technologijos
Gelžbetoninių sijų stiprinimas anglies pluoštu Gelžbetoninių laikančiųjų konstrukcijų karkasas yra tarsi pastato, kaip vientiso organizmo, stuburas. Kad atlaikytų
Doc. dr. Mykolas DAUGEVIČIUS, „Vilnius Tech“ Gelžbetoninių konstrukcijų ir geotechnikos katedra
jam tenkančias apkrovas ir atšiaurias aplinkos sąlygas, jam stiprinti naudojamos įvairios priemonės. Vienas naujausių ir inovatyviausių būdų yra stiprinimas anglies pluoštu. Šios technologijos efektyvumas vertinamas ir „Vilnius Tech“ laboratorijose.
Pasikeitusių sąlygų lemiamos deformacijos Skaičiuodami gelžbetoninių sijų laikomąją galią, projektuotojai dažniausiai įvertina statmenojo ir įstrižojo pjūvio stiprumą – pagrindinius projektinius parametrus, veikiančią apkrovą, medžiagų stiprumą, konstrukcijos geometriją. Konstrukcijos eksploatavimo metu veikianti išorinė apkrova gali padidėti, pavyzdžiui, pakeitus apkraunamo ploto kategoriją. Pasikeitus aplinkos sąlygoms (ekspozicijos klasei), gali pablogėti medžiagų fizikiniai ir pakisti konstrukcijos geometriniai parametrai, pačios konstrukcijos ar dėl betono trupėjimo ar korozijos pažeistos armatūros skerspjūvis. Dėl papildomų poveikių atsiranda papildomų įrąžų, kurios galėjo būti neįvertintos projektuojant.
Kodėl gali įvykti staigus irimas stiprinant betono konstrukciją anglies pluoštu? Norint toliau eksploatuoti konstrukciją, reikia atstatyti jos laikomąją galią, atsižvelgiant į padidėjusią apkrovą, pakitusią konstrukcijos geometriją, medžiagų mechanines savybes,
86 2021 balandis
Doc. dr. Tomas SKUTURNA, „Vilnius Tech“ Gelžbetoninių konstrukcijų ir geotechnikos katedra
esamas eksploatacines sąlygas ar atsiradusius papildomus poveikius. Projektuotojas vėl turi įvertinti statmenojo ir įstrižojo pjūvio stiprumą, tada nustatyti, kuri konstrukcijos vieta yra silpniausia, t. y. netenkina stiprumo sąlygų. Jeigu yra nepakankamas tempiamos armatūros kiekis, siją galima stiprinti tempiamojoje zonoje įrengiant papildomą anglies pluošto kompozitinį sluoksnį. Puikios anglies pluošto kompozito mechaninės savybės jau ne kartą buvo aptar-
Papildomi sprendiniai siekiant išvengti staigios gelžbetonio konstrukcijos irties
tos įvairioje literatūroje. Trumpai apibūdinant, anglies pluoštas yra iki 10 kartų stipresnis už paprastą plieninę armatūrą, todėl, sustiprinus sijos tempiamąją zoną, gali pasikeisti sijos irimo pobūdis (projektuojant gelžbetonines sijas numatoma, kad, pasiekus ribinį būvį, irtis vyksta plastiškai tekant tempiamai armatūrai, o gniuždomo betono maksimalus stipris pasiekiamas tik esant dideliam kreiviui). Anglies pluoštu sustiprinus tempiamąją sijos skerspjūvio zoną, atitinkamai sukuriama ir didelė atstojamoji jėga, kurios gniuždomosios zonos betonas nepajėgs atsverti, todėl irties vieta gali pakeisti savo lokaciją. Galimi nauji staigios irties variantai: tempiamo pluošto trūkimas, gniuždomosios zonos betono irtis, pluošto atplėšimas (irtis horizontaliame pjūvyje).
Todėl reikalingi papildomi sprendiniai konstrukcijos irties neapibrėžtumui sumažinti. Siekiant panaikinti gniuždomosios zonos betono irtį, gniuždomąją zoną galima sustiprinti įrengiant padidinto stiprumo betoninį sluoksnį. Norint išvengti pluošto atplėšimo, reikia įrengti papildomą pluošto inkaravimą. Dažniausiai pluoštas atplėšiamas vystantis įstrižiesiems plyšiams, esant silpnam betonui ties pluošto priklijavimo vieta arba nekokybiškai priklijavus pluoštą (ne pagal gamintojo reikalavimus). Vadovaujantis įvairių gamintojų pluošto klijavimo technologinėmis rekomendacijomis, galima lengvai pašalinti silpną betoną, panaudoti epoksidinius gruntus, glaistus ir atstatyti pažeisto betono mechanines savybes. Lieka suvaldyti įstrižųjų plyšių įtaką pluošto atplėšimui.
Anglies pluoštas yra iki 10 kartų stipresnis už paprastą plieninę armatūrą.