7.3.6. Сварку термомеханически упрочненной стали классов А400С, А500С, А500СП и Ан600С следует производить на основе общих правил РТМ-393 [6] и ГОСТ 14098 с учетом указаний по типам сварки и дополнительных указаний, приведенных в пп.7.3.4 – 7.3.16 настоящего раздела.
7.3.7. Крестообразные соединения (тип К1-Кт по ГОСТ 14098) следует выполнять контактной точечной сваркой на оборудовании, технические возможности которого приведены в приложении 6 (таблицы 1, 2, 3) РТМ
393 [6], а также на аналогичном оборудовании новых типов и марок. Параметры режимов контактной точечной сварки следует выбирать в зависимости от класса и диаметра поперечной арматуры, пользуясь методикой, изложенной в п.п. 4.1.8-4.1.9 РТМ 393. Соединения стержней из арматуры класса Ан600С следует выполнять при значениях сварочного тока на 20% выше указанных в РТМ 393, арматуры класса А400С, А500С на 25%, а для стержней из арматуры класса А240 на 15% ниже, чем для арматуры А400.
7.3.8. При сварке соединений из продольной арматуры класса Ан600С с поперечными стержнями из стали классов В500…А400 величины относительных осадок (h/d1H) следует принимать в зависимости от класса поперечных стержней, используя данные таблицы 2 ГОСТ 14098 (по данным НИИЖБ). При поперечных стержнях из стали классов А400С, А500С и Ан600С величины относительной осадки h/d1H принимаются теми же, что и при поперечных стержнях из стали класса А400 по таблице 2 ГОСТ 14098.
7.3.9. Крестообразные соединения с рабочими стержнями из стали класса А400С, А500С, А500СП и Ан600С с ненормируемой прочностью допускается выполнять дуговыми прихватками (тип соединений К3-Рр по ГОСТ 14098) по технологии, изложенной в РТМ 393 [6]. В крестообразных соединениях арматуры класса Ан600С не допускаются дуговые прихватки в сочетании с арматурной сталью класса А400 (А-III) марки 35ГС.
7.3.10. При проектировании крестообразных соединений с рабочими стержнями из стали А400С, А500С и А500СП рекомендуется учитывать требования ТСН 102 [13] (таблица 6, таблица 7 и пункт 6.4).
7.3.11. Контактную сварку соединений стержней из термомеханически упрочненной стали класса А400С, А500С, А500СП и Ан600С встык следует выполнять способом непрерывного оплавления на режимах, приведенных в РТМ 393 (пункты 4.3.6-4.3.15) [6] для арматуры классов Ат-IIIС и Ат-IVC. Ступень трансформатора машины следует устанавливать опытным путем из условия обеспечения устойчивого процесса оплавления без предварительного подогрева. Арматуру класса Ан600С больших диаметров (от 28 до 40 мм) допускается сваривать оплавлением с предварительным подогревом, при этом нагрев стержней в околошовных зонах (до красного каления) должен быть на расстоянии не более (0,3÷0,4) dH от центра стыка. Оптимальные параметры контактной стыковой сварки арматуры А400С, А500С, А500СП приведены в п.6.5 ТСН 102 [13].
7.3.12. Соединения встык горизонтальных и вертикальных стержней в монтажных условиях выполняются ванно-шовной сваркой и многослойными сварными швами на стальной остающейся скобе (типа С15- Рс и С19-Рм по ГОСТ 14098). При этом длина скобы-накладки принимается не менее 4d+l1 (четыре диаметра стыкуемых стержней плюс зазор между ними). Фланговые швы, соединяющие скобу-накладку со стержнями следует накладывать от краев скобы в середину после выполнения и полного остывания основного шва. Сварка основного шва для арматуры класса Ан600С осуществляется по технологии, рекомендованной РТМ 393 [6] для горячекатаной арматуры класса А400. Для арматуры класса А400С, А500С и А500СП рекомендуется дополнительно пользоваться указаниями п.6.8 ТСН 102 [13].
