Kompozitno drvo. Kompozitni materijali: vrste, upotreba u građevinarstvu i glavne prednosti

Cement od staklenih vlakana spada u anorganske kompozitne građevinske materijale.

Kompozitni materijali uključeno anorganska baza već duže vrijeme i uspješno se koristi u građevinarstvu i uređenju.

Staklo se aktivno koristi za proizvodnju anorganskih kompozita.

Ova vrsta materijala ima nekoliko prednosti u odnosu na organske kompozite:

  • dug vijek trajanja;
  • sigurnost od požara i nezapaljivost;
  • ekološka čistoća i sigurnost.

Takva svojstva su uvijek važna za sferu. građevinski materijal... Osim toga, važna karakteristika kompozitni materijali imaju nisku potrošnju materijala i visoku čvrstoću proizvoda.

Opterećenje temelja, greda, nosećih stupova zgrada može se smanjiti smanjenjem mase konstrukcije i ograđenih konstrukcija.

Moguće je podići tankoslojne konstrukcije od kompozita.

Kompozitni materijal je nezamjenjiv u proizvodnji obložne ploče sa efikasnim izolacijskim slojem

Cement od staklenih vlakana ima složene kompozicije, struktura ovog kompozitnog materijala kombinira staklena vlakna i cementnu matricu.

Korisne tehničke karakteristike cementa od staklenih vlakana uključuju:

  • visoka vlačna čvrstoća i čvrstoća na savijanje;
  • otpornost na pucanje;
  • niska vodopropusnost;
  • niske stope deformacija skupljanja;
  • visoka otpornost na vatru.

Za cement od staklenih vlakana nije potrebna posebna oprema mehanička obrada, dobro podliježe rezanju i bušenju.

Ravnomjerna raspodjela staklenih vlakana po cijelom poprečnom presjeku materijala glavni je uvjet za dobijanje visokokvalitetnog cementa od staklenih vlakana.

U proizvodnji cementi su ojačani na dva glavna načina, koji se razlikuju po rasporedu vlakana - usmjeren i kaotičan.

Usmjereno pojačanje koristi orijentiranu armaturu od stakloplastike.

Nasumično armiranje obično se postiže pneumatskim raspršivanjem roving dužina i cementne kaše.

Prosječne vrijednosti karakteristika cementa od staklenih vlakana proizvedenih na

Portland cement pomoću GIS rovinga otpornog na cement prikazan je u tablici.

Tehnologija staklene armature omogućuje bez krute armature, što znači da je cement od staklenih vlakana pogodan za proizvodnju proizvoda i elemenata složenih oblika... Uz pomoć ovog materijala moguće je riješiti nestandardne arhitektonske i inženjerske probleme, dok je proizvodnja proizvoda olakšana.

Visoka sigurnost od požara i otpornost na požar razlikuju cement od staklenih vlakana od kompozitnih građevinskih materijala na bazi polimera.

Osim toga, materijal je otporan na koroziju, nije biološki podložan utjecaju aktivne tvari, i drugi negativnih uticaja okruženje.

Materijal ne sadrži tvari štetne po zdravlje, ekološki prihvatljive.

Još jedan važna imovina cement od staklenih vlakana nemagnetičan je jer je ojačan nemetalnim materijalima. Ova kvaliteta učinkovito smanjuje troškove potrošnje metala i troškove rada u građevinarstvu.

Beton od stakloplastike u završnoj obradi podzemne željeznice u Kazahstanu,

Stakloplastika vam omogućuje stvaranje građevinskih i arhitektonskih građevina različitih presjeka, struktura složene konfiguracije, dok se kvaliteta zgrada koje se podižu povećava.

Čvrstoća cementnih ploča i elemenata od staklenih vlakana ovisi o mnogim faktorima, uključujući:

  • Postotak pojačanja;
  • Dužina armaturnih vlakana;
  • Smjer pojačanja;
  • Primijenjena tehnologija proizvodnje itd.

