Ruredil X Mesh Gold. Pakowanie, magazynowanie, stosowanie i zużycie. Opis produktu

Transkrypt

1 Opis produktu RUREDIL XMESH GOLD jest nowym, opatentowanym systemem FRCM (Fibre Reinforced Cementitious Matrix) istotnie przełamującym spojrzenie na zastosowania dotychczasowych systemów wzmacniania przy pomocy wysokowytrzymałych włókien osadzanych w matrycy żywicznej (systemy FRP). System RUREDIL XMESH GOLD składa się z siatki wykonanej z włókna poliparafenilenbenzobiso-xazolowego (PBO) oraz mineralnej zaprawy zapewniającej połączenie siatki z podłożem betonowym. Jej wyróżniająca się mechaniczna wytrzymałość pozwala, by kompozyt ten, można było porównywać do wytrzymałości popularnych taśm z włókna węglowego stabilizowanych do podłoża epoksydowym spoiwem. Typowe zastosowania System RUREDIL X MESH GOLD nadaje się do wzmacniania elementów żelbetowych oraz wstępnie sprężonych elementów żelbetowych. Mogą one być jednocześnie poddawane działaniu wysokich temperatur, również ognia. System RUREDIL X MESH GOLD jest stosowany w takich obszarach jak: obszary naprężeń zginających obszary występowania naprężeń tnących obszary występowania naprężeń wywołanych skręcaniem System RUREDIL X MESH GOLD szczególnie przydatny jest do wzmacniania konstrukcji w strefach sejsmicznych i parasejsmicznych, w celu: zwiększenia wytrzymałości elementów poddanych prostemu zginaniu lub złożonym naprężeniom poprze zastosowanie opasek na słupach i belkach zwiększenia wytrzymałości na naprężenia ścinające w słupach i belkach zwiększenia podatności na zginanie końców belek i słupów zwiększenia wytrzymałości na naprężenia rozciągające w miejscach połączeń belek i słupów Pakowanie, magazynowanie, stosowanie i zużycie RUREDIL X MESH GOLD: siatka, dostarczana jest w rolkach o szerokości 100 cm i długości 15 mb. RUREDIL X MESH M750: zaprawa mineralna, dostarczana jest w workach 25 kg Dla jednej15 metrowej rolki siatki RUREDIL X MESH GOLD potrzeba około 4 worków zaprawy RUREDIL X MESH M750 Zaprawa RUREDIL X MESH M750 jako mineralna zaprawa jest wrażliwa na wilgoć i dlatego musi być przechowywana w suchych pomieszczeniach wewnętrznych. Otwarte opakowania należy zużywać w całości. Temperatura przechowywania wynosi od +5 o C do+35 o C. Korzyści stosowania w porównaniu do konwencjonalnymi wzmocnieniami FRP W porównaniu do systemów FRP używających żywice epoksydowe lub poliestrowe, system RURE- DIL XMESHGOLD oferuje następujące korzyści: Taką samą wytrzymałość na wysoką temperaturę jaka podłoże Właściwości mechaniczne systemu FRP zależą od temperatury. Temperatura zeszklenia (Tg) żywic epoksydowych zwykle zawarta w przedziale temperatur +40 C +80 C jest wartością decydującą o skuteczności działania systemu FRP, niezależnie od zastosowanych w tym systemie włókien (np. węglowych, aramidowych). W przypadku gdy temperatura przekroczy temperaturę zeszklenia, wówczas żywica nie jest w stanie dłużej pełnić funkcji przenoszenia naprężeń występujących w konstrukcji na wtopione w nią wysokomodułowe włókna. W ten sposób, cały system staje się nieefektywnym wzmocnieniem. Takie zachowanie systemu jest związane z całkowitą utratą przyczepności połączenia pomiędzy żywicą i włóknem i/lub pomiędzy żywicą a podłożem. Poza tym, przy systemie FRC w obecności ognia są wydzielane toksyczne związki. Natomiast z uwagi na to, że system RUREDIL X MESH GOLD jest systemem mineralnym (nieorganicznym) to po jego stwardnieniu jest on mało wrażliwy na temperaturę, w tym również ogień. Możliwość stosowania mineralnej zaprawy na wilgotnym podłożu System RUREDIL XMESH GOLD, w przeciwieństwie do systemu FRP nie jest wrażliwy na wilgotność podłoża.