7.3.13. Ручную дуговую сварку протяженными швами горизонтально или вертикально расположенных термомеханически упрочненных стержней класса А400С, А500С, А500СП и Ан600С следует выполнять с парными накладками (тип С21-Рн) или для диаметров не более 25+25 мм или 18+18 мм внахлестку соответственно для сталей класса Ан600С и А400С, А500С, А500СП (тип С23-Рэ). Длина накладок или нахлестки составляет 10dн (для соединения С21-Рн добавляется зазор между стержнями не более 0,5dн). Сварку производят в шахматном порядке. Сварку в нижнем положении следует осуществлять, накладывая швы от краев в середину. В вертикальном положении швы накладываются снизу вверх. Сварку арматуры следует производить таким образом, чтобы нагрев стыкуемых стержней у края накладок или нахлестки был минимальным. Для этого каждый последующий шов или проход накладывается после остывания предыдущего до температуры 100-150°С. Для осуществления последнего положения сварщик должен одновременно сваривать 4-5 стыков. Сначала выполняется «первый» шов на первом стыке, затем «первый» шов на втором стыке и т.д. После наложения «первых» швов на всех 4-5 стыках, накладывают «вторые» швы и так далее до окончания сварки всех 4-5 стыков. Концы накладок должны оставаться не заваренными на длину (0,5 – 1)dн с обеих сторон.
7.3.14. Нахлесточные соединения стержней из термомеханически упрочненной стали класса А400С, А500С, А500СП и Ан600С из стали марки 20Г2СФБА с плоскими элементами проката, выполняемые дуговой сваркой (тип Н1-Рш по ГОСТ 14098), следует осуществлять протяженными швами в соответствии с п.7.3.10, а для арматуры А400С, А500С, А500СП еще и дополнительно пользоваться указаниями п. 6.11 ТСН 102-00 [13].
7.3.15. Рельефную сварку нахлесточных соединений стержней арматуры класса Ан600С с плоскими элементами проката следует выполнять только по двум рельефам (тип Н3-Кп) в соответствии с рекомендациями РТМ 393 [6] для стали класса А400. Для арматуры класса А400С, А500С и А500СП рекомендуемые в РТМ величины сварочного тока рекомендуется увеличивать на 15%. Длина нахлестки должна быть не менее 5dн.
7.3.16. Отходы арматуры класса Ан600С диаметром до 22 мм допускается использовать при изготовлении закладных деталей дуговой сваркой под флюсом (тип Т2-Рф). При этом арматуру класса Ан600С следует применять без пересчета, как арматуру класса А400. Отходы термомеханически упрочненной арматуры класса А400С, А500С и А500СП диаметром до 14мм также можно использоваться аналогично арматуре Ан600С, при этом соотношение толщины пластины и диаметра анкера S/dн не менее 0,55.
7.3.17. Ручную дуговую сварку в раззенкованное отверстие тавровых соединений стержней арматуры класса Ан600С с пластинами при соотношении диаметра стержня к толщине пластины не менее 0,8 допускается выполнять по технологии, рекомендованной РТМ 393 [6] для арматуры класса А400. При этом при диаметре стержней ≥ 12 мм в обязательном порядке следует накладывать подварочные швы.
7.3.18. При контроле качества сварных соединений отбор проб для испытаний конструкции образцов и схемы их испытаний должны соответствовать требованиям ГОСТ 10922 и РТМ 393 [6].
7.3.19. Образцы сварных соединений арматуры класса Ан600С при механических испытаниях до разрушения должны иметь минимальное временное сопротивление не менее 700 МПа. Для арматуры А400С минимальное временное сопротивление не менее 500 МПа, а для арматуры классов А500С и А500СП – не менее 550 МПа.
