CS217391B1

CS217391B1 - Method of increasing the load-bearing capacity of concrete structures

Info

Publication number: CS217391B1
Application number: CS916080A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Ledvina
Original assignee: Frantisek Ledvina
Priority date: 1980-12-22
Filing date: 1980-12-22
Publication date: 1983-01-28

Abstract

Vynález se týká způsobu zvyšování 'únosnosti betonovýoh konstrukoí, poškozenýoh nárazem, dynamickými účinky, požárem apod. nebo konstrukoí ohybně dimenzovaných nebo vyrobenýoh. Podstata způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že se nejprve zpevní povrohová vrstva betonové konstrukoe impregnací nízkoviskozní syntetiokou pryskyřicí, načež se na povroh betonové konstrukoe přitmelí vrstvou syntetioké pryskyřioe, plněné práškovými nebo zrnitými plnivy, ooelové zesilující prvky ve formě pleohů, nosníků,drátů nebo prutů apod. Povroh zesilujíoíoh prvků Je třeba předem očistit a opatřeit základním nátěrem syntetioké praskyřioe. Způsobem podle vynálezu Je dosaženo v podstatě kratšího časového intervalu mezi provedením praoovní operace a dosažením plné únosnosti než u dosud známýoh postupů.The invention relates to a method of increasing the load-bearing capacity of concrete structures damaged by impact, dynamic effects, fire, etc. or flexibly dimensioned or manufactured structures. The essence of the method according to the invention consists in first strengthening the surface layer of the concrete structure by impregnation with a low-viscosity synthetic resin, after which steel reinforcing elements in the form of sheets, beams, wires or rods, etc., are cemented to the surface of the concrete structure with a layer of synthetic resin filled with powdered or granular fillers. The surface of the reinforcing elements must be cleaned in advance and provided with a synthetic resin primer. The method according to the invention achieves a substantially shorter time interval between performing the work operation and achieving full load-bearing capacity than in previously known procedures.

Description

Vynález se týká způsobu zvyšování únosnosti betonovýoh konstrukoí, která byly po**/ rušeny, poddimenzovány nebo chybně vyrobeny.The invention relates to a method for increasing the load-bearing capacity of concrete structures which have been disturbed, undersized or fabricated incorrectly.

Betonová konstrukoe, porušená například nárazem, dynamlokým namáháním, požárem, popřípadě konstrukoe, která vlivem nízká Jakosti betonu nebo ohybnš provedená ooelová výztuže nemají potřebnou únosnost, se obvykle opravují nebo zesilují způsobem, při kterém ee pokryjí vrstvou betonu s vloženou ooelovou výztuží. Obetonování vadné konstrukoe se provádí do bednění nebo se betonová smše nanáší nástřikem, toxkretováním. Soudržnost nové vrstvy betonu na původní beton, vyjádřená pevností v tahu. popřípadě ve smyku, je však podstatně nižší ve srovnání s těmito hodnotami hmoty základního betonu 1 přlbetonované vrstvy. Proto se pevnost spoje nové vrstvy betonu se starým betonem zvyšuje kontaktními vrstvami, většinou na bázi syntetlokýoh pryskyřlo. Napojení čerstvého betonu na starý beton při použití kontaktníoh vrstev se však dosáhne až po dlouhém ěaaovém Intervalu, jehož délka je závislé na vytvrzovaoí době praktioky použltýoh pryskyřlo a na době tvrdnutí čerstvého betonu.Concrete structures damaged by, for example, impact, dynamo stress, fire, or constructions that do not have the necessary load-bearing capacity due to low concrete qualities or flexural reinforcement are usually repaired or reinforced in such a way that they are covered with concrete with embedded reinforcement. The concreting of the defective construction is carried out in the formwork or the concrete mix is applied by spraying, toxcreting. The cohesion of the new concrete layer to the original concrete, expressed in tensile strength. however, it is considerably lower in comparison with these values of the mass of the base concrete 1 of the concrete layer. Therefore, the bond strength of the new concrete layer to the old concrete increases with contact layers, mostly based on synthetic resin. However, the bonding of fresh concrete to old concrete using contact layers is only achieved after a long interval of time, the length of which depends on the curing time of the practical resin and the setting time of the fresh concrete.

