Kompozitné materiály: druhy, použitie v stavebníctve a hlavné výhody. Kompozitné materiály pri výstavbe domov

ich odlišnosti od iných tradičných výrobkov

Bez moderného inovatívne technológie nemožné vytvoriť najnovšie riešenia v oblasti stavebníctva, ako aj v obchodných a bytovú výstavbu, pri reštaurátorských prácach diaľnic. Predtým tieto technológie používali výrobky vyrobené z ocele, hliníka a železobetónu, ale dnes nie je nič modernejšie, odolnejšie a ekologickejšie ako syntetické kompozitné výrobky vyrobené z polymérnych zlúčenín.

Zloženie kompozitného materiálu spravidla zahŕňa dva typy komponentov: spojivo (matrica) alebo výstužný materiál. Vďaka matrici je produkt poskytnutý určitú formu a fixuje výstužný materiál. Vďaka tomu sa matrica spevňuje a prenáša svoje vlastnosti na produkt. Takáto kombinácia týchto vlastností v látkach zaručene vytvorí zásadne nový kompozitný materiál.

Typ výstužnej látky určuje typy kompozitných materiálov. Podľa tejto charakteristiky môžu byť plnené, majú vláknitú, vrstvenú štruktúru a môžu byť tiež objemné a skeletové. Vlastnosti, ktoré má konkrétny kompozitný materiál, závisia od kombinácie fyzikálnych, mechanických a chemických charakteristík, ktoré bude mať matrica a výstužný materiál. Kompozitné materiály sa v poslednej dobe stali veľmi populárnymi a veľmi často sa používajú v rôznych oblastiach. To možno ľahko vysvetliť skutočnosťou, že tieto materiály majú celý riadok výhody, ktoré ich odlišujú od iných tradičných produktov.

Medzi hlavné výhody kompozitných materiálov patria vlastnosti, vďaka ktorým majú syntetické materiály vyššiu pevnosť a odolnosť proti deformácii, roztrhnutiu, stlačeniu, strihu a krúteniu. Polymérne syntetické materiály sú navyše ľahšie, vhodné na prepravu a inštaláciu. Zároveň existuje dobrá príležitosť optimalizovať aj náklady na tieto položky.

Kompozit je odolný voči chemickým vplyvom agresívneho prostredia a neublížia mu ani zrážky. Materiál sa nebojí náhlych zmien teploty a dá sa efektívne použiť v rôznych teplotné podmienky za nepriaznivých klimatických podmienok. Okrem všetkého vyššie uvedeného môžeme povedať, že tento materiál je úplne bezpečný životné prostredie a plne spĺňa všetky environmentálne požiadavky.

Vlastnosti kompozitov.

Kompozitné materiály majú svoje vlastné charakteristiky, ktoré ich veľmi priaznivo odlišujú od tradičných stavebných materiálov. Nové materiály vznikajú vďaka prirodzeným túžbam vývojárov zlepšiť vlastnosti štruktúr, ktoré sa v súčasnosti používajú, ako aj tých, ktoré sa uvádzajú do prevádzky. Tieto technológie, keď ich zvládnu stavitelia, poskytujú nová príležitosť rozvíjať modernejšie štruktúry a technológie. Jeden z najvýraznejších prejavov čŕt vývoja polymérne materiály, je skutočnosť, že kompozit je veľmi široko používaný v rôznych oblastiach výstavby.

Kompozitné materiály možno celkom oprávnene nazvať surovinou pre stavbu dvadsiateho prvého storočia. Majú najvyššiu fyzickú mechanické vlastnosti pri nízkej hustote. Sú pevnejšie ako oceľ a hliníkové zliatiny.

Kompozitné materiály sú zložité heterogénne (rôzne) štruktúry, ktoré vznikajú spojením výstužných prvkov s izotropným spojivom. Výstužný prvok môže byť vo forme tenkého vlákna, nite, lana alebo tkaniny, poskytuje fyzikálne vlastnosti tohto materiálu, ktorý je zaručene pevný a tuhý v smere orientácie vlákna a matrica zaisťuje celistvosť štruktúra. Súčasné kompozitné materiály majú špecifickú pevnosť a tuhosť v smere vystuženia a táto hodnota môže byť viac ako 4-krát vyššia ako u ocele, hliníkovej výstuže a výrobkov vyrobených zo zliatin titánu.

Pomocou vonkajšieho zaťaženia materiálu v momente zničenia sa určí pevnosť konštrukcie. Tuhosť alebo modul pružnosti sa vzťahuje na vlastnosti materiálov, ktoré určujú posun konštrukcií pod vplyvom vonkajšieho napätia. Táto charakteristika je priamo úmerná javu straty stability konštrukcie v momente, keď sa v nej vyvíjajú premenlivé hodnoty a dochádza k veľkému zaťaženiu základne. V takýchto momentoch môže dôjsť k zničeniu nosnej konštrukcie. Špecifická pevnosť a špecifická tuhosť je pomer medzného napätia k modulu pružnosti v súlade s hustotou materiálu. S vyššími špecifickými vlastnosťami materiálov bude štruktúra ľahšia a pevnejšia a prah straty stability bude oveľa vyšší.

