შენობა-ნაგებობების გაძლიერება-რეკონსტრუქცია კომპოზიტური მასალების გამოყენებით
შენობა-ნაგებობების გაძლიერება-რეკონსტრუქცია კომპოზიტური მასალების გამოყენებით
სარჩევი |
ზოგადი ცნობები
საქართველოსა და მის დედაქალაქში, ამჟამად დაახლოებით 10 ათასზე მეტი საცხოვრებელი თუ საწარმოო შენობა მძიმე ავარიულ მდგომარეობაშია და მოითხოვს რეკონსტრუქცია-რეაბილიტაციას, რაც მილიარდობით ლარის კაპიტალდაბანდებას საჭიროებს. დანახარჯები შეიძლება მნიშვნელოვნად შემცირდეს რეკონსტრუქციის საწარმოო რეჟიმების ტექნოლოგიური პროცესების გაუმჯობესებითა და არსებული ფართობების მაქსიმალური გამოყენებით.
რეკონსტრუქციის ჩატარებას უმეტესად თან ახლავს სამშენებლო მზიდ კონსტრუქციებზე მოსული დატვირთვებისა და საწყისი საანგარიშო სქემების შეცვლა, რაც იწვევს კონსტრუქციის მზიდუნარიანობის გაზრდისა და შესაბამისად, მათი გაძლიერების აუცილებლობას. ექსპლუატაციის პროცესში სამშენებლო კონსტრუქციების გაძლიერების აუცილებლობას იწვევს არა მარტო რეკონსტრუქცია, არამედ ნაგებობების ცვეთაც, რომელიც გამოწვეულია პროექტით გაუთვალისწინებელი ტექნოლოგიური პროცესების შეცვლით, სხვადასხვა დაზიანებებით, მუშაობის პირობების ცვლილებითა და სხვ.
რადგანაც საქართველოს პირობებში სამრეწველო და სამოქალაქო დანიშნულების შენობა-ნაგებობებში ძირითადად გამოყენებულია რკინაბეტონის სამშენებლო კონსტრუქციები, ამიტომ შემოთავაზებული წინადადების განზოგადებასა და ანალიზს, ასეთი კონსტრუქციების დაპროექტებისა და გაძლიერების ეფექტური მეთოდების გამოყენების მიზნით, დიდი სახელმწიფოებრივი მნიშვნელობა აქვს.
მაღალი სიმტკიცის ნახშირბადის, ბაზალტის, არამიდის, ბორის, მინის ბოჭკოების გამოჩენამ სამშენებლო ბაზარზე, საშუალება მისცა ინჟინრებს შეექმნათ თანამედროვე მეთოდები და ტექნოლოგიები, რომლებიც წარმატებით შეიძლება გამოვიყენოთ მზიდი სამშენებლო კონსტრუქციების დაზიანებული ნაწილების აღსადგენად და მზიდუნარიანობის გასაზრდელად. მათი დახმარებით მოკლე დროში, მინიმალური შრომითი დანახარჯებით, შესაძლებელია გავზარდოთ კონსტრუქციების საექსპლუატაციო ვადა.
მიუხედავად კომპოზიტური მასალების მაღალი ღირებულებისა, მათი გამოყენება სამშენებლო კონსტრუქციების გასაძლიერებლად ხშირად ეკონომიკურად გამართლებულია, რადგან საშუალებას იძლევა რეკონსტრუქცია განვახორციელოთ ნაგებობის ექსპლუატაციის შეუჩერებლად, გამოვიყენოთ კოროზიამედეგი კომპოზიტური არმატურა, მინიმუმამდე შევამციროთ ობიექტზე ე. წ. „ჭუჭყიანი“ სამუშაოები, მნიშვნელოვნად შევამციროთ რეკონსტრუქციის ხანგრძლივობა, რასაც, ბუნებრივია, უდიდესი მნიშვნელობა აქვს სამოქალაქო სექტორისათვის.
კონსტრუქციების გაძლიერება აუცილებელია იმ შემთხვევებში, როცა იცვლება ექსპლუატაციის საწყისი ტექნოლოგიური რეჟიმი; მნიშვნელოვნად იზრდება დატვირთვები მასალებისა და მოწყობილობებისგან; ამოწურულია კონსტრუქციის მზიდუნარიანობა დაპროექტებაში დაშვებული სერიოზული შეცდომის გამო; გამოყენებულია დაბალი ხარისხის საშენი მასალა ან შეერთებები განხორციელებულია ტექნოლოგიის დარღვევითა და სახიფათო დეფექტებით; კონსტრუქციების ექსპლუატაცია ხდება არანორმალურ პირობებში; აღინიშნება მნიშვნელოვანი გადატვირთვები, დატენიანება, დასველება, ლპობა, მექანიკური დაზიანება, რომლებიც იწვევს კონსტრუქციის ამტანუნარიანობის დაქვეითებას.
პრაქტიკაში ყველაზე ხშირად გვხვდება უხარისხოდ დამზადებული და არანორმალური ექსპლუატაციის პირობებში მყოფი კონსტრუქციები.
