ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:

М.А. Беседина, Е.А. Давыдова, О. И. Калинина. Площадь, ее свойства и функции. — Системные технологии. — 2020. — № 34. — С. 31—35.

SQUARE, ITS FEATURES AND FUNCTIONS

M.A. Besedina, E.A. Davydova, O. I. Kalinina Peoples' Friendship University of Russia, Moscow

Abstract.

The article considers the city square as an independent city-forming element, its form, composition, function, form of ownership varieties from the moment the first cities appeared till our time. The issue of interconnection within the framework of the chain "history-architecture-society" is raised, as well as the phenomenon of "architecture as a political and social tool", including the possibility of the space affection on people by architectural spaces.

Key words:

urban planning, urban space, configuration, multifunctionality, square, functional zoning, purposes.

Date of receipt in edition: 21.02.20 Date o f acceptance for printing: 23.02.20

z

M

О

CD

УДК 691.3, 691.5

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Г.Э. Окольникова*, С.С. Зуев**, А.Ю. Царева***

*' **' *** Департамент строительства, Российский университет дружбы народов (РУДН), Москва, Россия

*** ООО «Эф Ди Эй», Москва, Россия

Аннотация.

В данной статье проанализированы перспективы применения композитных материалов, описаны преимущества и недостатки композитных материалов, а также приведены примеры использования композитных материалов при усилении конструкций с применением системы внешнего армирования в существующих зданиях.

Keywords:

композитные материалы, композит, усиление конструкций, реконструкция, система внешнего армирования. История статьи: Дата поступления в редакцию: 14.03.20

Дата принятия к печати: 15.03.20

о

m [

л ц о s s

с J

и sc

S > а

« н и

со I

ш о

а X

< <U

J а.

в s

2 а с

« и

„ о

ш ц

ш га

> s

fO .

в и

и н

га

и Z

< X

ей

о i

* н s

S m

X о

.0 с

I

о о

*

CD <и S

m I га

L и

Цель. Целью данной работы является изучение композитных материалов, выявление их преимуществ и недостатков, а также с использованием наглядных примеров доказать, что использование композитных материалов при усилении существующих конструкций во многих аспектах опережают привычные строительные материалы.

Введение. Композитные материалы в последнее время находят все большее применение в различных отраслях, в том числе и в строительстве. В отличие от натуральных материалов, которые более сильно подвергаются природным и механическим деформациям, композитные материалы сохраняют стойкость и прочность даже при сильном негативном воздействии на него со стороны окружающей среды. К минусам натуральных материалов также можно отнести их слишком большой вес, низкую способность к растяжению и изгибу, а также высокую хрупкость. В этом плане композитные материалы являются более выигрышным вариантом при изготовлении и усилении различных конструкций, поэтому все чаще применяется в строительной сфере [6].

Композиционный материал — неоднородный сплошной материал, состоящий из двух или более компонентов, среди которых можно выделить армирующие элементы, обеспечивающие необходимые механические характеристики материала, и связующее, обеспечивающее совместную работу армирующих элементов. Преимущества композиционных материалов:

• высокая прочность;

• высокая жёсткость;

• высокая износостойкость;

• из композитных материалов возможно изготовить размеростабильные конструкции; Недостатки композиционных материалов:

• высокая стоимость

• анизотропия свойств

• повышенная сложность производства, необходимость определенного дорогостоящего оборудования и сырья, а, следовательно, развитой промышленности и науки в стране.

В строительстве в последнее время вырос интерес к использованию углеродного волокна. Углеродное волокно применяется в виде полотна или лент однонаправленного или двунаправленного плетения. В присутствии связующего или клеящего компонента плотно образует композитное соединение (карбон), которое в последнее время широко используется для усиления несущих элементов конструкций.

Благодаря простоте использования усиление несущих конструкций с использованием системы внешнего армирования имеет огромный потенциал в будущем [3].

Преимущества использования системы внешнего армирования:

• Сокращение времени выполнения работ;

• Сокращение трудовых затрат;

• Возможность выполнения работ без остановки производства предприятия или его части;

• Сокращения общих расходов на ремонт

• Увеличение времени между капитальными ремонтами;

• Минимальный требования к пространству для выполнения работ;

• Устойчивость ко всем неблагоприятным средам;

• Высокая адгезия к усиливаемой конструкции;

• Малый собственный вес усиления

• Отсутствие сварочных работ;

• Низкая толщина усиления.

