1 of 37

SIKA® CARBODUR®��SIKA PRODUKTY A SYSTÉMY NA OPRAVU A ZOSILŇOVANIE ŽB KONŠTRUKCIÍ

Ing. Branislav Augustín

TM Engineered Refurbishment & Waterproofing

Sika Slovensko

2 of 37

1. SIKA – KTO SME�2. Dôvody zosilňovania nosných konštrukcií�3. Prehľad CFRP systémov�4. Sika® CarboDur®�5. SikaWrap®�6. Doplnkové CFRP systémy�7. Referencie �8. Zosilňovanie tradičných konštrukcií (napr. murovaných)�9. Carbodur softvér pre výpočet a návrh zosilňovania – NEW cloudová verzia

3 of 37

SIKA – KTO SME

ZA ČÍM STOJÍME

SIKA V SKRATKE

3

Sika je spoločnosť, ktorá sa špecializuje na oblasť stavebnej chémie s vedúcou pozíciou vo vývoji a výrobe systémov a výrobkov pre lepenie, utesňovanie, tlmenie, zosilňovanie a ochranu v stavebníctve a priemysle motorových vozidiel.

BUILDING TRUST BEYOND THE EXPECTED

Budovanie dôvery nad očakávania

3 NOVÉ/ROZŠÍRENÉ TOVÁRNE 2024

125 NOVÝCH PATENTOV 2024

3 AKVIZÍCIE 2024

11.7 OBRAT 2024 (mld CHF)

34,000 ZAMESTNANCOV

102 KRAJÍN

400+ VÝROBNÝCH ZÁVODOV

4 of 37

CIEĽOVÉ TRHY FIRMY SIKA

FRP KOMPOZIT

Hydroizolačné systémy

Strešné systémy

Dokončovanie stavieb

Podlahy & nátery

Tmelenie & lepenie

Oprava betónu

Industry

Výroba betónu

5 of 37

ZLEPŠENIE NOSNEJ KONŠTRUKCIE z dôvodu

  • Dopravného zaťaženia
  • Zaťaženia od strojov
  • Redukcie vibrácií
  • Priehybov
  • Odolnosti voči nárazu
  • Seizmicite
  • Zmeny v normách

OPRAVA NOSNEJ KONŠTRUKCIE z dôvodu

  • Korózie
  • Mechanického poškodenia
  • Ohňa
  • Nárazu
  • Explózie

ZMENA NOSNÉHO SYSTÉMU

  • Odstránenie stĺpov
  • Vyrezanie otvorov
  • Nadstavba objektov
  • Zmena použitia

CHYBY V NÁVRHU / VÝROBE

  • Kvalita betónu
  • Množstvo alebo umiestnenie výstuže
  • Zlé rozmery
  • Projektovanie / výpočet

PREČO SA MUSIA KONŠTRUKCIE ZOSILŇOVAŤ?

6 of 37

odstránenie poškodeného betónu

odstránenie hrdze z výstuže Sa 2 ½

ochrana proti korózii

spojovací mostík

pri ručnej aplikácii

aplikácia opravnej malty

Na reprofiláciu betónových / železobetónových konštrukcií pred zabudovaním / v mieste budúceho zabudovania Sika CarboDur lamiel použiť vhodné a schválené Sika reprofilačné malty.

OPRAVA BETÓNUPRACOVNÝ POSTUP

7 of 37

AKO CFRP OVPLYVŇUJE VYSTUŽENÝ NOSNÍK?EXTERNÉ ZOSILŇOVANIE NOSNÍKA

Kompletný systém zosilňovania nosníka zahŕňa CFRP systémy na ťah aj na šmyk.

CFRP funguje iba pri zaťažení ťahom. A preto je potrebné zistiť priebeh ťahových síl, aby bolo možné doplniť existujúcu ťahovú výstuž pomocou externých lamiel.

CFRP sa zabudovávajú pozdĺž nosníka na betónovom povrchu.

Externé CFRP strmienky dosiahneme obalením nosníka vedľa podpery. Tým sa zvyšuje šmyková sila konštrukčného prvku.

