Sika CarboDur® NSM - Sistem compozit de consolidare, montat in slituri taiate la suprafata suportului

În ultimii 11 ani, datorită colaborărilor deosebit de fructuoase cu proiectantii de structuri, compania Sika România S.R.L., subsidiară a Concernului Elvetian SIKA®, s-a regăsit în multe proiecte de mare anvergură, care au contribuit la alcătuirea unui portofoliu impresionant. Referintele pozitive obtinute în urma implicării în aceste proiecte au crescut încrederea, recunoaşterea şi notorietatea de care ne bucurăm astăzi.

Conştienti de importanta şi necesitatea intrerventiilor structurale asupra unor edificii cu utilizare în domeniul civil sau industrial, poduri sau alte lucrări de artă, monumente istorice sau arhitecturale, inginerii structurişti adoptă în proiectele pe care le elaborează, pe lângă solutiile conventionale constând din cămăşuieli armate, sisteme compozite pentru consolidări, iar numărul acestora sporeşte de la an la an.

Fiind un jucător important pe piata autohtonă a produselor speciale pentru constructii, compania SIKA România S.R.L. se doreste a fi un promotor al celor mai noi solutii tehnice de consolidări dezvoltate în Europa Vestică, prin popularizarea acestora în rândul elitelor proiectării structurale româneşti.

O astfel de solutie o constituie sistemul compozit de consolidare alcătuit din lamele de lătime redusă sau bare circulare din fibre de carbon - Sika CarboDur® NSM (Near Surface Mounted), care se introduc în şlituri tăiate la suprafata suportului şi se fixează cu ajutorul adezivilor epoxidici.

 

Sistemul devenit deja clasic de consolidare cu lamele din fibre de carbon Sika CarboDur® aplicate aparent pe suprafata suportului este bine-cunoscut şi are o larga răspândire în proiectele care urmăresc îmbunătătirea portantei prin consolidare la moment încovoietor pentru grinzi, console şi planşee sau armare verticală în cazul stâlpilor. Acest sistem este uşor de aplicat dar necesită ca stratul suport să aibă o anumită robustete şi să nu prezinte fisuri. De aceea, de cele mai multe ori, înaintea aplicării aparente a lamelelor Sika CarboDur® se impune executia unor lucrări de reparatii la nivelul suportului, care au drept scop reconditionarea acestuia. Uzual, chiar dacă uneori sunt costisitoare, reparatiile constau din refacerea planeitătii suportului cu mortare cimentoase sau epoxidice şi din injectarea structurală a fisurilor cu răşini epoxidice cu vâscozitate redusă sau cu microcimenturi în stare de suspensie.

 

Evaluând amploarea lucrărilor de reparatii necesare aplicării aparente a lamelelor, o alternativă mai eficientă din punct de vedere economic ar putea fi sistemul de înaltă performantă pentru consolidări SikaCarboDur® NSM care constă din realizarea unei armări cu fibre de carbon îngropate în suport, fără să necesite lucrări speciale de pregătire prealabilă a suprafetelor. Aplicarea lamelelor din fibre de carbon care fac parte din componenta sistemului Sika CarboDur® NSM este perfect posibilă chiar dacă betonul suport prezintă fisurări superficiale, nefiind necesare reparatii anterioare ale acestuia.

 

Pe lângă exceptarea de la necesitatea executiei unor reparatii prealabile ale stratului suport, un alt avantaj important al sistemului Sika CarboDur® NSM este calitatea ancorării.

 

Datorită metodei speciale de aplicare, în şlituri tăiate la suprafata suportului, lamelele de mică lătime sau barele din fibre de carbon sunt încastrate în stratul suport, prin fixare pe trei laturi, spre deosebire de lamelele obişnuite, mai late, care fiind aplicate aparent pe suport nu sunt fixate decât pe o singură fată.

 

Aplicarea în şlituri a lamelelor şi barelor din componenta sistemului se execută cu adezivi epoxidici din gamele Sikadur® sau Sika® Anchorfix®.

 

Cum arătam anterior, în cadrul sistemului SikaCarboDur® NSM se diferentiază două tipuri noi de fibre de carbon, sub formă de:

- lamele de lătime redusă Sika CarboDur® S, care permit consolidarea elementelor structurale plate, liniare, imediat sub planul suprafetei exterioare, în stratul de acoperire de beton existent deasupra armăturilor;

- bare de sectiune circulară Sika CarboDur® BC Rods, care oferă în special posibilitatea consolidării suprafetelor curbe, dar pot fi folosite în egală masură şi pentru consolidarea elementelor constructive plane.