Недостатки использования системы внешнего армирования:

• Высокая стоимость материалов (но зато низкая стоимость работы, и как правило, в совокупности всех факторов, усиление конструкций углеволокном является более выгодным чем усиление привычными методами);

• Адгезивы (клеящие элементы) не стойкие к УФ-лучам (решается при помощи присыпке кварцевым песком по свежеуложенному материалу);

• Необходима огнезащита усиляемых конструкций (как и при усиления металлом).

В отечественном опыте использования композитных материалов хотелось бы выделить несколько наглядных примеров использования системы внешнего армирования. Одним из таковых примеров является усиление несущих конструкций при реконструкции нежилого здания с изменением функционального назначения в г. Москва. Специфика реконструкции заключалась в необходимости изменения помещений складского пользования, под офисные помещения. В результате чего из-за нехватки рабочего места под усиление привычными материалами (металлом) было решено усилить несущие конструкции внешним армированием с использованием композитных материалов (рис.1.).

Рис. 1. Использование систем внешнего армирование для усиления

Следующий пример использования композитных материалов при реконструкции здания отделения Сбербанка в Магнитогорске (рис. 2.). Новое отделение необходимо было оснастить современным оборудованием, в результате чего нагрузки на плиты перекрытий существенно возросли. Реконструкцию решено было проводить с использованием системы внешнего армирования. Углеродная лента и двухкомпонентный эпоксидный состав для пропитки систем внешнего армирования смогли не только компенсировать возросшие на строительные конструкции нагрузки, но и за максимально короткий срок увеличить несущую способность конструкций в несколько раз.

Рис. 2. Реконструкция филиала Сбербанка в Магнитогорске Системные технологии 1 (№34) 2020

03

г

м О

-I

м

Э СО

I

8 :

§ *

5 а

< и ш х ш о а * <г Ш

. 5

< и , о

со ^

ш га

* 5

м

и

и <

со

о

л

ц,

О *

о т

а и н га

X

I н

т о с

0

X

(и

1

га и

Вывод. Проанализировав преимущества и недостатки использования композитных материалов при усилении конструкций, можно сделать вывод, что применение композитных материалов в строительстве имеет высокий потенциал, который определяется высокими физико-механическими характеристиками по сравнению с традиционными строительными материалами. Практический опыт показывает, что использование композитных материалов при реконструкции позволяет ускорить технологический процесс усиления конструкций, и дает возможность проводить усиление конструкций в местах с ограниченным пространством.

ЛИТЕРАТУРА

1. Межгосударственный стандарт ГОСТ 31938-2011 «Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций. Общие технические условия».

2. Свод правил «Конструкции из бетона с композитной неметаллической арматурой. Правила проектирования».

3. СП 164.1325800.2014 Усиление железобетонных конструкций композитными материалами. Правила проектирования

4. СП 28.13330.2012 Защита строительных конструкций от коррозии.

5. Avdeeva A., Shlykova I., Perez M., Belyaeva S. Chemical properties of reinforcing fiberglass in aggressive media. MATEC Web of Conferences. 2006. Vol. 53. 01004.

6. Строительные материалы / Под ред.В.Г. Микульского. — М.: АСВ, 2000.

7. Горчаков Г.И., Баженов Ю.М. Строительные материалы/ Г.И. Горчаков, Ю.М. Баженов. — М.: Стройиздат, 1986.

8. Эвальд В.В. Строительные материалы, их изготовление, свойства и испытания/ В.В. Эвальд. — С-Пб.: Л-М, 14-ое изд.,1933.

Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:

Окольникова Г.Э., Зуев С.С., Царева А.Ю. Использование композитных материалов при реконструкции зданий и сооружений. — Системные технологии. — 2020. — № 34. — С. 35—38.

THE USE OF COMPOSITE MATERIALS IN THE RECONSTRUCTION OF BUILDINGS AND STRUCTURES

Okolnikova G.E., Zuev S.S., Tsareva A.Y. Peoples' Friendship University of Russia, Moscow

Abstract.

This article analyzes the prospects for the use of composite materials, describes the advantages and disadvantages of composite materials, and provides examples of the use of composite materials when reinforcing structures using an external reinforcement system in existing buildings.

Key words:

composite material, composite, structural reinforcement, reconstruction, external reinforcement system. Date of receipt in edition: 14.03.20 Date o f acceptance for printing: 15.03.20