inbureИзвестия вузов. Инвестиции. Строительство. НедвижимостьIzvestiya vuzov. Investitsii. Stroitelstvo. Nedvizhimost2227-29172500-154XIrkutsk National Research Technical University10.21285/2227-2917-2026-1-110-115EYRYGGinbure-409Research ArticleСТРОИТЕЛЬСТВОCONSTRUCTIONПредпосылки композитного усиления железобетонных элементов и его эффективность на этапах жизненного цикла объектов строительстваPrerequisites for composite reinforcement of reinforced concrete elements and its effectiveness at the stages of the life cycle of construction facilitieshttps://orcid.org/0009-0002-4793-3644ДилбарянА. М.DilbaryanA. M.

Арутюн Мнацаканович Дилбарян, старший преподаватель

кафедра строительного производстваа

664074; ул. Лермонтова, 83; Иркутск

Arutyun M. Dilbaryan, Senior Lecturer

Department of the Construction Technology

664074; 83 Lermontov St.; Irkutsk

arutyun_dilbaryan@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3067-9478ПинусБ. И.PinusB. I.

Борис Израилевич Пинус, д. т. н., профессор, профессор кафедры

кафедра строительного производства

664074; ул. Лермонтова, 83; Иркутск

Author ID: 52413

Boris I. Pinus, Dr. Sci. (Eng.), Professor, Professor of the Department

Department of Building Production

664074; 83 Lermontov St.; Irkutsk

Author ID: 52413

pinus@istu.eduИркутский национальный исследовательский технический университетРоссияIrkutsk National Research Technical UniversityRussian Federation202612042026161110115Copyright © Дилбарян А.М., Пинус Б.И., 20262026Дилбарян А.М., Пинус Б.И.Dilbaryan A.M., Pinus B.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://inbure.elpub.ru/jour/article/view/409

   В данной статье рассмотрены предпосылки для усиления железобетонных элементов, а также эффективность применения композитных материалов в условиях сурового климата и сейсмической активности. Проведенный анализ охватывает ключевые аспекты деградации строительных конструкций в экстремальных эксплуатационных условиях, включая комплексное воздействие низкотемпературных циклов, динамических нагрузок и коррозионных процессов. Исследованы механизмы ускоренного старения бетонных структур при комбинированном влиянии климатических и эксплуатационных факторов, характерных для регионов Сибири и Дальнего Востока.

   Особое внимание уделяется вопросам совместной работы бетона, стальной арматуры и внешнего композитного армирования на основе углепластиков с позиций механики деформирования и долговременной адгезионной устойчивости композитно-бетонных систем.

   Приведены результаты отечественных и зарубежных исследований, указывающие на существенные преимущества данного способа усиления, такие как минимальное увеличение массы конструкций, технологичность монтажа в стесненных условиях и устойчивость к агрессивным средам, а также определенные ограничения и особенности монтажа. Проанализированы современные методики обеспечения качества адгезионных соединений, включая подготовку поверхностей, температурные режимы полимеризации и методы неразрушающего контроля. Систематизированы критерии выбора технологических решений в зависимости от типа повреждений, эксплуатационных нагрузок и климатических факторов. Согласно исследованию, использование углепластика в качестве внешнего армирования демонстрирует высокую эффективность и экономическую целесообразность. Данная технология отвечает современным запросам по восстановлению инфраструктуры, позволяя проводить работы с минимальными помехами для эксплуатации и гарантируя прогнозируемый срок службы усиленных конструкций.

   This article discusses the prerequisites for strengthening reinforced concrete elements, as well as the effectiveness of using composite materials in harsh climates and seismic activity. The analysis covers key aspects of the degradation of building structures under extreme operating conditions, including the complex effects of low-temperature cycles, dynamic loads, and corrosion processes. The mechanisms of accelerated aging of concrete structures under the combined influence of climatic and operational factors characteristic of the regions of Siberia and the Far East are investigated.

   Special attention is paid to the issues of joint work of concrete, steel reinforcement and external composite reinforcement based on carbon plastics from the standpoint of deformation mechanics and long-term adhesive stability of composite concrete systems.

   The results of domestic and foreign studies are presented, indicating the significant advantages of this reinforcement method, such as a minimal increase in the mass of structures, technological installation in cramped conditions and resistance to aggressive environments, as well as certain limitations and installation features. Modern methods for ensuring the quality of adhesive joints, including surface preparation, temperature polymerization solutions, and non-destructive testing methods, are analyzed. The criteria for the selection of technological solutions are systematized depending on the type of damage, operational loads and climatic factors. According to the study, the use of carbon fiber as an external reinforcement demonstrates high efficiency and economic feasibility. This technology meets modern demands for infrastructure rehabilitation, allowing work to be carried out with minimal interference to operation and guaranteeing a predictable service life of reinforced structures.