Na vystuženie materiálov sa spravidla používajú vysoko pevné vlákna zo skla, čadiča, aramidu, uhlíka, bóru, organických zlúčenín, ako aj kovového drôtu a fúzov. Tieto výstužné komponenty môžu byť použité vo forme monofilu, nite, drôtu, prameňov, ako aj tkaniny alebo sieťoviny.

V kompozitnom materiáli je najdôležitejšou zložkou matrica, vďaka ktorej je zabezpečená celistvosť kompozície, fixuje sa jej tvar a umiestnenie výstužného vlákna. Vďaka matricovému materiálu je možné zabezpečiť optimálna metóda výrobné prvky a tiež vyberte vhodnú úroveň Prevádzková teplota kompozit, odolnosť voči chemickým dráždidlám, správanie sa kompozitu pod vplyvom zrážok a vysokých alebo nízkych teplôt.

Matricou môžu byť materiály vyrobené z epoxidu, polyesteru a niektorých ďalších termosetových, polymérnych a termoplastických materiálov. V kompozitných materiáloch s vláknitou štruktúrou napätie, ktoré vzniká pod vplyvom vonkajšie zaťaženie, vnímané vysoko pevnými vláknami. Zabezpečujú aj pevnosť konštrukcie v smere výstuže. Vzhľadom na smerový charakter vlastností kompozitných materiálov majú vynikajúce vlastnosti. Z kompozitných materiálov možno vytvárať štruktúry s vlastnosťami, ktoré boli špecifikované skôr a ktoré najlepšie zodpovedajú špecifikám a vlastnostiam diela. Vďaka rôznorodosti vlákien a materiálov pre matricu, ako aj schéme, podľa ktorej dochádza k procesu vystužovania pri vytváraní kompozitu, je možné cielene regulovať pevnosť, tuhosť, úroveň prevádzkovej teploty, chemickú odolnosť a ďalšie vlastnosti.

Široké možnosti technologického procesu výroby materiálov rôznych tvarov predurčujú širokú škálu kompozitných materiálov, ktoré je možné vyrobiť. Pri dodržaní všetkých technológií je potrebné použiť špeciálne jednotky a zariadenia, vybavenie a ďalšie stroje. Pomocou tejto techniky je možné výstužné tyče ohýbať v rôznych smeroch pre najneobvyklejšie konštrukčné riešenia.

IN túto sekciu môžeme sa podrobne pozrieť na to, z čoho sa vyrábajú kompozitné materiály, aký typ výstužného materiálu a matrice možno použiť a aké typy technológií sa používajú pri výrobe.

Kompozitné materiály a technológie.

Výstužné materiály pre kompozity:

