Системы внешнего армирования углеродными лентами для реконструкции любых инженерных конструкций набирают популярность в России. Благодаря своим уникальным характеристикам они незаменимы в ремонте ветхого жилья. А в числе перспективных разработок для нового строительства: углепластиковая арматура и фибробетоны.

Системы внешнего армирования углеродным волокном предназначены для ремонта и усиления несущих конструкций зданий с целью устранения последствий разрушения бетона и коррозии арматуры в результате длительного воздействия природных факторов и агрессивных сред в процессе эксплуатации сооружений.

На стадии строительства и эксплуатации система внешнего армирования позволяет решить следующие задачи: устранить ошибки проектирования или исполнения работ, увеличить несущую способность конструкций при увеличении расчетных нагрузок, а также устранить последствия повреждения несущих конструкций возникшие в ходе эксплуатации.

Системы внешнего армирования необычайно легки в применении. Технология предполагает наклеивание высокопрочных материалов на поверхность усиливаемой конструкции с помощью эпоксидных компаундов. Преимущества применения Системы внешнего армирования очевидны. Это прежде всего сокращение временных и трудовых затрат. При усилении Системой внешнего армирования не требуется никакой дополнительной громоздкой техники. Работы можно проводить без остановки эксплуатации зданий и сооружений.

Для нового строительства зданий жилого фонда одним из наиболее перспективных продуктов из полимерных композиционных материалов на основе углеродного волокна является композитная углеволоконная арматура. Основные направления применения углепластиковой арматуры в новом строительстве: высокоответственные конструкции, требующие уникальных свойств материалов; конструкции, работающие в условиях высокоагрессивных сред; высокопрочные элементы сложных конструктивных схем и решений. Также углепластиковую арматуру применяют при ремонте и реконструкции железобетонных и каменных конструкций в качестве внешней арматуры. Преимущества материала: огнеупорность, жаростойкость, химическая устойчивость, радиационная стойкость, ударная вязкость и т.д.

Важнейшим направлением в строительстве является снижение энергоемкости, трудоемкости, материалоемкости изготовления изделий и конструкций, повышение их качества, надежности. Одно из возможных решений этой проблемы – применение композиционных материалов, достоинством которых, является возможность создавать из них элементы с параметрами, наиболее полно отвечающими характеру и условиям работы конструкций.

При устройстве фундаментов для практически любых строительных объектов достижение снижения нагрузок на грунт и укрепление опор достигается с использованием стальной арматуры. Однако, этот материал не только тяжелый, но и достаточно дорогостоящий. Попытки найти более экономное решение привели к созданию легких, прочных и химически инертных материалов композитного типа. Одним из таковых является стеклопластиковая арматура. Купить арматуру в Уфе можно у ведущих производителей стройматериалов.

Чем стеклопластик лучше металлов

Среди преимуществ композитного материала стеклопластика можно назвать более низкую цену, легкость транспортировки как до объекта стройки, так и на самом объекте, возможность использовать в условиях высоко уровня грунтовых вод, а также когда они химически агрессивны. Арматура для фундамента в Уфе из стеклопластика оказывается выгоднее с экономической точки зрения и позволяет зданию служить дольше без необходимости повторного укрепления фундамента, . Свойства материала:

• Долгая служба. Если металлическая арматура служит максимум до 40-50 лет, то стеклопластик не вступает в реакции с влагой, теплом, химическими веществами, а потому служит до 40 лет дольше даже в неблагоприятной среде.
• Материал экологичен, он не выделяет ядов, не реагирует на щелочь и кислоты.
• Композитному материалу легко придать любую форму. Длина и ширина арматуры могут быть совершенно разными. Это значит, что на этапе проектирования можно точно рассчитать, сколько материала уйдет, и никаких лишних трат не будет.

Фундамент, который строится с использованием арматуры на основе композитов, обходится в среднем в два раза дешевле. Как арматура могут использоваться даже тонкие прутья.

Сферы применения

Композиты находят успешное применение при строительстве автомобильных и железных дорог, подземных конструкций - торговых центров, паркингов, пешеходных переходов, тоннелей, а также самых разнообразных объектов ПГС. Стеклопластик может использоваться как в строительстве коттеджных поселков, так и при воздвижении АЭС. Снижение нагрузки на фундамент, легкость и простота производства материала и его удивительные прочностные характеристики открывают для материала все новые и новые сферы применения. Что касается частного строительства, то гнущиеся тонкие прутья арматуры можно перевозить к объекту строительства даже на легковом авто. А при устройстве фундамента не потребуется аренды сложной спецтехники для земляных работ.

Стеклофиброцемент относится к неорганическим композиционным строительным материалам.