კონსტრუქციის გაძლიერება ხდება შესაბამისი პროექტის დამუშავების შემდეგ, რომლის საფუძვლად მიიღება შემდეგი პრინციპები:
- გაძლიერებული კონსტრუქცია მთლიანად უნდა ასრულებდეს თავის პირვანდელ ფუნქციას. მეორე შემთხვევაში, პროექტში გათვალისწინებული უნდა იყოს გასაძლიერებელი ელემენტის საწყისი ფუნქციის ნაწილის გადაცემა სხვა არსებულ ან ახალ სამშენებლო კონსტრუქციაზე;
- კონსტრუქციის გაძლიერება ამტანუნარიანობის, დეფორმაციებისა და სხვათა მიხედვით უნდა აკმაყოფილებდეს პროექტის დამუშავების მომენტში მოქმედ სამშენებლო წესებსა და ნორმებს;
- გასაძლიერებელი ხის კონსტრუქციის მიზანშეწონილობა და ვარიანტების შერჩევა უნდა მოხდეს ეკონომიკური დასაბუთების შესაბამისად. მაქსიმალურად უნდა იქნეს შენარჩუნებული არსებული სამშენებლო კონსტრუქციები, ელემენტები, მოპირკეთება და ა.შ. სარემონტო სამუშაოები უნდა შესრულდეს შენობაში მიმდინარე ტექნოლოგიური პროცესის შეუჩერებლად;
- ტიპური კონსტრუქციები, ტიპური დეფექტებით, უნდა გაძლიერდეს ერთი და იმავე მეთოდებით.
გაძლიერების სამუშაოების პირველი ეტაპი მოიცავს პროექტის დამუშავებას დეფექტობრივი უწყისის საფუძველზე. გასაძლიერებელი კონსტრუქციის მასალის სიმტკიცის განსაზღვრა ხდება ამ კონსტრუქციის დაუტვირთავი ნაწილიდან ამოჭრილი მცირე ზომის სტანდარტული ნიმუშების ლაბორატორიული გამოცდით. სახელმწიფო სტანდარტების შესაბამისად გაძლიერების პროექტში მოცემული უნდა იყოს გაძლიერების დეტალების მუშა ნახაზები, აგრეთვე გათვალისწინებული ექსპლუატაციის ნაირსახეობა.
გაძლიერების კონკრეტული მეთოდის შერჩევა დამოკიდებულია არაერთ ფაქტორზე, როგორებიცაა გაძლიერების ამოცანები, შენობის მთლიანი და ცალკეული კონსტრუქციების მდგომარეობა; საკმარისი სივრცისა და მოედნების არსებობა გასაძლიერებელი ელემენტების დასაწყობად; ექსპლუატაციის პირობები და სხვ.
კონსტრუქციების გაძლიერების მეთოდების კლასიფიკაცია ხდება სხვადასხვა ნიშნის მიხედვით. დანიშნულების მიხედვით იყოფა ორ ჯგუფად: დროებით გაძლიერებად და სტაციონარულ გაძლიერებად. გასაძლიერებელი კონსტრუქციების მუშაობის სქემაზე ახალი ელემენტების გავლენის თვალსაზრისითაც განიხილება გაძლიერების ორი სახეობა: კონსტრუქციების მუშაობა საწყისი სქემის შეუცვლელად და საწყისი სქემის შეცვლით.
მუშაობის საწყისი სქემის შეუცვლელად კონსტრუქციების გაძლიერება ხდება:
- სამაგრი ელემენტების (ჭანჭიკები, ლურსმნები, სჭვალები, ზედები, ფირფიტები, არმატურა და სხვ.) დამატებით;
- გასაძლიერებელი კონსტრუქციის განმტვირთავი დამოუკიდებლად მომუშავე დამატებითი ელემენტების დაყენებით;
- დეფექტების შემცველი და გადაძაბვით მომუშავე კონსტრუქციების ელემენტების შეცვლით ან გაძლიერებით;
- კონსტრუქციების ან მისი ელემენტების გაძლიერება პროთეზებით
პროთეზი არის სპეციალური კონსტრუქცია, რომელიც ერთვება გასაძლიერებელი კონსტრუქციის მუშაობაში დაზიანებული ნაწილის შესაცვლელად. პროთეზებით ახდენენ კოჭებისა და წამწეების დაზიანებული ნაწილების გაძლიერებას. მშენებლობის თანამედროვე პრაქტიკაში ფართოდ გამოიყენება პროთეზები, დამზადებული პოლიმერული მასალების, წრიული განივკვეთის ღეროვანი მინაპლასტიკის არმატურის ან სამშენებლო მოედანზე მოდიფიცირებულ ეპოქსიდურ ფისებზე დამზადებული პოლიმერბეტონისაგან.
მუშაობის საწყისი სქემის შეცვლით კონსტრუქციების გაძლიერების მეთოდები მრავალგვარია და დამოკიდებულია სამშენებლო კონსტრუქციის ტიპზე, შენობის გაბარიტებზე, დატვირთვების სახეცვლილებებზე და სხვ. პრაქტიკაში უფრო ხშირად გამოიყენება შემდეგი ხერხები:
- ერთმალიანი კონსტრუქციის გადაკეთება მრავალმალიანად;
- ერთმალიანი კონსტრუქციის გადაკეთება რამდენიმე უფრო მცირე ერთმალიან კონსტრუქციად;
- გისოსიან კონსტრუქციებში ცალკეული ელემენტების ადგილობრივი განტვირთვა (მუშაობიდან გამორიცხვა). მის მაგალითად შეიძლება დასახელდეს წამწეებში შემხვედრი ირიბნების მოწყობა, როდესაც შეკუმშული ირიბანა ითიშება მუშაობიდან შემხვედრი ლითონის ირიბანის დაყენების შედეგად;
- კოჭებისა და წამწეების გადაქცევა შპრენგელურ სისტემად;
- კამარების გადაკეთება წამწეებად;
- სიბრტყითი კონსტრუქციების წყვილ-წყვილად დამაგრება სიხისტის სივრცითი კავშირების მეშვეობით;
- თხელკედლიანი გარსების გადაქცევა წიბოვნად და პირიქით;
- განმბჯენიანი თაღების გადაკეთება თაღგარსებად და ა.შ.