		1. Sklolaminát. Technológia výroby kompozitných materiálov využíva výstužné materiály, ako je sklolaminát. Tento materiál je odvodenou formou skla taveného extrúziou. Počas výrobného procesu prechádzajú roztavené nite cez spriadacie filtre, ktoré sú veľmi pevné. Tento materiál sa na rozdiel od sklenených výrobkov neláme ani neláme, no zároveň zostáva veľmi odolný a umožňuje z neho vyrábať tkaniny a káble na rôzne účely. Spravidla sa veľmi často a široko používa pri stavbe domov, základov pre investičná výstavba, ako aj rekonštrukčné práce na diaľnici. Sklolaminát sa používa aj na tepelnú izoláciu fasád a zvukovú izoláciu. Sklolaminát sa pravidelne používa na konečnú úpravu a konštrukčné materiály napríklad výstuž zo sklenených vlákien, obkladové panely, dosky, sklolaminátové dlaždice. Tento materiál je ohňovzdorný, takže je bezpečný pre akékoľvek priestory, komerčné aj obytné. Ak porovnáte sklolaminát s konvenčnými materiálmi, kompozit je cenovo výhodný. Táto technológia umožňuje vyrábať materiály so špecifickou pevnosťou vyššou ako je špecifická pevnosť ocele. Je tiež veľmi dôležité, aby sklolaminát mohol mať absolútne akýkoľvek tvar.
		2. Čadičové vlákno. Ďalším veľmi obľúbeným materiálom na výrobu kompozitov je čadičové vlákno, ktoré sa vyrába z skaly, dizajnovo korešpondujúce s čadičom, bazanitom a gabradiabázou. Používajú sa aj kombinácie týchto materiálov. Toto vlákno sa vyrába v špeciálnych peciach pri vysokých teplotách. Materiály sa tavia a voľne pretekajú cez špeciálny výstup. Čadičové vlákno môže byť dvoch typov - strižné a kontinuálne, rozdiely medzi týmito dvoma typmi sú vo vlastnostiach samotného materiálu. Je veľmi široko používaný pri výrobe filtrov. Tento materiál je ľahký a odolný, vďaka čomu sa úspešne používa na vystuženie betónové konštrukcie. V stavebníctve sa používa čadičové vlákno, vďaka ktorému štruktúra výrazne zlepšuje svoje vlastnosti z hľadiska rázovej húževnatosti, mrazuvzdornosti a vodeodolnosti konštrukcií. Čadičové vlákno sa používa na výrobu tepelnej izolácie a protipožiarnej ochrany, čadičovo-plastové výstuže, plnivá do ultrajemných filtrov, zmesi na vystuženie betónu, izolácie rôznych strojov, ktoré pracujú v nepriaznivých podmienkach. poveternostné podmienky a pri veľmi nízke teploty. Z tohto materiálu sa vyrábajú čadičové rohože a vláknité dosky, ktoré sa následne používajú na vložkovanie potrubí. Hlavnými výhodami výrobkov vyrobených z čadičového vlákna sú vlastnosti ako vysoká odolnosť proti chemickému napadnutiu, nízka hmotnosť a veľmi zisková cena. Porézna štruktúra čadičového vlákna netlačí priepustnosť a vlákno vyrobené z čadičových vlákien nekoroduje a nemá katodický efekt, na rozdiel od kovových výrobkov.
		3. Uhlíkové vlákno. Uhlíkové vlákno sa používa aj pri výrobe kompozitných materiálov. Tento materiál je látka, ktorá obsahuje iba uhličitanový uhlík. Tento materiál, ktorý prvýkrát vyrobil a patentoval Thomas Edison koncom 19. storočia, je superpevný prvok, ktorý možno vyrobiť úpravou organických vlákien pri vysokých teplotách. Výroba kompozitných materiálov z uhličitanu je veľmi zložitý proces, ktorý prebieha komplexným spôsobom. Po úplnom vytvrdnutí a grafitizácii materiálu bude množstvo čistého uhlíka vo vlákne asi 99 %. Pri výrobe úlomkov sa používajú najmä uhlíkové kompozity lietadla, ako aj zariadenia, ktoré zažívajú neustále vysoké zaťaženie. Tento materiál sa topí pri veľmi vysokej teplote, preto sa úspešne používa na tepelnú izoláciu vo výrobe. vákuové pece. Uhlíkový kompozit má navyše schopnosť efektívne absorbovať elektromagnetické vlny, ktorý je široko používaný v rádiotechnike. Uhlíkové vlákno má extrémne vysokú chemickú odolnosť. Používa sa vo výrobe kozmická loď, nadzvukové lietadlá, diely pretekárske autá, obrazoviek, ktoré pohlcujú elektromagnetické vlny, ako aj na výrobu profesionálneho športového vybavenia. Pri porovnaní uhlíkových vlákien s tradičné materiály, potom je nový technologický materiál ľahký a odolný, čo umožňuje nahradiť akýkoľvek plast a kov.
		4. Aramidové vlákno. Aramidové vlákno sa veľmi často používa aj pri výrobe kompozitných materiálov. Niekedy sa mu hovorí aj Kevlar. Ide o odolný syntetický materiál získaný z kopolymérových nití ich zahriatím na päťsto stupňov. Tento materiál sa dodáva v niekoľkých variantoch, ako sú para-aramidové a meta-aramidové vlákna. Posledné menované majú veľmi vysokú tepelnú odolnosť, takže sa dajú použiť na výrobu odevných doplnkov. Aramidové vlákna sú široko používané v mnohých typoch priemyselných odvetví. Spájajú v sebe ľahkosť a silu. Používajú sa na dizajn leteckých dopravných prostriedkov, súčiastok pretekárskych áut, ako aj na výrobu pracovných odevov a vybavenia pre pretekárov, armádu, hasičov a iné špeciálne oblasti. Je dôležité, aby sa aramid používal na výrobu nepriestrelnej vesty, pletenia káblov, káblov pre vysoké zaťaženie, protipožiarneho oblečenia a výstuže. pneumatiky auta. Tento materiál je veľmi vysoký stupeň pevnosť v ťahu, ako aj vysoká odolnosť proti chemickému napadnutiu a vysoká teplota topenia. Vďaka týmto vlastnostiam nemá aramidové vlákno prakticky žiadne analógy, čo umožňuje vyrábať z neho pramence. Sú to zväzky zostavené z nití tohto vlákna. Predpriadze môžu mať rôznu hustotu alebo hrúbku, čo závisí od počtu vláknitých nití vo zväzku, priemeru nite a druhu suroviny, z ktorej sú vyrobené.

Rovingy sa vyrábajú na základe vlákien opísaných vyššie. Potulky- je zväzok zostavený z nekonečných vlákien. Rovingy sa líšia: hustotou alebo hrúbkou - počtom vlákien vlákna vo zväzku, priemerom jedného vlákna, druhom suroviny, z ktorej sú vyrobené, typom maziva a účelom. Majú svoje hlavné označenie v tex („tex“) - to je hmotnosť 1 kilometra rovingu v gramoch. Pramene sa dodávajú v kotúčoch alebo zvitkoch, hermeticky zabalené vo fólii.

