Въглеродни влакна в днешния свят
Обхватът на прилагане на въглеродни материали е много широка. Композитни материали от въглеродни влакна сега се използват широко в космическата промишленост, авиационната индустрия, автомобилната промишленост, в производството на различни продукти за масово потребление. Търсенето на въглеродни влакна се разраства на световния пазар, като тази тенденция се смята, че експерти, ще продължи и в бъдеще.
Що се отнася до строителството, използването на въглеродни материали в изграждането на важно при решаването на много проблеми. Технически характеристики на въглеродни влакна позволяват прилагането му в широк диапазон - с реставрацията и ремонта, както и ново строителство. Както в Европа и в Русия има вече реализирани проекти за изграждане на кръстовища и мостове, изработени от композитни материали. Има дори проекти за изграждането на мащабни структури изцяло от въглеродни влакна (проект на изследователски институт ООД APU "ИНТЕР / ТЕК" покрит пешеходен мост в Екатеринбург през река Iset).
Въпреки това, тези амбициозни проекти са все още екзотични. На практика, положението е по-лошо - в Русия е не само изграждането, но дори и ремонт на структурите, използващи ново поколение материали е слабо разпространена. В цивилизования свят, укрепване на стоманобетонни конструкции се извършва днес, използвайки основно именно композитни материали и постепенното премахване на металната арматура. Усилване технологични строителни конструкции с армираща въглеродни влакна в момента е "нежна" метода на най-модерния и възстановяване и увеличаване на производителността на строителни конструкции.
Междувременно, руският реалността показва висока степен на необходимостта от укрепване на гражданските структури, които биха могли да бъдат подсилени с елементи на висока якост и висока модул материали. В Русия, много от строителство се нуждаят от ремонт. Повечето от стратегически важните стоманобетонни конструкции са построени по съветско време, особено по отношение на жилища и комуналните услуги на руската инфраструктура. Тези проекти са в голямата си част са с висока степен на физическо разрушение, и се нуждае от ремонт. Ситуацията е задължен да се влоши в бъдеще. Едновременно извеждане на голям брой управление на съоръженията по време на замяната е в състояние да създаде голям проблем. В допълнение, ремонт и укрепване често е желателно да се произвеждат с помощта на силни и леки материали, освен това не податливи на корозия.
Горните изисквания напълно отговарят на елементите на външната укрепването на високи-модул синтетични влакна, по-специално въглерод. Същите тези качества са от фибростъкло (стъклопласт са корозия трябва да се сменят на базалт) и арамидни влакна, но най-разпространените в света днес има точно въглерод и базалт (и Prospect на Украйна, Русия, Китай) влакна, тъй като те имат най-добро качество / съотношението цена ,
Използването на въглеродни влакна, като строежите на външните армировка има около 40-годишна история. Към днешна дата по света има хиляди предмети, подобрени чрез тази технология.
Въглеродни влакна се произвежда основно в три страни: САЩ, Япония и бившите съветски републики. Най-често в продукта за подобряване на получените външни усилващи елементи от въглеродни влакна в Япония [1].
Composite армировка е най-оправдано за приложения, където се изисква да се осигури надеждна работа на уникален, скъпи, исторически значими структури, отстраняване и замяна на което е много по-скъпо за ремонт или дори невъзможно. Това се отнася предимно за превоз, хидравлични структури, паметници на архитектурата. Укрепване на структурите, използващи обикновен външен технология армировка трябва да бъде оправдано икономически.
На композитни материали от въглеродни влакна имат висока якост (3500 МРа), устойчивост на корозия, не двумерен граница се изисква използването им за извършване на работа комплекс машини и инструменти. Външно подсилване може да се прилага за подобряване на конструкции от дърво, тухла и метал. [2]
Еластичния модул и силата на външната подсилващия елемент представлява достатъчно широка линия, която позволява ефективното прилагане на различни дизайни на различни материали.
Механичните характеристики на елементите на външни усилващи варират в следните диапазони: 70000-640000 МРа = Е, R = 1700-4800 МРа
Рационално диапазон на мощност печалба е 10-60% от първоначалния проект за капацитет на натоварване и ако действителната сила на бетонната конструкция на натиск не по-малка от 15 МРа. [3]
Ниска степен на разпространение в Русия този модерен метод за външна армировка се дължи главно на липсата на нормативна регулаторна рамка и, като следствие, ниското ниво на информираност на потенциалните участници на пазара. В този случай, проблемът не е в регулацията на качеството на работата (проектиране, технически изчисления, квалифицирани инженери и работници). а не, както и самите материали. Ограничаващ фактор също така благоприятства категорично мнение за високата цена на използване на композитни материали.
Експерти смятат, че общото мнение за високата цена на използване на композитни материали в сравнение с традиционните методи за укрепване на структури вече не отразява реалната ситуация в страната. Въглеродни влакна е наистина по-скъпи от метал. Въпреки това, в съвкупните разходи (няма нужда от повдигане и другото оборудване, оборудване за заваряване, прекомерно труда, отнема време), тази техника може да бъде по-евтино дори и без по-радикални алтернативи (дрейф последвано от намаляване и т.н.). По-специално, в сравнение с стоманената армировка от игото на колоната с участието си в съвместната работа при изпълнение на всички планирани събития (нагревателни ленти, Клещи със стабилна решение и т.н.), то стойността на съставния метод превъзхожда такова решение два пъти.
Исторически погледнато, използването на външен технология армировка в нашата страна е свързано с конкретни структури на мостове. За първи път в Русия той беше подсилена от елементи от въглеродни влакна и почти едновременно надлеза, който е част от Третия Околовръстен път и железопътния мост Москва в Домодедово, Москва район. Оттогава Русия засили преживяли хиляди малки и големи обекти. В допълнение към мостове, подсилена елементи на промишлени и граждански сгради, метро тунели, по стените на сградите с архитектурна стойност и т.н.
Изработен е от въглеродни влакна ленти (ламели, бинтове) и платна. През последните години тенденцията е по-широко разпространени платна. Това се дължи на по-добрите си механични свойства, лесна инсталация и поддръжка по-надежден анкериране.
Таблица 1. Използването на композитни материали в строителството
Свързани статии