Kompozitinės medžiagos jau seniai nestebina nei statybininkų, nei užsakovų. Visi žino apie savo unikalias savybes, gebėjimą atlaikyti agresyvius išorinius veiksnius daug geriau nei tradicinės medžiagos. Tuo pačiu metu gyvenimas nestovi vietoje, ir kiekvienais metais šioje srityje atsiranda naujų įvykių.

Apie vieną iš jų - anglies betoną - verta papasakoti išsamiai. Apie jo sukūrimo idėją, savybes ir įgyvendinimo perspektyvas statyboje.

Anglies pluoštas – nuo ​​seno žinoma medžiaga, kuri yra labai paklausi įvairiose pramoninės gamybos srityse. Bet gana brangu.

Grafito gijų gavimo procesas susideda iš kelių pakopų poliakrilnitrilo arba viskozės pluošto kaitinimo skirtingose ​​terpėse iki apdegimo stadijos. Dėl to atsiranda medžiaga, susidedanti iš grynos anglies.

Anglies pluošto savybės

Anglies siūlų storis yra tik 5-10 mikronų, tai yra plonesnis nei žmogaus plaukas. Jį sudaro anglies atomų grandinės, išsidėsčiusios kristalinėje gardelėje.

• Pluoštų gamybai siūlai sujungiami į ryšulius, kuriuose jų gali būti iki 50 tūkst.
• Kokios medžiagos savybės patraukė dėmesį ir leido ją panaudoti gaminant konstrukcijas, veikiančias sudėtingiausiomis eksploatavimo sąlygomis?
• Visų pirma, tai yra unikalus atsparumas tempimui. Jis yra keturis kartus didesnis nei tas pats geriausių plieno rūšių skaičius.

Tai yra įdomu. Norint nulaužti 5 mm storio anglies pluošto strypą, reikia 2500 kg jėgos. Tuo tarpu ta pati strypas, pagamintas iš ketaus, sugrius 150 kg.

Tuo pačiu metu anglies pluošto tankis yra keturis kartus mažesnis nei to paties plieno. Atitinkamai, medžiaga sveria keturis kartus mažiau.

Kur naudojamas anglies pluoštas?

Kompozitinės medžiagos, kuriose anglies pluoštas naudojamas kaip sutvirtinantis elementas, naudojamos mechanikos inžinerijoje ir orlaivių statyboje, sporto įrangos gamyboje, statybose.

Mus domina statyba, todėl sutelkime dėmesį į šią taikymo sritį:

• Čia anglies pluoštas yra betoninių konstrukcijų armavimo juostų, juostų ir net kompozicinės armatūros pagrindas.
• Juostos ir juostos iš grafito siūlų yra specialaus audimo tekstilės medžiaga, impregnuota dervomis;
• Armatūra – tai strypai, pagaminti iš anglies pluošto, įmirkytų sukietėjusiu polimeriniu rišikliu.

Nuoroda. Siekiant užtikrinti patikimą sukibimą su betonu, strypų paviršius padengiamas smėlio danga arba suformuojami išsikišę briaunelės.

Anglies pluošto armatūra Armatūros rėmas pagamintas iš kompozitinių strypų Anglies pluošto armavimo tinklelis Grindų sutvirtinimas tinkleliu

Anglies audinys pasižymi itin dideliu tvirtumu, todėl jo pagalba sutvirtinamos naujos konstrukcijos arba grąžinamos prarastos savybės senosioms.

Visa tai dar turi mažai ką bendro su anglies betonu. Tačiau būtent ypatingos anglies pluošto savybės paskatino vokiečių mokslininkus galvoti apie naujos medžiagos kūrimą.

Kas yra anglies betonas

Taigi Drezdeno monolitinės statybos instituto mokslininkai nusprendė pakeisti metalinę armatūrą betone anglies pluoštu. Atvirkščiai, tekstilės medžiaga, gauta iš jos audimo būdu, siekiant gauti specialią grotelių struktūrą.

Dėl to jie gavo medžiagą, kuri visais atžvilgiais pranoksta visas šiandien žinomas betono rūšis. Su daug didesniu stiprumu ir mažesniu savituoju sunkiu.