Композиционные материалы на неорганической основе давно и успешно применяются в строительстве и отделке.

Для производства неорганического композита активно используется стекло.

Такой тип материалов имеет ряд преимуществ в сравнении с органическими композитами:

• длительный срок эксплуатации;
• пожаробезопасность и негорючесть;
• экологическая чистота и безопасность.

Такие свойства всегда важны для сферы строительных материалов. Кроме того, важной характеристикой композиционных материалов является низкая материалоемкость при высокой прочности продукции.

Нагрузку на фундамент, балки, опорные колонны зданий можно снизить за счет уменьшения массы сооружения и ограждающих конструкций.

Из композита возможно возведение тонкостенных конструкций.

Композитный материал незаменим при производстве облицовочных панелей с эффективным утеплительным слоем

Стеклофиброцемент имеет сложный состав, в структуре этого композитного материала соединяются волокна стекла и цементная матрица.

К полезным техническим характеристикам стеклофиброцемента относят:

• высокие показатели прочности при растяжении и изгибе;
• стойкость к появлению трещин;
• низкая водопроницаемость;
• низкие показатели усадочных деформаций;
• высокая огнестойкость.

Стеклофиброцемент не требует специального оборудования для механической обработки, хорошо поддается резке и сверлению.

Равномерное распределение стеклянных волокон по всей площади сечения материала является основным условием получения качественного стеклофиброцемента.

При производстве цементы армируют двумя основными способами, которые различаются по расположению волокон – направленный и хаотичный.

При направленном армировании применяется ориентированная стекловолокнистая арматура.

Хаотичное армирование обычно осуществляется по средством пневмонабрызга отрезков ровинга и раствора цемента.

Средние значения для характеристик стеклофиброцемента, произведенного на

портландцементе с использованием цементостойкого ровинга ГИС отражены в таблице.

Технология армирования стеклом позволяет обойтись без жесткой арматуры, а значит стеклофиброцемент подходит для производства изделий и элементов сложных форм. С помощью этого материала возможно решение нестандартных архитектурных и инженерных задач, при этом производство изделий облегчается.

Высокая пожаробезопасность и огнестойкость отличает стеклофиброцемент от композитных строительных материалов на основе полимеров.

Кроме того материал устойчив к коррозии, не подвержен воздействию биологически активных веществ, и другим негативным влияниям окружающей среды.

Материал не содержит вредных для здоровья веществ, экологически чист.

Еще одним важным свойством стеклофиброцемента является его немагнитность, поскольку он армируется неметаллическими материалами. Такое качество эффективно снижает издержки по расходу металла и трудозатрат в строительстве.

Стеклофибробетон в отделке метрополитена в Казахстане,

Стеклофиброцемент позволяет создавать строительные и архитектурные конструкции разных сечений, конструкции со сложной конфигурацией, при этом качество возводимых зданий повышается.

Прочность стеклофиброцементных плит и элементов зависит от многих факторов, среди которых:

• Процент армирования;
• Длинна армирующих волокон;
• Направление армирования;
• Применяемая технология производства и проч.

Примечательным свойством стеклофиброцемента является потеря прочности. Этот процесс происходит довольно быстро в течении первых двух-трёх лет эксплуатации, после скорость потери прочности значительно снижается, после чего прочность материала достигает своих стабильных значений.

Несмотря на этот, казалось бы, негативный фактор, запас прочности стеклофиброцемента после производства настолько велик, что даже после падения первоначальных значений, его прочностные показатели позволяют успешно применять его при

Композиционные материалы обладают великолепными свойствами, композиты это материалы будущего. Такие слова мы нередко слышим по радио и телевизору, но слышим мы их в связи с применением композитов в технике. А используются ли эти замечательные материалы в строительстве и, особенно в строительстве частных загородных домов?

Композиционные материалы – это материалы, состоящие из двух основных составляющих, первое из которых – как правило, волокнистый материал, который придает изделиям прочность и связующий материал – матрица. Обычно все твердые искусственные материалы делят на конгломераты и композиционные материалы. Конгломераты представляют собой механическое смешение компонентов, а свойства целого изделия зависят от свойств наименее прочного составляющего. Части, составляющие массив композиционных материалов в изделии функционируют не обособленно, а совместно, что придает композитам новые свойства. Примерами композиционных материалов служат асбестоцемент, стеклопластики и углепластики, материалы на основе древесных волокон. А основными свойствами композиционных материалов, отличающих их от остальных, является высокая прочность при небольшой массе.