Lamelele de lătime redusă pot fi utilizate pentru consolidarea planşeelor, radierelor, a plăcilor de acoperiş sau a peretilor, îndeosebi atunci când suportul prezintă neuniformităti de planeitate sau fisuratie. Şliturile în care vor fi înglobate aceste lamelele se taie exclusiv în acoperirea de beton, fără a deteriora armăturile existente.

 

Barele circulare se aplică de regulă la peretii curbati, arce şi bolti în cazul structurilor civile sau la profilele deversante şi paramentele constructiilor hidrotehnice din beton simplu sau armat. Şliturile pentru montarea barelor se taie liniar în stratul suport, iar barele pot fi îndoite astfel încât să urmărească curbura suprafetei suportului. Pe lângă posibilitatea aplicării sistemului Sika CarboDur® NSM la elementele structurale din beton simplu sau armat cu vârste înaintate, acesta poate fi adoptat în egală masură şi pentru consolidarea structurilor din zidărie sau lemn. În următorul tabel se evidentiază avantajele şi diferentele dintre lamelele de mică lătime, rectangulare şi barele circulare care compun sistemul Sika CarboDur® NSM.

 

 

Etapele aplicării sistemului de consolidare Sika CarboDur® NSM pe elemente constructive din beton armat sunt:

- tăierea şliturilor în stratul de beton de acoperire existent deasupra armăturilor metalice;

- umplerea şliturilor tăiate cu adeziv epoxidic;

- introducerea în şliturile umplute cu adeziv a lamelelor sau a barelor din fibre de carbon.

 

  

 

Ca şi armăturile din otel înglobate în beton, fibrele de carbon încastrate în suport preiau complet eforturile de întindere maxime proiectate, realizând o armare care nu rămâne vizibilă după aplicare. Armarea executată prin procedeul de consolidare reprezentat de sistemul Sika CarboDur® NSM este o armare post-constructie, care nu depinde de rezistenta la întindere a betonului suport, nu necesită protectie anticorozivă, nu este expusă la agresiuni mecanice şi nu flambează, ceea ce o face adecvată aplicării pe zonele comprimate şi pe elementele comprimate (grinzi supuse la actiuni seismice caracterizate prin variatii ale directiei de încovoiere).

 

Pintre lucrările de referintă consolidate prin aplicarea sistemului Sika CarboDur® NSM se numără:

- Parcarea subterana, Soazza, Elvetia - Planşee fisurate din beton armat, cu armare insuficientă la partea superioară. Compensarea deficitului de armătură s-a realizat prin tăierea liniară a şliturilor şi introducerea în acestea a unor lamele Sika CarboDur® S2.025, de 20 mm lătime şi 2,5 mm grosime, după o pregătire prealabilă minimă a suportului. Fixarea lamelelor s-a realizat folosind adezivul epoxidic Sikadur® 330. În vederea asigurării aderentei unui strat de acoperire ulterior, peste răşina proaspătă s-a împrăştiat nisip de cuart.

 

  

 

- Turnul Castelului Vercilli, Italia - Monument istoric din zidărie de cărămidă care prezenta numeroase fisuri verticale la exteriorul zidăriei. Consolidarea s-a realizat cu bare de sectiune circulara Sika CarboDur®BC6 de diametru 6 mm, introduse în şlituri tăiate în rosturile orizontale dintre cărămizi şi fixate cu adeziv Sika®Anchorfix® 3+.

 

  

 

- Profilul deversant al Barajului Cattagunya, Australia - Baraj stăvilar din beton, cu multiple fisuri la fata betonului. Consolidarea a constat din aplicarea a peste 11.000 m de bare circulare Sika CarboDur® BC8 (diametru 8 mm), cu adeziv epoxidic Sikadur® 30.

 

   

 

Sistemul Sika CarboDur® NSM este agrementat în România, iar specialiştii din cadrul Departamentul Tehnic al Sika România SRL acordă proiectantilor de structuri, ca şi până în prezent, tot suportul de care dispun la elaborarea proiectelor care presupun cerinte compatibile cu aspectele pe care le rezolvă acest sistem de consolidare.

 

Consultant Tehnic SIKA România S.R.L.

Dipl. Ing. Teodor-Ştefan TEODORESCU