Objavljeno u Svet Mapei br. 24 - 19.11.2020.
FRP MATERIJALI
Sve je veća potreba za sanacijom građevinskih objekata, posebno kada se radi o seizmički aktivnim područjima. Zbog toga su u građevinskoj industriji sve zastupljeniji materijali posebno razvijeni za konstruktivno ojačanje postojećih armiranobetonskih i zidanih konstrukcija. Razvojem novih materijala u vidu vlakana i matrica stvorila se alternativa tradicionalnim načinima ojačanja, što je zastupljeno kako u slučaju opasnosti od seizmičkih aktivnosti tako i u sanacijama posledica istih ili u slučaju nadogradnje/rekonstrukcije, posebno kod istorijskih značajnih objekata. FRP je skraćenica za Fiber Reinforced Polymer odnosno polimer ojačan vlaknima. FRP materijali spadaju u široku grupu „konstruktivnih kompozita”, onih materijala (gde možemo svrstati i armirani beton) koji su sastavljeni od: -- ojačanja (armature), čije je svojstvo visoka mehanička otpornost; --matrice (neprekinutog elementa) koja je s obzirom na mehanička svojstva obično slabija. Posebno svojstvo ovih kompozita je da nude bolju, odnosno potpuniju mehaničku otpornost nego što ih imaju pojedinačni elementi. Kod kompozita sa polimernom matricom (kao što je FRP), ona je u načelu sastavljena od epoksidne smole, a ojačanja čine karbonska ili staklena vlakna. FRP materijali se zbog jedinstvene specifične otpornosti u smislu čvrstoće pri zatezanju na jedinicu (dodate) težine već dugo koriste u brodogradnji, avionskoj, kosmičkoj i vojnoj industriji. Zbog unapređenih proizvodnih procesa, koji su rezultat znatno niže cene, posebno karbonskih i staklenih vlakana, FRP materijali se sve češće upotrebljavaju i u građevinarstvu. Po vrsti vlakana koja se koriste za ojačanja možemo ih podeliti na sledeća: --Karbonska vlakna: visoka čvrstoća pri zatezanju, visok modul elastičnosti; --Staklena vlakna: tipa E ili alkalnootporna staklena vlakna (A.R.); --Bazaltna vlakna: sa svojstvima između karbonskih i staklenih vlakana, odnosno sa čvrstoćama sličnim karbonskim, a modulom elastičnosti sličnim staklenim vlaknima; --Metalna vlakna: vrlo visoka mehanička čvrstoća.
FRP U GRAĐEVINARSTVU
U građevinarstvu FRP materijale koristimo za statička i posebno seizmička ojačanja. U tom pogledu, upotreba visokokvalitetnih kompozita u postupcima ojačanja je jednostavnija, trajnija i jeftinija u poređenju sa klasičnim metodama — pre svega, ako uzmemo u obzir trajanje radova, potrebnu opremu za samo izvođenje i troškove, odnosno gubitak zbog prekinute eksploatacije objekta. FRP materijale možemo, zbog vrlo niske sopstvene težine, jednostavno i vrlo brzo ugraditi sa manje stručno osposobljenom radnom snagom, koja za izvođenje ne zahteva poseban alat i opremu. U isto vreme, upotreba objekta se za vreme izvođenja radova ne ometa ili prekida. Primeri specifičnih zahvata u kojima je preporučljiva primena FRP materijala: -- obavijanje elemenata preopterećenih na pritisak ili savijanje, kao što su stubovi, nosači, cevovodi, dimnjaci, itd.; -- ojačanje spregnutih elemenata sa spoljašnjom oblogom na delovima koji su izloženi savijanju i zatezanju; -- obnova konstrukcija koje su lokalno oštećene zbog udaraca, kao što su na primer nosači nadvožnjaka, oštećenih od udaraca previsokih vozila; -- statička i seizmička ojačanja zidanih lukova i svodova sa oblogom na gornjoj strani, kao i u slučajevima freskama oslikanih unutrašnjih površina, bez opasnosti od procurivanja smole na donju stranu ojačanih elemenata, što se inače događa pri klasičnom načinu izvođenja sa dodatnim betonskim slojem.
