Применение композитных материалов в строительстве: Композитные материалы для строительства

Содержание

Композитные материалы для строительства

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.

Композиты — городские технологии

Композиты в ремонте участка МКАД

Ремонт музея «Воды» с применением композитов

Композитные перила установили в регионах России

Испытания балок и колонн, усиленных углеволокном

Система внешнего армирования незаменима для сейсмоусиления кирпичных зданий

Система внешнего армирования незаменима для ремонта зданий и сооружений

Система внешнего армирования незаменима для сейсмоусиления зданий и сооружений

Преимущества использования композитов в строительстве

Доска, армированная композитами, не ломается под напором невероятного веса.

Испытания балок и призм, армированных углеродными лентами

Виды и применение композитных материалов

Эта статья продолжает рассказ о полимерных композитах, знакомит читателя с композитами на основе металлов и керамическими композитными материалами. Также в ней рассказывается об основных видах применения композитов.

Органопластики с органическими волокнами естественного и искусственного происхождения. Легче, чем стекло- и углепластики. Отличаются высокой прочностью на удар, но низкой — на растяжение/изгиб. К пластикам этого типа относится, например, кевлар.
Текстолиты, изготовленные из матрицы из полимера и тканей различной природы в качестве наполнителя. Некоторые текстолиты изготавливаются с матрицей из неорганических веществ (силикатов, фосфатов). Свойства материалов очень разнообразны, зависят от вида волокон ткани. Волокна производят из хлопка, асбеста, базальта, стекла, искусственных материалов и пр.

Полимеры с порошковым заполнением (полиэтилены, полипропилены, смолы с различными наполнителями, например, тальком, крахмалом, сажей, карбонатом кальция и пр.) — разработано уже более 10 тыс. видов пластиков этого типа. Обратите внимание, что у нас можно купить различные наполнители и другое необходимое сырье для изготовления композитов.

Композиты на основе металлов

Металлокомпозиты изготавливают на основе многих цветных металлов, например, меди, алюминия, никеля. Для наполнения берутся волокна, устойчивые к высоким температурам, не растворяющиеся в основе. Чаще всего используются металлические волокна или монокристаллы из оксидов, нитридов, керамики, карбидов, боридов. Благодаря этому получаются композиты, гораздо более огнестойкие, прочные и износоустойчивые, чем исходный чистый металл.

Керамические композиты

Керамические композиты изготавливают методом спекания под давлением исходной керамической массы с добавлением волокон или частиц. В качестве наполнителей чаще всего применяются металлические волокна — получаются керметы. Они отличаются устойчивостью к тепловому удару, высокой теплопроводностью.

Керметы используются для производства износоустойчивых и термостойких деталей, например, газовых турбин, электропечей. Также они востребованы для изготовления режущего инструмента, деталей тормозных систем, тепловыделяющих стержней для атомных реакторов.

Применение композитов

Композитные материалы уже сейчас используются практически во всех областях производства. Их применяют:

в строительстве;
производстве безопасных и бронированных стекол для транспортных средств, витрин и дверей;

медицинских протезов;
покрытий для кухонных столов и основы для электронных плат;
деталей и корпусов бытовых приборов;
оконных рам и многого другого.

Это интересно: композиты с экстремальными свойствами востребованы в самолето-, авто-, судо- и ракетостроении. Они нужны при производстве деталей для космических аппаратов, атомных станций, спортивного инвентаря (например, легких и прочных велосипедов). Применяются для изготовления элементов приборов и оборудования, эксплуатирующихся в агрессивных средах и при высоких температурах.

Композиты — Проектирование зданий

Мы используем файлы cookie, чтобы обеспечить вам максимальное удобство на нашем веб-сайте. Вы можете узнать о наших файлах cookie и о том, как отключить файлы cookie, в нашей Политике конфиденциальности. Если вы продолжите использовать этот веб-сайт без отключения файлов cookie, мы будем считать, что вы довольны их получением. Закрывать.