Gubitak čvrstoće izvanredno je svojstvo cementa od staklenih vlakana. Ovaj proces se odvija prilično brzo tijekom prve dvije do tri godine rada, nakon čega se stopa gubitka čvrstoće značajno smanjuje, nakon čega čvrstoća materijala dostiže stabilne vrijednosti.

Unatoč ovom naizgled negativnom faktoru, granica sigurnosti cementa od staklenih vlakana nakon proizvodnje je toliko velika da čak i nakon pada početnih vrijednosti, njegovi pokazatelji čvrstoće omogućuju uspješnu upotrebu kada

Sustavi vanjskog ojačanja karbonskim trakama za rekonstrukciju bilo kakvih inženjerskih konstrukcija dobivaju popularnost u Rusiji. Zbog svojih jedinstvenih karakteristika, neophodni su za obnovu dotrajalih stanova. Među obećavajućim dostignućima za novu gradnju: armatura od karbonskih vlakana i armirani beton.

Vanjski sustavi za pojačanje od karbonskih vlakana dizajnirani su za popravak i pojačavanje nosive konstrukcije zgrade kako bi se uklonile posljedice uništavanja betona i korozije armature kao posljedica duže izloženosti prirodni faktori i korozivno okruženje tokom rada konstrukcija.

U fazi izgradnje i rada, vanjski sustav armature omogućuje vam rješavanje sljedećih zadataka: uklanjanje grešaka u projektiranju ili izvođenju radova, povećanje nosivost konstrukcije s povećanjem projektnih opterećenja, kao i uklanjanje posljedica oštećenja nosivih konstrukcija nastalih tijekom rada.

Vanjski armaturni sistemi izuzetno su jednostavni za upotrebu. Tehnologija uključuje lijepljenje materijala visoke čvrstoće na površinu ojačane strukture pomoću epoksidnih spojeva. Prednosti korištenja vanjskog sistema ojačanja su očite. To je prvenstveno smanjenje vremena i troškova rada. Kada je ojačana vanjskim sustavom ojačanja, nije potrebna dodatna glomazna oprema. Radovi se mogu izvoditi bez zaustavljanja rada zgrada i građevina.

Za novu izgradnju stambenih zgrada, jedan od najperspektivnijih proizvoda od polimernih kompozitnih materijala na bazi karbonska vlakna je kompozitna armatura od karbonskih vlakana. Glavna područja primjene armature od karbonskih vlakana u novoj gradnji: visoko odgovorne strukture koje zahtijevaju jedinstvena svojstva materijala; strukture koje rade u izrazito agresivnim okruženjima; kompleksni elementi visoke čvrstoće šeme dizajna i rješenja. Također, armatura od ugljičnih vlakana koristi se u popravcima i rekonstrukcijama armiranog betona i kamene konstrukcije kao spoljna armatura. Prednosti materijala: otpornost na vatru, toplinska otpornost, hemijska otpornost, otpornost na zračenje, udarna čvrstoća itd.

Najvažniji smjer u građevinarstvu je smanjenje potrošnje energije, intenziteta rada, potrošnje materijala u proizvodnji proizvoda i konstrukcija, poboljšanje njihove kvalitete i pouzdanosti. Jedan od moguća rešenja Ovaj problem je upotreba kompozitnih materijala, čija je prednost mogućnost stvaranja od njih elemenata s parametrima koji najpotpunije odgovaraju prirodi i uvjetima konstrukcija.

09.03.2016 14:00 | Kategorija:

Građevinska industrija se stalno razvija, otvaraju se nova mjesta, grade se različiti objekti.

Kompozitni materijali postali su sastavni dio ovog područja, sada je teško zamisliti velike razmjere građevinski radovi bez upotrebe kompozita.

Otporan, lagan i izdržljiv, ima značajne prednosti u odnosu na prirodne materijale koji su teški i nemaju značajne mogućnosti mijenjanja oblika.