შენობებისა და მზიდი სამშენებლო კონსტრუქციების აუცილებელი გაძლიერების მიზეზები შემდეგია:
- შენობის ტექნიკური მდგომარეობა გაუარესებულია; საიმედოობის პარამეტრები დარღვეულია, რის გამოც საჭიროა დაუყონებლივი რემონტის დაწყება ობიექტის უსაფრთხოების მიზნით;
- ობიექტი ტექნიკურად ნორმალურ სამუშაო მდგომარეობაშია, მზიდი კონსტრუქციები ინარჩუნებენ ნორმატიულ სიმტკიცეს, მაგრამ საჭირო ხდება მათი გაძლიერება დატვირთვების გაზრდის გამო;
- ობიექტმა შეიცვალა ფუნქციური დანიშნულება, რის გამოც საჭირო ხდება მზიდი სამშენებლო კონსტრუქციების გადაანგარიშება და შესაბამისად – გაძლიერება;
- უხარისხო მშენებლობა.
სამშენებლო კონსტრუქციების გაძლიერების კომპოზიტურმა სისტემებმა, რომლებიც წარმატებით გამოიყენება ამერიკისა და დასავლეთ ევროპის ქვეყნებში, დადებითი შედეგები მოგვცა როგორც ჩვეულებრივ პირობებში, ისე სეისმურად აქტიურ რეგიონებში. ამ სისტემების დიდი უპირატესობაა – სიმარტივე და დაბალი შრომატევადობა. გასაძლიერებელი კონსტრუქციების გარე დაარმირება კომპოზიტური ფიბრებითა (ბოჭკოებით) და არმატურით ნახშირბადის, მინის, არამიდის, ბაზალტის ბოჭკოების საფუძველზე გამოიყენება ღეროვანი ელემენტების გრძივი და განივი დაარმირებისათვის; ხიდების და ესტაკადების კოლონებთან და საყრდენებთან შესაერთებელი გამაძლიერებელი გარსების მოსაწყობად; ფილების, გარსების, კოლონების, კონსოლების, წამწის ელემენტების და სხვა კონსტრუქციების გასაძლიერებლად. პროცენტულად კონსტრუქციების გაძლიერების ხარისხი შეადგენს გასაძლიერებელი ელემენტის მზიდუნარია-ნობის 10-60%-ს.
სამშენებლო კონსტრუქციებისა და შენობა-ნაგებობების გაძლიერება და აღდგენა გარე დაარმირებით, კომპოზიტური მასალების გამოყენებით, საშუალებას იძლევა:
- გარემონტდეს კონსტრუქცია ცვეთის ნებისმიერ საფეხურზე;
- გაიზარდოს კონსტრუქციის მზიდუნარიანობა საანგარიშო დატვირთვების გაზრდის შესაბამისად;
- ლიკვიდირებული იქნეს დაზიანებები, რომლებიც ართულებენ, ზოგჯერ კი შეუძლებელს ხდიან, ობიექტის ექსპლუატაციას;
- აღდგეს სამშენებლო კონსტრუქციის საწყისი ფიზიკური მახასიათებლები;
- საიმედოდ იქნეს დაცული მზიდი კონსტრუქციები ბუნებრივი ფაქტორების, აგრესიული გარემოს, დიდი დატვირთვების არასასურველი ზემოქმედებისაგან და მოხდეს მათი შედეგების ნეიტრალიზება;
- გაიზარდოს შენობის მზიდუნარიანობა მუშაობის კონსტრუქციული სქემის შეცვლის შემთხვევაში;
- გამოსწორდეს დაპროექტების პროცესში დაშვებული შეცდომები და ხარვეზები მშენებლობის მიმდინარეობისას;
- შემცირდეს სარემონტო ხარჯები (30-40%-ით), რემონტის დრო და შრომითი დანახარჯები;
- მნიშვნელოვნად გაიზარდოს ობიექტის ექსპლუატაციის ვადა შედარებით მცირე დანახარჯების პირობებში.
გარე დაარმირების გამოყენების არეალია:
- ბეტონის და რკინაბეტონის კონსტრუქციები;
- ქვისა და დაარმირებული ქვის კონსტრუქციები;
- ხის კონსტრუქციები;
- ფოლადის კონსტრუქციები;
- შენობის კონსტრუქციული ელემენტები – ფანჯრისა და კარის ღიობები, გადა-ხურვის ფილები, კიბის უჯრედები, ლიფტის შახტები და სხვ.
