Page 50 - IZOLACJE 9/2023

Materiały i technologie

Prof. dr haB. inż. łukasz droBiec, Prof. P.Śl., mGr inż. jan Biernacki
Zastosowanie wzmocnień kompozytowych

w istniejących konstrukcjach

Application of composite reinforcements in existing structures ABSTRAKT S. 52

Z biegiem czasu obiekty budowlane ulegają procesom Politechnika Śląska we współpracy z firmą Visbud-Projekt Sp. z o.o.
starzenia i awariom [1, 2]. Aby zminimalizować prowadzi liczne badania nad wzmocnieniem włóknami PBO konstruk-
skutki negatywnych oddziaływań lub przywrócić cji murowych i żelbetowych. Zarówno w konstrukcjach ściskanych,
stan pierwotny budowli, stosowane są różne jak i zginanych zastosowane tkaniny spełniły wysokie wymagania
materiały i technologie [3]. Na przestrzeni ostatnich dotyczące przyczepności do konstrukcji oraz skutecznie zwiększyły
lat pojawiło się wiele innowacyjnych rozwiązań nośność elementów na ściskanie, jak i zginanie. Kolejnym etapem
technologicznych związanych ze wzmacnianiem badań będą prace nad określeniem zdolności mat kompozytowych
konstrukcji. Materiały kompozytowe są stosowane nie PBO do przenoszenia sił rozciągających działających na element.
tylko w przypadku starych obiektów budowlanych.
Można je spotkać również w nowych budynkach
przechodzących zmiany projektowe na etapie
wykonawczym [4–6].

Wzmacnianie konstrukcji przy użyciu kompozytów jest stosunkowo
nową, ale intensywnie rozwijaną technologią. Do wzmocnień wyko-
rzystuje się liczne rodzaje i typy materiałów kompozytowych włókna
węglowe (CFRP – carbon fiber reinforced polymer), szklane (GFRP
– glass fiber reinforced polymer), aramidowe (AFRP – aramid fiber
reinforced polymer). Najbardziej innowacyjnym typem włókien
o potwierdzonych właściwościach są włókna PBO (p-Pheny-lene
Benzobis Oxazole) [7–9].
Konstrukcje możemy wzmacniać na różne sposoby. Poprzez
zszywanie jej (FOT. 1–2) przy użyciu zbrojenia, powierzchniowo FOT. 1. Zdjęcie zszytej rysy; fot. autorzy
z zastosowaniem mat kompozytowych lub przez dodanie kon-
strukcji wsporczej. Możliwe jest też wzmocnienie przy wykorzy-
staniu taśm kompozytowych wykonanych ze wspomnianych już ABSTRAKT
włókien. W artykule omówiono praktyczne wykorzystanie materiałów
kompozytowych współcześnie stosowanych przy wzmacnianiu
KOMPOZYT Z WŁÓKIEN PBO istniejących konstrukcji. Zaprezentowano przekrój możliwych
zastosowań i objaśniono słuszność i zasady ich doboru. W pu-
Włókna PBO (poli (p-fenyleno-2,6-benzobisoksazolu) są rodzajem blikacji można też odnaleźć informacje na temat optymalnych
włókien polimerowych. Jest to rodzaj kompozytowego materiału sposobów stosowania wzmocnień zależności od konstrukcji
wzmacniającego opracowanego w Stanach Zjednoczonych w la- wymagającej wzmocnienia.
tach 80. XX wieku na potrzeby rozwoju przemysłu lotniczego. Jest
jednym z najbardziej obiecujących członków rodziny poliamidów The article discusses the practical use of composite materials cu-
zawierających heterocykliczne grupy aromatyczne i jest znany jako rrently employed in strengthening existing structures. It presents
superwłókno XXI wieku. an overview of possible applications and explains the rationale
PBO ma doskonałe właściwości fizyczne, mechaniczne i chemicz- and principles for their selection. The publication also provides
ne. Jego wytrzymałość i moduł są dwukrotnie większe niż włókna information on optimal methods for applying reinforcements,
kevlarowe, a także są odporne na ciepło i ogień. Co więcej, swoimi depending on the structure in need of strengthening.
właściwościami fizycznymi i chemicznymi całkowicie przewyższa
włókno Kevlar, zajmując wiodącą pozycję w dziedzinie włókien
o wysokiej wydajności. Filamenty PBO o średnicy 1 mm wytrzymują Pełna wersji dostępna w wydaniu papierowym
obciążenie do 450 kg i są 10 razy mocniejsze od drutu stalowego lub elektronicznym. Zamów prenumeratę/dostęp
podobnej średnicy. Włókno to stosuje się również coraz częściej http://wydawniczy.pl/19-izolacje
w budownictwie. Maty kompozytowe z włókien PBO wykorzystuje się www.izolacje.com.pl
w tzw. technologii FRCM.

48 nr 9/2023