		Sklenený prameň je súvislý prameň tkaný zo skleneného vlákna. Na označenie hrúbky prameňa, ktorá závisí od toho, koľko nití obsahuje, sa používa hodnota tex („tex“). V zásade sa roving vyrába na špeciálnych tkaných navíjacích jednotkách s použitím jednotlivých vlákien zo sklenených vlákien. Balík skla v hotová forma Majú predpísané špeciálne termoplastické lepidlo nazývané lubrikant. Pomocou skleneného rovingu je možné vyrábať tvarovky, rôzne profily, ako aj rotačné valce, rúrky, nádrže, ktoré je možné použiť na skladovanie a prepravu chemických činidiel. Roving môže byť použitý ako výstužný materiál. Vzhľadom na to, že jeho cena je veľmi prijateľná, materiál je ľahký a pružný, je veľmi často používaný v dokončovacie práce a výzdoba fasád. Roving sa tiež používa na plnenie plastov, výrobu pultrudovaných profilov, výstuž budov, termoplastickú výstuž, ako aj na výrobu sklenených vlákien, čím sa zlepšuje kvalita asfaltobetónový chodník, ako aj na výrobu rúr a nádob, ktoré sa používajú pri vysokom tlaku. Výrobky na báze skleneného pramenca majú mnoho výhod. V prvom rade je cenovo dostupný, vysoko pevný, bezpečný, odolný voči nepriaznivým podmienkam, odolný voči poškodeniu a môže byť dlhodobo používaný ako tepelnoizolačný materiál.
		Čadičové povrazy je v skutočnosti lano, v ktorom sú rovnomerne natiahnuté pevné čadičové nite. Na výrobu nití sa hrubozrnný čadičový drvený kameň drví, preosieva, umyje a suší. Následne sa táto kompozícia naloží do rekuperačných taviacich pecí, kde sa drvina zahreje na 1500 stupňov. Kompozícia sa začne topiť a prúdiť do podávača, potom vstupuje do podávača zvlákňovacej trysky, odkiaľ je vyťahovaná pomocou špeciálne zariadenie, ktorý tvorí súvislé vlákna. Spôsob spriadania určuje, či bude predpriadz jednovalcovaný s rovnými závitmi alebo skladaný. Vysoká pevnosť a odolnosť látky voči agresívnemu prostrediu umožňuje použitie rovingu pri výrobe rúr na prepravu chemických látok plyny pri vysokých teplotách a palivá a mazivá. Predpriadze na báze čadiča sa tiež používa na výrobu tkanín a predimpregnovaných laminátov, výstuže budov, vystuženie plastových a betónových výrobkov, na výrobu strešných zariadení a obkladových materiálov, pri výrobe tepelne izolačných rohoží, na zlepšenie asfaltových vozoviek v stavebníctve a rekonštrukčné práce na cestách.
		Uhlíkové pramene sú pramene tkané z jednoduchých uhlíkových vlákien. Vláknové nite, ktoré tvoria materiál, majú veľmi malý priemer, až 15 mikrónov, vďaka čomu má zväzok veľmi vysokú pevnosť v ťahu. Okrem toho je materiál veľmi ľahký. Pri výrobe sú zahriate na 1700 stupňov a chemicky ošetrené, výsledkom čoho je karbonizácia. Rovingy sa predávajú vo zvitkoch, ale musia sa skladovať na suchom mieste. Uhlíkový prameň je možné použiť v stavebníctve, stavbe lodí a výrobe lietadiel. Vysoké mechanické vlastnosti, ktoré rovingy majú, umožňujú laminovať a vystužovať systémy, ktoré obsahujú epoxidovú, vinylovú alebo polyesterovú živicu. Prameny obsahujúce uhlíkové vlákna sa používajú na lekárske účely, v stavebníctve, elektrotechnike, výrobe lietadiel a raketovej technike, ropný priemysel, kozmický priemysel, vo výrobe športových potrieb. Výhody uhlíkového rovingu sú zrejmé – v porovnaní s tradične používanými materiálmi má vysokú pevnosť v ťahu, nehrdzavie a znesie extrémne vysoké teploty. Uhlíkové vlákna, ktoré tvoria kúdeľ, sú schopné zachytávať častice alfa a ich vlastnosti umožňujú vytvárať bezšvíkové výrobky zložitých tvarov.

Typy kompozitných spojív. Kompozitné matrice:

1. Epoxidové spojivo.

Kompozitné spojivá a matrice môžu byť rôzne druhy. Veľmi často sa používa epoxidové spojivo, ktoré vzniká z látky epoxidovej skupiny. Tento materiál má trojrozmernú štruktúru, ktorá je odolná voči alkalickým, kyslým a halogénovým roztokom. Epoxidové spojivá sú široko používané v širokej škále priemyselných odvetví. Používa sa na lepenie rôznych druhov výstužných prvkov a získavanie vysokokvalitného kompozitného materiálu. Používa sa aj ako tesniaci prostriedok na elektronické zariadenia, rôzne dosky a iné zariadenia. Toto spojivo je široko používané pri stavebných prácach, ako aj na domáce účely.