გარე დაარმირების სამუშაოების ტექნოლოგია შემდეგია: პირველ ეტაპზე ხდება შენობის ფუნქციური მდგომარეობის გამოკვლევა, ტექნიკური მდგომარეობის საექსპერტო შეფასება და გაძლიერების ინდივიდუალური პროექტის შემუშავება. შემდეგ კი ტარდება შენობის (ნაგებობის) რეკონსტრუქციისა და გაძლიერების სამუშაოების კომპლექსი: ძველი ბეტონის ზედა შრის მოცილება გახეხვით, ფოლადის არმატურის გაწმენდა და დაფარვა ანტიკოროზიული ხსნარით, დაზიანებული უბნების წერტილოვანი აღდგენა, მომზადებულ ზედაპირზე ნახშიბადის (მინის, არამიდის, ბაზალტის) ბოჭკოების ჩალაგება პროექტის მიხედვით (თუ სვეტის გაძლიერება მიმდინარეობს, მაშინ კონსტრუქციის ირგვლივ კომპოზიტური ლენტის შემოხვევისა და ბოლოს სპეციალური წებოთი გაჟღენთილი კომპოზიტური კარბონული ბადის მონტაჟის შემდეგ მასალა გამ-ყარდება და მიიღება ახალგარემონტებული კონსტრუქციის აღდგენილი სუფთა ზედაპირი).
რკინაბეტონის კონსტრუქციების გაძლიერება-რეკონსტრუქცია
რკინაბეტონის კონსტრუქციების გაძლიერება-რეკონსტრუქციის ჩატარებისათვის საერთო მოთხოვნები შემდეგია:
- აღდგენა-გაძლიერება უნდა მოხდეს კონსტრუქციის (შენობა-ნაგებობის) ნატუ-რული გამოკვლევებისა და სამოწმებელი გაანგარიშების შემდეგ;
- ნატურული დათვალიერებითა და გამოკვლევებით უნდა დადგინდეს მზიდი კონსტრუქციების მდგომარეობა, გეომეტრიული ზომები, დაარმირების სახეობა, არმატურის კლასი და ტექნიკური მდგომარეობა, ბეტონის სიმტკიცე, კონსტრუქ-ციის ჩაღუნვის სიდიდე, ბზარების განლაგება და გახსნის სიდიდეები, დეფექტე-ბისა და დაზიანებების ზომები, განლაგება, მოქმედი დატვირთვები და კონსტრუქციის მუშაობის სტატიკური სქემა;
- კონსტრუქციების სამოწმებელი გაანგარიშება ხდება საპროექტო მასალების, ნატურული გამოკვლევების, კონსტრუქციისა და ცალკეული ელემენტების ფაქ-ტობრივი ზომებისა და კონსტრუქციული გადახრების გათვალისწონებით;
- სამოწმებელი გაანგარიშებების ჩატარებისას მხედველობაში მიიღება გამოვლენილი დეფექტები და დაზიანებები, როგორებიცაა: სიმტკიცის შემცირება, ბეტონის ადგილობრივი დაზიანებები და რღვევა, არმატურის გაგლეჯა, არმატურის კოროზია, ჩაანკერების დარღვევა და შეჭიდულობა ბეტონთან, ბზარების გაჩენა და გახსნის სიდიდეები და სხვ.
- სამოწმებელი გაანგარიშებები ტარდება კონსტრუქციის მზიდუნარიანობის, დეფორმირების და ბზარწარმოქმნის მიხედვით;
- სამოწმებელი გაანგარიშებების საფუძველზე დგინდება კონსტრუქციის ექსპლუატაციის ვარგისობა, გაძლიერების აუცილებლობა ან სრული უვარგისობა. კონსტრუქციისათვის, რომელიც ვერ აკმაყოფილებს სამოწმებელი გაანგარიშების მოთხოვნებს ნორმალური ექსპლუატაციისათვის, შესაძლებელია გათვალისწინებული არ იქნეს გაძლიერება, თუ ფაქტობრივი ჩაღუნვა აჭარბებს დასაშვებს, მაგრამ ხელს არ უშლის ნორმალურ ექსპლუატაციას, აგრეთვე, თუ ბზარების ფაქტობრივი გახსნის სიდიდე აჭარბებს დასაშვებს, მაგრამ არ ქმნის რღვევის საშიშროებას;
- დასაშვებია კონსტრუქციის აღდგენისას არ ჩატარდეს საექსპლუატაციო ვარგისო-ბის დასადგენი სამოწმებელი გაანგარიშებები, თუ გადაადგილებები და ბზარების გახსნის სიგანე არსებულ კონსტრუქციებში მაქსიმალური ფაქტობრივი დატვირთვების მოქმედებისას არ აჭარბებს დასაშვებს, ხოლო კონსტრუქციის განივ-კვეთებში საპროექტო დატვირთვებისას არ აჭარბებს ძალების სიდიდეს ფაქტობ რივი მოქმედი დატვირთვებისაგან;
- კომპოზიტური მასალით გარე დაარმირების სისტემამ უნდა უზრუნველყოს სისტემაში ყველა შემადგენელი ნაწილის ჩართვა და
- მისი ერთობლივი მუშაობა გა-ძლიერებულ თუ აღდგენილ კონსტრუქციასთან;~
- გასაძლიერებელი არსებული კონსტრუქციის ბეტონის კლასი უნდა იყოს: B15 – ღუნვადი ელემენტებისათვის და B10 – შეკუმშული ელემენტებისათვის;
- აკრძალულია რკინაბეტონის კონსტრუქციის აღდგენა კოროზიით დაზიანებული ფოლადის არმატურით მიზეზების აღმოფხვრის გარეშე;
- რეკომენდებული არ არის ღუნვაზე მომუშავე კონსტრუქციის აღდგენა-გაძლიერება, თუ სამოწმებელი გაანგარიშებით გასაძლიერებელი ელემენტის შეკუმ-შული ზონის სიმაღლე მეტია სასაზღვრო მნიშვნელობაზე დადგენილი სამშენე-ბლო ნორმების, სტანდარტების ან რეგლამენტების მიხედვით;
- გაძლიერებული ელემენტის სამუშაო ტემპერატურა არ უნდა იყოს კომპოზიტის გამინების ტემპერატურაზე მეტი (გამინება – სითხის გადასვლა მინისებრ მდგომარეობაში);
- სასურველია გარე კომპოზიტური დაარმირებით გაძლიერებული კონსტრუქცია პირდაპირ არ ხვდებოდეს მზის სხივების არეალში;
- სახანძრო უსაფრთხოების თვალსაზრისით გაძლიერებულ კონსტრუქციაზე ეწყობა დამცავი ფენა ცეცხლმედეგი მასალისაგან. კონსტრუქციის ცეცხლმედეგობაზე გაანგარიშება ტარდება გარე დაარმირების მხედველობაში მიუღებლად.