MAPEI SISTEM KARBONSKIH PROIZVODA
U svom proizvodnom asortimanu Mapei nudi kompletnu liniju proizvoda na bazi karbonskih vlakana i epoksidnih smola za statičko i seizmičko ojačanje uobičajenih i prednapregnutih nosećih armiranobetonskih i betonskih konstrukcija. Sistem uključuje široku liniju proizvoda u vidu lamela, tkanina i sistemskih epoksidnih smola. Liniju proizvoda lamela pod nazivom Carboplate sačinjavaju fleksibilne karbonske lamele različitih debljina, koje se proizvode u tri modula elastičnosti (170.000, 200.000 i 250.000 N/mm2) i različitim širinama, prethodno već obostrano zaštićene folijom koja se uklanja, tako da nije potrebno čišćenje, što znači uštedu vremena prilikom izvođenja radova. Namenjene su pre svega ojačanjima nosača i ploča. Ugrađuju se pomoću jednog od tiksotropnih epoksidnih lepkova — ADESILEX PG1 (kod normalnih temperatura) ili ADESILEX PG2 (kod povišenih temperatura) — nakon prethodnog nanošenja temeljnog premaza MAPEWRAP PRIMER 1. Liniju proizvoda karbonskih tkanina pod nazivom MapeWrap C čine tkanine od jednosmerno, dvosmerno i četvorosmerno položenih vlakana. Karbonske tkanine su namenjene pre svega izvođenju statičkog ojačanja (na zatezanje i savijanje) oštećenih betonskih elemenata, prvenstveno njihovih spojeva. Ukoliko je potrebna nadogradnja sa polimerno- cementnim malterima, sveža površina se posipa kvarcnim peskom. Proizvode na bazi karbonskih tkanina možemo koristiti kao alternativu klasičnim metodama za popravke i statičko ojačanje (uobičajenih i prednapregnutih) armiranobetonskih elemenata, kao i metalnih elemenata, posebno onda kada klasične metode nije jednostavno izvesti. Zato je ovaj sistem ojačanja odlična alternativa ojačanjima metalnim lamelama. Tipični primeri upotrebe ovih proizvoda su: -- obavijanje aksijalno postavljenih betonskih elemenata, kao što su stubovi mostova, s ciljem poboljšanja čvrstoća pri pritisku i duktilnosti betonskih elemenata; -- obavijanje cilindrično oblikovanih konstrukcija sa unutrašnjim hidrosta tičkim pritiskom, kao što su cevovodi, silosi, rezervoari; -- učvršćivanje spojeva stub-nosač u seizmičkim područjima, sa ciljem povećanja duktilnosti same konstrukcije; -- ojačanje na zatezanje, savijanje i smicanje nosača i ploča, -- alternativa ojačanju metalnim lamelama. U poređenju sa klasičnim tehnikama ovi proizvodi imaju brojne prednosti: -- jednostavnost i brzina ugradnje: zbog vrlo male sopstvene težine ovih proizvoda moguće ih je ugraditi bez posebne opreme, sa manjim brojem radnika i u vrlo kratkom roku, bez prekidanja upotrebe objekta; -- trajnost: tkanine i lamele na bazi karbonskih vlakana nisu izložene koroziji, za razliku od moguće korozije metalnih lamela; -- nema povećanog seizmičkog opterećenja — radovi, izvedeni sa proizvodima na bazi karbonskih tkanina, ne povećavaju sopstvenu težinu ojačanih konstrukcijskih elemenata; to je vrlo značajno u seizmičkim područjima, jer se sile zbog mase (sopstvene težine konstrukcije) povećavaju eksponencijalno; --mogućnost potpunog uklanjanja izvedenog rada — lamele, tkanine i lepkove moguće je ukloniti i u celosti i vratiti početno stanje; ova činjenica je posebno važna pri izvođenju privremenog ojačanja objekata pod zaštitom odnosno spomenika kulture.