2 System wykorzystujący żywice ulega degradacji w przypadku długotrwałego zawilgocenia podłoża. Następuje utrata przyczepności do podłoża, a tym samym zdolność do przenoszenia przez włókna naprężeń występujących w konstrukcji. Prostota zastosowania Mineralna zaprawa RUREDIL X MESH M750 jest mieszana z wodą, a następnie stosowana jak zwykła cementowa zaprawa, w którą wtapia się siatkę z włókna PBO. Łatwa urabialność Zasadniczo nie występuje różnica w urabialności zaprawy RUREDIL X MESH M750 w zakresie temperatur od +5 o C do +40 o C. Stosowanie żywicy zależy od temperatury prawidłowy proces sieciowania żywicy przebiega w bardziej ograniczonym zakresie temperatur i zależy w dużym stopniu od warunków wilgotnościowych. Nie występuje toksyczność tak jak to ma miejsce przy zastosowaniu żywic RUREDIL X MESH GOLD jest stosowany w zwykłych warunkach odpowiadających wymogom stosowania zapraw cementowych. W warunkach pożaru nie wydzielają się toksyczne związki. Narzędzia mogą być czyszczone wodą System FRP wymaga czyszczenia przy pomocy specjalnych rozpuszczalników, a w licznych przypadkach narzędzia nie mogą być stosowane ponownie. Zalecenia w stosowaniu a) Przygotowanie podłoża Usunąć kurz, pył, luźne części, plamy oleju, itp. a następnie delikatnie wypiaskować podłoże lub wyczyścić przy pomocy wysokociśnieniowych agregatów wodnych w celu usunięcia mleczka cementowego lub zwietrzałej warstwy powierzchni. W przypadku występowania widocznych uszkodzeń powierzchni naprawić je przy pomocy zapraw EXOCEM. Zawsze fazować narożniki jeśli mają one być opasane kompozytowym materiałem. b) Przygotowanie RUREDIL X MESH M750 Wlać ok. 90% wymaganej ilości wody do pojemnika mieszalnika, następnie uruchomić mieszalnik i nieprzerwanie podawać RUREDIL X MESH M750 tak aby nie dopuścić do powstania grudek w zaprawie. Mieszać 2 3 minuty; wlać resztę wody i mieszać dodatkowo 1 2 minuty. c) Stosowanie sytemu RUREDIL X MESH GOLD Zwilżyć podłoże; nasączając je wodą należy być pewnym, że nadmiar wody został usunięty. Nanosić zaprawę RUREDIL X MESH M750 przy pomocy gładkiej metalowej kielni warstwą o grubości 2 3 mm.; czekać kilka minut, a następnie wtopić w nią siatkę RUREDIL X MESH GOLD. Nanieść drugą warstwę zaprawy RURE- DIL X MESH M750 całkowicie przykrywając siatkę. Jeśli zaprawa zgęstnieje to nie dolewać więcej wody, ale mieszać ją przez 1 2 minuty, a następnie kontynuować jej stosowanie. d) Wpływ temperatury Produkt powinien być stosowany w temperaturach pomiędzy +5 o C a +35 o C; Niskie temperatury (+4 o C +10 o C) wyraźnie zmniejszają czas dojrzewania zaprawy, podczas gdy wysokie temperatury (+35 o C +50 o C ) szybko powodują, że zaprawa nie będzie zdatna do użycia. Zaleca się wówczas przygotowywanie zaprawy w małych porcjach. e) Pielęgnacja System RUREDIL X MESH GOLD nie powinien być stosowany przy intensywnym nasłonecznieniu ani w przy średnim lub silnym wietrze. Wymagane są wówczas odpowiednie osłony. Jeśli występuje deszcz, to należy ochraniać przed jego niekorzystnym wpływem realizowane wzmocnienia. Właściwości sytemu RUREDIL X MESH GOLD Właściwości włókna PBO Gęstość ( g/cm 3 ) 1,56 Naprężenia rozciągające (GPa) 5,8 Moduł sprężystości (GPa) 270 Graniczne odkształcenie (%) 2,15 Temperaura zniszczena ( o C) 650 Współczynnik odkształcenia termicznego (10 6 o C) Właściwości siatki Waga siatki 126 g/cm 3 Waga włókna PBO w siatce 88 g/cm 3 Ekwiwalentna grubości w kierunku osnowy 0,0455 mm Ekwiwalentna grubości w kierunku wątku 0,0115 mm Graniczne naprężenia rozciągające osnowy na jednostkę szerokości 264,0 kn/m Graniczne naprężenia rozciągające wątku na jednostkę szerokości 66,5KN/m -6