რკინაბეტონის კონსტრუქციებში კომპოზიტებით გაძლიერების სისტემა რეალურია გამოვიყენოთ, როცა კონსტრუქციაში ბეტონის ფაქტიური სიმტკიცე კუმშვაზე შეადგენს არანაკლებ 15 მპა. ძირითადად გამოიყენება ნახშირბადის და ბაზალტის ბოჭკოზე დამ-ზადებული კომპოზიტები, რომლებიც ხასიათდებიან მაღალი სიმტკიცით გაჭიმვასა და კუმშვაზე, ხოლო დრეკადობის მოდულის მნიშვნელობა ახლოსაა ფოლადის დრეკა-დობის მოდულის მნიშვნელობასთან. მაგ., დღეისათვის დასავლეთის ქვეყნებში გამოდის ნახშირბადოვანი კომპოზიტური ლენტები სიმტკიცით გაჭიმვაზე 3500 მპა და დრეკადობის მოდულით – 230-240 გპა, ანუ ეს მასალა დაახლოებით 8-ჯერ მტკიცეა და 5-ჯერ მსუბუქია A500 კლასის საარმატურე ფოლადზე. ანალოგიურია სხვა ბოჭკოებზე დამზადებული კომპოზიტებიც, თუმცა უნდა აღინიშნოს, რომ არამიდულ კომპოზიტს ნაკლები სიმტკიცე ახასიათებს კუმშვაზე, მინაპლასტიკს – შედარებით დაბალი დრეკადობის მოდული და სხვ.
დრეკადობის მოდულის სიდიდეს დიდი მნიშვნელობა აქვს გარე დაარმირებისას დაუძაბავი არმატურით, რადგან იგი ძირითად არმატურაში ამცირებს გამჭიმავ ძაბვებს. მინისა და არამიდის ბოჭკოებზე დამზადებული გარე მაარმირებელი ელემენტის სისქე უფრო მეტია, ვიდრე ნახშირბადიანი კომპოზიტის ელემენტის სისქე (დრეკადობის მოდულების განსხვავების გამო), თუმცა სქელი გამაძლიერებელი ფილების (ელემენტების) გამოყენება მიზანშეწონილი არაა, რადგან წარმოშობს კომპოზიტის ბეტონთან ერთობ-ლივი მუშაობის პრობლემას (ძვრის ძალების გავლენა ბეტონი – კომპოზიტის საზღ-ვარზე). კვლევებით დადგენილია, რომ მინაპლასტიკის კომპოზიტურ სქელ ელემენტში არ მიიღწევა საანგარიშო სიმტკიცე, ხოლო ელემენტის სისქე არ უნდა აღემატებოდეს სიგანის 1/50-ს.
გასაძლიერებელ რკინაბეტონის კონსტრუქციაში თუ უკვე დაწყებულია არსებული არმატურის კოროზიული პროცესი, მაშინ კომპოზიტით გარე გაძლიერების დაწყებამდე აუცილებელია შემდეგი პროცედურების ჩატარება: როცა არმატურა გაშიშვლებულია, ხდება მისი გაწმენდა და დამუშავება ჟანგსაწინააღმდეგო გრუნტით, შემდეგ კი დაფარვა პოლიმერცემენტის სარემონტო ხსნარით, რომელიც უზრუნველყოფს ძველი ბეტონის ნორმალურ ადჰეზიას ახალთან; თუ არსებული არმატურა გაშიშვლებული არ არის, მაშინ მიმართავენ ბეტონის ზედაპირის დამუშავებას მიგრირებადი ინჰიბიტორით, რომელიც გაივლის ბეტონის დამცავ შრეს და დაიცავს არმატურას კოროზიისაგან.
პრაქტიკაში საკმაოდ გავრცელებულია რკინაბეტონის კონსტრუქციების კომბინირებული გაძლიერება კომპოზი-ტითა და ფოლადის გარსაცმით ან ქსოვილური კომპოზიტური ლენტით. მაგ., რკი-ნაბეტონის სვეტი ჩაისმება ფოლადის გარსაცმში და შემდეგ დაიფარება კომპოზიტური პოლიმერული შრით, რომელიც ეხმარება შეკუმშულ ფოლადის პროფილებს (კუთხედებს) მუშაობაში, აგრეთვე ზრდის ნაგებობის სეისმომედეგობას. კომპოზიტური ლენტი კი არ აძლევს ბზარებს გახსნის საშუალებას და იცავს არმატურას კოროზიისაგან.
