Cjelovita linija proizvoda na osnovi karbonskih i staklenih vlakana, te epoksidnih smola za statička i protupotresna ojačanja zidanih, betonskih, armirano-betonskih i metalnih konstrukcija
FRP MATERIJALI
FRP je skraćenica za Fiber Reinforced Polymer odnosno polimer ojačan vlaknima. FRP materijal i spadaju u široku skupinu "konstrukcijskih kompozita", onih materijala (među te možemo staviti i armirani beton), koji su sastavljeni od:
- ojačanja (armature), prisutnog u prekinutom obliku, kojeg je svojstvo visoka mehanička otpornost;
- matrice, neprekinutog elementa, koja je s obzirom na mehanička svojstva obično slabija.
Posebno svojstvo konstrukcijskih kompozita je da nude bolju, odnosno potpuniju mehaničku otpornost nego što ih imaj u pojedini sastojci. Kod kompozita s polimernom matricom (kao što je FRP) ona je općenito sastavljena od epoksidne smole, a ojačanja čine karbonska ili staklena vlakna. FRP materijali se zbog jedinstvene, specifične otpornosti u smislu vlačne čvrstoće na jedinicu (dodane) težine već dugo koriste u brodogradnji, avionskoj, svemirskoj i vojnoj industriji. Zbog unaprijeđenih proizvodnih postupaka, kojih su rezultat znatno niže cijene, ponajprije karbonskih i staklenih vlakana, FRP materijali se sve češće upotrebljavaju i u graditeljstvu.
FRP U GRADITELJSTVU
U graditeljstvu FRP materija i e koristimo za statička i, posebno, protupotresna ojačanja. U tom pogledu, upotreba visokokvalitetnih kompozita u postupcima ojačanja jednostavnija je, trajnija i jeftinija u usporedbi s klasičnim načinima. Prije svega, ako uzmemo u obzir trajanje radova, potrebnu opremu za samu izvedbu i troškove, odnosno gubitak zbog prekinute upotrebe objekta.
FRP materijale možemo zbog vrlo niske vlastite težine jednostavno i vrlo brzo ugraditi s manjim stručno osposobljenim radnim skupinama koje za izvedbu ne trebaju poseban alat i strojnu opremu. Istodobno se upotreba objekta za vrijeme izvedbe radova ne ometa ili čak prekida. Primjeri specifičnih zahvata, u kojima je preporučljiva primjena FRP materijala:
Slika 1: Ojačanje nosive grede s Mape Wrap CBI-AX.
Slika 2: Pasivno ojačanje stupa s obručima (prstenima) Mape Wrap C UNI -AX.
Slika 3: Ojačanje nosive grede s Carboplate.
- vanjsko ovijanje tlačno ili savojno preopterećenih elemenata, kao što su stupovi, nosači, cjevovodi, dimnjaci…;
- ojačanje spregnutih elemenata s vanjskom oblogom na dijelovima izloženim vlačno-savojnim silama;
- obnova konstrukcija koje su lokalno oštećene zbog uda raca, kao na primjer nosači nadvožnjaka, načetih zbog previsokih prijevoznih sredstava;
- statička i protupotresna ojačanja zidanih lukova i svodova s oblogom na gornjoj strani, te u slučajevima oslikanih unutarnjih površina (freske), bez opasnosti procurivanja tekućine na donju stranu ojačanih elemenata, što se inače događa pri klasičnom načinu izvedbe s dodatnim betonskim slojem.
MAPEI CARBO SUSTAV
Mapei Carbo Sustav cjelovit je sustav proizvoda na osnovi karbonskih vlakana i epoksidnih smola za statičko i prolupotresno ojačanje uobičajenih i prednapregnutih nosivih armirano-betonskih konstrukcija. Sustav uključuje široku liniju proizvoda lamela, tkanina i sistemskih epoksidnih smola.
Liniju proizvoda lamela pod nazivom sustava Carboplate sačinjavaju fleksibilne karbonske lamele debljine 1,4 mm, koje se proizvode u dva modula elastičnosti (170.000 i 250.000 N/mm2) i tri širine (50, 100 i 150 mm), prethodno već obostrano impregnirane epoksidnom smolom (nije potrebno čišćenje, što znači uštedu kod rada). Namijenjene su prije svega ojačanjima nosača i ploča. Ugrađuju se jednim od tiksotropiranih epoksidnih ljepila Adesilex PG1 (kod normalnih temperatura) ili Adesilex PG2 (kod visokih temperatura) nakon prethodnog nanošenja temeljnog premaza MapeWrap Primer 1.
Liniju proizvoda karbonskih tkanina pod nazivom sustava MapeWrap C čine tkanine od jednosmjerno, dvosmjerno i četverosmjerno položenih vlakana. Tkanine s jednosmjerno položenim vlaknima UNI-AX i UNI-AX-HM raspoložive su u dvije gustoće tkanja (300 i 600 g/m2), dva modula elastičnosti (230.000 i 390 N/mm2) i tri širine (10, 20 i 40 cm); tkanine s dvosmjerno položenim vlaknima BI-AX dostupne su u dvije gustoće (230 i 360 g/m2), modula elastičnosti 230.000 N/mm2 i dvije širine (20 i 40 cm); tkanine s četverosmjerno položenim vlaknima QUADRI-AX dostupne su u dvije gustoće (380 i 760 g/m2), modula elastičnosti 230.000 N/mm2, te dvij e širine (30 i 48,5 cm).