Ťah

Šmyk

8 of 37

AKO CFRP OVPLYVŇUJE VYSTUŽENÝ NOSNÍK?PRE ZJEDNODUŠENIE:

Uhlíkové lamely

Uhlíkové tkaniny

9 of 37

SIKA CFRP PRODUKTY�HLAVNÉ CFRP MATERIÁLY

SikaWrap® tkaniny

SikaWrap® FX kotvy

SikaWrap® Grid FRP tkaniny

+ Sikadur® pevnostné lepidlá

Sika Carbodur® CFRP lamely

Sika CarboShear L-profily

Sika Carbodur® produkty na NSM aplikáciu

+ Sikadur® pevnostné lepidlá

Profily

Tkaniny

10 of 37

UHLÍKOVÉ VLÁKNA CARBON FIBRE REINFORCED POLYMER (CFRP)

10

Približné množstvo vlákien

Sika® CarboDur® S1030

500.000

Sika® CarboDur® S1012

2.000.000

Sika® CarboDur® S1214

2.900.000

Ľudský vlas (priemer 0,08 mm)

Uhlíkové vlákno (priemer 0,007 mm)

Koľko uhlíkových vlákien je potrebných na výrobu lamely

Sika® CarboDur® S1012?

VLÁKNA

EPOXIDOVÁ ŽIVICA

FRP KOMPOZIT

11 of 37

SIKA® CARBODUR® VS. OCEĽOVÉ PROFILY�

FRP KOMPOZIT

Vlastnosti

Sika CarboDur CFRP lamely

Oceľové profily

Pevnosť v ťahu

Veľmi vysoká

Nízka v porovnaní s CFRP

E-Modul

Rôzne E-moduly podľa typu

Daný

Odolnosť proti únave

Vynikajúca

Dobrá

Korózia

Nekoroduje

Koroduje

Hmotnosť

Veľmi nízka

Vysoká

Dĺžka lamely

Bez obmedzenia

Obmedzenie kvôli hmotnosti

Manipulácia

Jednoduchá – flexibilné lamely

Zložitá – tuhé prvky

Križovanie

Jednoduché – lamely tenkej hrúbky

Zložité, nákladné

Aplikácia

Jednoduchá, bez drahých pomôcok

Náročná pomocou zdvíhacieho a prítlačného zariadenia

Náklady na materiál

Vyššie

Stredné

Náklady na realizáciu

Nízke

Stredné až vysoké

12 of 37

SIKA® CARBODUR® LAMELY – VLASTNOSTI�

FRP KOMPOZIT

Typ lamely Sika® CarboDur®

Sika® CarboDur® S

Sika® CarboDur® M

E-modul (kN/mm2)

165

210

Pevnosť v ťahu (N/mm2)

> 2.800

> 2.400

Lomová deformácia (%)

> 1.7

> 1.2

13 of 37

SIKA® CARBODUR®:�CFRP LAMELY NA SPEVNENIE V OHYBE

Komponenty systému:

    • CFRP lamely: CarboDur®
    • Epoxidové lepidlo: Sikadur®-30

Predtvarované lamely s epoxidovou matricou

Rezanie na mieru a inštalácia na mieste

Použitie:

  • Posilnenie pozitívnych alebo negatívnych momentov v ohybe
  • Aktívne spevnenie s dodatočne napnutými doskami

13

14 of 37

VYREZÁVANIE OTVOROV V NOSNÝCH KONŠTRUKCIÁCH

15 of 37

NEAR SURFACE MOUNTED (NSM) VYSTUŽENIE

1. Narezať drážky medzi jestvujúcu výstuž

Krycia vrstva betónu

Hlavná jestvujúca výstuž

2. Vyplniť materiálom Sikadur®-30/330/300 adhesive

3. Vložiť/vtlačiť CarboDur® S lamelu / CarboDur® BC tyč

16 of 37

NSM SYSTÉMY�SIKA NEAR SURFACE MOUNTED SYSTÉMY

  • Nie sú vystavené mechanickému poškodeniu
  • Nie je potrebná ochrana proti korózii
  • Uzatvorené z 3 strán, žiadna delaminácia

betónového povrchu

  • Krátka kotviaca dĺžka
  • Kotvenie možné aj v betóne s trhlinami
  • Využitie celej výpočtovej ťahovej sily �(ako pri zabudovanej oceľovej výstuže)
  • Nezávislé na odtrhovej pevnosti betónu
  • Redukovaná príprava podkladu na nerovnom povrchu (starý betón, murivo)
  • Žiadne vyklenutie / vybúlenie – vhodné na tlačené zóny a tlačené konštrukčné prvky �→ zemetrasením zaťažené konštrukcie so zmenou smeru ťahu

