A REVIEW OF METHODS FOR MASONRY STRUCTURES STRENGTHENING USING HIGH-STRENGTH COMPOSITES

Abstract

Актуальність цього дослідження зумовлена необхідністю збереження та продовження життєвого циклу великої кількості існуючих мурованих будівель. Це стосується як споруд цивільного призначення з цегляними стінами, так й історичних пам'яток архітектурної спадщини. Протягом тривалої експлуатації такі об'єкти зазнають руйнівного атмосферного впливу, що призводить до деградації цегли та розчину і зниження їхньої міцності. Крім того, серйозну небезпеку для їхньої просторової стійкості становлять сейсмічні навантаження, які викликають зсувні зусилля у несучих елементах. В останні роки в Україні багато будівель з мурованими конструкціями пошкоджено внаслідок масованих ракетних ударів, що супроводжуються потужними вибуховими навантаженнями та дією ударної хвилі. З огляду на це, обґрунтування дієвих методів зміцнення мурування є вкрай важливим інженерним завданням. Основною метою роботи є огляд та аналіз конструктивних і технологічних підходів до підсилення мурованих конструкцій для вибору найефективніших рішень у подальших експериментальних та теоретичних дослідженнях. У статті розглядаються сучасні тенденції переходу від традиційних способів підсилення до використання новітніх композитних матеріалів. Проведено порівняльний аналіз різноманітних технологій посилення стін, колон, стовпів та балок. На основі опрацьованої літератури доведено, що використання класичних полімерів, армованих волокнами на основі епоксидних смол, має низку експлуатаційних недоліків. Органічні смоли унеможливлюють природний повітрообмін у стінах через вкрай низьку паропроникність, що провокує накопичення вологи та відшарування підсилюючого шару. Вони також є горючими і мають надмірну жорсткість, яка погано сумісна з податливими старими муруваннями. Для вирішення цих проблем обґрунтовано доцільність застосування новітньої системи підсилення на основі мінеральних компонентів. Ця технологія передбачає заміну полімерних смол на високопластичний полімер-цементний розчин, у який вкладається армуюча сітка. Таке рішення кардинально змінює механіку роботи конструкції: замість небезпечного крихкого руйнування забезпечується контрольоване пластичне деформування завдяки рівномірному розподілу напружень. Доведено, що використання неорганічної основи гарантує відмінну сумісність з історичними матеріалами, має високу стійкість до вогню та дозволяє виконувати роботи навіть на вологих основах.