7.4. Технология усиления композиционными материалами
7.4.1. Технология выполнения работ по усилению плит перекрытий и покрытий по материалам [15] и контролю качества, приведенная в таблице 7.2, включает:
- подготовку поверхности конструкций;
- монтаж листового материала;
- контроль качества производства работ;
- нанесение защитного слоя от воздействия окружающей среды;
- промывку оборудования.
Таблица 7.2.
| Подготовка поверхности | |
Бетон | Удаление загрязнения, придание шероховатости поверхности, сглаживание углов и обеспыливаниеКонтроль качества поверхности: когезионная прочность, влажность, наличие неровностей, трещин и признаков коррозии |
| Материалы внешнего усиления на основе углеродных волокон | |
| Подготовка и очистка поверхности материала Заготовка по размеру и проверка наличие дефектов | |
| Усиление композиционными материалами на основе углеродных волокон | |
Ламинаты | Нанесение адгезива на бетон Нанесение адгезива на ламинаты Установка материала усиления |
Холсты | Нанесение грунтовки или шпаклевки (слой ≈ 2 мм) Нанесение смолы низкой вязкости (праймерный слой) |
| Установка холстовПропитка материала усиления (покрывающий слой) | |
| Контроль качества работ (перед, во время и после их выполнения) | |
Качество применяемых материалов (стандартный тест материалов усиления, адгезива, смолы) Контроль условий работ (прочность бетона, неровности, условия окружающей среды и т.д.) Контроль качества во время и после выполнения работ (направление фибры, положение, размер, неровности, адгезия,наличие пустот) | |
| Отделочные работы (по необходимости) | |
7.4.2. Применяемые материалы соответствуют требованиям ГОСТ ISO 9001 к материалам.
7.4.3. Усиление композиционными материалами начинается с подготовки поверхности плит перекрытий или покрытий. Поверхность плит в местах наклейки листовых материалов следует очистить желательно пескоструйной обработкой, которая позволит вскрывать поровую структуру бетона.
7.4.4. Обработанную поверхность шлифуют образивным инструментом для придания неровности и шероховатости, выступающие острые кромки скругляют до радиуса 2 – 3 см. Конструкционная прочность поверхностного слоя бетона должна быть не менее 1,5 МПа в зависимости от вида материала.
7.4.5. После выравнивания поверхность обеспыливают с помощью промышленного пылесоса.
7.4.6. Чтобы исключить концентрацию напряжений в углепластиковых листах или ламинатах и обеспечить равномерность распределения напряжений, следует проверить ровность поверхности с помощью однометровой рейки. При этом допускается максимальное отклонение 1 мм на полосе длиной 30 см.
Если данное требование не соблюдается, то необходимо выровнять поверхность с помощью специального выравнивающего состава. Ниже приводится один из возможных выравнивающих составов на основе эпоксидной смолы и кварцевого песка с модулем крупности Мк = 0,5…0,8 мм, исходя из следующих соотношений:
компонент А (эпоксидная смола) – 2 весовых части; компонент В (отвердитель) – 1 весовая часть; компонент С (кварцевый песок) – 3 весовые части.
7.4.7. Для приготовления выравнивающего состава используют миксер со скоростью вращения 400-600 об/мин. Состав приготовляется в следующей последовательности:
- в емкость помещают отдозированное (рассчитанное и взвешенное) количество компонента А;
- при постоянном перемешивании добавляют рассчитанное и взвешенное количество композита С до получения однородной консистенции;
- к полученному составу добавляют расчетное и взвешенное количество компонента В и перемешивают в течение 3-5 мин.
Допускается выполнение указанной операции вручную, если количество приготавливаемого состава менее 1 кг.
7.4.8. После смешивания поверхность выравнивают приготовленным составом с помощью шпателя и терки. Расход состава ≈ 2 кг/м2. После выравнивания поверхности устраивают технологический перерыв не менее 7-12 час., необходимый для отвердения состава.
