Төмөр бетон бүтээц нь барилгын салбарт хамгийн өргөн хэрэглэгддэг материалуудын нэг боловч цаг хугацаа өнгөрөхийн хэрээр түүний бүтцийн чадавхи суларч, гадаад болон дотоод хүчин зүйлсийн нөлөөгөөр ан цав, хугарал зэрэг механик гэмтлүүд үүсч эхэлдэг. Иймд олон улсын стандарт, аюулгүй байдлын үүднээс бетон бүтээцийг хүчитгэх арга хэмжээ авах нь зайлшгүй шаардлагатай болдог.
Мэргэжлийн хүмүүс зайлшгүй үүссэн шаардлагын дор хүчитгэлийг хийнэ.
Ямар тохиолдолд хүчитгэл хийх шаардлагатай вэ?
Ачааллын өөрчлөлт
Барилгын анхны тооцоонд тусгагдаагүй нэмэлт ачаалал үүссэн тохиолдолд:
- Барилгын зориулалт өөрчлөгдөх (жишээ нь: орон сууцыг оффис болгон ашиглах),
- Давхар нэмэх, тоног төхөөрөмж байршуулах,
- Хүнд даацын хадгалалт, үйлдвэрлэлийн шугам суурилуулах зэрэг тохиолдолд хүчитгэлийг хийнэ.
Материалын чанарын доройтол
- Бетоны насжилт (25–50 жилээс дээш бол аюултай бүсэд ордог),
- Арматурын зэврэлт (chloride ion penetration, carbonation),
- Ус чийгний нөлөө, хөлдөх-хайлах мөчлөг
Европын холбооны судалгаагаар (EU COST Action C25), хуучин барилгын 40%-д арматурын зэврэлтээс үүдсэн бүтцийн гэмтэл бүртгэгдсэн бөгөөд эдгээрийн 60%-д нь хүчитгэх шаардлага гарсан байдаг.
Гэмтэл үүсэх
- Газар хөдлөлт, гал түймэр, дэлбэрэлт
- Механик цохилт (авто осол, кран уналт г.м)
- Хэт ачаалалтай ашигласнаас үүдсэн цууралт, деформаци үүссэн тохиолдолд
Жишээ:
2021 онд Улаанбаатар хотын нэгэн үйлдвэрийн агуулахад механик өргөгчийн буруу ажиллагаанаас үүдэн баганын доод хэсэг эвдэрч, бүтцийн даац 40% буурсан тул карбон файбер арматур ашиглан хүчитгэл хийх шаардлага гарч байсан.
Тооцооны алдаа, стандартын зөрүү
- Хуучин ЗХУ-ын стандарт нормтой барилга
- Буруу ачааллын ангилал, арматурын байрлалыг буруу төлөвлөх
- Гүйцэтгэлийн чанарын доголдол (бүтээцийн гүйцэтгэл нь зураг төслийн шаардлагыг хангаагүй) зэрэг тохиолдолд хүчитгэл хийнэ.
Газар хөдлөлтийн бүсэд тохируулан шинэчлэх
Монгол Улсын газар хөдлөлтийн бүсчлэл сүүлийн 10 жилд шинэчлэгдсэнтэй холбоотойгоор өмнө нь бага зэрэглэлийн даацтай төлөвлөгдсөн барилга нь одоогийн шаардлагад хүрэхгүй байх тохиолдол их байдаг.
CFRP-Carbon Fiber Reinforced Polymer – хуйлмал хүчитгэгч тууз даавуу нь барилгын бүтэц, ялангуяа төмөр бетон бүтээцийн хүчитгэл хийхэд маш үр дүнтэй технологи юм.
Давуу талууд:
1. Хөнгөн жинтэй, бат бөх чанар
CFRP нь гангаас 5-10 дахин хөнгөн боловч 2-5 дахин илүү бат бөх байдаг. Тиймээс барилгын бүтээц дээр нэмэлт ачаалал үүсгэхгүйгээр хүчитгэх боломжтой.
2. Уян хатан, хуйлмал хэлбэртэй
Хуйлмал даавуу хэлбэртэй тул аливаа муруй гадаргуу, багана, дам нуруу зэрэгт амархан наалдаж, хялбар суурилуулагддаг. Гадаргуугийн хэлбэрт сайн тохирдог учир гадны зүсэлт, засвар хийх шаардлага бага.
3. Зэврэлтэнд тэсвэртэй
CFRP нь чийг, химийн бодис, давс, зэврэлтэд тэсвэртэй учраас чийглэг орчин, гадна талын бүтээцэд ашиглахад тохиромжтой.
4. Цаг хугацааг хэмнэнэ
Ган эсвэл бетон хүчитгэлээс ялгаатай нь CFRP суурилуулалт нь механик тоног төхөөрөмж шаардахгүй, хурдан хийгддэг.
5. Зай бага эзэлнэ
CFRP хүчитгэгчийг бүтээцийн гадаргууд нимгэн хэлбэрээр наадаг тул барилгын зайг багасгахгүй, дотоод засалд нөлөөлөхгүй.
Мөн уян чанар сайтай тул газар хөдлөлтөд тэсвэртэй. Хуучин барилга, гүүр, багана, дам нурууны хүчитгэл, хагарч, хэт ачаалал авсан төмөр бетон бүтээцүүдийн сэргээн засварлалтад ашиглахад тохиромжтой.
CFRP туузаар хүчитгэхэд нум хугаралтад тэсвэрлэх чадвар 20%–70% хүртэл нэмэгддэг
Жишээ нь: 4 м-ийн урт дам нуруу дээр CFRP хүчитгэл хийхэд 50% хүртэл даац нэмэгдсэн судалгаа бий.
