К вопросу использования углепластика для усиления центрально-сжатых железобетонных колонн
Аннотация
Дата поступления статьи: 06.11.2025При осевых испытаниях железобетонные колонны, усиленные углепластиком, демонстрируют значительное улучшение характеристик за счёт поперечного ограничения деформаций: кольцевая обмотка углеволокном создаёт трёхосное сжатие, существенно повышая предельную прочность бетона на сжатие и несущую способность при осевой нагрузке. Эффективность усиления цилиндрических колонн возрастает с увеличением количества слоёв, тогда как квадратные требуют скругления углов для оптимизации ограничения. Углепластик замедляет хрупкое разрушение бетона, делает процесс разрушения более плавным, значительно повышает остаточную деформацию и несущую способность. Материал эффективно снижает распространение микротрещин, сокращает их количество и ширину, улучшая долговечность. При циклическом нагружении усиливается энергоёмкость и скорость деградации несущей способности, предотвращается отслоение защитного слоя, повышается сейсмостойкость. Технология отличается простотой монтажа, малым весом, стойкостью к коррозии и старению, низкими эксплуатационными затратами.
Эксперименты выявили зависимость эффекта усиления от количества слоёв и шага обмотки: квадратные колонны требуют скругления углов, наблюдается снижение характеристик при высоких температурах и концентрация напряжений в углах, способная вызвать локальное разрушение. Рекомендуется преимущественное применение этих методов для колонн с недостаточной несущей способностью при осевом сжатии, низкой пластичностью или повышенными сейсмическими требованиями, особенно в агрессивных средах. Цилиндрические колонны предпочтительнее квадратных. Радиус скругления ≥20 мм, 2-3 слоя углепластика обеспечивают значительное улучшение характеристик.Ключевые слова: углепластик, усиление железобетонных колонн, несущая способность при осевом сжатии