7.4.9. После выравнивания поверхности осуществляют подготовку технологической оснастки и оборудования для производства работ по усилению. Для обеспечения равномерного разматывания композиционного материала согласно техническому описанию собирают станину для размещения рулона КМФ-ламиниата . Рулон ламината помещают в станину и фиксируют с помощью обжимных роликов и ограничительных штанг.
7.4.10. Подготовка КМФ-ламината включает ряд операций:
- разматывают из рулона и помещают на монтажный стол;
- проводят разметку отрезков ламината требуемой длины согласно проектной документации;
- нарезание ламината проводят с помощью отрезной машинки, используя диск по металлу;
- обезжиривание КМФ-ламината осуществляют органическим растворителем – ацетон с расходом 0,4 л/м2 поверхности, с одновременным удалением графитовой пыли.
7.4.11. Обезжиренные ламинаты складывают на монтажном столе перед установкой для нанесения клеевого состава. Нанесение клеевого состава осуществляют с использованием специального устройства. Равномерное нанесение клеевого состава на материал усиления обеспечивается регулировкой ширины лотка устройства под ширину используемого ламината и величины проходного зазора.
7.4.12. Монтаж КМФ-ламинатов осуществляется с применением клеевого состава на основе эпоксидной смолы, который готовится исходя из следующего соотношения:
- компонент А (эпоксидная смола) – 2 весовых части;
- компонент В (отвердитель) – 1 весовая часть.
Клеевой состав готовят в подходящей емкости, используя миксер со скоростью вращения 400-600 об/мин. Далее в емкость помещают отдозированные (рассчитанные и взвешенные) количества компонентов А и В и перемешивают в течение 3-5 минут до получения однородной консистенции.
7.4.13. На поверхность конструкции в местах наклейки ламинатов с помощью шпателя наносят слой клея толщиной 1-1,5 мм. Расход клея составляет 2-3 кг/м2. Заправляют подготовленный отрезок ламината в установку для нанесения клея так, чтобы край ламината выступал за пределы формующей пластины на 5-10 мм. Далее выкладывают в устройство поверх ламината клей и равномерно распределяют с помощью мастерка или шпателя. Продвигая ламинат через установку для нанесения клея и удерживая продвинутый ламинат с клеем в одной плоскости, добавляют по мере необходимости новые порции клея в установку.
7.4.14. Проводят монтаж КМФ-ламината с нанесенным клеем в рабочее положение последовательно с одного края к другому или от центра к краям. Затем его плотно поджимают к поверхности конструкции, прокатывая твердым резиновым валиком. На время отверждения клеевого и защитного составов (≈ 12 час.) обеспечивают защиту смонтированных ламинатов от любых механических воздействий.
7.4.15. Чистку оборудования от остатков выравнивающего, клеевого или защитного составов выполняют сразу после использования приготовленной порции состава, остатки составов утилизируют в специальные емкости.
7.4.16. До начала производства работ определяют по ISO 4624/CENITC 125 когезию поверхностного слоя бетона конструкции с помощью прибора DYNA Z15 и комплекта штампов Ж50.
Когезионная плотность поверхностного слоя бетона в месте монтажа ламинатов должна быть не менее 1,0 МПа (10 кг/см2).
7.4.17. Перед началом выполнения работ определяют следующие параметры окружающей среды:
- температуру воздуха;
- температуру поверхности конструкции;
- влажность воздуха;- влажность конструкции;
- температуру точки росы.
Значения измеряемых параметров должны быть:
- температура окружающего воздуха ≥ +10оС;
- влажность бетона ≤ 4%:
- температура поверхности бетона min на 3оС выше температуры точки росы.
7.4.18. Габаритные размеры монолитного листового материала на соответствие требованиям проектной документации контролируют с помощью измерительного инструмента.
7.4.19. Качество монтажа листового материала проверяют инструментально – по толщине слоев, или аналитически – по расходу клеевого материала и обрабатываемой площади, величину перехлеста – инструментально.