Kompozitni materijali u građevinarstvu

Postoji različite vrste kompozitni materijali, razlikuju se po sastavu i svojstvima. Najrašireniji i najtraženiji u građevinarstvu, na primjer, poput sendvič panela, ploča od karbonskih vlakana, lameliranih materijala, PCB -a, stakloplastike. Svi oni imaju visoke performanse i dekorativni učinak.

Kompozit se koristi ne samo u izgradnji stambenih zgrada. Teško je zamisliti most ili branu gdje se ne koriste CFRP ploče. Various arhitektonski elementi poput lukova ili kupola također se često stvaraju pomoću kompozitnih materijala. Ovo je korisno za programere, jer im pruža značajne uštede na izgradnji konstrukcija, ugradnji, skladištenju i transportu materijala, a istovremeno pouzdanost, kvalitetu i drugo. karakteristike performansi buduća zgrada neće ni na koji način trpjeti.

Dizajneri koriste kompozit u modeliranju. Originalne boje, mogućnost stvaranja neobičnih bizarnih oblika - sve se to može vidjeti ako uzmete u obzir sve vrste kompozitnih materijala na www.hccomposite.com. S takvim resursima možete stvoriti zaista neobično arhitektonske strukture, koji će također biti pouzdan i izdržljiv.

Vrste, karakteristike i svojstva

Svi kompozitni materijali izrađeni su sa sličnom strukturom - imaju ojačavajuće sredstvo i matricu. Ojačanje je ono što prenosi fizičko i Hemijska svojstva, je njen temelj. Matrica daje proizvodu oblik, fiksirajući armaturu na određeni način.

Može se identificirati nekoliko primjera najčešćih kompozita u građevinarstvu:

  • Beton. Njihova matrica može biti tradicionalna, cementna i stvorena na temelju novih tehnologija - polimera. Postoji veliki broj vrsta betona, razlikuju se po svojim svojstvima i području primjene - od običnih do ukrasnih. Moderni betoni bliski su metalnim konstrukcijama po svojoj čvrstoći.
  • Organoplastični kompoziti. Njihovo glavno punilo je sintetička vlakna, povremeno se koriste i prirodni materijali... Kao matrice obično se koriste različite smole. Organoplastike su prilično lagane, dobro podnose udarce, otporne su na dinamička opterećenja, ali istovremeno ne podnose istezanja i savijanja. Drveni kompoziti se takođe klasifikuju kao organoplastika.
  • Plastika od stakloplastike ojačana je staklenim vlaknima, a posebne matrice za njihovu proizvodnju koriste se posebne sintetičke smole ili termoplastični polimeri. Materijal je stabilan, izdržljiv, niske toplinske vodljivosti, ali istovremeno slobodno prenosi radio signale.
  • CFRP -i su kombinacija ugljikovodičnih vlakana i raznih polimera... Imaju veću elastičnost od stakloplastike, lagani su i dovoljno jaki.
  • PCB su laminirani materijali ojačani tkaninama na bazi različitih vlakana. Blankovi su prethodno impregnirani smolom, a zatim pritisnuti pomoću moda visoke temperature, priprema sloja za upotrebu. Budući da punila mogu biti vrlo različita, svojstva se također značajno razlikuju.

Prednosti, nedostaci i primjena

Budući da su kompoziti prilično učinkoviti, upotreba u građevinarstvu je uobičajena zbog niza prednosti ovih materijala.