případeoh, kdy Je konstrukoe natolik porušená nebo natolik vadná, že její únosnost nelze zvýšit přlbetonováním vrstvy betonu s vnitřní výztuží na potřebnou hodnotu, obvykle je JI třeba vyjmout a nahradit novou.If the structure is so damaged or so defective that its load-bearing capacity cannot be increased by concrete-reinforced concrete with reinforcement to the required value, it is usually necessary to remove it and replace it with a new one.

Tyto způsoby oprav jsou pracné, v některýoh případeoh značně nákladné a zdlouhavé a někdy se nedosahuje potřebnýoh výsledků.These repair methods are laborious, in some cases quite expensive and time consuming and sometimes the required results are not achieved.

Výsledky těohto známýoh způsobů jsou odstraněny způsobem zvyšování únosnosti betonovýoh konstrukoí podle vynálezu, při kterém se alespoň k části betonové konstrukoe připojí prostřednlotvím spojovaoí vrstvy ooelová výztuž, Jehož podstata spočívá v tom, že povroh betonová konstrukoe se nejprve zpevní lmpregnaoí nízkovlskozní syntetlokou pryskyřioí, zejména epoxidovou nebo polyuretanovou pryskyřloí, načež se na povroh betonové konstrukoe přltmelí vrstva syntetioké, zejména epoxidové nebo polyesterové pryskyřloe, plněné práškovými až zrnitými plnivy ztužujíoí prvky s vysokou pevností v tahu, zejména ooelová prvky.The results of these known methods are eliminated by the method of increasing the load-bearing capacity of the concrete constructs according to the invention, in which at least a part of the concrete construct is attached by means of a bonding layer to the reinforcement of the concrete construct. a polyurethane resin is then adhered to the surface of the concrete construct, in particular epoxy or polyester resins, filled with powder to granular fillers, reinforcing the elements with high tensile strength, in particular ooel elements.

Bodle konkrétního výhodného provedeni vynálezu se k povrohu zesilovaná betonová konstrukoe přltmelí plošná ooelová ztužujíoí prvky, zejména nosníky profilu U nebo plechy, přičemž podle Jiného výhodného provedení vynálezu se v povrohu ztužovaná betonová konstrukoe vyříznou podélná drážky, do kterýoh se zatmělí ooelová dráty nebo pruty.According to a particular preferred embodiment of the invention, surface reinforced concrete structures, in particular U-beams or sheets, are bonded to the surface-reinforced concrete construction, and according to another preferred embodiment of the reinforced concrete construction longitudinal grooves are cut into which the reinforced concrete structures or bars.

Ooelová výztužné prvky se před uložením do vrstvy syntetioké pryskyřloe na povrohu ztužované a zesilované betonové konstrukoe nejprve zbaví na povrohu nepevných korozních zplodin, odmastí se a opatří se základním nátěrem syntetioké pryskyřloe, zejména stejného druhu jako je Impregnační pryskyřloe pro zpěvněni povrohu betonu.The steel reinforcement elements are first de-greased on the surface of non-solid corrosive products before being deposited on the surface of the reinforced and reinforced concrete construct, degreased and primed with a synthetic resin, in particular of the same type as the concrete reinforcing impregnation resin.