კომპოზიტური მასალები, დაარმირებული მინაქსოვილით, ნახშირბადის, ბაზალტის ან არამიდის ბოჭკოებით, შეიძლება გამოყენებული იყოს რკინაბეტონის სვეტების გარე ზედაპირზე დაკარგული მზიდუნარიანობის აღსადგენად. მზიდუნარიანობის დაკარგვას იწვევს სამუშაო არმატურის კოროზია, გარე მექანიკური დაზიანებები ან მოქმედი დატვირთვების გაზრდა. კუმშვაზე მომუშავე წრიული განივკვეთის სვეტზე დახვეული ლენტი ზღუდავს დეფორმაციებს განივი მიმართულებით და ზრდის სიმტკიცეს კუმშვაზე. საიმედო მუშაობისათვის ლენტის გარსაცმი მჭიდროდ უნდა იყოს კონტაქტში ბეტონთან, თუმცა შეჭიდულობის ძალის სიდიდეს გადამწყვეტი მნიშვნელობა არ აქვს.
ეს ტექნოლოგია გამოიყენება კონსტრუქციების რემონტისა და გაძლიერების შემდეგ შემთხვევებში:
- „ძველი“ კონსტრუქციების (ხიდები, ავზები, კოჭები, სვეტები) რემონტი და გაძლიერება, რომელთაც სჭირდება მზიდუნარიანობის გაზრდა მასალების დაძვე-ლების ან საანგარიშო დატვირთვების ცვლილების გამო;
- საზოგადოებრივი შენობის გადაიარაღების ან პროფილის შეცვლის გამო;
- საგანგებო სიტუაციების (ხანძარი, აფეთქება, მეწყერი, გრიგალი და სხვ.) შედეგად მიყენებული დაზიანებების აღმოფხვრა;
- დაპროექტების ან მშენებლობის დეფექტების (დაარმირების არასაკმარისობა ღუნვად ელემენტებში, ბეტონის დაბალი სიმტკიცე კუმშვაზე სვეტებში და სხვ.) აღმოფხვრა;
- კონსტრუქციების გაძლიერება შენობის ან ნაგებობის სეიმომდგრადობის ასამაღლებლად;
- ქიმიურად აგრესიული გარემოს ზემოქმედების გავლენის შემცირების საჭიროება;
- კოჭების, ფილების, კონსოლების, პილონების გაძლიერება გაზრდილი მღუნავი მომენტების მოქმედებისას, რაც მიიღწევა გრძივი გაჭიმული არმატურის ზონე-ბის გაძლიერებით ნახშირბად, ბაზალტ ან მინაპლასტიკების მეშვეობით;
- კოჭების საყრდენების გაძლიერება გარე განივი არმატურით;
- გარსაცმებით სვეტების გაძლიერების აუცილებლობა;
- კონსტრუქციის ტანში რღვევის პროცესების შესაჩერებლად;
- რემონტისათვის გამოყოფილი შეზღუდული დრო;
- რემონტი წარმოების შეუჩერებლად;
- კონსტრუქციების საკუთარი წონისა და მოცულობის უმნიშვნელოდ გაზრდის შესაძლებლობა.
ლითონის კონსტრუქციების გაძლიერება-რეკონსტრუქცია
სამრეწველო, სამოქალაქო, სატრანსპორტო დანიშნულების ნაგებობების ლითონის კონსტრუქციები ექსპლუატაციის პროცესში ექვემდებარება სხვადასხვა ფაქტორების ზემოქმედებას – დატვირთვები, ტემპერატურა, ატმოსფერული ნალექები, აგრესიული გარემო და სხვ., რის გამოც ნაგებობის მზიდუნარიანობა და ხანგამძლეობა მცირდება. მის საწინააღმდეგოდ მიმართავენ აღდგენა-გაძლიერებას. შეიძლება ითქვას, რომ ექსპლუატაციის პროცესში გაძლიერება ლითონის კონსტრუქციების განუყოფელი ნაწილია.
ლითონის კონსტრუქციების გაძლიერების მიზეზებს მიეკუთვნება:
- დაზიანებები, რომლებიც იწვევენ კონსტრუქციების მზიდუნარიანობის, სიხის-ტის, ბზარმედეგობის შემცირებას;
- ექსპლუატაციის პირობების შეცვლა;
- მექანიკური დაზიანებები;
- კოროზიული დაზიანებები;
- მასალის დაძველება;
- კონსტრუქციის საანგარიშო სქემის შეცვლა;
- უსაფრთხოებისა და ხანგამძლეობის გაზრდის აუცილებლობა;
- შეცდომები დაპროექტების, მონტაჟისა და ექსპლუატაციის დროს.
ლითონის კონსტრუქციების გასაძლიერებლად ტრადიციულის პარალელურად გამოიყენება თანამედროვე მეთოდები, დაფუძნებული ბოჭკოებით დაარმირებული პოლიმერული მასალების (კომპოზიტების) გამოყენებაზე. იგი ითვალისწინებს გაჭიმული და ღუნვადი ელემენტების გარე გაძლიერებას ელემენტის ირგვლივ გამაძლიერებელი გარ-სის შექმნით. ასეთებია: კოჭები, სვეტები, საყრდენები, წამწის ელემენტები, ესტაკადები, ფირფიტები, ფილები, გარსები და სხვ.