MAPEI SISTEM PROIZVODA NA BAZI STAKLENIH VLAKANA
Pored karbonskih, Mapei ima i sistem proizvoda na bazi staklenih vlakana i epoksidnih smola koji se upotrebljavaju za ojačanje zidanih, betonskih i armiranobetonskih konstrukcija. Široka linija proizvoda obuhvata tkanine i sistemske epoksidne smole. Staklene tkanine su namenjene pre svega izvođenju popravki i ojačanja na zatezanje i savijanje oštećenih zidanih i betonskih elemenata, posebno na njihovim spojevima. Postupak izvođenja sa upotrebom epoksidnih smola isti je kao kod karbonskih tkanina. Proizvode iz ove linije možemo koristiti kao alternativu klasičnim metodama za popravku i statičko ojačanje zidanih i betonskih elemenata, pre svega onda kada klasične metode nije moguće jednostavno izvesti.
PRATEĆI PROIZVODI
Za jednostavnu i efikasnu ugradnju FRP sistema, a na bazi praktičnih potreba i iskustva pri ugradnji, koristi se i veliki broj različitih pratećih elemenata. Tako su na raspolaganju cevi od karbonskih vlakana CARBOTUBE, natopljene epoksidnom smolom. Namenjene su izvođenju veza za ojačanje pri obnovama zidanih konstrukcija od kamena, opeke ili peščara. MAPEROD C i MAPEROD G su šipke od torziono izvučenih karbonskih, odnosno staklenih vlakana, impregniranih epoksidnom smolom, koje su namenjene ojačanjima oštećenih građevinskih betonskih elemenata i zidova od prirodnog kamena. Konstrukcijskim ojačanjima i sidrenju tkanina MAPEWRAP C, lamela CARBOPLATE i cevi CARBOTUBE namenjeno je uže od karbonskih vlakana visokog modula elastičnosti MAPEWRAP C FIOCCO, koje se natopi retkom, tečnom epoksidnom smolom MAPEWRAP 21, a konstrukcijskim ojačanjima i sidrenju tkanina MAPEWRAP G, uže od staklenih vlakana sa povišenim modulom elastičnosti MAPEWRAP G FIOCCO, koje se takođe natapa smolom MAPEWRAP 21.
PRINCIPI PROJEKTOVANJA
Projektovanje ojačanja u kojima se upotrebljavaju FRP materijali nije pokriveno specifičnim standardima jer se radi o nekonvencionalnim materijalima, ali se prilikom projektovanja mogu uzeti principi iz važećih propisa. Referentna norma koja se koristi u Italiji je CNR DT 200/2004 – Instrukcije za projektovanje, izvođenje i kontrolu statičkih ojačanja FRP kompozita, kao i Vodič za projektovanje, izvođenje i ispitivanje konstruktivnih ojačanja armiranog betona, prednapregnutog betona i zidanih konstrukcija korišćenjem FRP materijala. Instrukcije iz CNR-DT 200/2004 i Vodič od 24. jula uzimaju u obzir dosadašnja iskustva i znanja proizvođača, korisnika (projektanata i izvođača) kao i stručnjaka sa univerziteta i iz profesionalnih udruženja, a u skladu sa propisima definisanim Eurokod standardima. Kompletnije podatke o Mapei asortimanu proizvoda na bazi karbonskih i staklenih vlakana možete preuzeti na web stranici www.mapei.rs. Za preuzimanje softvera i tehničku pomoć oko izvođenja i projektovanja možete kontaktirati Mapei tehničku službu.
Ostanite s nama u kontaktuPrijavite se za naš bilten, kako biste dobijali Mapei novosti