Ooelová zesllovaoí prvky dosahují potřebné soudržnosti s betonem za podstatně kratší dobu než tomu bylo při zvyšování únosnosti přlbetonováním betonová zesllovaoí vrstvy, takže se konstrukoe mohou již po pěti až sedmi dneoh plně zatížit. Takto zpevněná konstrukoe odolávají vzhledem k nízkému modulu pružnosti zatvrdlého tmelu, který Je roven asi jedné desetině modulu pružnosti betonu, podstatně lépe dynamlokému namáhání než konstrukce opravené tradičním způsobem*The steel reinforcement elements achieve the necessary cohesiveness with the concrete in a significantly shorter time than the concrete reinforcement layers have been reinforced by increasing the load-bearing capacity of the concrete, so that the structures can be fully loaded after five to seven days. Due to the low modulus of elasticity of hardened sealant, which is equal to about one tenth of the modulus of elasticity of the concrete, these reinforced constructions withstand a much better dynamic load than structures repaired in the traditional way *

Způsob podle vynálezu je blíže objasněn pomooí podrobnějšího popisu příkladného provedení.The process according to the invention is explained in more detail by way of a more detailed description of an exemplary embodiment.

Způsobu podle vynálezu se využívá ke zvyšování pevnosti v tahu za ohybu, tlaku, popřípadě smyku u betonorýob konstrukoí, jejiohž únosnost poklesla v době jejioh uvedení do provozu například poškozením, nárazem, nadměrným dynamickým namáháním nebo požárem a podobně, popřípadě u betonových konstrukoí, u kterýoh nebylo při výrobě dosaženo potřebné pevnosti betonu nebo u kterýoh byla obybně dimenzována nebo uložena ooelová výztuž.The method according to the invention is used to increase the flexural, compressive and / or shear strength of concrete structures of constructions, whose load capacity has decreased at the time of its commissioning, for example by damage, impact, excessive dynamic stress or fire and the like; the required strength of the concrete was not attained in the production or at which the reinforcement of the reinforcement was mutually dimensioned or laid.

Protože v řadě případů jsou povrohové pevnosti betonu v povrchové vrstvě nižší než uvnitř konstrukoe a protože také i při dostatečnýoh hodnotách jsou tyto pevnosti menši než pevnost tmelu, je třeba před přltmelením výzkužného prvku zvýšit pevnost povrohové vrstvy betonové konstrukoe. Zvýšení pevnosti se provádí lmpregnaoí povrohové vrstvy betonu nízkovlskozni dvousložkovou pryskyřioí, nejlépe epoxidovou nebo polyuretanovou, do hloubky 1 až 3 mm. Po vytvrzení této pryskyřioe se zvýší pevnost povrohové vrstvy betonu v tahu 1 ve smyku na minimálně 2,5 MPa.Since in many cases the surface strengths of the concrete in the surface layer are lower than those inside the constructor, and because even at sufficient values these strengths are less than the strength of the sealant, it is necessary to increase the strength of the surface structure of the concrete construct. The increase in strength is effected by impregnating the concrete surface layer with a low-wise two-component resin, preferably epoxy or polyurethane, to a depth of 1 to 3 mm. After curing of this resin, the shear tensile strength of the concrete surface layer 1 increases to a minimum of 2.5 MPa.

Na zpevněnou povrchovou vrstvu betonové konstrukoe se potom nanese vrstva tmelu, připraveného z dvousložkové modifikované epoxidové něho polyesterové pryskyřice, plněné práškovými popřípadě zrnitými materiály, aby vlastnosti nevytvrzeného tmelu, to znamená jeho plastiolta a vlskozlta, vyhovovaly technologii nanášení, a aby vlastnosti vytvrzeoého tmelu, zejména jeho pevnost v tahu, která má dosahovat minimálně 30 MPa, pevnost ve smyku a tlaku, která má dosahovat minimálně 40 MPa při 10 i deformaol, a soudržnost s výztužným prvkem, která má být minimálně 3 MPa, splňovaly požadavky na pevnost spojeni zpevňovaoíoh prvků a opravovanou konstrukoí·A layer of sealant prepared from a two-component modified epoxy polyester resin filled with powdered or granular materials is then applied to the reinforced surface of the concrete construct to suit the properties of the uncured sealant, i.e. its plastiolta and viscous yellow, to suit the application technology, and the properties of the cured sealant. its tensile strength of at least 30 MPa, the shear and compressive strength of at least 40 MPa at 10 and deformaol, and the cohesion with the reinforcement element of at least 3 MPa, met the strength requirements of the reinforcing members and repaired construction ·