Eurovea II, Bratislava

17 of 37

SIKAWRAP® SYSTÉM:�TKANINY NA SPEVNENIE A ZACHYTENIE ŠMYKOVÝCH SÍL

  • Systémové komponenty:
    • Jednosmerná tkanina z uhlíkových alebo sklenených vlákien: SikaWrap®
    • Epoxidové lepidlo:�Sikadur®-330 alebo Sikadur®-300

  • SikaWrap® tkaniny sa používajú na:
  • Ovinutie konštrukcií
  • Zosilňovanie prvkov v šmyku
  • Zosilňovanie proti seizmickým vplyvom
  • Spevnenie / stabilizáciu oslabených podkladov

  • SikaWrap® tkaniny sa skladajú z jednosmernej tkaniny, ktorá je stabilizovaná do požadovaného tvaru naprieč ukladanými fixačnými niťami.

17

18 of 37

SIKAWRAP® APLIKÁCIA

system_carbodur_plates.ppt

18

19 of 37

CARBOSHEAR®�PATENTOVANÝ PRINCÍP.

T-nosníky:

CarboShear kotvené do dosky

Iné prierezy:

SikaWrap® U-Wrap

October 2015

19

Structural Strengthening design based on ACI 440 Guideline

20 of 37

20

CARBOSHEAR L SYSTÉM - ZABUDOVANIE

20

21 of 37

SIKAWRAP® FX

  • Suchá šnúra z uhlíkových vlákien
  • Uhlíkové vlákno, 50 g/m
  • Možné iné typy a hmotnosti vlákien

Použitie:

  • Ukotvenie tkanín do podkladu
  • Flexibilné vystuženie NSM
  • Zosilnenie v šmyku v uzavretej slučke
  • Posilnenie konzoly
  • Ukotvenie systému TRM
  • Atď.

21

22 of 37

PROJEKT: ZOSILŇOVANIE V ŠMYKU

SikaWrap® tkanina

SikaWrap® FX

23 of 37

ČO JE CARBODUR GRID?

  • Sika® CarboDur® Grid je systém FRCM
  • Výstužný systém FRCM je systém, v ktorom sa výstuž skladá z mriežky, ktorá môže byť vyrobená z rôznych typov vlákien (uhlík, PBO, aramid, oceľ, sklo, čadič atď.), ktorá je "zapustená„ a vtlačená do cementovej hmoty.
  • Existujú rôzne "situácie", v ktorých môže byť riešenie FRCM vhodnejšie ako riešenie FRP.

Ručná aplikácia

Strojná aplikácia

Malta:

Spodná vrstva

Malta:

Horná vrstva

Vloženie tkaniny

  • Sika MonoTop 722 + SikaWrap 350 G Grid Tkanina zo sklených vláken so špeciálnym náterom
  • Na zlepšenie seizmickej odolnosti alebo deformácie murovaných stien
  • Paropriepustné malty, vhodné na celoplošné zabudovanie na tehl. murivách
  • Podobný E-modul mált s podkladom, podobná tuhosť, bez delaminácie – 8 GPa
  • Vhodné na slabý podklad, kde nie je možné použiť epoxidové malty
  • Hrúbka vrstvy 5 až 25 mm – pri vystužovaní tkaninou 5 mm podkladná vrstva, 5 mm uzatvorenie

24 of 37

ČO JE CRM SYSTÉM?

