În ultimul timp, tehnologiile noi au intrat și în România, ceea ce a permis obținerea de rezultate din toate punctele de vedere, dar în special în ceea ce privește prelungirea duratei de viață a noilor obiective realizate sau reabilitate.
In virtutea experienţei acumulate pe tot parcursul ultimilor ani în domeniul construcţiilor, drumarii, in special, dar si celelalte categorii, au devenit tot mai interesați de noile tehnici de reabilitare şi consolidare structurală, bazate pe utilizarea materialelor compozite.
Aplicarea tehnologiilor bazate pe materiale compozite în domeniul construcţiilor, denumite şi FRP, începută la sfârşitul anilor optzeci în urma unei ample etape de cercetare şi experimentare realizate în mai multe ţări. SOCOGEN este una dintre primele firme din Italia care s-au afirmat în acest domeniu, fiind recunoscută pentru lucrările executate și noutățile introduse de specialiștii săi.
În prezent, utilizarea fibrelor de carbon, cu modul diferit, pentru reabilitarea şi lucrările de restaurare structurală a clădirilor istorice, a arcelor, a bolţilor, a stâlpilor, a structurilor din ciment armat, a podurilor şi viaductelor, se generalizează tot mai mult, fiind considerată o tehnologie extrem de avansată, neinvazivă, cu caracteristici mecanice deosebit de performante, adecvată în cazul tuturor intervenţiilor de consolidare statică, reabilitare structurală, îmbunătăţire şi consolidare seismică.
Produsele armate cu fibre cu matrice polimerică (CFRP, Carbon Fiber Reinforced Polimer) cu fibre de carbon continue sunt materiale compozite, eterogene şi anizotrope, care demonstrează un comportament predominant elastic liniar până la colaps. Fibrele de carbon sunt utilizate pentru fabricarea de materiale compozite cu calităţi deosebite şi se disting printr-un modul de elasticitate normală ridicat (240-280 GPa) şi printr-un grad ridicat de rezistenţă (4100-5100 MPa). Acestea prezintă un comportament cu rupere intrinsec fragilă şi, în comparaţie cu fibrele de sticlă (GFRP) şi cu cele aramidice (AFRP), fibrele de carbon sunt mai puţin sensibile la fenomenele de fluaj (creep) şi de oboseală, şi se disting printr-o uşoară diminuare a rezistenţei pe termen lung.
TIPURI DE INTERVENŢII
Aplicarea materialelor compozite armate cu fibre (fibre de carbon) reprezintă cea mai nouă soluţie tehnologică pentru realizarea intervenţiilor de consolidare statică, reabilitare structurală, îmbunătăţire şi consolidare seismică.
- Consolidarea la încovoiere a grinzilor
- Consolidare la flambaj a grinzilor şi stâlpilor
- Consolidarea îmbinărilor grindă-stâlp, grindă-grindă şi stâlp-fundaţie
- Consolidare la forfecare a grinzilor şi stâlpilor
- Consolidare la torsiune a grinzilor şi stâlpilor
- Confinare a stâlpilor şi a diafragmelor
- Creşterea ductilităţii secţiunilor terminale ale grinzilor şi stâlpilor
- Creşterea capacităţilor de deformare globală a unei structuri
- Consolidare planşeu chiar de la nivelul respectiv
- Îmbunătăţirea capacităţii seismice a clădirii
- Confinarea nivelului pentru îmbinarea părţilor superioare ale zidurilor
- Realizarea de structuri spaţiale reticulate
- Consolidare clădiri rezidenţiale, spitale, şcoli, săli de sport, clădiri comerciale şi industriale
APLICAŢII
Intervenţia de armare cu FRP, ce are caracteristica de a îmbina materiale tradiţionale, precum betonul şi zidăria, cu materiale net avansate din punct de vedere tehnologic, îşi găseşte o largă utilizare în domeniul consolidării şi rigidizării structurilor civile şi industriale.
ELEMENTE CARE POT FI CONSOLIDATE
- Grinzi şi stâlpi
- Planşee, pereţi şi diafragme
- Arce, bolţi şi cupole
TIPURI DE SUPORT:
- Ciment armat
- Ziduri cu elemente din piatră naturală
- Ziduri din blocuri artificiale
- Lemn
- Oţel
AVANTAJE
Avantajele materialelor compozite armate cu fibre sunt numeroase: sunt mai uşoare, cu proprietăţi mecanice ridicate, caracteristici anticorozive. De asemenea, materialele compozite sunt adecvate în cazul aplicaţiilor unde este necesară conservarea caracteristicilor estetice ale structurii originare (clădiri de interes istoric şi/sau artistic) sau în cazurile în care metodele de consolidare tradiţionale sunt greu de pus în practică, din cauza limitelor spaţiale. Aceste materiale garantează rezultate excepţionale din punctul de vedere al siguranţei, reducând la minimum problemele legate de supraîncărcare şi gabarit, fiind complet reversibile.