Išoriškai medžiaga mažai kuo skiriasi nuo tradicinio betono Anglies betono konstrukcija Anglies betono blokas

Nepaisant akivaizdaus išradimo paprastumo, chemijos mokslininkai su juo dirba jau kelis dešimtmečius, siekdami užtikrinti, kad anglies pluošto tekstilė patikimai sukibtų su betono mišiniu. Norėdami tai padaryti, jis apdorojamas specialia danga, kurios sudėtį gamintojas vis dar laiko paslaptyje.

Gaminių iš anglies betono gamybos technologijos

Šiuo metu yra sukurti du anglies betono gaminių gamybos būdai:

1. Sluoksnių rinkinys. Technologija susideda iš tekstilės audinio klojimo sluoksnis po sluoksnio ant betono, o po to pilamas. Tai yra, ant mišinio sluoksnio klojama tekstilė, užpilama plonu betono sluoksniu ir taip paeiliui, kol gaunamas reikiamas storis.
2. Klojinių liejimas. Tradicinis būdas, kai anglies pluošto armatūra pirmiausia tvirtinama klojinyje arba formoje, po to pilamas betono mišinys.

Medžiagos pranašumai

Palyginti su gelžbetoniu, anglies betonas turi šiuos privalumus:

• Jis yra daug lengvesnis, todėl statyba tampa lengvesnė ir greitesnė;
• Anglies betonas yra kelis kartus stipresnis;
• Jis netrūkinėja, o viduje esanti armatūra nerūdija, o gelžbetonis laikui bėgant pradeda griūti būtent dėl ​​šios priežasties.

• Dėl paskutinių dviejų punktų anglies betonas yra daug patvaresnis ir patikimesnis nei analogai su metalo armatūra.

Vienintelis medžiagos trūkumas yra didelė kaina. Tačiau jei atsižvelgsime į tai, kad iš jo pagamintos konstrukcijos yra išskirtinai ilgaamžės, nereikalaujančios daug metų remonto ir rekonstrukcijos, tai šį minusą kompensuoja eksploatacijos ilgaamžiškumas.

Galimos programos

Iki šiol kūrėjai jau rado šios unikalios medžiagos panaudojimą. Visų pirma, jie jį panaudojo rekonstruodami senus istorinę vertę turinčius pastatus dviejuose Vokietijos miestuose. Be jų pagalbos šiuos pastatus tektų nugriauti.

Ateityje naujose statybose planuojama naudoti anglies betoną. Jau buvo atliktas eksperimentas statant keturių metrų paviljoną iš sudėtingų 4 centimetrų storio elementų. Tokio pastato iš gelžbetonio pastatyti neįmanoma, be to, jis nesiskirs reikiamu stiprumu.

Mokslininkai net ir šiandien sulaukia užklausų iš viso pasaulio, kuriuose daug gelžbetoninių pastatų reikia skubiai rekonstruoti. Jie savo ruožtu tikisi, kad po dešimties metų statybose naudojamo anglies betono ir gelžbetonio santykis bus 1:4.

Anglies pluoštas yra moderni medžiaga, susidedanti iš ploniausių 5-15 mikrometrų skersmens siūlų, daugiausia sudarytų iš anglies atomų. Atomai yra sujungti į mažyčius kristalus, išdėstytus lygiagrečiai vienas kitam. Dėl tokio kristalų išlyginimo anglies pluoštas turi didelį tempimo stiprumą.

Pirmą kartą anglies pluošto (CF) (tiksliau, gijų) gamybą ir naudojimą 1880 metais pasiūlė ir užpatentavo garsus amerikiečių išradėjas – Thomas Edisonas – kaip kaitinamuosius siūlus elektros lempose. Šie pluoštai buvo gauti pirolizės būdu iš medvilnės arba viskozės pluoštų ir pasižymėjo trapumu bei dideliu poringumu, o vėliau buvo pakeisti volframo gijomis. Per ateinančius 20 metų jis taip pat pasiūlė gauti anglies ir grafito pluoštus įvairių natūralių pluoštų pagrindu.

Antrinis susidomėjimas anglies pluoštu atsirado XX amžiaus viduryje, kai buvo ieškoma medžiagų, tinkamų naudoti kaip kompozitų komponentus raketų varikliams gaminti. Pagal savo savybes angliavandeniliai pasirodė esantys viena iš tinkamiausių sutvirtinančių medžiagų šiam vaidmeniui, nes pasižymi dideliu šiluminiu stabilumu, geromis termoizoliacinėmis savybėmis, atsparumu dujoms ir skystoms terpėms, dideliu specifiniu stiprumu ir standumu.