жизненный цикл объекта строительстваэксплуатационная надежностьтехническое состояниепродление срока службыкапитальный ремонтlife cycle of the construction siteoperational reliabilitytechnical conditionprolongation of service lifemajor repairsReferencesОнуфриев Н.М. Простые способы усиления железобетонных конструкций промышленных зданий. Л., М.: Госстройиздат, 1958. 176 с.Onufriev N.M. Simple Methods for Strengthening Reinforced Concrete Structures of Industrial Buildings. Leningrad, Moscow: Gosstroyizdat, 1958. 176 p. (In Russ.).Naser M.Z., Hawileh R.A., Abdalla J.A. Fiber-Reinforced Polymer Composites in Strengthening Reinforced Concrete Structures : A Critical Review // Engineering Structures. 2019. Vol. 198. P. 1–20. doi: 10.1016/j.engstruct.2019.109542.Naser M.Z., Hawileh R.A., Abdalla J.A. Fiber-Reinforced Polymer Composites in Strengthening Reinforced Concrete Structures : A Critical Review. Engineering Structures. 2019;198:1-20. doi: 10.1016/j.engstruct.2019.109542.Oehlers D.J. FRP Plates Adhesively Bonded to Reinforced Concrete Beams: Generic Debonding Mechanisms // Advances in Structural Engineering. 2006. Vol. 9. Iss. 6. P. 737–750. doi: 10.1260/136943306779369482.Oehlers D.J. FRP Plates Adhesively Bonded to Reinforced Concrete Beams: Generic Debonding Mechanisms. Advances in Structural Engineering. 2006;9(6):737-750. doi: 10.1260/136943306779369482.Rusnak C.R. Sustainable Strategies for Concrete Infrastructure Preservation : A Comprehensive Review and Perspective // Infrastructures. 2025. Vol. 10. Iss. 4. P. 1–22. doi: 10.3390/infrastructures10040099.Rusnak C.R. Sustainable Strategies for Concrete Infrastructure Preservation : A Comprehensive Review and Perspective. Infrastructures. 2025;10(4):1-22. doi: 10.3390/infrastructures10040099.Tatar J., Milev S. Durability of Externally Bonded Fiber-Reinforced Polymer Composites in Concrete Structures : A Critical Review // Polymers. 2021. Vol. 13. Iss. 5. P. 1–24. doi: 10.3390/polym13050765.Tatar J., Milev S. Durability of Externally Bonded Fiber-Reinforced Polymer Composites in Concrete Structures : A Critical Review. Polymers. 2021;13(5):1-24. doi: 10.3390/polym13050765.Green M.F., Dent A.J.S., Bisby L.A. Effect of Freeze-Thaw Cycling on the Behaviour of Reinforced Concrete Beams Strengthened in Flexure with FRP Sheets // Canadian Journal of Civil Engineering. 2003. Vol. 30. Iss. 6. P. 1081–1088. doi: 10.1139/l03-059.Green M.F., Dent A.J.S., Bisby L.A. Effect of Freeze-Thaw Cycling on the Behaviour of Reinforced Concrete Beams Strengthened in Flexure with FRP Sheets. Canadian Journal of Civil Engineering. 2003;30(6):1081-1088. doi: 10.1139/l03-059.Green M.F., Bisby L.A., Beaudoin Y., Labossière P. Effect of Freeze-Thaw Cycles on the Bond Durability between Fibre Reinforced Polymer Plate Reinforcement and Concrete // Canadian Journal of Civil Engineering. 2000. Vol. 27. Iss. 5. P. 949–959. doi: 10.1139/l00-031.Green M.F., Bisby L.A., Beaudoin Y., Labossière P. Effect of Freeze-Thaw Cycles on the Bond Durability between Fibre Reinforced Polymer Plate Reinforcement and Concrete. Canadian Journal of Civil Engineering. 2000;27(5):949-959. doi: 10.1139/l00-031.Del Vecchio C., Di Ludovico M., Prota A. Cost and Effectiveness of Fiber-Reinforced Polymer Solutions for the Large-Scale Mitigation of Seismic Risk in Reinforced Concrete Buildings // Polymers. 2021. Vol. 13. Iss. 17. P. 1–15. doi: 10.3390/polym13172962.Del Vecchio C., Di Ludovico M., Prota A. Cost and Effectiveness of Fiber-Reinforced Polymer Solutions for the Large-Scale Mitigation of Seismic Risk in Reinforced Concrete Buildings. Polymers. 2021;13(17):1-15. doi: 10.3390/polym13172962.Al Nuaimi N.A., Sohail M.G., Hawileh R.A., Abdalla J.A., Douier K. Durability of Reinforced Concrete Beams Externally Strengthened with CFRP Laminates under Harsh Climatic Conditions // Journal of Composites for Construction. 2021. Vol. 25. Iss. 2. P. 1–17. doi: 10.1061/(ASCE)CC.1943-5614.0001113.Al Nuaimi N.A., Sohail M.G., Hawileh R.A., Abdalla J.A., Douier K. Durability of Reinforced Concrete Beams Externally Strengthened with CFRP Laminates under Harsh Climatic Conditions. Journal of Composites for Construction. 2021;25(2):1-17. doi: 10.1061/(ASCE)CC.1943-5614.0001113.Siddika A., Al Mamun M.A., Alyousef R., Amran Y.H.M. Strengthening of Reinforced Concrete Beams by Using Fiber-Reinforced Polymer Composites : A Review // Journal of Building Engineering. 2019. Vol. 25. P. 1–37. doi: 10.1016/j.jobe.2019.100798.Siddika A., Al Mamun M.A., Alyousef R., Amran Y.H.M. Strengthening of Reinforced Concrete Beams by Using Fiber-Reinforced Polymer Composites : A Review. Journal of Building Engineering. 2019;25:1-37. doi: 10.1016/j.jobe.2019.100798.Harajli M.H., Dagher F. Seismic Strengthening of Bond-Critical Regions in Rectangular Reinforced Concrete Columns Using Fiber-Reinforced Polymer Wraps // ACI Structural Journal. 2008. Vol. 105. Iss. 1. P. 68–77. doi: 10.14359/19070.Harajli M.H., Dagher F. Seismic Strengthening of Bond-Critical Regions in Rectangular Reinforced Concrete Columns Using Fiber-Reinforced Polymer Wraps. ACI Structural Journal. 2008;105(1):68-77. doi: 10.14359/19070.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.