გაძლიერებული კონსტრუქციის გაანგარიშებისას ზღვრული მდგომარეობის მეთოდით გაითვალისწინება გასაძლიერებელი ელემენტის ნარჩენი მზიდუნარიანობა და სიხისტე. I ჯგუფის ზღვრული მდგომარეობის მიხედვით გაანგარიშებას ექვემდებარება ბოჭკოებით დაარმირებული პლასტიკატებით გაძლიერებული ყველა კონსტრუქცია, ხოლო II ჯგუფის ზღვრული მდგომარეობის მიხედვით გაანგარიშება ხდება იმ შემთხვევაში, თუ გაძლიერების შემდეგ გაიზარდა კონსტრუქციაზე მოქმედი საანგარიშო დატვირთვა. გაძლიერებული კონსტრუქციების გაანგარიშებას უმეტესად ახდენენ იტერაციული მიდგომით – ჯერ საორიენტაციოდ ნიშნავენ გაძლიერებული ელემენტის კვეთს და შემდეგ აზუსტებენ განივკვეთის ფართობს ზღვრული მდგომარეობის შესა-ბამისი შემოწმებების შედეგად. გაანგარიშების პროცესში გასათვალისწინებელია ის, რომ ბოჭკოებით დაარმირებული კომპოზიტური მასალა რღვევამდე მუშაობს დრეკად სტადიაში (ემორჩილება ჰუკის კანონს), მასალა ორთოტროპიულია და ხაზოვანი გაფარ-თოების კოეფიციენტის სიდიდე განსხვავდება ლითონის ხაზოვანი გაფართოების კოე-ფიციენტის სიდიდისაგან.
ლითონის კონსტრუქციების გასაძლიერებლად, ჩვეულებრივ, გამოიყენება ზოლო-ვანი ლითონი, ფირფიტა, პროფილები, რომელთა კონსტრუქციაზე მისამაგრებლად დამკვიდრებულია ჭანჭიკებითა და შედუღებით შეერთება, თუმცა ამ მეთოდს რიგი უა-რყოფითი მხარეები აქვს – წონის გაზრდა, კოროზიის გაძლიერება, ლითონის დაღლი-ლობა, მაღალი შრომატევადობა, სამუშაოების შესრულების სირთულე და სხვ. ხშირად ამ სამუშაოების შესრულება იწვევს შენობის თუ ნაგებობის ექსპლუატაციის შეჩერებას (მაგ., ხიდები, გზები, გზაგამტარები, ესტაკადები, დოკები, რეზერვუარები). ლითონის კონსტრუქციების გასაძლიერებლად ამ სირთულეებს პრაქტიკულად მთლიანად გამო-რიცხავს ნახშირბადის, მინის, ბაზალტისა და არამიდის ბოჭკოებით დაარმირებული კომპოზიტური მასალების გამოყენება. ასეთ მასალებს აქვს უფრო მაღალი სიმტკიცე, ვიდრე ფოლადს, მცირე წონა (ანუ დიდი კუთრი სიმტკიცე), კოროზიამედეგია, ადვი-ლად მუშავდება და მონტაჟისა და ტრანსპორტირების პროცესში არ საჭიროებს მძიმე მანქანა-მექანიზმებს.
უნდა აღინიშნოს, რომ ლითონის კონსტრუქციების გაძლიერება კომპოზიტური მასა-ლებით ნაკლებ ეფექტურია, ვიდრე ბეტონის, რკინაბეტონის და ქვის კონსტრუქციების. ლითონის კონსტრუქციების გასაძლიერებლად უპირატესობა ენიჭება ნახშირბადის ბო-ჭკოებით დაარმირებულ კომპოზიტებს, რადგან მათი დრეკადობის მოდულის მნიშვნე-ლობა თითქმის ისეთივეა, რაც ფოლადის, თანაც ნახშირბადპლასტიკის შეერთება (შე-წებება) ლითონთან ხდება მაღალი ხარისხით, რასაც არც თუ ისე მცირე მნიშვნელობა აქვს. თუმცა ისიც უნდა ითქვას, რომ ნახშირბადოვან კომპოზიტს ლითონთან შესაე-რთებლად სჭირდება დამატებითი სპეციალური საიზოლაციო ფენა, რომ არ მოხდეს გასაძლიერებელი ელემენტის ელექტროქიმიური კოროზია.
გადახურვის რკინაბეტონის ფილების გაძლიერება
გადახურვის გაძლიერება – ავარიულ მდგომარეობაში მყოფი შენობის აღდგენისა და მოდერნიზაციის მნიშვნელოვანი ეტაპია. იგი სრულდება ზედა და ქვედა მხრიდან. ყველაზე ეფექტურად ითვლება გაძლიერება ქვედა მხრიდან გამჭიმავი ძაბვების მოქმედების ზონებში. ასეთი ტიპის სამუშაოების ჩატარების ძირითადი კრიტერიუმია რეალური საექსპლუატაციო დატვირთვების განსაზღვრა, რომლის საფუძველზე ხდება გაძლიერების პროექტის შედგენა. ზოგჯერ გაძლიერებას მიმართავენ ახლადაშენებულ ობიექტზეც, თუ გადახურვაზე უნდა მოთავსდეს მძიმე კონსტრუქციები ან მანქანა-დანადგარები, რომლებიც თავდაპირველად პროექტის შედგენისას არ იყო გათვალისწინებული.