  • Proizvodi su vrlo izdržljivi, neke vrste kompozitnih materijala, na primjer, stakloplastika, po svojoj čvrstoći mogu se natjecati s metalom. Istovremeno su fleksibilni i dobro podnose različite utjecaje.
  • Kompoziti se odlikuju svojom lakoćom u odnosu na analoge. Lagane grede od stakloplastike mnogo su bolje prilagođene za postavljanje podova velike prostorije od metalnih. Rezultirajuća struktura neće izgubiti snagu i kvalitetu, ali istovremeno zahtijeva mnogo manje napora tijekom instalacijskih radova.
  • Materijali su visoko otporni na utjecaje agresivnog okruženja, pa se mogu koristiti za stvaranje ne samo unutarnjih struktura, već i za vanjske, otvorene utjecaje sunčeve zrake, padavina i oštre promjene temperature.
  • Kemijski reagensi nisu strašni za kompozitne materijale, pa se mogu koristiti, na primjer, za izgradnju skladišta u kojima će se skladištiti kemikalije.
  • Zahvaljujući novim tehnologijama, moderni kompoziti prestali su biti opasni od požara, ne dopuštaju širenje plamena, praktički ne dime i ne ispuštaju opasne otrovne tvari.

Kompoziti nemaju samo prednosti, već i nedostatke koji ometaju njihovo širenje na građevinskom tržištu.

  • Visoki troškovi glavni su problem kompozita. Za njihovu proizvodnju potrebne su posebne sirovine i savremena oprema, zbog toga gotovih proizvoda su prilično skupi.
  • Materijali su higroskopni, odnosno lako upijaju vlagu, što dovodi do daljnjeg uništavanja. Stoga ih je potrebno dodatno ojačati tijekom proizvodnje zaštitnim sredstvima otpornim na vlagu.
  • Neki kompozitni materijali imaju nisko održavanje, što povećava troškove njihovog rada.

Kompozitni materijali, kao i svi drugi, imaju svoje prednosti i nedostatke.

Koliko bi upotreba kompozita bila opravdana? Ovisi o konkretnim ciljevima, uslovima, opštem budžetu. Kako god, savremene tehnologije dopuštaju izum novih oblika i vrsta takvih materijala, stoga će možda u budućnosti postati jeftiniji i sve češći, kao i steći poboljšane karakteristike.

Prilikom izgradnje temelja za gotovo bilo koje gradilište, smanjenje opterećenja tla i jačanje nosača postiže se čeličnom armaturom. Međutim, ovaj materijal nije samo težak, već je i prilično skup. Pokušaji pronalaska ekonomičnijeg rješenja doveli su do stvaranja lakih, izdržljivih i kemijski dostupnih inertni materijali kompozitnog tipa. Jedan od njih je armatura od stakloplastike. Okov u Ufi možete kupiti od vodećih proizvođača građevinskog materijala.

Zašto je stakloplastika bolja od metala

Među prednostima kompozitnog materijala od stakloplastike može se nazvati niža cijena, jednostavnost transporta do gradilišta i na samom gradilištu, mogućnost upotrebe u uvjetima na visokom nivou podzemne vode kao i kada su hemijski agresivni. Ojačanje od stakloplastike za temelje u Ufi pokazalo se isplativijim s ekonomskog gledišta i omogućava zgradi da duže služi bez potrebe za ponovnim ojačavanjem temelja. Svojstva materijala:

  • Duga usluga. Ako metalni okovi služe najviše 40-50 godina, stakloplastika ne reagira s vlagom, toplinom, hemikalije, pa stoga služi i do 40 godina duže, čak i u nepovoljnom okruženju.
  • Materijal je ekološki prihvatljiv, ne ispušta otrove, ne reagira na lužine i kiseline.
  • Kompozitni materijal je lako oblikovati u bilo koji oblik. Dužina i širina armature mogu biti potpuno različite. To znači da u fazi projektiranja možete točno izračunati koliko će materijala otići, a neće biti dodatnih troškova.

Temelji, koji se grade pomoću armature na bazi kompozita, u prosjeku koštaju pola cijene. Čak se i tanke šipke mogu koristiti kao ojačanje.