3 Właściwości zaprawy mineralnej Konsystencja (UNI EN ) 175 Ciężar właściwy świeżo ułożonej zaprawy 1,50 ±0,05 g/cm 3 Woda zarobowa na 100 kg Ruredil X M litrów Zużycie suchej zaprawy 1,210 1,270 kg/m 2 i 1mm grubości Naprężenia ściskające (UNI EN 196-1) Naprężenia rozciągające (UNI EN 196-1) Sieczny moduł sprężystości (UNI EN 13412) 15,0 MPa (po 28 dniach) 2,0 MPa (po 28 dniach) 6000 MPa (po 28 dniach) Trwałość systemu RUREDIL X MESH GOLD. Mechaniczne właściwości systemu RUREDIL X MESH GOLD są mało wrażliwe na wysoką temperaturę i ogień, ponieważ mamy do czynienia, jak we wszystkich systemach FRCM, z mineralną zaprawą łącząca. Wykres pokazany na rys. 1 ilustruje wzrost nośności próbki wzmocnionej systemem RUREDIL X MESH GOLD, poddanej działaniu różnych temperatur, w porównaniu z próbką bez takiego wzmocnienia. Należy podkreślić, że wytrzymałość betonu na rozciąganie gwałtownie spada po przekroczeniu temperatury +130 o C. Wiadomym jest, że tradycyjne systemy FRP całkowicie tracą swoje mechaniczne właściwości po jednej godzinie działania na nie temperatury +80 o C. Żywica w tej temperaturze staje się ciągliwa. Ponadto, już po osiągnięciu temperatury +45 o C żywica wyraźnie traci zdolność przenoszenia naprężeń w betonie na kompozyt (rys.2). Zgodnie z wynikami przyspieszonych testów, przeprowadzonych w warunkach +80 o C i 100% relatywnej wilgotności, wzmocnienie PBO-FRCM nie miało żadnych zmian w jego chemicznych i mechanicznych właściwościach, podczas gdy system C-FRP stracił 100% swojej wytrzymałości (rys.3). RUREDIL X MESHGOLD: WZROST NOŚNOŚCI W ZALEŻNOŚCI OD TEMPERATURY MAKSYMALNA ELEMENT BEZ WZMOCNIENIA ELEMENT WZMOCNIONY X MESH GOLD ELEMENT BEZ WZMOCNIENIA Rysunek 1

4 C- FRP: Maksymalna nośność w zależności od temperatury (czas ekspozycji 1 godzina) MAKSYMALNA utrata nośności: -28,6% utrata nośności: -95% utrata nośności: -99% * Maksymalna nośność elementu bez wzmocnienia temperatura ( C) Rysunek 2 RUREDIL X MESH GOLD i C-FRP: maksymalna nośność w +80 C i +100% wilgotności względnej MAKSYMALNA 28 dni 60 dni ELEMENT BEZ WZMOCNIENIA ELEMENT WZMOCNIONY FRP ELEMENT WZMOCNIONY X MESH GOLD Rysunek 3

5 nie Rozpiętość: 1,6 m Wzmocnienie: 1 warstwa od dołu + końcówki (opaski U) Zbrojenie konstrukcyjne: 3 Ø 16 dołem, 3 Ø 16 górą i 2 Ø 16 w środku wysokości Rysunek 4 nie Rozpiętość: 2,2 m Wzmocnienie: 2 warstwy od dołu + końcówki opaski U) Zbrojenie konstrukcyjne: 3 Ø 14 dołem, 3 Ø 14 górą Rysunek 5 nie Rozpiętość: 1,6 m Wzmocnienie: 2 warstwy od dołu + końcówki (opaski U) Zbrojenie konstrukcyjne: 3 Ø 16 dołem, 3 Ø 16 górą i 2 Ø 16 w środku wysokości Rysunek 36 nie Rozpiętość: 1,6 m Wzmocnienie: 2 warstwy od dołu + końcówki (opaski U) Zbrojenie konstrukcyjne: 3 Ø 16 dołem, 3 Ø 16 górą i 2 Ø 16 w środku wysokości Rysunek 7

6 Naprężenia rozciągające we wzmocnieniu betonowych belek Skuteczność wzmocnienia systemem RUREDIL X MESH GOLD betonowych belek było dokładnie badane i analizowane. Badania naprężeń rozciągających były przeprowadzone w trzech lub w czterech punktach betonowych belek o przekroju 40 cm x 25 cm i rozpiętości 1,6 i 2,2 m. Były badane różne układy wzmocnienia, podobne do przedstawionych na rys.: 4, 5, 6 i 7. Niektóre wyniki badań dotyczące nośności wykres linii odkształcenia w środku rozpiętości są przedstawione na wymienionych rysunkach. Korzyść wzmacniania