbonskih vlaken sestavljajo različni izdelki, med najpogosteje uporabljenimi so:
- lamele CARBOPLATE, ki so že obojestransko impregnirane z epoksidno smolo in obojestransko zaščitene s plastično folijo (ni potrebno čiščenje, kar pomeni prihranek pri delu), na voljo v debelini 1,4 mm, z moduli različne elastičnosti (170, 200 in 250 GPa) in v različnih širinah (npr. 50, 80, 100, 120 in 150 mm). Kot vezivni material se uporabi eno od tiksotropnih epoksidnih lepil ADESILEX PG1 (pri normalnih temperaturah), ADESILEX PG2 (pri višjih temperaturah) ali ADESILEX PG1 RAPIDO (za hitre izvedbe) po predhodnem nanosu temeljnega premaza MAPEWRAP PRIMER 1 v primeru slabih podlag. Namenjene so predvsem ojačitvam nosilcev in plošč,
- tkanine iz enosmerno usmerjenih vlaken MAPEWRAP C UNI-AX, na voljo v dveh gostotah tkanja (300 in 600 g/m²), z dvema moduloma elastičnosti 250 GPa v širinah (10, 20 in 40 cm). Kot vezivni material se, odvisno od postopka (tj. mokri ali suhi), uporabi enega od epoksidnih materialov, npr. MAPEWRAP 31 T, po predhodnem nanosu temeljnega premaza MAPEWRAP PRIMER 1. Namenjene so predvsem izvedbi popravil in/ali statičnih (natezno-upogibnih) ojačitev poškodovanih betonskih elementov ter predvsem njihovih stičišč. Pri zidanih konstrukcijah se uporabljajo kot ukrep za zagotavljanje celovitosti obnašanja zgradbe med potresom;
- vrvice MAPEWRAP C FIOCCO v različnih premerih (10 in 12 mm), ki se prepojijo z epoksidno smolo MAPEWRAP 21 in vgradijo v izvrtane luknje z dvokomponentno maso za kemično sidranje MAPEFIX VE SF. Namenjene so za izvedbo sidranj.
Sistem FRP za ojačitev nosilnih betonskih in armirano-betonskih konstrukcij
Sistem FRP se uporablja za ojačitev in izboljšanje mehanskih lastnosti zidanih objektov in predvsem objektov naravne in kulturne dediščine. Sistem temelji na uporabi hidravličnih veziv s pucolanskim delovanjem, kompozitni ojačitveni del pa so vlakna v obliki mrež iz steklenih ali bazaltnih vlaken. Sistem je neprimerno bolj skladen z izvorno uporabljenimi gradivi glede kemijske sestave in mehanskih lastnosti, kot so npr. epoksidne smole. Je visoko duktilen, ima visoko sposobnost razpršitve napetostne energije, nastale pri potresih, lahko pa se nanaša tudi na vlažne podlage.
Sistem FRG delimo na dve podskupini (liniji):
- sistem FRCM – Fiber Reinforced Cementitious Matrix,
- sistem CRM – Composite Reinforced Mortar.
- mreže iz alkalno obstojnih apretiranih steklenih vlaken MAPEGRID G 120 in MAPEGRID G 220,
- apretirane bazaltne mreže MAPEGRID B 250,
- mikroarmirane visoko duktilne cementne malte z dvokomponentnim pucolanskim delovanjem PLANITOP HDM in PLANITOP HDM MAXI,
- vnaprej pripravljena dvokomponentna visoko duktilna mikroarmirana brezcementna malta na osnovi hidravličnega apna (NHL) in pucolana PLANITOP HDM RESTAURO.
- mreži iz alkalno odpornih apretiranih steklenih vlaken MAPENET EM30 in MAPENET EM40 različne teže in različnih velikosti okenc,
- za vlago visoko prepustna in visoko duktilna malta na osnovi hidravličnega apna (NHL) z zelo nizko emisijo hlapnih organski spojin (HOS) MAPEWALL INTONACA & RINFORZA,
- na vlago propustna, brezcementna malta na osnovi naravno hidratiranega apna (NHL) in eko pucolanov MAPE-ANTIQUE NHL ECO STRUTTURALE.
Sistem HPC: Inovativne malte Planitop HPC za statično in protipotresno utrjevanje obstoječih stavb
Ključne prednosti uporabe FRP in FRG
Program za statičen izračun s preverjanjem Mapei Structural Design
Tehnologije Mapei za ojačitve in utrjevanje v priročniku Protipotresna ojačitev zidanih konstrukcij
