Pobierz pełny numer IZOLACJI

Pełny numer IZOLACJI 6/2019 [PDF]

możesz pobrać BEZPŁATNIE - po prostu ZAREJESTRUJ konto w portalu

Projektowanie wzmocnień konstrukcji murowych systemami FRCM w świetle badań i zaleceń normowych

Designing of FRCM masonry strengthening according to test results and standard recommendations
Przykład naprawy sklepień systemami FRCM w kościele p.w. Matki Ewy w Bytomiu-Miechowicach
Przykład naprawy sklepień systemami FRCM w kościele p.w. Matki Ewy w Bytomiu-Miechowicach
Autorzy

Projektowanie wzmocnień konstrukcji powinno się prowadzić w oparciu o aktualne przepisy normowe. Oczywiście zgodnie z ustawą o normalizacji stosowanie norm nie jest obowiązkowe, ale fakt ich przywołania w rozporządzeniu Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, powoduje, że ich zastosowanie zapewnia spełnienie warunków stanu granicznego nośności i użytkowalności.

Projektowanie konstrukcji budowlanych w Polsce jest możliwe w oparciu o Eurokody, gdyż zostały one wymienione w załączniku nr 1 do przywołanego rozporządzenia (zmienionego w grudniu 2017). Normą właściwą do projektowania konstrukcji murowych jest Eurokod 6 (EC-6) [1].

Wzmocnienia powierzchniowe, a w szczególności FRCM, nie mają odpowiednich wytycznych ani normy zharmonizowanej z Euro­kodami, można natomiast znaleźć wytyczne amerykańskie [2] lub włoskie [3]. W świecie prowadzi się wiele badań, lecz są one ukierunkowane głównie na amerykańskie normy materiałowe. Tymczasem projektowanie zgodnie z EC-6 wymaga określenia parametrów materiałowych według norm związanych z tym Eurokodem.

W niniejszej pracy starano się przedstawić stan wiedzy na temat wzmocnień konstrukcji murowych systemem FRCM, ze szczególnym uwzględnieniem możliwości wykorzystania wyników badań w analizach obliczeniowych zgodnych Z EC-6

Wzmocnienia powierzchniowe

Wzmocnienie powierzchniowe polega na utworzeniu konstrukcji zespolonej: muru ze wzmocnieniem, czyli z kilkucentymetrową warstwą z dodatkowym zbrojeniem, układaną przy powierzchni naprawianej ściany. Warstwą wzmacniającą może być zwykły tynk cementowy, tynk cementowo-wapienny zbrojony siatką lub zbrojony beton natryskowy (RYS. 1).

VISBUD

Czytaj też: Złożone układy ścienne z cegły w dociepleniach od wewnątrz >>>

Często stosuje się laminaty FRP, czyli materiały kompozytowe z matrycy polimerowej zbrojonej włóknami (RYS. 2).

RYS. 1. Wzmocnienie powierzchniowe za pomocą tynku lub betonu zbrojonego; 1 – siatka stalowa, 2 – beton lub tynk; rys.: R. Jokiel, Ł. Drobiec
RYS. 1. Wzmocnienie powierzchniowe za pomocą tynku lub betonu zbrojonego; 1 - siatka stalowa, 2 -beton lub tynk; rys.: R. Jokiel, Ł. Drobiec
RYS. 2. Wzmocnienie powierzchniowe laminatami FRP; 1 – laminat FRP; rys.: R. Jokiel, Ł. Drobiec
RYS. 2. Wzmocnienie powierzchniowe laminatami FRP; 1 - laminat FRP; rys.: R. Jokiel, Ł. Drobiec
RYS. 3. Wzmocnienie powierzchniowe materiałami FRCM; 1 – siatka z włókien, 2 – matryca cementowa; rys.: R. Jokiel, Ł. Drobiec
RYS. 3. Wzmocnienie powierzchniowe materiałami FRCM; 1 - siatka z włókien, 2 - matryca cementowa; rys.: R. Jokiel, Ł. Drobiec 

Ostatnio dużą popularność zdobywają również materiały kompozytowe na matrycy cementowej FRCM (RYS. 3).

Wzmocnienia powierzchniowe stosuje się najczęściej, gdy na ścianach występuje duża liczba rys nieregularnych i rys rozrzuconych oraz w przypadku konieczności zwiększenia nośności konstrukcji murowej [4-5]. Wzmocnienie może być wykonane jako jednostronne lub dwustronne na całej powierzchni ściany bądź tylko na jej części.