Редактировать эту статью

Последняя редакция 09 ноя 2022

См. вся история

1 Введение
2 Методы изготовления
- 2.1 Мокрая укладка
- 2. 2 Накальная обмотка
- 2.3 Компрессионное формование
- 2.4 Трансферное формование смолы (RTM)
- 2.5 Вакуумная упаковка
- 2.6 Пултрузия
3 Использование композитов
- 3.1 Архитектура
- 3.2 Мосты
- 3.3 Гражданское строительство и инфраструктура
- 3.4 Корпус
- 3.5 Ремонт
4 Преимущества композитов
5 Статьи по теме Проектирование зданий
- 5.1 Внешние ресурсы

Композитный материал представляет собой комбинацию двух или более составляющих материалов, которые вместе имеют улучшенные характеристики, чем по отдельности. Композиты часто состоят из «матрицы» и армирующих волокон.

Матрица часто представляет собой форму смолы, которая удерживает армирующие волокна на месте и связывает их вместе, чтобы можно было эффективно передавать нагрузки. Свойства 9На композит 0059 можно влиять путем разрезания, выравнивания и размещения армирующих волокон различными способами. Одним из основных преимуществ использования композитов является то, что комбинацию армирования и матрицы можно изменить в соответствии с требуемыми свойствами.

Существует множество различных типов композитов , которые можно использовать для самых разных строительных и инженерных целей. Бетон является наиболее распространенным композиционным материалом, состоящим из заполнителя, скрепленного цементом в качестве матрицы. Другие распространенные типы

композиты включают:

Армированный волокном полимер (FRP).
Полимер, армированный углеродным волокном (CFRP).
Пластик, армированный стекловолокном (GFRP).
Арамидные волокна, такие как кевлар, термостойкие и прочные синтетические волокна, часто используемые в аэрокосмической и военной промышленности.
Биополимеры или биокомпозиты.
полиэфирный ПВХ.
Стекло ПТФЭ.

Существует несколько методов изготовления композитных материалов в зависимости от предполагаемого использования компонентов и требуемых свойств.

Процесс обычно включает смачивание, смешивание или насыщение арматуры матрицей. Затем тепловая или химическая реакция заставляет матрицу связываться в жесткую структуру. Обычно это делается в открытой или закрытой формовочной форме, но точный процесс значительно различается.

[править] Влажная укладка

Арматура укладывается в форму конечного компонента и заливается матричной смолой перед отверждением. При необходимости могут быть добавлены другие агенты, например, для отделки поверхности или для облегчения удаления после отверждения.

[править] Намотка

Используется для производства полых труб. Направление намотки волокон влияет на требуемые эксплуатационные характеристики.

[править] Компрессионное формование

Армирующие волокна, уже пропитанные смолой, помещаются в открытую нагретую форму. Еще одна форма помещается сверху с использованием комбинации тепла и формования под давлением, прежде чем оставить остывать.

[править] Трансферное формование смолы (RTM)

Армирующая ткань помещается в форму, в которую под давлением впрыскивается смола.

Это «смачивает» волокна. Затем остается вылечить.

[править] Вакуумная упаковка

В этом процессе армирующая ткань помещается в форму, которую можно предварительно покрыть разделительным составом и/или гелькоутом. Затем смолу накатывают сверху и накрывают пластиковой пленкой. Вакуум извлекает воздух, который помогает с уплотнением.

[править] Пултрузия

Пултрузия используется для производства длинных непрерывных компонентов, таких как кабельные лотки. Несколько нитей армирующих волокон втягиваются в нагреватель и покрываются смолой. Затем эти нити протягивают через формовочную головку и отрезают до нужной длины.

С 1960-х годов в строительной отрасли все чаще используются композиты . Приложения включают в себя:

[править] Архитектурные

Архитектурные элементы, такие как фасады, облицовка, купола, кровля и конструкции, такие как купола, могут быть эффективно выполнены с использованием

композитов .

Они могут быть легче, эффективнее, долговечнее и требуют меньше обслуживания, чем традиционные материалы. В сочетании с другими материалами сердцевины, такими как сталь или пластик, они способны удовлетворить высокие требования к конструкции, пожарной безопасности, безопасности и звукоизоляции.