2. Polyimidové spojivá.

Nemenej známe a obľúbené je polyimidové spojivo. Tieto látky patria do triedy tepelne odolných materiálov so zložitou štruktúrou, veľké množstvo spojenia medzi časticami. Vzhľadom na tepelnú odolnosť týchto častíc sa tento materiál používa ako spojivo v systémoch tepelnej ochrany vesmírne lode, v raketovom priemysle, ako aj mnoho ďalších produktov, ktoré sa používajú pri agresívne vysokých teplotách. Pri výbere tohto typu spojiva je potrebné vziať do úvahy toxicitu tohto materiálu, veľmi vysokú viskozitu pri bežných teplotách a pomerne vysokú cenu, ktorá je spojená s dlhým výrobným procesom.

3. Polyesterové spojivo.

Polyesterové spojivá sú produktom, ktorý vzniká pri polymerizácii esterov s nasýtenými časticami. Zvláštnosťou tejto látky je, že obsahuje vysoké percento styrénu, ktorý sa objavuje počas procesu polymerizácie. To môže viesť k dvom negatívnym vlastnostiam tohto materiálu – okrem poréznej štruktúry môže byť aj toxický. Toto spojivo je však lacnejšie ako epoxidové spojivo, má tiež nižšiu viskozitu a ľahšie sa nanáša.

4. Fenol-formaldehydové spojivo.

Fenolformaldehydové spojivo sa vyznačuje tým, že úroveň prevádzkovej teploty môže byť veľmi vysoká. Je tiež dôležité, aby bol tento materiál veľmi prístupný, pretože je vedľajším produktom syntézy ropných produktov. Má dobrú tekutosť, vďaka čomu je možné získať produkty rôznych konfigurácií. Vďaka použitiu tohto spojivového materiálu je možné získať dobre impregnovaný výstužný prvok v kompozitnom materiáli.

5. Uhlíkové spojivo.

Uhlíkové spojivo umožní vyrobiť produkt s veľmi vysokými fyzikálnymi a mechanickými vlastnosťami. Jeho koeficient lineárnej tepelnej rozťažnosti je ≈10-7-10-8; súčiniteľ tepelnej vodivosti do 1000 W/m.K; modul pružnosti E≈600 GPa. Táto látka má tiež vynikajúce elektrické vlastnosti, ako aj vysokú chemickú inertnosť. Toto spojenie sa používa pri výrobe blokov motorových trysiek, žiaruvzdorných obkladačiek a tiež v elektrických komponentoch.

6. Kyanátové esterové spojivo.

Kyanátové éterové spojivo má vysokú odolnosť voči žiareniu, variabilné mechanické vlastnosti, ktoré závisia od času spracovania, ako aj nízku absorpciu vlhkosti a nízku dielektrickú konštantu. Okrem toho sú kyanátové esterové spojivá veľmi odolné voči teplotným zmenám, ktoré v iných materiáloch môžu spôsobiť mikrotrhlinky a následný rozpad látky. Vďaka týmto vlastnostiam je kyanátový ester široko používaný v kompozitných materiáloch pre vesmírny priemysel. Látka sa používa na výrobu reflektorov, radomov, antén, reflektorov, ako aj rozmerovo stabilných priestorových štruktúr.

GELCOATS Na poťahovanie kompozitných materiálov sa používajú modifikované živice nazývané gélové laky. Sú vyrobené z polyesteru resp epoxidová živica, vďaka čomu bude mať kompozit hladký lesklý povrch. Gelcoat je potrebné nanášať pomocou striekacej pištole, ktorá zaručuje rovnomernú vrstvu bez odlupovania. V procese formovania dielu sa často používa špeciálny matricový gelcoat, ktorý je možné aplikovať v hrubšej vrstve. Výrobky zo sklenených vlákien sú spravidla potiahnuté touto živicou, čím sa vytvárajú dodatočná ochrana a predlžuje životnosť materiálov. Tiež pomocou gélového laku je povrch natretý v požadovanej farbe.

Informácie o technológiách výroby kompozitných materiálov si môžete prečítať

Pri predložení najprísnejších požiadaviek na kvalitu stavebných materiálov to môžeme s istotou poznamenať najlepšie vlastnosti Z hľadiska odolnosti voči atmosfére a chemikáliám, ako aj stupňa horľavosti sú to kompozitné materiály, ktoré majú.

Aplikácia kompozitných materiálov v stavebníctve

Medzi najbežnejšie kompozitné materiály používané v stavebníctve patria sklolaminát, laminované materiály, textolity, sendvičové panely, panely zo sklených uhlíkových vlákien atď. Každý z týchto materiálov má okrem vysokej kvality aj výrazný dekoratívny efekt.

Panely vyrobené zo sklenených vlákien sú obzvlášť obľúbené pri výstavbe budov na domácom trhu av krajinách SNŠ. Tento typ stavebný materiál má oproti nim množstvo výhod obyčajná tehla, medzi ktorymi:

• úspora ceny materiálu vďaka jeho nižšej špecifickej hmotnosti;
• menšia hmotnosť budovy vyrobenej na základe takýchto dosiek (asi 5-krát ľahšia ako tehlový dom);
• jednoduchosť inštalácie, ktorá tiež umožňuje zvýšiť úspory o 30-40%;
• projektovanie budovy zo sklolaminátu a sendvičových panelov je lacnejšie a samotná stavba je oveľa jednoduchšia na realizáciu;
• výrazne sa znížia aj náklady na dopravu materiálu.