- Proprietăţi mecanice ridicate
- Caracteristica de directivitate a consolidării
- Grad ridicat de adaptabilitate a formei
- Nivel scăzut de supraîncărcare
- Posibilitate de proiectare integrală
- Diminuare scăzută a rezistenţei în timp
- Greutate mică a materialelor, care determină o creştere a maselor nesemnificativă
- Caracteristici anticorozive ridicate
- Gabarit minim
PUNERE ÎN OPERĂ
Acest sector, în care se efectuează şi intervenţii în situaţii critice, nu permite intervenţia nespecialiştilor sau utilizarea de forţă de muncă aleasă la întâmplare, ori a amatorilor care urmăresc doar obţinerea unei anumite lucrări. Mâna de lucru trebuie sa fie rezultatul unei activităţi de formare atente, fructul unei experienţe specifice în sectorul materialelor compozite. Personalul extrem de calificat, nu trebuie sa acţioneze la voia întâmplării şi va răspunde unor criterii extrem de ridicate de specializare în punerea în operă a acestor materiale speciale.
DESCRIERE FAZE DE LUCRU.
– Demolarea şi îndepărtarea corticale de conglomerat ciment pe intradosurile schelelor operelor de artă sau pe suprafeţe verticale de baterii şi spate pentru reabilitarea acestora, executate adoptându-se toate precauţiile necesare pentru a evita dăunarea structurii; sunt incluse încărcarea şi transportul materialul rezultat;
– Corectarea structurilor în conglomerat ciment de executat cu ajutorul hidromaşină de sablat cu nisip cu apă şi nisip în presiune şi / sau cu ajutorul maşinii de sablat cu nisip doar cu nisip fin din siliciu pentru a obţine suprafeţe regenerate, curăţate, degresate, cu armături dezoxidate din fier cu scopul de a elimina zonele care din punct de vedere cortical sunt slab rezistente sau degradate care pot îndeplini funcţia de sprijin fals pentru tratamentele succesive;
– Intervenţie de protecţie din armătură de fier, printr-un mortar din ciment anticoroziv pe bază de polimeri în dispersie apoasă, lianţi din ciment inhibitori ai coroziunii care se aplică cu peria pentru un strat uniform şi pe toată suprafaţa fierului de tratat în scopul evitării noilor formaţiuni de agenţi corozivi (se consideră 10% din suprafaţa demolată);
– Restaurare prin profil originar cu mortar pregătit auto-susţinător şi retragere compensată pe bază de ciment de rezistenţă înaltă. Răşini sintetice şi agregate silicate fine;
– Decopertarea întregii suprafeţe cu mortar ciment cu modul lăsat modificat cu elestomeri în dispersie apoasă pentru o grosime medie de 2,00 mm;
– Furnizare şi punere în lucru prin aplicare cu spatulă din răşină epoxidică bicomponentă pentru raderea suportului unde vor fi puse în aplicare fibre de carbon de o grosime in medie de 3,00 mm cu scopul de a distribui în mod uniform forţele de tracţiune ale armăturii în fibră de carbon;
– Întărire structurală prin placaj structural cu fibre de carbon anterioară aplicării răşinii epoxidice structurale cu întăritor alifatic bicomponent aplicat cu ajutorul rolei, în scopul de a crea o adeziune perfectă între suport şi fibra de carbon, cuprins în saturaţia fibrei de carbon prin aplicarea răşinii epoxidice bicomponente cu scopul de a îngloba toate fibrele de carbon şi / sau a crea suportul pentru aplicarea unui al doilea strat de fibră, şi o stropitură finală de pulbere de cuarţ în scopul creării unei suprafeţe brute şi pentru a asigura astfel o perfectă adeziune a unei eventuale vopsiri ulterioare;
– Protecţia fibrei de carbon şi a structurilor din conglomerat de beton folosind vopsea monocomponentă pe bază de răşini metacrilice în solvent având o permeabilitate în vapori de apă de minim 25 g/mp în 24 de ore şi o rezistenţă la răspândirea anhidridei carbonice mai mare decât cea a unui strat de aer cu grosimea de 120 metri aplicată cu un consum mediu de 400 g/mq;
– Impermeabilizare a betonului armat al extradosului lespezii prin aplicarea spray-ului RADCON # 7,soluţie pe bază de silicaţi din sodiu modificaţi biochimic care realizează o impermeabilizare totală pe termen lung şi durabilă a betonului armat. El penetrează în beton armat şi interacţionează cu calciul şi apa pentru a forma un complex gelatinos pe bază de silicaţi de calciu în fisuri, pori şi capilarităţi cu scopul de a crea un substrat care oprească intrarea apei şi a contaminanţilor cum ar fi ionii de Cl şi CO2. RADCON # 7 sigilează fisurile prezente în timpul tratamentului până la 2 mm. În matricea structurală, el va rămâne mereu activ şi pe lângă capacitatea sa de a autoregenerare cu apă, va putea sigila chiar şi microfisurile viitoare. Aplicat cu spray, după curăţarea prealabilă de grăsimi şi uscarea suportului.