რკინაბეტონის გადახურვები სხვადასხვა კონფიგურაციისაა:
- ასაწყობ-სიღრუეებიანი – გამოიყენება საცხოვრებელ და სამოქალაქო შენობებში;
- ასაწყობ-წიბოვანი – გამოიყენება სამრეწველო დანიშნულების ნაგებობებში;
- მონოლითური – უნივერსალური გადახურვა, რომელიც გამოიყენება ყველა ტი-პის შენობა-ნაგებობაში
ნებისმიერი ფილისათვის გაძლიერების უნივერსალურ საშუალებას წარმოადგენს ნახშირბადლენტა FibArm Tape და ნახშირბადბადე FibArm Grid. ფილის ტიპზე დამოკი-დებულებით ხორციელდება შემდეგი მოქმედებები:
- სართულშუა რკინაბეტონის სიღრუეებიანი ფილის გასაძლიერებად მასალა FibArm მიეწებება ფილას ქვედა მხრიდან მალის მიმართულებით გარკვეული ბიჯით. იგი შეიძლება იყოს ერთ ან მრავალფენიანი იმის მიხედვით, თუ სიმტკიცის რა მაჩვენებელია საჭირო;
- ანალოგიურად ხდება მონოლითური ფილის დაარმირებაც, ოღონდ ლენტით იფარება მთელი ზედაპირი, რაც ზრდის არა მარტო სიმტკიცეს, არამედ სეისმომედეგობასაც;
- წიბოვანი ფილის გასაძლიერებლად ნახშირბა-დკომპოზიტი ეწებება წიბოების ქვედა მხარეზე. აქაც კომპოზიტის ფენების რაოდენო-ბას განსაზღვრავს სიმტკიცის გაზრდის ხარისხი.
რკინაბეტონის ფილების გაძლიერებისას ყურადღება უნდა მიექცეს ფილაში ამოღებულ ღიობებსა და ხვრელებს. მაგ., სიღრუეებიან ფილაში დასაშვებია ერთი ან ორი ხვრელის არსებობა დიამეტრით 15 სმ-მდე. თუ ხვრელების რაოდენობა მეტია, მაშინ აუცილებელია ფილის გადაანგარიშება. ღიობი ან ხვრელი ფილაში დამატებით უნდა გაძლიერდეს ნახშირბადბოჭკოვანი ლენტით ფილის ორივე ზედაპირზე. მონოლითური ვარიანტის დროს ხვრელის გასაძლიერებლად ლენტის პარალელურად გამოიყენება კომპოზიტური საკიდებიც.
ხის კოჭების გაძლიერება
ხშირ შემთხვევაში, ხის კოჭი სასხვენო, სართულშუა და სარდაფის გადახურვების ძი-რითადი მზიდი ელემენტია, რომელსაც უპირატესად ამზადებენ მასიური ხისგან, თუმცა ზოგჯერ სამოქალაქო და სამრეწველო დანიშნულების შენობებში გამოიყენება შედგენილი კოჭებიც (ფიცრულ-ლურსმნოვანი, ფირფიტოვან წირწკიმალებზე, დაწებებული, წებო-ფანერისა და სხვ.).
ხის კონსტრუქციების გაძლიერების ტრადიციულ მეთოდებთან ერთად ფართოდ გამოიყენება გაძლიერების ინოვაციური მეთოდები, კერძოდ, გაძლიერება ნახშირბადბოჭკოვანი ლენტით. ეს მეთოდი გამოყენებადია იმ შემთხვევაში, თუ სხვადასხვა მიზეზის გამო კოჭის განივკვეთის გაზრდა შეუძლებელი ან უკიდურესად გართულებულია.
ნახშირბადბოჭკოვანი ლენტის ელემენტებით ხის კოჭების გაძლიერების უპირატესობაა ის, რომ არ საჭიროებს განივკვეთის გაზრდას გაბარიტული ხისა და ლითონის კომპონენტებით, აგრეთვე გამორიცხავს შრომატევადი სამუშაოების ჩატარებას. თანამედროვე ნახშირბადბოჭკოვანი მასალები (ნახშირბადპლასტიკები) ხასიათდება მაღალი სიმტკიცითა და მცირე წონით, კარგად ღებულობს მექანიკურ დატვირთვებს და მოსახმარად მარტივია, რადგან მომხმარებელს მიეწოდება სხვადასხვა სახით (ლენტი, ქსოვილი, ძაფი, რულონი, ფირფიტა, ფურცელი და სხვ.).
კომპოზიტებით გაძლიერება მიმდინარეობს კონსტრუქციაზე ან მის ნაწილზე, კომპოზიტის რამდენიმე ფენის თანდათანობითი დაწებების გზით (ეპოქსიდური, პოლიეს-ტერული წებოები). წებოს გამყარების შემდეგ კომპოზიტის ფენა სიმტკიცით არ ჩამოუვარდება ფოლადს.
ამ მეთოდის დიდი უპირატესობაა ის, რომ გაძლიერება არ საჭიროებს კონსტრუქციის ირგვლივ სამუშაო სივრცის დაკავებას, რაც არც თუ ისე მცირე მნიშვნელობის ფაქტორია.