Prvky mostov, priehrad, ako aj rámy výškových budov sú dnes často vyrobené z panelov zo sklenených uhlíkových vlákien. Klenby, oblúky, kupoly a ďalšie architektonické prvky väčšiny projektov sú tiež vytvorené na báze kompozitných materiálov. To umožňuje vývojárom ušetriť na doprave, inštalácii a výrobe konštrukcií bez toho, aby bola ohrozená spoľahlivosť, pevnosť a odolnosť budov.

Samostatným bodom, ktorý stojí za zmienku, je priesvitné sklolaminát. Tento kompozitný materiál našiel široké uplatnenie pri výrobe strešných krytín, ako pre priemyselné, tak aj obytné budovy. Strechy vyrobené z priesvitného sklolaminátu vyzerajú obzvlášť pôsobivo a majú vynikajúce dekoratívne vlastnosti, ako aj vysoká pevnosť a odolnosť voči agresívnym vplyvom prostredia. Vývojári zapojení do výstavby stavebných projektov v klimatických podmienkach s vysokou vlhkosťou vo väčšine prípadov uprednostňujú tento materiál. Dá sa to vysvetliť tým, že je odolnejší voči plynovým výparom, vysoká vlhkosť a vysoké teploty.

Kompozitné materiály sú tiež široko používané v modelovaní. Originalita foriem, široký výber farby a typy tohto materiálu, umožňuje dizajnérom vytvárať skutočne nezvyčajné architektonické riešenia, ktoré neznižujú celková kvalita práca na stavbe. Aby sme boli spravodliví, stojí za zmienku, že náklady na materiály vyrobené pomocou kompozitnej technológie sú dnes stále dosť vysoké. Účinnosť a jednoduchosť ich použitia však umožňuje oveľa väčšiu úsporu v porovnaní s použitím prírodných stavebné materiály.

Článok poskytnutý

Systémy vonkajšej výstuže s uhlíkovými páskami na rekonštrukciu akýchkoľvek inžinierskych stavieb si v Rusku získavajú na popularite. Vďaka svojim jedinečným vlastnostiam sú nepostrádateľné pri opravách schátraných bytov. A medzi sľubným vývojom pre novú výstavbu: vystuženie uhlíkovými vláknami a vláknobetón.

Vonkajšie vystužovacie systémy z uhlíkových vlákien sú určené na opravu a spevnenie nosné konštrukcie budovy, aby sa eliminovali následky deštrukcie betónu a korózie výstuže v dôsledku dlhodobého vystavenia prírodným faktorom a agresívnemu prostrediu počas prevádzky konštrukcií.

Vo fáze výstavby a prevádzky vonkajší výstužný systém umožňuje riešiť nasledujúce problémy: odstránenie chýb v návrhu alebo realizácii, zvýšenie nosnosť konštrukcie so zvyšujúcim sa návrhovým zaťažením, ako aj eliminovať následky poškodenia nosných konštrukcií, ktoré vznikli počas prevádzky.

Externé vystužovacie systémy sa veľmi ľahko používajú. Technológia spočíva v lepení vysokopevnostných materiálov na povrch vystuženej konštrukcie pomocou epoxidových zlúčenín. Výhody použitia systému vonkajšej výstuže sú zrejmé. Ide predovšetkým o zníženie nákladov na čas a prácu. Pri posilňovaní vonkajšej výstuže pomocou Systému nie je potrebné žiadne ďalšie objemné vybavenie. Práce je možné vykonávať bez zastavenia prevádzky budov a stavieb.

Pre novú výstavbu obytných budov je jedným z najsľubnejších kompozitných produktov z uhlíkových vlákien výstuž z uhlíkových vlákien. Hlavné oblasti použitia vystuženia uhlíkovými vláknami v novej výstavbe: vysoko zodpovedné konštrukcie, ktoré vyžadujú jedinečné vlastnosti materiály; štruktúry pracujúce vo vysoko agresívnom prostredí; vysokopevnostné prvky komplexu návrhové schémy a riešenia. Taktiež výstuž uhlíkovými vláknami sa používa pri opravách a rekonštrukciách železobetónu a kamenné konštrukcie ako vonkajšia výstuž. Výhody materiálu: požiarna odolnosť, tepelná odolnosť, chemická odolnosť, odolnosť voči žiareniu, rázová húževnatosť atď.

Najdôležitejším smerom v stavebníctve je znižovanie energetickej náročnosti, prácnosti a materiálovej náročnosti výroby výrobkov a konštrukcií, zvyšovanie ich kvality a spoľahlivosti. Jeden z možné riešenia Tento problém je riešený použitím kompozitných materiálov, ktorých výhodou je možnosť vytvárať z nich prvky s parametrami, ktoré najlepšie vyhovujú charakteru a prevádzkovým podmienkam konštrukcií.

Stavebný priemysel sa neustále rozvíja, otvárajú sa nové lokality, budujú sa rôzne zariadenia.