__________________________________________________________________

Kvitas

Anglies pluoštas dažniausiai gaunamas termiškai apdorojant cheminius arba natūralius organinius pluoštus, kuriuose daugiausia anglies atomų lieka pluošto medžiagoje. Temperatūros apdorojimas susideda iš kelių etapų. Pirmasis iš jų – pirminio pluošto oksidacija ore 250 °C temperatūroje 24 valandas. Po oksidacijos seka karbonizacijos etapas – pluošto kaitinimas azote arba argone 800–1500 °C temperatūroje. Dėl karbonizacijos susidaro į grafitą panašios struktūros. Terminis apdorojimo procesas baigiasi grafitizacija 1600-3000 °C temperatūroje, kuri taip pat vyksta inertinėje aplinkoje. Dėl grafitinimo anglies kiekis pluošte padidinamas iki 99%.

_____________

Anglies pluoštas statybose

Statyboje anglies pluoštas naudojamas išoriniam armavimui ir konstrukcijų sutvirtinimui - kaip armuojantis užpildas, turintis didelį atsparumą deformacijoms, taip pat įtrūkimams staigių temperatūros pokyčių metu.

Metalas ir betonas taip pat naudojami konstrukcijoms sutvirtinti, tačiau anglies pluoštas turi nemažai pranašumų prieš juos. Pagrindinis yra didelis atsparumas tempimui. Kiti privalumai – ženkliai sumažintas armuotos konstrukcijos svoris ir užtikrintas jos atsparumas korozijai.

______________________________________

Anglies pluoštas gali būti naudojamas betoninėms, plieninėms ir medinėms konstrukcijoms sutvirtinti. Sustiprintas elementas įgauna papildomą 120 % gniuždymo stiprumą ir iki 65 % stiprumą lenkimui.

Stiprinti kolonas ir grindis, stiprinti tiltus – anglies pluošto kompozitų panaudojimo statybose galimybės atrodo neišsemiamos.

Siekiant padidinti pastatų sienų stiprumą seisminėse zonose, galima naudoti išorinį mūro sutvirtinimą anglies pluošto audiniu.

Antra pagrindinė anglies pluošto panaudojimo sritis statybose – laikančiųjų akmens elementų restauravimas. Įklijuojant armatūrą atkuriamos betoninių tiltų atramos ir sijos. Tai yra atsakingiausi vyriausybės įrenginiai, o anglies pluoštas yra patikimas. Privačiose statybose apkrova yra dešimt kartų mažesnė, o tai reiškia, kad pamatų ar sienų kampų sutvirtinimas bus labai saugus. Tai puiki alternatyva tradiciniams būdams – pamatų liejimui betonu ar panašių sienų įrengimui.

Kita naudinga kompozicinės medžiagos savybė yra jos netoksiškumas ir nekenksmingumas po polimerizacijos. Užbaigtas, jis turi blizgų paviršių ir nereaguoja su vandeniu.

Medžiagų privalumai

Daugelis žmonių žino apie surenkamojo betono koroziją, kurią sukelia plieno armatūra. Naudojant anglies pluošto tinklelį vietoj plieno armatūros, rezultatai yra puikūs.

1. Betonines sienų plokštes galima padaryti daug plonesnes.

2. Plokščių svoris tampa daug lengvesnis (iki 75%).

3. Nereikia papildomos šilumos izoliacijos, nes anglies pluoštas nepraleidžia šilumos ar šalčio.

4. Jis pasižymi dideliu atsparumu ugniai.

5. Ši nauja medžiaga jau naudojama sumuštinių sienų plokštėms.

Trūkumai

Anglies pluoštas turi ir trūkumų, į kuriuos būtina atsižvelgti planuojant jo naudojimą.

1. Ši medžiaga yra gana brangi, palyginti su analogais.

2. Medžiaga turi savybę atspindėti elektrines bangas, o tai kai kuriais atvejais gali būti trūkumas.

3. Kompozitų gamybos procesas yra imlesnis nei metalo gamyba.

Strypai, pagaminti iš stiklo, bazalto ar anglies pluošto ir specialiai apdoroti, priskiriami nemetalinei armatūrai. Yra keletas jo veislių. Klasifikacija grindžiama naudojamu pluoštu:

§ Stiklo pluoštas.

§ Bazalto plastikas.

§ CFRP sustiprinimas.