[править] Мосты

Композиты могут использоваться при строительстве целых мостовых конструкций, мостовых настилов и мостовых ограждений. Они полезны из-за их высокого отношения жесткости к весу и прочности к весу по сравнению с обычными материалами, такими как сталь и железобетон.

[править] Гражданское строительство и инфраструктура

Композиты часто используются в модульных конструкциях, мачтах, башнях, трубах, резервуарах, крышках доступа и сооружениях контроля воды. Они также широко используются в железнодорожных приложениях, таких как рельсовые пути, платформенные системы и порталы.

[править] Корпус

Композиты хорошо подходят для сборных конструкций за пределами площадки для компонентов, обычно используемых в жилищном строительстве, таких как сантехника, приспособления и фурнитура, а также архитектурные молдинги.

[править] Ремонт

Композиты можно использовать для усиления существующих конструкций, таких как балки, колонны, перекрытия, градирни и дымоходы.

Композитные материалы обладают целым рядом преимуществ, в том числе:

Повышенная износостойкость для использования в экстремальных условиях.
Легкая композиция.
Ускорение строительства.
Конструкции часто можно отремонтировать на месте.
Низкие эксплуатационные расходы.
Гибкость в отношении цвета, формы и текстуры.

Можно сделать огнеупорным.
Высокое соотношение прочности и жесткости к весу.

NB См. также: Составной классический ордер.

Клеи.
Совокупность.
Углеродное волокно.
Составной классический ордер.
Бетон.
Конструкции железобетонные композитные.
Рынок строительных композитов.
Строительные материалы.
Системы навесных стен.
Террасная доска.
ЭТФЭ.
Клееный брус.
Конопляный бетон.
Кевлар.
Ламинат.
Металлические композитные панели.
Металлообработка.
Модернизация правил композитных материалов.
Пластик.
ПТФЭ.
Строительные материалы, пригодные для повторного использования.
Железобетон.
Смола.
Сэндвич-панель.
Структурные изолированные панели.
Устойчивые материалы.
Разработка структурных мембран.
Термопластичные материалы в зданиях.
Типы материалов.

[править] Внешние ресурсы

КомпозитыВеликобритания

Доля
Добавить комментарий
Отправьте нам отзыв

Композиты — Проектирование зданий

Редактировать эту статью

Последнее редактирование 09 ноя 2022

См. вся история

1 Введение
2 Методы изготовления
- 2.1 Мокрая укладка
- 2.2 Накальная обмотка
- 2.3 Компрессионное формование
- 2.4 Трансферное формование смолы (RTM)
- 2.5 Вакуумная упаковка
- 2.6 Пултрузия
3 Использование композитов
- 3.1 Архитектура
- 3.2 Мосты
- 3.3 Гражданское строительство и инфраструктура
- 3.4 Корпус
- 3.5 Ремонт
4 Преимущества композитов
5 Статьи по теме Проектирование зданий
- 5.1 Внешние ресурсы

Матрица часто представляет собой форму смолы, которая удерживает армирующие волокна на месте и связывает их вместе, чтобы можно было эффективно передавать нагрузки. На свойства композита можно влиять путем разрезания, выравнивания и размещения армирующих волокон различными способами. Одним из основных преимуществ использования композитов является то, что комбинацию армирования и матрицы можно изменить в соответствии с требуемыми свойствами.

Есть много разных типов композитов , которые могут быть использованы для широкого круга строительных и инженерных целей. Бетон является наиболее распространенным композиционным материалом, состоящим из заполнителя, скрепленного цементом в качестве матрицы. Другие распространенные типы композитов включают:

Армированный волокном полимер (FRP).
Полимер, армированный углеродным волокном (CFRP).
Пластик, армированный стекловолокном (GFRP).
Арамидные волокна, такие как кевлар, термостойкие и прочные синтетические волокна, часто используемые в аэрокосмической и военной промышленности.
Биополимеры или биокомпозиты.
полиэфирный ПВХ.
Стекло ПТФЭ.