Aplikacije

Kompoziti se uspješno koriste u izgradnji automobilskih i željeznice, podzemne građevine - trgovačkim centrima, parkirališta, pješački prijelazi, tuneli, kao i širok izbor CBC objekata. Stakloplastika se može koristiti i u izgradnji vikendica i u izgradnji nuklearnih elektrana. Smanjenje opterećenja temelja, lakoća i jednostavnost proizvodnje materijala i njegove nevjerojatne karakteristike čvrstoće otvaraju sve više novih područja primjene materijala. Što se tiče privatne gradnje, savijanje tankih armaturnih šipki može se prevesti do gradilišta čak i osobnim automobilom. A pri izgradnji temelja nećete morati iznajmljivati ​​složenu posebnu opremu za zemljane radove.

Kompozitni materijali imaju izvrsna svojstva, kompoziti su materijali budućnosti. Često čujemo takve riječi na radiju i TV -u, ali ih čujemo u vezi s upotrebom kompozita u tehnologiji. Koriste li se ti divni materijali u gradnji, a posebno u izgradnji privatnih seoskih kuća?

Kompozitni materijali su materijali koji se sastoje od dvije glavne komponente, od kojih je prva obično vlaknasti materijal, koji daje čvrstoću proizvodima, a vezivni materijal - matricu. Obično je sve čvrsto umjetni materijali dijele se na konglomerate i kompozitne materijale. Konglomerati su mehaničko miješanje komponenti, a svojstva cijelog proizvoda ovise o svojstvima najmanje izdržljive komponente. Dijelovi koji čine niz kompozitnih materijala u proizvodu ne funkcioniraju odvojeno, već zajedno, što kompozitima daje nova svojstva. Primjeri kompozita su azbestni cement, stakloplastika i plastika ojačana karbonskim vlaknima, materijali od drvenih vlakana. A glavna svojstva kompozitnih materijala, koja ih razlikuju od ostalih, su velika čvrstoća s malom težinom.

Svojstva poput visoke čvrstoće i male težine određuju područje primjene kompozita - ovo je tehnologija (posebno zrakoplovna i automobilska). Naravno, takav zanimljive nekretnine kompozitni materijali također privlače pažnju graditelja. Je li moguće koristiti ih u izgradnji kuća? Ispostavilo se da su se ti materijali dugo koristili u građevinarstvu, štoviše, kao i u izgradnji modernih višespratne zgrade te u izgradnji običnih seoskih kuća.

Kompoziti od vlakana uključuju stakloplastiku, ivericu (ivericu) i vlaknaste ploče (vlaknaste ploče), kao i mnoge druge ploče, ploče i rola materijala... Kao što je gore spomenuto, polimerni vlaknasti kompozitni materijal uključuje dvije glavne komponente: vlakna za ojačanje (ili tkaninu) i vezivo (matrica) - polimer ili guma. Kombinacijom u jednom materijalu takvih različitih komponenti - vlakana (staklo, azbest, drvo itd.) I polimera stvara se lagani materijal visoke čvrstoće na istezanje i savijanje.

Najpoznatiji i najrasprostranjeniji kompozitni materijal u građevinarstvu je. To je cementni materijal od umjetnog kamena ojačan azbestnim vlaknima. Cementni kamen ima visoku tlačnu čvrstoću i slabo se odupire vlačnim opterećenjima. Uvođenje azbesta značajno se povećava mehanička svojstva materijal, kao rezultat toga, materijal dobiva kvalitete kao što su visoka vlačna čvrstoća, otpornost na vatru, izdržljivost, niska toplinska i električna vodljivost. Azbestno-cementni proizvodi su: profilisani limovi za krovove (škriljevac) i zidne obloge, voda, kanalizacija, ventilacione cijevi.

Druga vrsta kompozita, koji je umjetni zidni kameni materijal, je armirani beton. Vlaknasti beton ima povećanu otpornost na pucanje, vlačnu čvrstoću, udarnu čvrstoću i otpornost na habanje. Za armiranje betona koriste se različita metalna i nemetalna vlakna. Kao vlakna se koriste tanka žica, bazaltna i azbestna vlakna. Pokazalo se da je takav materijal lakši od armiranog betona, što olakšava ugradnju konstrukcija na gradilištu.