Kompozitinės medžiagos – tai armuojančio elemento ir matricos konstrukcija. Armatūrinis pagrindas dažniausiai yra pluoštai, turintys ištisinę struktūrą. Matricos komponentas visada pavaizduotas tam tikru polimeru, kuris sudaro strypą. Išoriniam kompozicinės armatūros paviršiui suteikiamas briaunotas reljefas.

Gamybos technologija vadinama pultrusion arba broach.

Metodo esmė ta, kad pluoštas impregnuojamas polimeru ir ištraukiamas per šildomą formavimo struktūrą.

• Pirma, grafito pluoštas tiekiamas į polimero vonią, kur jis impregnuojamas specialiu polimeru.
• Iš vonios pluoštas patenka į ruošinį.
• Iš ten anglies pluoštai siunčiami į šildomą štampą. Praeinant per formą, kurioje specialiais kaitinimo elementais sukuriama iki 6 skirtingos temperatūros zonų, polimeras sukietėja ir iš jo gaunamas atšaldytas gatavas produktas.

Išvaizda visiškai pakartoja klasikinę metalo armatūros formą: strypai ir strypai, kurių sekcijos skersmuo yra iki 20 mm.

Tokios armatūros paviršius yra briaunotas, o tai užtikrina maksimalų sukibimą su betono tirpalu.

Esant išoriniam panašumui, nemetalinės kompozicinės armatūros cheminė sudėtis yra visiškai kitokia. Jis pagamintas iš anglies pluoštų, sujungtų į vieną pluoštą su polimeru. Anglies užpildo struktūros nenuoseklumas lemia medžiagos savybes ir charakteristikas bei išskiria ją iš panašių gaminių.

CFRP armatūra turi platų pritaikymo spektrą. Jis naudojamas statant gyvenamuosius ir visuomeninius pastatus, taip pat pramoninius objektus ir sandėlius.

Betoninių konstrukcijų gedimas dėl plieno armatūros korozijos yra vienas didžiausių iššūkių, su kuriuo susiduria statybos pramonė.

Pagrindinis pranašumas prieš kitas medžiagas, nulemiantis anglies pluošto armatūros panaudojimą statybose, yra atsparumas korozijai įvairių aplinkos sąlygų atžvilgiu. Tuo pačiu nesvarbu, ar agresyvi aplinka yra būsimo objekto eksploatavimo veiksnys, ar atsiranda statybos proceso metu.

Nerūdijančio plieno kompozicinė armatūra turi daug privalumų, palyginti su įprastu metaliniu armatūra.

Privalumai anglies pluošto sutvirtinimas:

· CFRP armatūra turi 3 kartus didesnį atsparumą tempimui nei plieno. Šiuo atžvilgiu atliekamas vienodo stiprumo armatūros keitimas, kai plieninė armatūra pakeičiama kompozitine, kurios skerspjūvis yra mažesnis. Tai leidžia sumažinti armatūros svorį ir kainą, išlaikyti fizines ir mechanines charakteristikas.

· Kompozitinė armatūra nėra veikiama korozijos ir yra atspari agresyviai aplinkai, įskaitant šarminę betono aplinką.

· Kompozitinė armatūra yra 9 kartus lengvesnė už plieną su vienodo stiprumo pakeitimu. Tai taupo transportavimą ir sumažina konstrukcijos svorį.

· Nepraranda stiprumo veikiant žemai temperatūrai. Darbinės temperatūros diapazonas nuo -70 °С iki +100 °С.

· Kompozitinė armatūra turi mažą šilumos laidumą. Šilumos laidumas yra 100 kartų mažesnis nei metalo.

· Būdama dielektrinė, kompozitinė armatūra yra radijo bangomis permatoma ir magnetiškai inertiška. Nepraleidžia elektros srovės. Apsaugo nuo trumpojo jungimo betono viduje. Anglies pluoštas nesukelia radijo bangų trukdžių ir neiškraipymų.

· Didelis patvarumas. Visų kompozicinės armatūros gamintojų teigimu, minimalus jo tarnavimo laikas yra apie 75 metus.

· Kompozitinė armatūra sutaupys iki 50 %, kai bus naudojama vietoj plieno. Be to, kad armatūra kainuoja 30-40% pigiau, žymiai sutaupoma dėl patobulintos tiekimo logistikos.

Trūkumai:

Šis tvirtinimas turi daug teigiamų aspektų, tačiau yra ir trūkumų.

