Изучая инновационные материалы и технику предварительного напряжения

Изучая инновационные материалы и технику предварительного напряжения

Анастасия Денисова — аспирант первого года обучения, она занимается научными исследованиями на кафедре железобетонных и каменных конструкций. Ее кандидатская диссертация посвящена усилению железобетонных конструкций композиционными материалами с предварительным напряжением. Научный руководитель Анастасии Денисовой — к.т.н., доцент кафедры железобетонных и каменных конструкций Алексей Сергеевич Шеховцов.

Мы попросили Анастасию Денисову поделиться подробностями о своей работе

— Композиционные материалы сейчас широко применяются и в России, и за рубежом, это перспективные инновационные технологии, — рассказывает Анастасия Денисова, — Что касается предварительного напряжения этих материалов, то для нашей страны это новшество. Композиционный материал — это неоднородный сплошной материал, который состоит из двух и более компонентов с четкой границей раздела. Вариантов композитов насчитывается большое количество и наблюдается широкое разнообразие в зависимости от области их применения, формы, материалов его компонентов и т.д.

Для усиления строительных конструкций композиционные материалы пришли из авиаконструирования. Сейчас они являются одной из основ способа усиления внешним армированием. Раньше описываемый способ усиления включал в себя стальные пластины и имел ряд недостатков. Поэтому появилась необходимость в его модернизации, результатом чего является современный «формат», сочетающий в себе преимущества самого метода усиления и свойств композиционных материалов. В нашей стране композиты (для усиления конструкций) пока используются осторожно, и этому есть разумное объяснение — наукоемкость самого объекта исследования.

Композиционные материалы могут быть предварительно напряжены. В России такая технология пока не применялась.

Объясню наглядно: допустим, у вас есть тонкая лента толщиной 2 мм. При обычном способе без предварительного напряжения вы ее наклеиваете на поверхность усиливаемой конструкции. После затвердевания клея и нехитрых этапов, предполагаемых технологией работ, материал включается в совместную работу с конструкцией. Способ предварительного напряжения композитов заключается в том, что прежде чем конструкция и материал усиления будут работать как единое целое, композит растягивают на поверхности элемента, например, гидравлическими домкратами. После чего его анкеруют и, загружая конструкцию, получают необходимый эффект.

Отличия между вариантами усиления с или без преднапряжения заключаются в разнице эффективности влияния относительно групп предельных состояний. Первый вариант оказывает больший эффект на первую группу, в то время как второй на вторую соответственно.

Оба варианта усиления композитами призваны продлить жизнь усиливаемой конструкции. Инновационные методы — это своеобразное лекарство, которое позволит зданию нормально функционировать дальше, в то время как традиционные способы усиления ограничены в своих возможностях.

Текст: Елена Шульгина

✔ Изучите полезную информацию
о кафедре железобетонных и каменных конструкций, посмотрите лучшие студенческие работы