Do vrstvy tmelu na povrohu betonové konstrukce se potom zatlačí nejméně jeden zesllujíoi prvek. Zesllujíoí prvky jsou ooelové a mají buč plošný charakter, to znamená jsou tvořeny například nosníky profilu U nebo ooelovýml pleohy, nebo mají podlouhlý oharakter a jsou tvořeny ooelovýml dráty nebo pruty, které jsou s výhodou zatmeleny do předem vyříznuté drážky, aby se zvětšila styčná plooba mezi pryskyřioí a betonem.At least one reinforcing element is then pressed into the sealant layer on the surface of the concrete structure. The reinforcing elements are oel-like and have either a flat character, i.e., for example, U-beams or oel-cheeks, or have elongated features and are formed by oel-like wires or rods, which are preferably cemented into a pre-cut groove to enlarge the interface between resin and concrete.

Kontaktní ploohu ooelovýoh ztužujíoíoh prvků Je třeba před zatlačením do vrstvy tmelu zbavit nepevnýoh korozníoh zplodin, okují a jlnýoh nečistot, odmastit jejioh povroh rozpouštědly nebo detergenty a opatřit základním nátěrem pryskyřioe stejného druhu jako byla použita pro impregnaci betonové konstrukoe, to znamená dvousložkové epoxidové nebo polyuretanové pryskyřioe.The contact surface of the reinforcing elements Prior to being pushed into the sealant layer, it is necessary to get rid of non-rigid corrosion products, scale and other impurities, degrease its surface with solvents or detergents and apply a primer of the same type used for impregnation of concrete polyurethane .

Optimální tloušťka vrstvy tmelu je 1 až 5 mm a v tomto rozsahu závisí do jisté míry na zrnitosti plniva v tmelu. Tmel po smísení s vytvrzovaoí složkou nabude při teplotě 15 až 25 °C po 48 hodlnáoh asi 75 £ své konečné pevnosti a po sedmi dneoh získává již 99 £ své konečné pevnosti, takže již po pěti dneoh jo možno opravovanou konstrukoí zatěžovat.The optimum thickness of the sealant layer is 1 to 5 mm and in this range depends to some extent on the filler grain size in the sealant. After mixing with the curing component, the sealant at about 15 ° C to 25 ° C will reach about 75% of its final strength after 48 days, and after seven days it has already gained 99% of its final strength, so that after five days it can be loaded.

Z ooelčTýOti prvků je pro zpevnění Petonové konstrukoe zvláště výhodný ooelový pleoh potřebné tloušťky, kterým je možno nahradit soustavu ooelovýoh výztužnýoh prutůOf the elements, the oel peel of the required thickness is particularly advantageous for the reinforcement of the Peton construct, which can be replaced by the oel pile reinforcement bar system.

2X7391 • drátů, majíoíoh různou polohu a plníoíoh různá funkoo, například jako tahová noho smyková vložky.2X7391 • wires, have different positions and fill different functions, such as tensile shear pads.

Claims

THE PBEDMBT OF THE INVENTION

A method for increasing the load-bearing capacity of a concrete structure, wherein an external steel reinforcement is attached to at least a part of the surface of the concrete structure by means of a bonding layer, characterized in that the surface of the concrete structure is first strengthened by a low-viscosity synthetic resin, in particular epoxy or polyurethane. concrete constructs bonded with a synthetic-resin layer, in particular an epoxy or polyester resin, filled with powdered or sintered fillers, reinforce the elements with a high tensile strength material, in particular from ooeli.

2. The method according to claim 1, characterized in that flat opaque thickening elements, in particular slats or U-beams, are bonded to the surface of the concrete construct.

3. The method according to claim 1, characterized in that grooves are cut into the surface of the concrete structure, in which the steel wires or bars are blackened.

4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that the preformed reinforcing elements are first stripped of the reinforced concrete constituent on the surface of non-rigid coxic fumes or scales and impurities, degreased and primed with the synthetic resin. , in particular of the same type as the impregnating resin for strengthening the concrete surface layer.