Kompozitné materiály sa stali neoddeliteľnou súčasťou tejto sféry, je teraz ťažké si predstaviť vo veľkom meradle stavebné práce bez použitia kompozitu.

Odolný, ľahký a trvácny, má významné výhody oproti prírodným materiálom, ktoré sú ťažké a nemajú výraznú schopnosť meniť tvar.

Kompozitné materiály v stavebníctve

Existovať odlišné typy kompozitné materiály, líšia sa svojim zložením a vlastnosťami. Najbežnejšie a najžiadanejšie v stavebníctve sú napríklad typy ako sendvičové panely, panely z uhlíkových vlákien, vrstvené materiály, textolity, sklolaminát. Všetky majú vysoké výkonové charakteristiky a dekoratívny efekt.

Kompozit sa používa nielen pri výstavbe obytných budov. Je ťažké si predstaviť most alebo priehradu, ktorá by nepoužívala panely z uhlíkových vlákien. Rôzne architektonických prvkov, ako sú oblúky alebo kupoly, sú tiež často vytvorené pomocou kompozitných materiálov. To je výhodné pre vývojárov, pretože im to poskytuje značné úspory pri výstavbe konštrukcií, inštalácii, skladovaní a preprave materiálu a zároveň spoľahlivosť, kvalitu atď. výkonnostné charakteristiky budúca stavba nijako netrpí.

Dizajnéri používajú kompozity pri modelovaní. Originálne farby, schopnosť vytvárať nezvyčajné efektné tvary – to všetko môžete vidieť, ak sa pozriete na všetky druhy kompozitných materiálov na www.hccomposite.com. S takýmito zdrojmi môžete vytvoriť skutočne neobvyklé architektonické štruktúry, ktoré budú tiež spoľahlivé a odolné.

Typy, vlastnosti a vlastnosti

Všetky kompozitné materiály sú vyrobené s použitím podobnej štruktúry - majú výstužnú látku a matricu. Výstuž je to, čo prenáša fyzické a Chemické vlastnosti, je jej základom. A matrica dáva výrobku jeho tvar a určitým spôsobom fixuje výstuž.

Môžeme zdôrazniť niekoľko príkladov najbežnejších kompozitov v stavebníctve:

• Betón. Ich matrica môže byť buď tradičná, cementová, alebo vytvorená na základe nových technológií - polymér. Existuje obrovské množstvo druhov betónu, líšia sa svojimi vlastnosťami a rozsahom - od obyčajných po dekoratívne. Moderný betón je svojou pevnosťou blízky kovovým konštrukciám.
• Organoplastické kompozity. Ich hlavnou výplňou sú syntetické vlákna, príležitostne sa používajú aj prírodné materiály. Matricou sú zvyčajne rôzne živice. Organoplasty sú dosť ľahké, dobre odolávajú nárazom, odolávajú dynamickému zaťaženiu, ale zároveň zle odolávajú naťahovaniu a ohýbaniu. Drevené kompozitné materiály sú tiež klasifikované ako organoplastické materiály.
• Sklolaminátové plasty sú vystužené sklenenými vláknami a ako formovacia matrica na ich výrobu sa používajú špeciálne syntetické živice alebo termoplastické typy polymérov. Materiál je stabilný, odolný, má nízku tepelnú vodivosť, no zároveň voľne prenáša rádiové signály.
• Plasty vystužené uhlíkovými vláknami sú kombináciou uhľovodíkových vlákien a rôzne polyméry. Majú vyššiu elasticitu ako sklolaminát, sú ľahké a celkom odolné.
• Textolity sú vrstvené materiály vystužené tkaninami na báze rôznych vlákien. Prírezy plátna sú vopred impregnované živicou a potom lisované pomocou vysoká teplota, čím sa získa vrstva pripravená na použitie. Pretože plnivá môžu byť veľmi odlišné, vlastnosti sa tiež výrazne líšia.

Výhody, nevýhody a aplikácie

Keďže kompozity sú pomerne efektívne, ich použitie v stavebníctve je celkom bežné vzhľadom na množstvo výhod týchto materiálov.

• Výrobky sú veľmi odolné, niektoré typy kompozitných materiálov, napríklad sklolaminát, môžu konkurovať kovom vo svojej sile. Zároveň sú pružné a dobre znášajú rôzne nárazy.
• Kompozity sa vyznačujú svojou ľahkosťou v porovnaní s ich analógmi. Ľahké trámy vyrobené zo sklolaminátu sú oveľa vhodnejšie na vytváranie podláh vo veľkých priestoroch ako kovové trámy. Výsledná štruktúra nestratí na sile a kvalite, ale zároveň vyžaduje oveľa menej úsilia pri inštalačných prácach.
• Materiály sú vysoko odolné voči agresívnemu prostrediu, takže ich možno použiť nielen na tvorbu vnútorné štruktúry, ale používa sa aj na vonkajšie, vystavené slnečnému žiareniu, zrážkam a náhlym zmenám teploty.
• Chemické reagencie nie sú škodlivé pre kompozitné materiály, takže sa dajú použiť napríklad na stavbu skladov, kde sa budú skladovať chemikálie.
• Vďaka novým technológiám už moderné kompozity nepredstavujú nebezpečenstvo požiaru, neumožňujú šírenie plameňa, prakticky nedymí a nevypúšťajú nebezpečné toxické látky.