Systemy FRCM to ciekawa alternatywa dla powszechnie już stosowanych systemów wzmacniania i naprawy konstrukcji istniejących. Składają się one z dwóch zasadniczych elementów:

  • siatki z włókien o dużej wytrzymałości oraz
  • zaprawy mineralnej stanowiącej matrycę materiału kompozytowego.

Zaprawa odpowiada za przenoszenie naprężeń między podłożem a siatką oraz zapewnia połączenie kompozytu z konstrukcją, która podlega wzmocnieniu. Jako zbrojenie matrycy można stosować PBO (p-Phenylene Benzobis Oxazole) oraz materiały węglowe, szklane i aramidowe. Zaprawa, która powstaje z suchej mieszanki, przewożonej w workach i wymagającej dodania na budowie wody, jest fizycznie i chemicznie kompatybilna z murem, a w szczególności z murem z cegły.

Wytyczne amerykańskie [2] dopuszczają stosowanie polimerowych dodatków do zaprawy, przy czym maksymalna zawartość składników organicznych jest ograniczona do 5% wagi cementu. Warstwa zaprawy jest w stanie wyrównać nierówności ściany, nie ma więc potrzeby wstępnego wygładzania podłoża, jak ma to miejsce przy zastosowaniu wzmocnień z użyciem FRP. Nie wymaga się, aby podłoże było suche, wręcz przeciwnie, niektóre systemy zalecają jego zwilżenie przed aplikacją zaprawy.

Laminaty FRCM charakteryzują się co prawda niższymi parametrami wytrzymałościowymi niż materiały FRP, jednak w przeciwieństwie do nich wykazują szereg pozytywnych właściwości:

  • cechują się dużą elastycznością, która ułatwia ich układanie na nierównych powierzchniach,
  • powierzchnia elementu konstrukcyjnego, na którą aplikowany jest system wzmacniający, powinna być trwała i czysta, ale nie ma potrzeby szpachlowania jej w celu uzyskania gładkiej powierzchni, jak to ma miejsce w systemach FRP,
  • laminaty FRCM są niepalne i ognioodporne - w temperaturach na poziomie 600°C zachowują one swoje właściwości wytrzymałościowe,
  • nie są toksyczne,
  • nie wykazują wrażliwości na promieniowanie UV.

Opracowując systemy FRCM, nie udało się niestety wyeliminować wszystkich wad, do których niewątpliwie można zaliczyć:

  • niską wytrzymałość na rozciąganie,
  • nieidealne pokrycie włókien.

Różnice między materiałami FRP a FRCM widoczne są również w mechanizmie zniszczenia wzmocnienia. W przypadku FRP jako typowy mechanizm zniszczenia można podać odklejenie się kompozytu od powierzchni elementu z cienką warstwą podłoża lub gwałtowne zerwanie włókien.

Dla wzmocnień systemami FRCM najczęściej obserwowany mechanizm zniszczenia to odspojenie włókien od zaprawy mineralnej. Nie występuje tutaj gwałtowny mechanizm zniszczenia, co zapewnione jest dzięki poślizgowi i tarciu na styku zaprawy oraz siatki systemu FRCM. W celu poprawy efektywności wzmocnienia, a zarazem minimalizacji efektu wcześniejszego odspojenia, należy stosować dla systemów odpowiednie zakotwienia.

FOT. 1. Przykład naprawy sklepień systemami FRCM w kościele p.w. Matki Ewy w Bytomiu-Miechowicach; fot.: R. Jokiel, Ł. Drobiec FOT. 2. Przykład naprawy sklepień systemami FRCM w kościele p.w. św. Wawrzyńca w Rudzie Śląskiej; fot.: R. Jokiel, Ł. Drobiec
FOT. 1. Przykład naprawy sklepień systemami FRCM w kościele p.w. Matki Ewy w Bytomiu-Miechowicach; fot.: R. Jokiel, Ł. Drobiec FOT. 2. Przykład naprawy sklepień systemami FRCM w kościele p.w. św. Wawrzyńca w Rudzie Śląskiej; fot.: R. Jokiel, Ł. Drobiec

Pomimo braku europejskich wytycznych systemy FRCM stosowane są w kraju coraz częściej. Ich projektowanie odbywa się jednak zazwyczaj w oparciu o wspomniane wytyczne amerykańskie [2], w których przyjęto inne założenia dotyczące niezawodności konstrukcji, a co za tym idzie inne obciążenia oraz inne kombinacje oddziaływań.

