Consolidari cu panza din fibre din carbon si lamele din carbon

Fibrele din carbon sunt un material des uzitat in consolidari si au rolul de a inlocui armatura atunci cand ea nu mai poate fi montata in interiorul elementelor din beton sau din zidarie. Fibrele din carbon se folosesc cu succes si in cazul elementelor din lemn!

In domeniul construcțiilor fibrele din carbon sunt transformate in doua produse principale:

1. Panza din fibre de carbon este dupa cum ii spune numele o panza tesuta undirectional si impregnata cu rasini. Ca idee panzele, functie de latime, echivaleaza cu armatura de diametrul 8-10mm.

2. Lamelele din carbon sunt compuse din fibre de carbon pultruzionate. Pultruziunea este un proces continuu in care fibrele de ranforsare sunt impregnate cu o rășina. Dupa impregnarea cu rasina fibrele sunt conduse intr-o matrița încălzită din care lamelele sunt trase in mod continuu si taiate la dimensiunile dorite. Ca idee lamelele, funcție de tipul lor, echivaleaza cu armatura de diametrul de la 12, 16mm in sus.

Pe baza celor de mai sus putem concluziona, pe scurt, ca pânzele înlocuiesc cu succes etrieri si suplimentează armatura din placi si grinzi.

In ce cazuri pot fi folosite:

1. Pentru marirea capacitatii portante la incovoiere a placilor si grinzilor din beton armat.
2. Pentru ductilizarea stalpilor si peretilor din beton armat.
3. Pentru marirea capacitatii portante a grinzilor din lemn.
4. Pentru marirea capacitatii portante a peretilor din zidarie.
5. Pentru diverse aplicatii functie de inventivitatea proiectantului.

In poze reparatia unei placi peste un subsol. Placa fisurase sus datorita tratarii necorespunzatoare a betonului, fiind o placa de 20cm grosime fara armatura in camp la partea superioara. Datorita apelor de ploaie fisurile s-au adancit pana la partea de inferiora a placii.

Cum functioneaza?

Principiul de baza este simplu, panzele sau lamelele se lipesc de suport cu un adeziv special. In cazul placilor, daca dorim sa suplimentam armatura la partea inferioara, lipim panze sau lamele din carbon. In momentul in care betonul se intinde, fibrele din carbon se intind si ele fiind lipite de placa. Imaginati-va ca lipiti o cutie din carton cu “scoci” ca sa stea inchisa! Cam asa functioneaza si fibrele, sunt un “scoci” mai special!

Cum se pun in opera?

Procedura este foarte complexa si necesita o pregatire specializata.  Etapele sunt următoarele:

1. Repararea betonului, caci de regula trebuie si reparat daca e necesar a fi consolidat, nu?

• Reparatiile se executa cu mortarele cimentoase cu rezistente mecanice mari aplicabile in sistem “ud pe ud”, special destinate reparatiilor structurale.
• Substratul de beton se curata prin indepartarea integrala a materialului degradat pana la betonul sanatos, cu mijloace manuale sau mecanice si se pregateste corespunzator in vederea aplicarii sistemului de mortare de reparatii, prin buciardare, suflare cu aer comprimat si spalare abundenta cu jet de apa. La peretii de zidarie se indeparteaza tencuiala si se adancesc rosturile la 1-1,5 cm.
• Stratul suport de beton sau zidarie trebuie sa fie curat, fara praf sau impuritati, fara particule friabile sau agregate desprinse.
• Eventualele armaturi dezvelite trebuie curatate temeinic cu peria de sarma sau cu peria oala rotativa, pana ce nu mai prezinta urme de rugina, resturi de agregate sau liant cimentos.
• Dupa indepartarea completa a segregarii (tencuielii) este necesara udarea temeinica a suportului de beton (zidarie) pe zonele care necesita a fi reparate.
• Eventualele armaturi se pasivizeaza anticoroziv.

……………si asa mai departe, fiecare producator de fibre are un caiet de sarcini complex.

2. Se injecteaza fisurile cu rasini epoxidice, daca este cazul.

3. Se niveleaza suprafetele prin aplicare de mortare specifice.

4. Se aplica panzele sau lamelele.

In fotografia de mai sus observati o placa curatata pentru consolidarea cu lamele din carbon. Urmatoarea etapa este aplicarea unui strat de mortar pentru refacerea acoperii cu beton a armaturilor.

Avantaje si dezavantaje

Avantaje: rapiditate, o solutie putin invaziva si curata cu rezultate exceptionale.

Dezavantaje:

• pretul fibrelor din carbon este destul de mare si la fel si manopera destul de scumpa in comparatie cu unele solutii, sa le zicem “clasice” dar care in multe cazuri sunt invazive si greu de realizat.
• nu dau rezultate foarte bune pe betoane de clasa mica gen C4/5 sau C6/7.5, cum des intalnim la constructiile vechi.

Concluzii:

Fibrele din carbon repara multe greseli de proiectare si executie, multumim cui le-a inventat!