Pirmasis turėtų būti vadinamas mažu elastingumo moduliu. Pagal šį rodiklį armatūra praranda metalą 4 kartus. Savybė pasireiškia tuo, kad medžiaga nelinksta, o lūžta. Dėl šios priežasties jis naudojamas statant pamatus, kelius, tiltus, tačiau naudojant perdangose ​​kyla galima rizika ir reikia atlikti papildomus skaičiavimus.

Būtina pasakyti apie aukštos temperatūros poveikį. Įkaitinus iki 600 laipsnių. C, CFRP armatūra pradeda greitai minkštėti. Todėl statybų metu būtina imtis papildomų šilumos izoliacijos priemonių gaisro atveju.

Kitas trūkumas yra tai, kad jungiama tik klampi kompozitinė armatūra, negalima naudoti elektrinio suvirinimo. Didelėse statybvietėse plieniniai antgaliai dažnai uždedami ant strypų ir tik po to atliekamas suvirinimas.

Armatūros mezgimas

Mezgimo armatūra iš kompozicinių medžiagų yra gana paprasta, jei naudojate specialius spaustukus ir spaustukus.

Pagal klojimo technologiją kompozitinė armatūra yra panaši į tradicines plienines medžiagas.

Kompozitinės armatūros pritaikymas:

pamatuose žemiau nulinio atsiradimo lygio;

kaip lanksčios jungtys trijų sluoksnių sienoms;

kelių tiesimui

· konstrukcijose, veikiančiose plieninės armatūros ir betono pagreitintos korozijos sąlygomis (prieplaukos, sausieji dokai, krantų apsauga).

Kompozitinės armatūros rinka sparčiai auga. Ekspertų teigimu, jos augimas siekia 12% per metus.

Čia yra lyginamasis kompozitinės ir plieninės armatūros su vienodo stiprumo pakeitimo kainos aprašymas.

Panaši informacija.

Jau kone aksioma tapo, kad individualių gyvenamųjų namų statybos sezonas prasideda ankstyvą pavasarį ir baigiasi vėlyvą rudenį. Vidutiniškai mūrinio namo pamatų ir dėžės statybos ciklas yra nuo dviejų iki penkių mėnesių. Rusijoje yra vietovių, kuriose teigiamos temperatūros laikotarpis vos telpa į tris mėnesius. Kyla klausimas: kaip ten atliekami akmens darbai? Laimei, statybų pramonėje yra žiemos tirpalų ir mišinių šildymo sistemos, įvairūs cheminiai priedai prie jų, kurie žymiai sumažina užšalimo barjerą.

Žiemą statybos nestabdomos Centrinėje Rusijos dalyje, kur oro temperatūra kartais nukrenta iki –35 C.

Rimčiausia žiemos mūro problema yra proceso sudėtingumas. Bet koks nukrypimas nuo taisyklių gali sukelti gatavų konstrukcijų sunaikinimą. Užšalus tirpale, vandens tūris padidėja apie 6–10%. Ledas mūre tirpsta netolygiai, dėl to mūras skirtingai traukiasi, nukrypsta nuo vertikalės, susidaro įtrūkimai. Jei nesilaikoma darbo technologijos, žieminio mūro stiprumas siekia tik 40%.

Struktūrinis sutvirtinimas anglies pluoštu

Anglies pluoštas žiemos metu atlieka didžiulį vaidmenį statybose. Procedūra žymiai padidina konstrukcijų stiprumą ir seisminį atsparumą, o tai ypač svarbu ten, kur gruntas yra silpnas, dėl to gali deformuotis konstrukcijos pamatas.

Anglies pluoštas yra patvari ir lengva medžiaga, palyginti su armatūros strypu. Jis gali atlaikyti dideles apkrovas, iki 70 tonų vienam kvadratiniam mm, ir gali atlaikyti bet kokį blogą orą. Pažeidus (anglies pluoštas lengvai pjaunamas), medžiaga toliau neplinta.

Yra du pagrindiniai konstrukcijų sutvirtinimo anglies pluoštu tipai:

- skersinis (be angliavandenilių pluoštų naudojamas metalinis tinklelis arba specialūs metaliniai strypai);
- išilginis (gali būti išorinis arba vidinis).

Pagal funkcinę paskirtį išskiriami trys anglies pluoštai:

- darbuotojas (suvokia bet kokias pastangas, atsirandančias veikiant apkrovoms)
- paskirstymas (išsaugo konstrukcijos vientisumą, suteikia rėmui tvirtumo)
- montavimas (sudaro transportuojamą rėmą).