Karbonske tkanine su namijenjene prije svega izvedbi popravaka i/ili statičkom (vlačno-savojnom) ojačanju oštećenih betonskih elemenata, te prije svega, njihovih spojeva. Pri ugradnji najprije se podloga premaze temeljnim premazom MapeWrap Primer 1, prema potrebi se izravna izravnavajućim slojem tiksotropnog epoksidnog morta MapeWrap 11 (pri normalnim temperaturama) ili MapeWrap 12 (pri visokim temperaturama). Nakon toga tkanina se pri, tzv. mokrom postupku, utopi u epoksidnu smolu MapeWrap 21, a zatim se natopljena postavlja na mjesto ojačanja, a pri tzv. suhom postupku, tkanina se utisne u još svježi sloj izravnavajućeg epoksidnog morta i impregnira na licu mjesta nanošenjem epoksidne smole MapeWrap 31. Po potrebi (nadogradnja s polimerno-cementnim mortovima) još svježu površinu se posipa suhim kvarcnim pijeskom.
Slika 4: Ojačanje spojeva grede i nosivoga stupa s MapeWrap C QUADRI-AX.
Proizvode iz linije Mapei Carbo Sustav možemo koristiti kao alternativu klasičnim metodama za popravak i statičko ojačanje (uobičajenih i prednapregnutih) armirano-betonskih elemenata, kao i metalnih elemenata, posebno onda kada klasične metode nisu izvedive ili mogu prouzrokovati probleme. Zato je Mapei Carbo Sustav odlična alternativa tehnikama ojačanja na osnovi metalnih lamela (tzv. beton plaque).
Tipični primjeri uporabe proizvoda iz linije Mapei Carbo Sustav za popravke i ojačanja su:
- ovijanje aksijalno postavljenih betonskih elemenata, kao što su stupovi i upornjaci mostova, s namjerom poboljšanja tlačnih čvrstoća i duktilnosti betonskih elemenata;
- ovijanje cilindrično oblikovanih konstrukcija s unutarnjim hidrostatičkim tlakom, kao što su cjevovodi, silosi, spremnici;
- učvršćivanje spojeva stup-nosač u potresnih područjima, s namjenom povećanja duktilnosti same konstrukcije;
- vlažno savojno i posmično ojačanje nosača i ploča, kao alternativa ojačanju metalnim lamelama.
U usporedbi s klasičnim tehnikama, ovi proizvodi imaju brojne prednosti:
- jednostavnost i brzina ugradnje – zbog vrlo male vlastite težine proizvode iz linije Mapei Carbo Sustav moguće je ugraditi bez posebne opreme, s manjim brojem radnika i u vrlo kratkom roku, bez prekidanja uporabe objekta
- trajnost – tkanine i lamele na osnovi karbonskih vlakana nisu izložene koroziji, za razliku od moguće korozije metalnih lamela;
- nema povećanog potresnog opterećenja – radovi, izvedeni s proizvodima linije Mapei Carbo Sustav, ne povećavaju vlastitu težinu ojačanih konstrukcijskih elemenata; to je vrlo značajno u potresnim zonama, jer se sile zbog mase (vlastite težine konstrukcije) povećavaju eksponencijalno;
- mogućnost potpunog uklanjanja izvedenog rada – Mapei Carbo Sustav (lamele, tkanine i ljepila) moguće je ukloniti i u cijelosti uspostaviti početno stanje; ta činjenica je posebno važna pri izvedbi privremenog ojačanja u povijesnim objektima, odnosno spomenika pod zaštitom.
MAPEI GLASS SUSTAV
Mapei Glass Sustav cjelovit je sustav proizvoda na osnovi staklenih vlakana i epoksidnih smola za statičko i protupotresno ojačanje zidanih, betonskih i armirano-betonskih konstrukcija. Sustav uključuje široku liniju proizvoda tkanina i sistemskih epoksidnih smola.
Liniju proizvoda staklenih tkanina pod nazivom sustava MapeWrap G sačinjavaju tkanine od jednosmjerno i četverosmjerno položenih staklenih vlakana. Tkanina s jednosmjerno položenim vlaknima UNI-AX je raspoloživa u gustoći tkanja 900 g/m2 s modulom elastičnosti 81.000 N/mm2 i u dvij e širine (30 i 60 cm), a četverosmjerna tkanina QUADRI-AX u gustoći tkanja 1.130 g/m2 s modul om elastičnosti 73.000 N/mm2 i u dvije širine (30 i 48,5 cm). Staklene tkanine su namijenjene prije svega izvedbi popravaka i/ili statičkih (vlačno-savojnih) ojačanja oštećenih zidanih i betonskih elemenata, ponajprije njihovih spojevima. Postupak izvedbe s upotrebom epoksidnih smola je jednak kao kod karbonskih tkanina. Proizvode iz linije Mapei Glass Sustav možemo koristiti kao alternativu klasičnim metodama za popravak i statičko ojačanje zidanih i betonskih elemenata, prije svega onda kada klasične metode nisu izvedive ili prouzrokuju probleme.