siatką można było wyraźnie zauważyć poprzez możliwość zwiększenia obciążenia niszczącego i porównania go z takim obciążeniem działającym na próbne belki bez wzmocnienia. Wzmocnienie systemem RUREDIL X MESH GOLD nośności zginanej belki w obszarach występowania rozciągania można zaprojektować na różny sposób. Powoduje to wzrost wielkości przenoszonego obciążenia niszczącego o ok %. Typowe układy wzmocnienia składają się z pasm o różnej długości umieszczonych w strefie rozciąganej i jeśli to możliwe zagiętych na powierzchnie boczne, a tam gdzie nie jest to możliwe to, co najmniej ch na końcach, pionowymi nakładkami z odcinaków siatki ukształtowanych w literę U. Rysunki 4, 5, 6 i 7 przedstawiają trzy możliwe układy wzmocnienia, dla których liczba warstw siatki musi być wyznaczona w wyniku obliczeń ugięć belki. Wykresy zależności ugięcia od obciążenia są przedstawione na rysunkach. Wykresy zostały uzyskane w wyniku badań ch belek poddanych obciążeniom zginającym. Pierwszy układ wzmocnienia przedstawiony na rys. 4 przedstawia nałożoną od dołu jedną warstwę wzmacniającą z nałożonymi na końcach pionowymi nakładkami z odcinków siatki ukształtowanymi w literę U. Następne dwa wzmocnienia (rys. 5 i 6) posiadają po dwie warstwy pasów nałożonych od dołu i kształtek U na ich końcach. Ostatni układ (rys.7) posiada trzy warstwy pasów nałożonych od spodu i zachodzących jednocześnie na boczne powierzchnie. Występują tu również pionowe pasy ukształtowane w literę U, których zadaniem jest przenoszenie naprężeń ścinających. Kryteria projektowe wzmacniania systemem RUREDIL X Mesh GOLD belek betonowych i żelbetowych Zgodnie z techniczną instrukcją CNR-DT 200/2004 (Guide for the Design Construction of Externally Bonded FRP Systems for Strengthening Existing Structures) wymiarowanie wzmocnienia poddawanego obciążeniu zginającemu może być przeprowadzone dla stanów granicznych, które biorą pod uwagę projektowane wytrzymałości wzmocnienia na tzw. średnie rozwarstwienie krytyczne. W systemie RUREDIL X MESH GOLD, zwykle następuje to przez poślizg włókna w cementowej warstwie klejącej (matrycy). Na bazie wyników przeprowadzonych badań, przedstawione niżej wartości, mogą być przyjmowane do wyliczeń naprężeń rozciągających wzmocnienia (uwzględniających tzw. średnie rozwarstwienie krytyczne): z jedną warstwą wzmacniającą oraz kształtkami U na końcach wzmocnienia (jak pokazuje rys. 4 ): F fd = 157,5 kn/m ( siła na szerokość jednostkową wzmocnienia); odpowiada ona obliczeniowej wytrzymałości (osnowa) na rozciąganie f Fd = 3500 N/m 2 oraz obliczeniowej wartości granicznej odkształcenia e FD = 1,29% z dwoma warstwami wzmacniającymi oraz kształtkami U na końcach wzmocnienia (jak pokazano na rys. 5, 6 i 7): F fd = 291,6 kn/m (siła na szerokość jednostkową wzmocnienia); odpowiada ona obliczeniowej wytrzymałości (osnowa) na rozciąganie f Fd = 3240 N/m 2 oraz obliczeniowej wartości granicznej odkształcenia e FD = 1,20% Wymienione wyżej wartości używane są wyłącznie do oszacowania granicznych momentów wzmacnianych obszarów. Sprawdzanie rozwarstwienia (delaminacji) na końcach stref wzmocnienia, w stanach granicznych może być wyznaczone, zgodnie z raportem CNR -DT 200/2004, z uwzględnieniem różnych sposobów wzmocnienia. Naprężenia rozwarstwiające na końcach wzmocnienia przyjmuje się na ok. 20% wyliczonej wytrzymałości pokazanej powyżej. Delaminacja wzmocnienia na końcach może być wyeliminowana poprzez zastosowanie odcinkowych pasów uformowanych w kształcie U pokazanych jako poz. 3 na rys. 2 ( które podwyższają również wytrzymałość na naprężenia ścinające ) lub/i układ przestrzenny pokazany jako warstwa 2 na rys. 7. Zaprojektowaną nośność po naprawie można osiągnąć tylko wtedy, gdy beton wokół prętów zbro-