Такие свойства как высокая прочность и малая масса определяют сферу применения композитов – это техника (особенно авиа- и автомобилестроение). Естественно, что такие интересные свойства композиционных материалов привлекают и внимание строителей. А возможно ли их использование в строительстве домов? Оказывается, эти материалы уже давно используются в строительстве, причем как при возведении современных многоэтажных домов, так и при строительстве обычных сельских домов.

К волокнистым композитам относятся стеклопластики, древесностружечные (ДСП) и древесно-волокнистые (ДВП) плиты, а также многие другие листовые, плитные и рулонные материалы. Как говорилось выше, полимерный волокнистый композиционный материал включает два основных компонента: армирующие волокна (или ткань) и связующее (матрицу) – полимер или каучук. Сочетание в одном материале таких разнородных компонентов – волокна (стеклянного, асбестового, древесного и др.) и полимера создает легкий материал, обладающий высокой прочностью на растяжение и изгиб.

Наиболее известным и распространенным в строительстве композиционным материалом является . Это цементный искусственный каменный материал, упрочненный асбестовым волокном. Цементный камень обладает высокой прочностью на сжатие и плохо сопротивляется растягивающим нагрузкам. Введение асбеста значительно повышает механические свойства материала, в результате материал получает такие качества как высокая прочность на растяжение, огнестойкость, долговечность, низкой тепло- и электропроводность. Асбестоцементные изделия это: профилированные листы для кровель (шифер) и обшивки стен, водопроводные, канализационные, вентиляционные трубы.

Еще один вид композитов, представляющий собой искусственный стеновой каменный материал это фибробетон. Фибробетон обладает повышенной трещиностойкостью, прочностью на растяжение, ударной вязкостью, сопротивлением истираемости. Для армирования бетона применяются различные металлические и неметаллические волокна. В качестве фибр применяют тонкую проволоку, базальтовые и асбестовые волокна. Такой материал получается более легким чем железобетон, что делает монтаж конструкций на месте строительства более легким.

Выдвигая самые жесткие требования к качеству строительного материала, можно с уверенностью отметить, что наилучшими характеристиками в плане атмосферной и химической стойкости, а также степени воспламеняемости, обладают именно композитные материалы.

Применение композитных материалов в строительстве

К наиболее распространенным композитным материалам, применяемым в строительстве, можно отнести стеклопластики, слоистые материалы, текстолиты, сэндвич-панели, углестеклопластиковые панели и др. Каждый из перечисленных материалов, помимо высоких качественных характеристик, также обладает ярко выраженным декоративным эффектом.

Особенной популярностью при строительстве зданий, на отечественном рынке и территории стран СНГ, пользуются панели, выполненные из стеклопластика. Данный вид строительного материала имеет ряд преимуществ перед обычным кирпичом, среди которых:

• экономия на цене материала в силу его меньшего удельного веса;
• меньший вес здания, выполненного на основе подобных плит (легче, чем дом из кирпича примерно в 5 раз);
• легкость в монтаже, что также позволяет увеличить экономию на 30-40%;
• проектирование здания из стеклопластиковых и сэндвич-панелей обходится дешевле, а сама постройка намного проще в реализации;
• затраты на транспортировку материала также снижаются в разы.

Элементы мостов, плотин, а также каркасы высокоэтажных построек сегодня уже нередко выполняют из углестеклопластиковых панелей. Своды, арки, купола и прочие архитектурные изюминки большинства проектов также создаются на основе композитных материалов. Это позволяет застройщикам экономить на перевозке, монтаже, изготовлении конструкций, при этом, не снижая надежность, прочность и долговечность зданий.

Отдельным пунктом стоит упомянуть светопрозрачный волокнистый стеклопластик. Данный композитный материал нашел широкое применение при изготовлении кровли, как для промышленных, так и для жилых объектов. Крыши из светопрозрачного стеклопластика выглядят особенно эффектно, обладают отличным декоративными свойствами, а также высокой прочностью и устойчивостью к агрессивному воздействию окружающей среды. Застройщики, занимающиеся возведением строительных объектов в условиях климата с повышенной влажностью, в большинстве случае отдают предпочтение именно этому материалу. Это объяснятся тем, что он более устойчив к газовым испарениям, повышенной влажности и высоким температурам.

Также, композитные материалы широко применяют в моделизме. Оригинальность форм, широкий выбор расцветок и видов данного материала, позволяет дизайнерам создавать из них поистине необычные архитектурные решения, которые не снижают общего качества строительных работ. Для справедливости стоит отметить, что стоимость материалов, выполненных по композитной технологии, сегодня еще остается достаточно высокой. Однако эффективность и легкость их применения позволяет добиться куда большей экономии по сравнению с использованием натуральных строительных материалов.

Статья предоставлена