Tipični primjeri upotrebe proizvoda iz linije Mapei Glass Sustav za popravke i ojačanja su:
- ovijanje aksijalno postavljenih zidanih i betonskih elemenata, kao što su stupovi i upornjaci mostova, s namjenom poboljšanja tlačnih čvrstoća i duktilnosti;
- ovijanje cilindrično oblikovanih konstrukcija s unutarnjim hidrostatičkim tlakom, kao što su cjevovodi, silosi, rezervoari;
- učvršćenje spojeva stup-nosač u potresnim područjima, s namjenom povišenja duktilnosti same konstrukcije;
- vlačno-savojno i posmično ojačanje nosača i ploča.
U usporedbi s klasičnim tehnikama, ovi proizvodi imaju brojne prednosti:
- jednostavnost i brzina ugradnje – zbog vrlo male vlastite težine, proizvode iz linije Mapei Glass Sustav je moguće ugraditi bez posebne opreme, s manje radnika i vrlo brzo, bez prekidanja korištenja objekta;
- trajnost – tkanine na osnovi staklenih vlakana nisu izložene koroziji, za razliku od moguće korozije metalnih lame I a;
- nema povećanog potresnog opterećenja – radovi, izvedeni s proizvodima iz linije Mapei Glass Sustav ne povećavaju vlastitu težinu ojačanih konstrukcijskih elemenata; to je posebno značajno u potresnim zonama, jer se sile zbog mase (vlastite težine konstrukcije) povećavaju eksponencijalno;
- mogućnost potpunog uklanjanja izvedenog rada – Mapei Glass Surtav (tkanine i ljepila) moguće je odstraniti i u cijel osti uspostaviti početno stanje; ta činjenica je posebno važna pri izvedbi privremenog ojačanja u povijesnim objektima, spomenicima pod zaštitom.
NOVO
PRATEĆI PROIZVODI – velika pomoć pri učinkovitosti i jednostavnosti ugradnje FRP sustava
Mnogo istraživačkog rada na osnovi praktičnih potreba i iskustava pri ugradnji bilo je uloženo u razvoj prateće linije proizvoda, koji u velikoj mjeri olakšaju i pojednostavnjuju ugradnju i, što je najvažnije, pridonose cjelovitoj učinkovitosti ugrađenoga sustava.
Slika 5: Stručno savjetovanje o inovativnim sustavima za statička i seizmička ojačanja 1. 6. u hotelu Monsje bila je dobro posjećeno
Tako su na raspolaganju cijevi od karbonskih vlakana Carbotube, natopljene epoksidnom smolom, promjera 10 mm, s modulom elastičnosti 170 Gpa, s odgovarajućim plastičnim injektorskim nastavcima Injektor 0 23 mm s nepovratnim ventilom za injektiranje epoksidnom smolom ili tekućim mortom. Namijenjene su izvedbi veza za ojačanje pri obnovama zidanih konstrukcija od kamena, opeke ili pješčenjaka. Maperod C i Maperod G su šipke od torzijsko vlačnih karbonskih, odnosno staklenih vlakana, impregniranih epoksidnom smolom, s modulima elastičnosti 155 GPa odnosno 40,8 GPa, koje su namijenjene ojačanjima oštećenih građevinskih betonskih elemenata i zidova od prirodnog kamena ili pješčenjaka. Konstrukcijskim ojačanjima i sidrenju tkanina MapeWrap C, lamela Carboplate i cijevi Carbotube namijenjeno je uže od karbonskih vlakana visokog modula elastičnosti MapeWrap C FIOCCO, koje se natopi s rijetkom, tekućom epoksidnom smolom Mapewrap 21, a konstrukcijskim ojačanjima i sidrenju tkanina MapeWrap G uže od staklenih vlakana s povišenim modulom elastičnosti MapeWrap G FIOCCO, koji se također natopi s rijetkom tekućom epoksidnom smolom Mapewrap 21.
Detaljnije informacije o liniji sustava proizvoda FRP Sustav s detaljnim postupcima ugradnje, uz svakako vrlo važnu pripremu podloge i mogućnosti obrade završnom dekorativnom obradom nalaze se u tehničkim listovima pojedinih proizvoda. Na raspolaganju su na internetskim stranicama www.mapei.hr, gdje među referencama možete naći i odabrane objekte na kojima je FRP Sustav korišten. Osim toga, na CD-u je raspoloživ i kompjutorski program za statički izračun s provjerom, koji koristi već više od pedeset projektantskih poduzeća i pojedinaca.
Izvor: *MAPEI CROATIA d.o.o.+