7 jeniowych ma odpowiednie właściwości mechaniczne. W przeciwnym przypadku, mogą wystąpić przedwczesne uszkodzenia prętów zbrojeniowych, a w konsekwencji tego przeciążenie włókien w mineralnej matrycy. Zalecana jest zatem, staranna ocena stanu technicznego naprawianego elementu żelbetowego. Jeżeli stan techniczny okaże się nieodpowiedni i jeżeli na prętach zbrojeniowych widoczna będzie zaawansowana korozja wówczas należy przeprowadzić odpowiednie prace naprawcze. W ch obszarach wystąpią określone stany graniczne, dla których możliwym jest wyznaczenie granic nośności i odpowiadających im naprężeń. Generalnie powinien być zawsze uwzględniany wcześniejszy stan naprężeń, tj stan naprężeń przed pracami wzmacniającymi. Uwagi: Prace naprawcze i wzmacniające muszą we wszystkich przypadkach, tak jak przy wszystkich materiałach kompozytowych, opierać się na dokładnej ocenie właściwości wzmacnianej konstrukcji. W szczególności ważne jest zbadanie jakości stosowanych materiałów (betonu zastępczego i stali), ilości istniejącego zbrojenia, stanu otuliny prętów zbrojeniowych i korozji prętów zbrojeniowych. Istotne jest również ocenienie jak konstrukcja reaguje na przeciążenie przed i po wzmocnieniu. Projektant powinien znać właściwości mechaniczne i wrażliwość zbrojenia konstrukcji na agresję środowiska z jakim się styka. Przed przekazaniem projektu wykonawczego projektant musi oszacować, na podstawie przeprowadzonych badań konstrukcji, właściwości mechaniczne betonu i miejscowe uszkodzenia (pęknięcia i łuszczenie), które mają być naprawiane. Zalecany jest kompleksowy test pod obciążeniem zarówno przed jak i po wzmocnieniu w celu potwierdzenia działania systemu naprawczego. Przed odbiorem prac osoba pełniąca nadzór musi dokładnie sprawdzić materiał kompozytowy oraz zaprawę mineralną, uwzględniając właściwości mechaniczne i ich stabilność w różnych warunkach otoczenia, zgodność z warunkami określonymi przez projektanta dotyczącymi powierzchni przylegania oraz przeprowadzić na niej badania sprawdzające. Karta Techniczna 11/2009. Niniejsza wersja karty unieważnia i zastępuje wszystkie wcześniejsze. Informacje zawarte w obecnej Karcie Technicznej są oparte na naszej wiedzy oraz doświadczeniu. Prawidłowe, a tym samym skuteczne zastosowanie materiałów nie podlega naszej kontroli, dlatego też gwarancją objęta jest tylko jakość materiałów w ramach naszych warunków sprzedaży i dostaw. Należy przestrzegać przepisów BHP wynikających z instrukcji bezpieczeństwa i oznaczeń na opakowaniach. Zastrzegamy sobie prawo do dokonywania wszelkich zmian wynikających z postępu technicznego. Informacje techniczne podanych przez naszych pracowników, wykraczające poza ramy tej instrukcji, wymagają pisemnego potwierdzenia. Ruredil S.p.A. Siedziba i produkcja: Via B. Buozzi, 1 ; I San Donato Milanese - Milan (ITALY) Phone: , Export dept.: ext Fax: , info@rurcem.it, website: Przedstawicielstwa zagraniczne: Algeria, Austria, Canada, Central, South America and the Caribbean, Cyprus, France, Greece, Iran, Morocco, Portugal, Romania, Russia, Spain, Switzerland, Tunisia, Turkey, Ukraine, U.S.A. Polska VISBUD-Projekt sp. z o.o., Siedziba: Wrocław, ul. Bacciarellego 8E/I Tel , fax , info@visbud-projekt.pl, strona internetowa: