СТРОИТЕЛЬСТВО. Строительные материалы и изделия

DOI.org/10.5281/zenodo.1286034
УДК 624.0 

В.И. Римшин, С.И. Меркулов, С.М. Есипов

РИМШИН ВЛАДИМИР ИВАНОВИЧ – д.т.н., профессор, член-корреспондент РААСН, 
руководитель Института развития города, e-mail: v.rimshin@niisf.ru
Научно-исследовательский институт строительной физики РААСН
Локомотивный проезд, 21, Москва, 127238
МЕРКУЛОВ СЕРГЕЙ ИВАНОВИЧ – д.т.н., член-корреспондент РААСН, профессор, 
заведующий кафедрой промышленного и гражданского строительства,
e-mail: mersi.dom@yandex.ru
Курский государственный университет
Радищева ул., 33, Курск, 305000
ЕСИПОВ СТАНИСЛАВ МАКСИМОВИЧ – аспирант кафедры строительства 
и городского хозяйства, e-mail: sk31.sm@gmail.com
Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова
Костюкова ул., 46, Белгород, 308012

Бетонные конструкции, усиленные композитным материалом

Аннотация: Рассмотрены направления применения неметаллического композитного тканого ма-териала при усилении эксплуатируемых железобетонных конструкций. Показано, что основным фактором, обеспечивающим надежность конструкции, является сцепление композитного тканого материала с бетоном железобетонной конструкции. Авторами предложена оригинальная методика экспериментальной оценки сцепления композитного тканого материала с бетоном. Установлены схемы разрушения изгибаемых элементов, усиленных внешним армированием композитным тканым материалом. Доказано, что внешнее армирование композитными материалами должно обеспечивать включение в работу элементов усиления совместно с усиливаемой конструкцией, при этом усиленная железобетонная конструкция представляет собой сложную техническую систему. Авторами проведены экспериментальные исследования конструкций, усиленных композитными материалами различных видов. Были испытаны железобетонные балки с рабочей арматурой класса А500 и с арматурой класса А600, усиленные холстами из стеклоткани и углеткани, углеламинатами. Часть из них на торцах имели U-образные анкеры из композитного материала. Усиление балок выполнено наклейкой на растянутую ткань углеволокна, число слоев которого варьировалось от 1 до 4. В качестве опытных образцов использовались балки длиной 1290 мм с поперечным сечением 120х190. Балки, усиленные одним слоем углепластика, разрушались с его отслоением, разрушение стальных образцов – по бетону сжатой зоны. Усиление балок увеличило несущую способность до 130%. В статье сформулированы основные направления развития исследований конструкций с композитной тканой арматурой.

Ключевые слова: композитный тканый материал, железобетонные конструкции, усиление, дефект, сцепление.

Rimshin V., Merkulov S., Esipov S.

VLADIMIR RIMSHIN, Doctor of Engineering Sciences, Professor, 
Head of the City Development Institute, e-mail: v.rimshin@niisf.ru
Institute of Building Physics of RAASN
21, Locomotive travel, Moscow, Russia, 127238
SERGEY MERKULOV, Doctor of Engineering Sciences, Professor, 
Head of the Department of Industrial and Civil Construction, e-mail: mersi.dom@yandex.ru
Kursk State University
33, Radishchev str., Kursk, Russia, 305000
STANISLAV ESIPOV, Postgraduate, Department of Construction and Municipal Economy, 
e-mail: sk31.sm@gmail.com
Belgorod State Technological University Named After him. V.G. Shukhov
46, Kostyukova St., Belgorod, Russia, 308012

Concrete structures reinforced by composite material 

Abstract: The article considers the nonmetallic composite woven material used to reinforce exploited concrete structures. It has been demonstrated that the main factor ensuring the reliability of the construction is the composite woven material bonding to concrete of the reinforced concrete structure. The authors present an innovative technique for the experimental evaluation of the composite woven material bonding to concrete. The schemes of destruction of the flexural members externally reinforced with a composite woven material have been established. It has been proved that the external reinforcement by composite materials must provide the inclusion of the reinforcement elements in operation with the reinforced structure, while the reinforced concrete structure remains a complex technical system. The authors have carried out experimental studies of the structures reinforced with composite materials of various types. Reinforced concrete beams with working fittings of A500 class and with reinforcement of A600 class reinforced with canvases made of fiberglass and coal as well as with carbonamines were tested. At the ends of some of them, there were U-shaped anchors made of composite material. The reinforcement of the beams was done by sticking carbon fiber on the stretched fabric, the number of layers of carbon fiber varied from 1 to 4. As test samples, beams with a length of 1290 mm with a cross section of 120x190 were used. The beams reinforced with a single layer of carbon fiber were destroyed when the latter detached, the steel samples underwent destruction over the concrete of the compressed zone. The reinforcement of the beams increased the bearing capacity up to 130%. The article outlines the main directions for the development of researches on the structures with the composite woven reinforcement.
Key words: composite woven material, reinforced concrete structures, reinforcement, structural damage, adhesion.