Pavasarį pastebėjus, kad namas įskilęs, siekiant išvengti tolesnio pastato skilinėjimo, jį galima sutvirtinti anglies pluoštu. Sunaikintos sąramos valomos, nuvalomos dulkes, o esant reikalui glaistomi įtrūkimai. Epoksidiniai klijai minkomi, anglies pluošto audinys išpjaunamas iki norimo dydžio. Ant paviršiaus užtepama epoksidinė derva. Audinys kruopščiai priklijuotas. Specialiu voleliu impregnuojame audinį klijais. Paskutinis etapas yra glaisto kompozicijos užtepimas iš klijų.

Apie filmo kompoziciją

Medžiaga turi daugiasluoksnę struktūrą. Paprastai susideda iš trijų sluoksnių, o tų, savo ruožtu, iš ploni siūlai, kurių skersmuo nuo 5 iki 15 mikronų. Du išoriniai sluoksniai yra šviesiai stabilizuotos anglies arba juodos plėvelės. Vidinis yra armuojantis anglies pluošto tinklelis, kurio tinklelio dydis nuo 0,2 mm iki 2 cm. Tai suteikia medžiagai atsparumą įtempimams ir tempimui.

Dėl stabilizatorių polimerinės medžiagos nesunaikina saulės spinduliai ir gali tarnauti iki 50 metų. Plėvelė pasižymi atsparumu karščiui, atsparumu šalčiui ir gali išlaikyti eksploatacines savybes esant temperatūrai nuo + 80 iki -40 °C.

Privalumai

Dabar apie pinigus. Yra, pavyzdžiui, tiltas. Pastato ilgis – 15 metrų, statybos metai – 50. Griūva. Galimi du variantai: armuoti metaliniu profiliu arba angliniu audiniu. Vieno remonto naudojant anglies audinį sąmata bus 40% mažesnė. Nereikia kompleksinės įrangos, specialių specialistų, anglies audinys klijuojamas kaip tapetai.

Kompozitai CFRP (anglies pluoštu sustiprintas polimeras) yra modernios lengvos ir patvarios medžiagos. Šio tipo kompozitai sėkmingai pritaikomi gaminant įvairius kasdieniame gyvenime naudojamus gaminius. Anglies polimero kompozitas yra konstrukcija, sustiprinta anglies pluoštu kaip pagrindiniu komponentu. Pažymėtina: santrumpos CFRP simbolis „P“ taip pat leidžia iššifruoti „plastiką“, o ne tik „polimerą“.

CFRP kompozitai paprastai gaminami naudojant termoreaktyvias dervas:

• poliesterio derva,
• vinilo eteris.

Nepaisant to, kad CFRP kompozituose naudojamos termoplastinės dervos, dažnai galite rasti šiek tiek kitokią santrumpą, kuri apibrėžia kompozitą kaip CFRTP (anglies pluoštu sustiprinti termoplastiniai kompozitai). Iš esmės skirtumas yra nereikšmingas.

Tačiau dirbant su kompozitais svarbu suprasti visus su jais susijusius terminus ir santrumpas. Lygiai taip pat svarbu suprasti CFRP kompozitų savybes ir visas juose esančio stiprumo komponento – anglies – galimybes.

Šiame straipsnyje aprašomi pagrindiniai metodo aspektai konstrukcijų sutvirtinimas anglies pluoštu, o tiksliau – statybinių konstrukcijų išorinio sutvirtinimo kompozitinėmis medžiagomis anglies pluošto pagrindu technologija. Ši medžiaga skirta susipažinti su šios technologijos pagrindais, naudojamų medžiagų kintamumu, tačiau negali būti naudojama kaip technologinis ar projekto vadovas dėl savo paviršutiniškumo ir apibendrinimo.

Struktūrinis sutvirtinimas anglies pluoštu– gana naujas metodas Rusijai – pirmieji mūsų šalyje įgyvendinti objektai datuojami 1998 metais. Šis metodas susideda iš didelio stiprumo anglies pluošto klijavimo ant konstrukcijos paviršiaus, kuris sugeria dalį pastangų ir taip padidina armuoto elemento laikomąją galią. Kaip klijai naudojami specialūs struktūriniai klijai (rišiklis) epoksidinių dervų arba mineralinio rišiklio pagrindu. Dėl aukštų fizinių ir mechaninių anglies pluošto savybių galima praktiškai padidinti konstrukcijos laikomąją galią neprarandant naudingo patalpų tūrio ir nedidinant pastato savisvorio - armatūros elementų storis paprastai nuo 1 iki 5 mm.

