Consolidari si constructii speciale

In restaurare, fibrele de carbon sunt folosite in consolidare prin placarea unor elemente structurale. Placarea cu tesaturi de fibre consta in aplicarea pe suprafata de zidarie, beton, lemn a unor structuri orientate caracterizate prin numarul de noduri pe centimetru patrat, dimensiunile si tipul ochiului. Trebuie mentionat faptul ca tesaturile sunt realizate din fibre continue. Acestea reprezinta structuri cu lungimi mari si sectiuni mici, care datoritã ordonarii paralele a moleculelor sau a domeniilor cristaline au o bunã rezistenta mecanica, precum si un grad mare de impermeabilitate. Liantii folositi sunt diferite rasini epoxidice ce adera la suprafata elementului consolidat si inglobeaza uniform tesatura de carbon. Aceste rasini trebuie sa fie suficient de rezistente si rigide pentru a transfera fortele intre placajul cu fibra de carbon si elementul protejat. Materialul rezultat – CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastic) prezinta urmatoarele avantaje:

• este puternic
• rapiditate la aplicare
• costuri scazute de transport
• volum de lucrari minim (atat pentru consolidare cat si pentru finisaje)
• nu necesita cheltuieli de proiectare
• nu necesita evacuarea cladirii in timpul consolidariii
• rezistent la atacul chimic al acizilor si al bazelor
• este mai usor decat materialele pe baza de fibra de sticla,
• nemagnetic, etc.

Unele materiale pe baza de carbon au rezistente depeste 3500 N/m2 – de opt ori mai mult decat barele de otel de 60 mm si cu o rigiditate comparabila cu cea a otelului.

Prin urmare, consolidarea cu fibre de carbon este o masura suplimentara destinata asigurarii rezistentei la sarcini ocazionale cum sunt cutremurele, in cazul unui incendiu, structurile existente fiind necesar sa se poate autosustine un timp reglementat de functiunea pe care o adapostesc. La ora actuala materialele de tip CFRP capata o acceptare din ce in ce mai larga pe masura ce standardele de punere in opera incep sa apara. Avantajele folosirii in restaurare si reabilitare a materialelor pe baza de fibre decarbon sunt numeroase.

In consolidarea cu fibre nu va trebui intervenit la elementele structurale decat la nivelul superficial al tencuielii, prin urmare nu este o metoda invaziva si poate fi in mare masura reversibila. In general nu este necesara abandonarea edificiului de catre cei care il ocupa (doar daca starea constructiei reprezinta un pericol), iar timpul necesar interventiei este mult mai scurt decat in cazul altor procedee alternative. Un aspect important atat pentru utilizatorii care nu trebuie sa se confrunte cu incomoditatea si costurile unei eventuale mutari! Timpul de punere in functiune a solutiei este redus. Volumul de lucrari de consolidare este minim ca si cel al lucrarilor de finisaj. CFRP asigura o greutate mica oferind aceleasi propietati structurale ca si fierul, otelul si betonul, doar cu mai putine probleme de proiectare, realizare si transport. Procedura de punere in opera a materialului necesita indeplinirea urmatoarelor conditii:

• Procesele de fisurare a elementului protejat sa fie stabilizat
• Temperatura materialelor si a mediului ambient sa se incadreze intre +15 0C si +30 0C in perioada execurarii remedierii si minimum 7 zile dupa aceasta
• Umiditatea relativa a aerului de maximum 60%
• Suprafetele si uneltele cu care intra in contact amestecurile pe baza de rasiniepoxidice sa fie uscate
• Injectarea fisurilor cu rasini epoxidice se efectueaza dupa minimum 6 ore de la executia operatiilor pregatitoare
• Recipientii si uneltele se curata cu acetona dupa folosire

Principalele operatii tehnologice necesare aplicarii tesaturilor din fibre sunt:

• Se indeparteaza tencuiala de pe elementul structural, acolo undeea exista
• Se curata prin sablare sau cu peria de sarma suprafetele betonului si apoi acestea se sufla cu jet de aer comprimat pentru indepartarea prafului rezultat
• Se repara fisurile din elementele de zidarie, piata, beton cu deschiderea intre 0.5-5 mm prin injectarea cu rasini epoxidice;
• Se amorseaza suprafata cu un prim strat de chit epoxidic pentru imbunatatirea aderentei tesaturii care se va aplica pe suprafata care se remediaza
• Se taie panza la dimensiuni calculate si se impregneaza curasina epoxidica
• Se aplica tesatura din fibre cuajutorul unei role metalice
• Se aplica al doilea strat de chit epoxidic peste tesatura de fibre
• Se preseaza tesatura de fibre pe cele doua directii ale fibrelor invederea eliminarii bulelor de aer si a chitului in exces
• Se aplica urmatorul strat de chit epoxidic peste care se asaza, daca este cazul, straturile urmatoare din tesatura de fibre in mod similar primului strat
• Se finiseaza suprafata elementului remediat in cazul incare acesta este la vedere