Методы контроля качества усиления железобетонных конструкций системами внешнего армирования из композитных материалов
Автор: Морозова Ю.А., Окольникова Г.Э.
Рубрика: Строительные конструкции, здания и сооружения
Статья в выпуске: 3 т.24, 2024 года.
Бесплатный доступ
В данной работе рассмотрены методы контроля качества усиления железобетонных конструкций системами внешнего армирования (СВА) из композитных материалов в строительстве мостов и эстакад, проанализированы основные функции их использования. Основная цель данного исследования заключалась в представлении обзора различных методов контроля качества наклейки углеволокна, изучении опыта применения углеродных волокон в строительной отрасли и основных перспективных направлений развития. В статье предлагается рассмотреть четыре неразрушающих метода контроля, которые позволяют оценивать состояние системы внешнего армирования без повреждения конструкций: ультразвуковая дефектоскопия, импульсно-эховый метод, вибродиагностика и акустическая эмиссия. Для достижения этой цели был проведен анализ научных исследований, применялись теоретические методы, основанные на изучении и обобщении ранее опубликованных работ зарубежных и отечественных авторов. В работе рассматривается применимость систем внешнего армирования из полимерных композитных материалов в качестве несущего материала в конструкциях мостов. Исследование успешного опыта применения углеволоконных материалов основано на анализе существующих научных работ на изучаемую тематику и смежные с ней. Основные методы контроля качества позволяют обнаружить дефекты в композитных материалах, такие как расслоения, пустоты и трещины. В работе была рассмотрена применимость углеродных волокон и композитов на их основе в строительстве, в частности, в качестве альтернативы традиционным конструкционным материалам, таким как сталь. Регулярное использование методов контроля СВА способствует продлению срока службы конструкций и снижению риска возникновения аварийных ситуаций, что является ключевым фактором для устойчивого развития инфраструктуры и обеспечения безопасности общества.
Внешнее армирование, углеволокно, строительство, мосты, полимерный композитный материал, усиление конструкций
Короткий адрес: https://sciup.org/147244616
IDR: 147244616 | DOI: 10.14529/build240302
Список литературы Методы контроля качества усиления железобетонных конструкций системами внешнего армирования из композитных материалов
- Ванус Д.С., Побудилина А.А. Проектирование усиления железобетонных конструкций композитными материалами на основе углеволокна // Перспективы науки. 2021. № 11(146). С. 67–71.
- Быков А.А. Использование метода инфракрасной съемки для контроля отслоения композита от поверхности бетона при нагружении усиленных железобетонных балок // Научные труды Общества железобетонщиков Сибири и Урала: материалы 14-й Сибирской (международной) конференции по железобетону, 2016. С. 69–75.
- Окольникова Г.Э., Куликова К.П., Бочукова М.И., Краюшкина Е.О. Актуальность применения внешнего армирования с использованием композитных материалов // Системные технологии. 2023. № 2(47). С. 93–100. DOI: 10.55287/22275398_2023_2_93.
- Xiangbo Xu, Bo Ran, Nan Jiang, Lei Xu, Pan Huan, Xianwei Zhang, Zhe Li A systematic review of ultrasonic techniques for defects detection in construction and building materials // Measurement. 2024. Vol. 226. № 114181. DOI: doi.org/10.1016/j.measurement.2024.114181.
- Руководство по усилению железобетонных конструкций композиционными материалами. М.: НИИЖБ, 2006. 48 с.
- СП 164.1325800.2014 Усиление железобетонных конструкций композиционными материалами. Правила проектирования.
- Шилин А.А., Пшеничный В.А., Картузов Д.В. Усиление железобетонных конструкций композиционными материалами. М.: Стройиздат, 2004. 144 с.
- Корнюхин А.В., Баишева Д.Р. Усиление строительных конструкций композитными материалами по технологии внешнего армирования. // Современные научные исследования и инновации. 2020. № 1 [Электронный ресурс]. URL: https://web.snauka.ru/issues/2020/01/91252 (дата обращения: 23.02.2024).
- Антоненко А.А. Сцепление композитных материалов с бетоном при внешнем усилении конструкции // Строительство. Архитектура. Дизайн: материалы Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых. Курский государственный университет. 2020. С. 9–13.
- Рубин О.Д., Лисичкин С.Е., Фролов К.Е. Методика расчета на прочность нормальных сечений железобетонных конструкций гидротехнических сооружений, усиленных внешним армированием на основе углеродных материалов // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования. 2017. Т. 18, № 1. С. 20–28.