Reikia suprasti, kad " anglies pluoštas“ yra medžiaga (kaip, pavyzdžiui, betonas), o ne gatavas produktas. Anglies pluoštas naudojamas įvairioms medžiagoms gaminti, kai kurios iš jų naudojamos statybose. anglies juostos, lamelės ir tinkleliai .

Didžioji dauguma atvejų anglies pluošto sutvirtinimas naudojamas gelžbetoninėms konstrukcijoms – taip yra dėl aukštų techninių ir ekonominių tokių projektų įgyvendinimo rodiklių. Tačiau ši technologija tinka ir metaliniams, mediniams bei akmeniniams pastatams ir konstrukcijoms.

Konstruktyvūs sprendimai.

Projektuojant konstrukcijų armavimą anglies pluoštu, būtina vadovautis Taisyklių kodeksu SP 164.1325800.2014 "Gelžbetoninių konstrukcijų armavimas kompozitinėmis medžiagomis. Projektavimo taisyklės".

Perdangos plokščių ir sijų sutvirtinimas atliekama klijuojant anglies pluoštą labiausiai įtemptose vietose – dažniausiai tarpatramio centre išilgai apatinio konstrukcijos krašto. Tai padidina jų laikomąją galią lenkimo momentų atžvilgiu. Tokioms problemoms spręsti tinka visų tipų anglies medžiagos – juostos, lamelės ir tinkleliai.

Be to, sijoms dažnai reikia atlikti atraminių zonų sutvirtinimas padidinti laikomąją galią, veikiant skersinėms jėgoms (išilgai pasvirusio plyšio). Tam klijuojami U formos spaustukai, pagaminti iš anglies juostų, arba tinkleliai.

Karboninės juostos ir lamelės kartais naudojamos kartu, nes jų montavimo būdas ir klijų kompozicijos yra panašios. Naudojant anglies tinklelius paprastai nenaudojamos juostos ir lamelės gaminant „šlapius“ darbus.

Kolonų sutvirtinimas atsiranda klijuojant juos anglies juostomis arba tinkleliais skersine kryptimi. Taip pasiekiamas „rišimo“ efektas ir suvaržomos skersinės betono deformacijos panašiu principu „betonas vamzdyje“, arba „triašis suspaudimas“.

Darbų atlikimas. Paviršiaus paruošimas.

Armuojant gelžbetonines konstrukcijas anglies pluoštu darbas prasideda nuo konstrukcijos išdėstymo- nubrėžiamos zonos, kuriose bus sutvirtinimo elementai. Tada šios sritys valomi nuo apdailos medžiagų, nešvarumų ir cemento pieno kol atsidengs stambusis užpildas betonas. Tam naudojami kampiniai šlifuokliai su deimantiniais kaušeliais arba vandens smėliasrove.

Paruošto pagrindo (paviršiaus, ant kurio klijuojamas anglies pluoštas) kokybė tiesiogiai įtakoja konstrukcijos suderinamumą su armatūros elementu, todėl ruošiant pagrindą, be gedimų, kontrolėšias parinktis:

• paviršiaus lygumas;
• sustiprintos konstrukcijos medžiagos stiprumas ir vientisumas;
• struktūros paviršiaus temperatūra;
• taršos ir dulkių trūkumas;
• drėgmė;
• ir kiti (išsamus kontroliuojamų parametrų sąrašas ir leistinos vertės pateikiamos statybos darbų diagramose).

Komponentų paruošimas.

Anglies medžiagos tiekiamos suvyniotos ir supakuotos į polietileną. Labai svarbu jų neužtepti dulkėmis, kurių po betono šlifavimo bus labai daug, kitaip anglies pluošto negalima impregnuoti rišikliu, t.y. bus gamybos brokas. Todėl paruošimo zona turi būti padengta tankiu polietilenu ir išilgai jos išvyniota reikiamo ilgio anglies medžiaga. Anglies juostas ir tinklelius galima pjauti kanceliariniu peiliu arba metalinėmis žirklėmis, o anglies lameles – kampiniu šlifuokliu su metalo pjovimo ratuku.