  • CRM systém je evolúciou tradičnej vystuženej omietky. Pevné mriežky zo GFRP používané na nahradenie oceľových sietí.
  • Systém zahŕňa GFRP konektory v tvare L a GFRP rohy
  • Kompozitná mriežka (hlavne zo skla) sa používa ako vystuženie omietky

  • CE značka
  • Na vloženie mriežky je možné použiť akúkoľvek maltu na báze cementu alebo vápna (potrebné splniť niektoré požiadavky)
  • Vhodné pre nepravidelné a nerovné povrchy: Prírodný kameň alebo nepravidelné murivo
  • Aplikácia v jednom kroku, striekaním malty

25 of 37

25

25

25

SIKA CARBODUR® ŠPECIÁLNE APLIKÁCIE

26 of 37

SIKA CARBODUR® ŠPECIÁLNE APLIKÁCIE

27 of 37

REFERENCIE – SIKA CARBOSTRESS – PREDPÍNANIE LAMELY

system_carbodur_plates.ppt

27

28 of 37

BASILICA MINOR MARIA RADNA – LIPOVA �Build in 1767. In 1911 the two towers were raised from 30 meters to 67 meters,�the roof beems are made from concrete.

The towers must been strength for the earthqake with Sika Carbodur S. The masonary has a lot of cracks that we fulfill with SikaGrout 311 and 314. Archies must be strength without increasing the weight with filigran beems and anchoring the arch with SikaWrap conectors.

29 of 37

STRUCTURAL STRENGTHENING PONTE DEL DIAVOLO - VENICE

  • Task = Reinforcement of vaulted stone and bricks to increase load bearing capacity

  • The formation of a collapse kinematics involves the formation of at least 4 kinematics hinges (starting from a 3 times hyper static scheme). The application of FRP applied on arcs and vaults (preferably) to the extrados or intrados inhibits the opening of 2 of the 4 hinges that are formed when the structure draws on the kinematic collapse.

30 of 37

COMPLETE REPAIRING WORKS

BEFORE

AFTER

31 of 37

SIKA ŠTRUKTURÁLNE ZOSILOVANIE – PREHĽAD

31

OHYB

ŠMYK

POSILNENIE

CarboDur®

CarboDur® NSM

CarboStress®

CarboDur® Grid System

SikaWrap® , Sika Carboshear

SikaWrap® FX

CarboHeater 2

32 of 37

SIKA CARBODUR® VÝPOČTOVÝ PROGRAM

NÁVRH FRP SYSTÉMOV NA SPEVNENIE BETÓNOVÝCH KONŠTRUKCIÍ.

33 of 37

33

33

33

SIKA CARBODUR® SOFTVÉR: HLAVNÉ VÝHODY

PROFESIONÁLNY

Sika CarboDur® software umožňuje vysoko kvalitný výpočet pre reálne situácie, napríklad:

Zosilnenie celého nosníka podľa priebehu zaťaženia.

Výpočet pre rôzne geometrie prierezu, na vystužené aj predpäté betónové prvky.

2D a 3D diagramy pre stĺpy

Všetky riešenia z FRP produktov (systémy lepené, NSM, predpäté) podľa dostupnosti v jednotlivých krajinách.

34 of 37

SIKA® CARBODUR® SOFTWARE – NA BÁZE CLOUD-U

VÝHODY

  • Učinný nástroj na návrh a výpočet
  • Bez licencie
  • Profesionálny
  • Vynikajúce užívateľské rozhranie
  • Mnohojazyčný / Návrh podľa viacerých noriem
  • Návrh / výber materiálov podľa zvoleného nastavenia v jednotlivých krajinách
  • Na báze Cloud-u. Inštalácia nie je potrebná
  • Možné vyhodnocovanie štatistikami a podľa používaných dát
  • Vždy sa otvára posledná verzia SW
  • Prístup z akéhokoľvek zariadenia pripojeného na internet
  • Nové funkcie

NEVÝHODY

  • Vyžaduje inštaláciu
  • Občasné problémy s firewall a antivírusovým programom
  • Bez kontroly činností vykonávaných používateľmi
  • Nie je isté, že všetci pracujú s najnovšou verziou
  • Žiadna možnosť odstránenia licencie
  • Licencia platná iba na 1 PC / laptop

34

NOVÝ

35 of 37

NEW SIKA® CARBODUR® SOFTWARE – NA BÁZE CLOUD-U

35

https://software.sika.com/structural�

36 of 37

�ONLINE WEBINÁRE – WWW.SIKA.SK

36

37 of 37

��ĎAKUJEM ZA�POZORNOSŤ