DOŁĄCZ DO NEWSLETTERA – kliknij tutaj »
Artykuł pochodzi z: miesięcznika IZOLACJE 3/2019

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Chemia budowlana - porady ekspertów »


Masz wątpliwości i pytania jak rozwiązać Twój problem techniczny? Dobierz stosowną technologię do Twoich potrzeb... ZOBACZ »


Planujesz remont balkonu lub tarasu? Sprawdź »

7 zalet stosowania płyt warstwowych

Aby balkon lub taras nie sprawiał właścicielom kłopotów podczas użytkowania...
czytaj dalej »

Obecnie trudno sobie wyobrazić budownictwo, szczególnie halowe użyteczności publicznej, przemysłowe i rolnicze bez obudowy... czytaj dalej »

Alternatywa dla wełny i styropianu »


W porównaniu do tradycyjnych metod izolacji dachu... ZOBACZ »


Konsole do elewacji wentylowanych - wiedz więcej »

Klej do płytek z funkcją hydroizolacji »

Umożliwiają osiągnięcie współczynnika przenikania ciepła dla ścian zewnętrznych na poziomie poniżej... czytaj dalej » Tego typu materiałów poszukują najbardziej wymagający użytkownicy, ceniący estetykę, funkcjonalność, bezpieczeństwo oraz... czytaj dalej »

Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr...  czytaj dalej »


Na czym polegają prace uszczelniające?

Jak zabezpieczyć wnętrze przed dużym nasłonecznieniem?

Prace uszczelniające mają na celu odcięcie niebezpiecznych materiałów, substancji lub po prostu... czytaj dalej » Dużym zainteresowaniem właścicieli domów cieszy się też.. czytaj dalej »

Jak pozbyć się grzyba z elewacji?


Elewacja budynku narażona jest nie tylko na zmienne warunki atmosferyczne, lecz także na... ZOBACZ »


Zobacz najnowszy numer IZOLACJI »

Wybierz najlepszy materiał do ociepleń »

W majowym wydaniu miesięcznika IZOLACJE piszemy m.in. o budowie w czasach pandemii, izolacjach wdmuchiwanych oraz elewacjach wentylowanych. czytaj dalej » Czym różnią się materiały do izolacji poszczególnych elementów budynku? czytaj dalej »

Naprawa balkonów i tarasów - czego użyć?


Balkony, tarasy, loggie i schody są elementami obiektów budowlanych stale narażonymi na niszczące czynniki środowiska... ZOBACZ »


Papa podkładowa - przepłacanie czy oszczędność?

Jak zabezpieczyć budynek przed wilgocią?

Wśród budowniczych wciąż trwa otwarta dyskusja na temat potrzeby stosowania papy podkładowej...
czytaj dalej »

Wilgoć pojawiająca się w budynku i związana z nią pleśń szkodzą naszemu zdrowiu, powodują wyższe rachunki za ogrzewanie i niszczą mury. czytaj dalej »

Planujesz wymianę dachu? Sprawdź »


Dzięki lekkości dachówek nie ma potrzeby wzmacniania Twojej starej struktury dachowej. W niektórych przypadkach jest nawet... ZOBACZ »


Żaluzje zewnętrzne - dlaczego warto je zamontować?

Szukasz pomysłu na wykończenie elewacji? Sprawdź

To doskonała inwestycja, która nie tylko podnosi wartość budynku mieszkalnego...
czytaj dalej »

Tynki cienkowarstwowe tworzą ochronno-dekoracyjną zewnętrzną warstwę o wysokiej odporności na... czytaj dalej »

Ekspert Budowlany - zlecenia

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników portalu Izolacje.com.pl... dowiedz się więcej »
Flowcrete Polska Sp. z o.o. Flowcrete Polska Sp. z o.o.
Flowcrete Polska Sp. z o.o. Jesteśmy producentem i dystrybutorem materiałów do wykonywania bezspoinowch posadzek żywicznych -...
5/2020

Aktualny numer:

Izolacje 5/2020
W miesięczniku m.in.:
  • - Budowa w czasach pandemii
  • - Najczęściej popełniane błędy podczas deklarowania właściwości użytkowych wyrobów budowlanych
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl

.