Klijai dažniausiai naudojami dviejų komponentų – t.y. reikia sumaišyti dvi medžiagas tam tikra proporcija. Būtina griežtai laikytis gamintojo nurodymų ir dozuodami naudokite svarstykles arba matavimo indus. Kompozicijos maišomos palaipsniui pridedant vieną komponentą į kitą, nuolat maišant mažo greičio grąžtu. Dėl dozavimo klaidų arba netinkamo vieno komponento maišymo su kitu klijai gali užvirti.

Pastaraisiais metais dauguma gamintojų klijus tiekdavo komplektais – t.y. dviejuose kibiruose su jau dozuotais komponentų kiekiais. Taigi, jūs galite tiesiog sumaišyti vieno kibiro turinį į kitą (kibiras yra specialiai tiekiamas didesniu tūriu (pusiau tuščias)) ir gauti paruoštą klijų kompoziciją.

Polimeriniai cementiniai klijai (anglies tinkleliams) tiekiami maišeliuose ir maišomi su vandeniu pagal instrukcijas, kaip ir bet kuri remonto medžiaga.

Reikėtų prisiminti, kad klijų naudojimo laikas yra ribotas- apie 30-40 minučių ir smarkiai sumažėja temperatūrai pakilus virš 20°C, todėl paruoštų klijų tūris neturi viršyti fizinių jo gamybos galimybių.

Anglies pluošto medžiagų montavimas.

Priklausomai nuo anglies pluošto medžiagos tipo, jos montavimo technologija labai skiriasi:

Anglies juostų montavimas galima atlikti „šlapiu“ arba „sausu“ būdu. Abiem atvejais ant pagrindo užtepamas klijų sluoksnis, tačiau naudojant „šlapią“ metodą, anglies juosta pirmiausia impregnuojama klijais, o po to voleliu vyniojama prie pagrindo, o „sausu“ būdu juosta vyniojama iki pagrindo, o tada iš viršaus impregnuojama klijų sluoksniu. Anglies juostos impregnavimas atliekamas ant jos paviršiaus užtepus klijų sluoksnį ir prispaudžiant dažų voleliu ar mentele, užtikrinant, kad viršutinis rišiklio sluoksnis giliai įsiskverbtų į anglies pluoštą, o apatinis rišiklio sluoksnis atsirastų. išeiti. Anglies juostas galima kloti keliais sluoksniais, tačiau klijuojant prie lubų paviršiaus nerekomenduojama per vieną pamainą atlikti daugiau nei 2 sluoksnius - medžiaga pradeda „šliaužti“ nuo savo svorio.

Reikėtų atsiminti, kad po klijų polimerizacijos jų paviršius bus lygus ir ant jo bus neįmanoma padengti kokybiškos apdailos. Todėl net ant „šviežio“ armatūros elemento būtina uždėti rupaus smėlio sluoksnį.

At anglies lamelių montavimas klijai tepami ir ant konstrukcijos, ir ant armuojančio elemento. Po to dažų voleliu arba mentele lamelė iškočiojama prie pagrindo.

Anglies tinklelio montavimas atliekama ant šlapio betono paviršiaus. Pirmiausia užtepamas pirmasis polimero-cemento kompozicijos sluoksnis. Galima dengti tiek rankiniu būdu, tiek mechanizuotai – šratinio betono. Anglies tinklelis iškočiojamas ant „šviežio“ polimerinio cemento sluoksnio su nedideliu įdubimu kompozicijoje. Patogiausia tai daryti su mentele. Tada reikia atlaikyti technologinę pauzę, kol kompozicija pradės stingti. Kietėjimo laikas priklauso nuo pasirinktos sudėties ir aplinkos temperatūros, tačiau reikiamos būsenos – polimerinis cementas sunkiai perspaudžiamas pirštu. Po to padengiamas polimerinio cemento sluoksnis.

Apsauginės dangos.

Reikia atsiminti, kad epoksidinės dervos klijai yra degūs, ir be to - yra trapūs veikiami ultravioletinių spindulių. Todėl juos naudojant būtina numatyti armatūros elementų priešgaisrinę apsaugą ne žemesnei, nei deklaruojama armuotai konstrukcijai, atsparumo ugniai klasei.

Jeigu Jums reikia atlikti konstrukcijų stiprinimą anglies pluoštu – skambinkite ir mes Jums patarsime bei padėsime sudaryti Jūsų problemos sprendimo planą.