Композиционные наноструктурированные материалы как альтернатива традиционной строительной арматуры

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Композиционные наноструктурированные материалы как альтернатива традиционной строительной арматуры

Composite nanostructured materials as an alternative to traditional building fixtures

Зыков В.К., Закревская Л.В.

Владимирский государственный университет

имени Александра Григорьевича

и Николая Григорьевича Столетовых, Россия

Характеристики и физические свойства

Это, прежде всего, высокие показатели прочности и упругости на сжатие при поразительной легкости (арматура композитная полимерная имеет примерно в 9 раз меньший вес, чем арматура из металла);

* Производство композитной полимерной арматуры позволяет изготавливать арматуру индивидуально (по желанию заказчика, в соответствии с потребностями и особенностями проекта строительства) - любой желаемой длины;

* Эта арматура не подвержена разрушению коррозией;

* Она выдерживает максимальную температурную амплитуду; от - 70 и до +100 Со не утрачивая прочность, устойчивость и упругость;

* Коэффициент температурного расширения практически такой же как у бетона

* Не воспламеняется и не поддерживает горение;

* Арматура композитная полимерная не окисляется и не взаимодействует с солями и кислотами;

* А так же такая арматура стойка к ультрафиолетовому излучению и прямому солнечному свету;

* Арматура не реагирует на воздействие электромагнитного поля;

* Не блокирует распространение радиоволн;

* Не обладает электрическим зарядом и не проводит электрический ток;

* Композитная полимерная арматура не проводит тепло (препятствует появлению мостиков холода);

* Стальная арматура (класс арматуры A3) проигрывает композитной; арматуре по показателю прочности на разрыв - приблизительно в 3 раза.

По показателю предела прочности при растяжении - в 2.8 раза (стальная арматура имеет предел прочности 390 МПа, композитные материалы - не менее 1100 МПа).

Таким образом, композитная полимерная арматура - высококачественный строительный материал, полностью оправдывающий производство, обладающий рядом характерных полезных физических характеристик, что позволяет ему заменять металлическую арматуру.

Множество важных качеств не вошли в список характеристик, ведь его можно продолжать вечно: композитная полимерная арматура удобнее, она имеет меньший вес, чем стальная арматура.

Это сказывается не только на облегчении транспортировки и монтажа материала, но и на снижении веса арматурной конструкции и веса конструкции всего строения.

Кроме того высокотехнологичное производство и оборудование выпускает стержни композитной полимерной арматура длинной до 300 метров, с диаметром сечения от 4 до 20 мм.

Строительные работы с композитной арматурой не только ускоряются (простая и быстрая резка, с помощью ножниц, и вязка арматуры, с помощью проволоки или соединения пластиковыми хомутами, отсутствие сварки), но и стоимость становится в разы дешевле!

Композитная полимерная арматура не только дешевле стальной, но и требуется такой арматуры меньше. В соответствии с ГОСТ 31938-2012 класс АКП-СП композитной арматуры диаметром 8 мм, способен заменить по прочности 12 мм стальной арматуры класса А-3!

Железо и бетон имеет такое практическое применение - так это потому, что эти материалы имеют очень близкий коэффициент температурного расширения, поэтому они не разрушают друг друга под воздействием изменения температуры. Но и композитная полимерная арматура не отстает и имеет практически такой же коэффициент расширения:

* Бетон - 12

* Композитная полимерная арматура - 11-12

* Арматура металлическая - 13-15

Таким образом композитная полимерная арматура обеспечивает идеальную работу с бетоном.

Композитная полимерная арматура в строительных конструкциях намного более долговечна, чем стальная арматура.

Композитная арматура продлевает срок службы строений в 2-3 раза, при постоянном воздействии агрессивных веществ: солей, щелочей, кислот, включительно.

В производстве композитной арматуры используется только высоко экологичное сырье.

Качество, безопасность и преимущества стеклопластиковой арматуры подтверждены многочисленными производственными опытами и испытаниями, получили сертификат соответствия, пожарное и санитарное заключение, соответствует стандарту.

Область применения композитной полимерной арматуры

Какова же область применения композитных материалов, в том числе и композитной арматуры, на данный момент?

Сегодня полимерную композитную арматуру используют в конструкциях зданий и объектов различного назначения:

1. Армирование бетонных конструкций строений, как промышленных объектов, так и гражданских, жилых;

2. А также композитная полимерная арматура закладывается в слоистую кладку кирпичных строений;

3. Применение композитной полимерной арматуры в работах по строительству дорог, мостов;

4. Армирование легких (пенобетон) и тяжелых бетонов (монолитные фундаменты, навесы)

5. Стеклопластик используют в качестве дюбелей, при закреплении наружного материала для теплоизоляции стен;

6. Также из стеклопластика изготавливают сетки и стержни для строительных конструкций;

7. Композитные материалы широко используют в гибких связях трехслойных стен конструкций, состоящих из несущего слоя, облицовочного слоя и слоя жестокого утеплителя;

8. Благодаря нейтральности к щелочам и солям, отсутствию коррозии широко применяется при укреплении берегов рек и морей;

9. Композитная полимерная арматура незаменима в конструкциях морских и портовых строениях и конструкциях;

10. А также в канализационных структурах, дренажных трубах, мелиорации и водоотведении, очистки вод;

11. В некоторых конструкциях, емкостях и хранилищах химических заводов и производств;

12. Композитная полимерная арматура применяется в изделиях из бетона с напряженным и ненапряженным армированием, таких как:

- опоры (осветительные и ЛЭП),

- электроизолирующие траверсы;

- бетонные плиты (дорожные, тротуарные, плиты для заборов, поребриков),

- столбы и опоры, детали для коллекторов (трубопровод, теплоцентрали, другие системы), - железнодорожные шпалы.

13. Так же используется при возведении частных домов и домов из несъемной опалубки;

14. В создании арматурных поясов зданий в сейсмически опасных зонах строительства.

15. Также стеклопластик нашел свое применение в реставрационных работах, ремонтах.

Сравнение композитной полимерной и металлической арматур

композиционный наноструктурированный строительный арматура

Состав и структура

В зависимости от типа волокна состав арматуры может быть разный:

• из стеклопластика входит эпоксидная смола и стеклоровинг

• из углепластика входит волокно карбона, связанных в единый пучок полимером. Прерывистость структуры углеродного наполнителя определяет свойства и характеристики материала

• из базальтопластика входит большое количество базальтовых нитей склеенных в один стержень специальным составом

Арматуру изготавливают в несколько этапов:

Стекловолокно пропитывают смолой;

Пропитанное стекловолокно направляют в формообразующую фильеру для получения стержня определенного диаметра;

Материал поступает в горячую полимеризационную камеру, через которую волокно протягивается. (Рис. 1)

Рис. 1 Структура композитной полимерной арматуры

Так же существуют углепластиковая и базальтопластиковая арматуры.

По характеристикам они схожи со стеклопластиковой, но углепластиковая арматура имеет свои преимущества. Такие как прочность и модуль упругости (в 2-3 раза превосходит стеклопластиковую). Характеристики в сравнении:

Перед настоящим исследованием стоит задача применения углеродных наночастиц для получения арматуры. К настоящему времени нами получены результаты по упрочнению бетона, которые мы планируем продолжить при синтезе новых композитов.

Размещено на Allbest.ru