Kompozity majú nielen výhody, ale aj nevýhody, ktoré bránia ich rozšíreniu na stavebnom trhu.

• Hlavným problémom kompozitných materiálov je vysoká cena. Ich výroba si vyžaduje špeciálne suroviny a moderné vybavenie, preto hotové výrobky ukáže byť dosť drahé.
• Materiály sú hygroskopické, to znamená, že ľahko absorbujú vlhkosť, čo vedie k ďalšiemu zničeniu. Preto musia byť počas výroby dodatočne spevnené ochrannými prostriedkami odolnými voči vlhkosti.
• Niektoré kompozitné materiály majú nízku opraviteľnosť, čo zvyšuje náklady na ich prevádzku.

Kompozitné materiály, ako každý iný, majú svoje výhody a nevýhody.

Aké opodstatnené je použitie kompozitov? Závisí od konkrétnych cieľov, podmienok a celkového rozpočtu. však moderné technológie nám umožňujú vynájsť nové formy a typy takýchto materiálov, takže možno v budúcnosti budú lacnejšie a bežnejšie a budú mať aj vylepšené vlastnosti.

Rozsah použitia kompozitov a objemy neustále rastú a vytláčajú používanie tradičných kovových stavebných materiálov, ako sú výstuže, výstužné siete do muriva, flexibilné spoje, profily

Čo je to kompozitný materiál?

Kompozitné materiály zahŕňajú materiály vyrobené z niekoľkých komponentov (prírodných alebo umelých), ktoré sa líšia svojimi vlastnosťami a pri ich kombinácii sa získa synergický efekt. Výsledkom je, že takéto materiály prevyšujú bežné materiály v niekoľkých ohľadoch: pevnosť, životnosť, odolnosť voči agresívnemu prostrediu, hmotnosť, tepelná vodivosť a cena.

Použitím kompozitné materiály pri stavbe vždy vyhráte!

Stavebníctvo moderné budovy a štruktúr zahŕňa využitie najviac efektívne materiály Preto sú kompozity na báze sklenených vlákien, čadičového plastu a uhlíkových vlákien čoraz žiadanejšie. Existuje na to niekoľko dôvodov:

• — Vysoká pevnosť výrobkov vyrobených z kompozitov, ktoré nie sú horšie ako podobné kovové výrobky av mnohých parametroch ich prevyšujú. Kompozitné výrobky majú vysokú pevnosť v ťahu, v tlaku, v šmyku a v krútení.
• — Pri rovnakej pevnosti sú výrobky vyrobené z kompozitných materiálov niekoľkonásobne ľahšie (v porovnaní s kovovými). To výrazne znižuje náklady na dopravu, znižuje náročnosť inštalácie a zaťaženie základov budov.
• — Kompozitné materiály slúžia rovnako dobre v interiéri aj exteriéri. vonku. Ani rovno slnečné lúče, ani zrážky ani náhle zmeny teploty nemajú nepriaznivý vplyv moderné dizajny z kompozitov. Preto je možné kompozitné nosníky použiť aj na stavbu otvorených konštrukcií vonkajšie prostredie bez špeciálneho spracovania.
• — Pri práci v agresívnom prostredí kompozitné materiály nemenia svoje vlastnosti pod vplyvom tých najaktívnejších chemické činidlá. Profil zo sklenených vlákien použité na výstavbu skladu, v ktorom sa skladujú kyseliny alebo zásady, zostanú v rovnakej forme a budú mať rovnaké vlastnosti ako pred užívaním priestorov. Kompozitná výstuž v betóne s nemrznúcimi prísadami nepodlieha zrýchlenej korózii.
• — Kompozitné materiály nie sú magnetické a nevodivé elektriny, čo zabraňuje vzhľadu elektrochemická korózia, v budovách s výmenou kovových armatúr za kompozitné sa znižuje tieniaci účinok „Faradayovej klietky“.
• — Kompozitné prvky v stavebná konštrukcia nevytvárajú tepelné mosty, čím sa zvyšuje celkový tepelný odpor.

Dnes je HDP Ruska 3,3 % svetového HDP. Úroveň výroby a spotreby kompozitných materiálov v Rusku je zároveň nižšia ako 1% svetovej úrovne. Kompozity sú materiálom budúcnosti a strategickou úlohou pre ruskú ekonomiku je zabezpečiť prielom v tejto oblasti.

V našom internetovom obchode môžete kúpiť s doručením v Moskveširoký sortiment produktov vyrobených z kompozitných materiálov (kompozitná plastová výstuž, kompozitná konštrukčná sieť, cestná kompozitná sieť, kompozitná geomriežka, kompozitné flexibilné spoje, kompozitné konštrukčné spoje, kompozitný profil), od najlepších domácich výrobcov, s ktorou sme nadviazali dobré partnerstvá a o kvalite produktov ktorej sme presvedčení.