- Римшин В.И., Меркулов С.И. К вопросу усиления железобетонных конструкций внешним армированием композитным материалом // Вестник ТГАСУ. 2018. Т. 20, № 5. С. 92–100.
- Гусев Б.В., Будадин О.Н., Федотов М.Ю., Козельская С.О., Шелемба И.С. Опыт мониторинга технического состояния и усиления поврежденных строительных конструкций полимерными композиционными материалами // Вопросы оборонной техники. Научно-технический сборник. Серия 15. Композиционные неметаллические материалы в машиностроении. 2020. № 3–4. С. 85–94.
- Yang M., Xu H. Application of fiber Bragg grating sensing technology and physical model in bridge detection // Results in Physics. 2023. Vol. 54. P. 107058. DOI: 10.1016/j.rinp.2023.107058.
- Alwis L., Bremer K., Roth B. Fiber optic sensors embedded in textile-reinforced concrete for smart structural health monitoring: a review // Sensors. 2021. Vol. 21. Issue 15. P. 4948. DOI: 10.3390/s21154948.
- Лапшинов А.Е. Обследование и контроль качества конструкций, армированных и усиленных композитными полимерными материалами // Обследование зданий и сооружений: проблемы и пути их решения: материалы VIII международной научно-практической конференции, 2017. С. 129–135.
- Гизатулин Р.Р. Применение углеволокна в строительстве // Новые технологии - нефтегазовому региону: материалы Международной научно-практической конференции. Отв. ред. П.В. Евтин. 2018. С. 45–48.
- Квирквелия Г.З. Применение композитных материалов на основе углеволокна в строительстве // Синергия Наук. 2019. № 31. С. 945–953.
- Дьяков А.В. Применение углеволокна в строительстве. армирование и усиление несущих конструкций // Наука. Техника. Технологии (политехнический вестник). 2020. № 2. С. 322–324.
- Петров А.Е., Петренева О.В. Целесообразность использования композитных материалов при усилении железобетонных колонн // Современные технологии в строительстве. Теория и практика. 2018. Т. 2. С. 71–78.
- Побегайлов О.А., Агафонов А.В., Ганус Е.К. Организационно-технологические особенности использования армированного расширяющегося бетона // Инженерный вестник Дона. 2020. № 3 (63). С. 36.
- Столяров О.Н., Ольшевский В.Я., Донцова А.Е., Демидова Ю.А. Углеродные волокна в строительстве мостов // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2019. № 3 (78). С. 36–49. DOI: 10.18720/CUBS.78.3.
- Петропавловских О.К., Ахметов А.А. Усиление автомобильных мостов углеволокном // Техника и технология транспорта. 2019. № 1 (28).
- Куанышев Б.М., Квашнин М.Я. Оценка эффективности усиления конструкций железнодорожных мостов композитным материалом // Вестник Кыргызского государственного университета строительства, транспорта и архитектуры им. Н. Исанова. 2016. № 1 (51). С. 238–244.
- Томилов С.Н. Особенности деформаций главных балок железобетонных пролетных строений автодорожных мостов при их усилении внешней арматурой // Вестник Инженерной школы Дальневосточного федерального университета. 2020. № 3 (44). С. 151–158.
- Iakovenko I., Kolchunov V., Lymar I. Rigidity of reinforced concrete structures in the presence of different cracks. MATEC Web of Conferences. 2017, vol. 116, 02016. DOI: doi.org/10.1051/matecconf/20171160201.
- Леонович С.Н., Снежков Д.Ю., Будревич Н.А. Анализ эхо-импульсного метода контроля буронабивных свай // Вестник Инженерной школы Дальневосточного федерального университета. 2021. № 3 (48). С. 74–82. DOI 10.24866/2227-6858/2021-3-9.
- Недавний О.И., Смокотин А.В., Богатырева М.М., Протасова И.Б. Опыт применения эхо-импульсного метода при неразрушающем контроле бетона несущих конструкций // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2015. № 1 (48). С. 140–147.
- Углова Е.В., Еганян Г.В. Вибродиагностика мостовых сооружений на автомобильных дорогах // Молодой исследователь Дона. 2021. № 2(29).
- Сагайдак А.И. Перспективные направления применения метода акустической эмиссии в строительстве // Строительные материалы. 2018. № 11. С. 3–7. DOI 10.31659/0585-430X-2018-765-11-3-7.