Применение углеволокна в строительстве: армирование и усиление несущих конструкций

Углеродная ткань: характеристики и особенности

Говоря строго, углеродное волокно не является изобретением нашего столетия. Его уже издавна употребляют в авиа- и ракетостроении, мещанину же этот материал знаком в виде углепластиковых удочек и кевлара. Пройдя длинный шаг освоения и совершенствования технологии, промышленность, в конце концов, стала готова обеспечивать углеродной тканью другие отрасли, в том числе и строительную.

Основная особенность углеродных нитей — высочайший показатель удельной прочности на растяжение по отношению к собственному весу. Изделия, армированные углепластиком, сохраняют наивысшее из узнаваемых сопротивление на разрыв, при всем этом по материалоёмкости и общему весу они еще прибыльнее распространённой на сегодня стали.

В начальном виде углеволокно представляет собой узкую микрофибру, которая может быть сплетена в нити, из которых, в свою очередь, может быть выткан холст всех размеров. За счёт правильной ориентации молекул, их крепкой связи и достигается настолько высочайшая крепкость. В остальном волокна просто делают функцию армирования при любом типе конструктивного наполнителя, от эпоксидных смол до бетона.

Одна из более выраженных особенностей углеволокна — его высочайшая сорбирующая способность. Выгода от внедрения карбона для укрепления частей внутренней отделки заключается в том, что углерод не позволяет естественным примесям, красителям либо растворителям просачиваться в воздушную среду жилых помещений. В то же время сорбционные процессы протекают полностью безобидно для самого волокна.

Преимущества использования

В общем и целом для строительства увлекательны два характеристики углеволокна. 1-ое — структурное многостороннее укрепление — употребляется для придания материалу завышенной твёрдости и прочности на сжатие. Армирование структуры производится фиброй шириной 5–10 мкм при различной длине волокон. Имеет смысл структурно крепить отделочные поверхности и несущую конструкцию построек.

2-ая цель карбоновых волокон в строительной отрасли — закладное армирование — производится дополнительно переработанной первичной фиброй, принимающей вид холста, ровинга, нитей, канатов и укреплённых полимерными смолами стержней. В данном случае карбоновое волокно не крепит сам заполнитель в целом, но служит надёжной нервущейся основой для него.

Но в чём выгода карбоновых волокон, и почему их следует предпочесть наименее экзотическим материалам? Начнём с того, что по физико-химическим свойствам ближний соперник углеволокна — фибра стеклянная, которая довольно обширно всераспространена в виде стеклохолста для внутренних штукатурных работ. Но стекло имеет еще более низкое сопротивление разрыву и больший вес, в то время как углеродный полимер не только лишь прочен, да и еще лучше сцепляется с окружающим его твёрдым материалом за счёт высочайшей своей адгезии.

Облицовка и структура, укреплённые таким макаром, отличаются также увеличенной прочностью на сдвиг и скручивание, что для стали, стекла и других синтетических материалов всегда было значимой неувязкой.

Но не обходится без сложностей. А именно, при внутренней отделке построек ставится вопрос о пожарной безопасности углеволокна. В присутствии кислорода оно выгорает уже при температурах около 350–400 °С, но будучи «законсервированным» в безвоздушной среде, карбон сохраняет свои характеристики даже при нагреве выше 1700 °C. Более высшую жаростойкость гарантирует фибра и её производные, покрытые различного рода карбидами — это нужно учесть при выборе материала для отделочных работ.

Применение в отделочных работах

Широкий ряд материалов декоративной отделки просит основания, полностью не подверженного образованию трещинок. Сюда относится акриловая покраска, полимерные покрытия для пола, венецианская штукатурка и другие тонкие и хрупкие составы.

Если для фальшстен из ГКЛ эта неувязка не стоит в особенности остро, то другие материалы за счёт более выраженного линейного расширения требуют особенного подхода. Для примера возьмём укрепление и изоляцию соединений однослойной обшивки, выполненной из ОСП. Фактически неважно какая шпаклёвка либо клей раскрошится прямо снутри шва за год-два.

Такие соединения следует заполнять крепким полимерным клеем, а потом накрывать прилегающие края на 25–30 мм лентой из тонких карбоновых нитей и опять покрыть слоем наполнителя, кропотливо разгладив заделку шпателем.

Схожая обработка почти всегда не просит следующего выравнивания поверхности. Обшивка воспринимает цельную крепкость, а возникающие структурные перенапряжения стопроцентно компенсируются качествами ОСП.

Схожий принцип может применяться и при финальном выравнивании заштукатуренных стенок акриловой шпаклёвкой. В данном случае углеткань — неоспоримый фаворит в вопросах придания ударопрочности и стойкости к трещинообразованию. Установка производится по аналогии со стеклохолстом:

  1. Сначала узкая сплошная обмазка поверхности.
  2. Потом укладка полотна и его разглаживание.
  3. После этого можно сразу приступать к финальному выравниванию.

Холст никак себя не проявляет на наружном виде готовой поверхности ни до высыхания состава, ни после.

Использование углеродной фибры

Увеличение прочности несущих частей построек, отлитых по месту либо фабрично, может быть за счёт прибавления углеволокна в водянистый состав наполнителя. Фибру из карбона уже на данный момент можно приобрести в довольно огромных количествах, что дозволит уменьшить толщину стенок, колонн и иных частей бетонной конструкции, испытывающих вертикально-осевую нагрузку на сжатие. За счёт этого освобождается довольно много места для структурной изоляции либо утепления конструкций.

В особенности увлекателен этот материал будет для любителей свайно-ростверковых фундаментов, где работа карбоновой пряжи на сто процентов наглядна. Столб, сохраняющий крепкость на сжатие в 12–15 т с учётом всех рекомендуемых припасов надёжности, имеет толщину около 80 мм. Снутри него всего две нити полимерной арматуры, а по двум другим сторонам уложены пряди углеродного ровинга.

Много ли требуется углеволокна для армирования бетона? Никак, всего 0,05–0,12 % от массы готового ЖБИ. Концентрация может быть и выше, если речь идёт, к примеру, о гидротехнических сооружениях либо о бетонных фермах перекрытий.

Системы внешнего армирования

Структура, укреплённая карбоновым волокном, так высокопрочна, что может применяться даже в качестве опоясывающего армирования для частей очень нагруженных конструкций. Начиная от высотного жилищного строения и заканчивая каркасными сборными конструкциями, наружный пояс армирования предоставляет невиданную устойчивость к эксплуатационным перегрузкам.

Сущность в том, что сам сердечник элемента, содержащий закладную арматуру, отливается как обычно, но при наименьшем слое защиты бетона по сторонам. После снятия опалубки изделие, будь то колонна либо армирующий пояс, обматывается слоем углеродного полотна либо толстой нитью, а потом заливается пескобетоном с содержанием фибры. Таковой подход устраняет от нужды использовать тяжёлый гранитный бетон при полном наследовании его прочностных черт. Более того, даже малый слой укреплённого углеродом бетона значительно понижает корродирование закладной арматуры.

Личным случаем внешнего армирования можно именовать оклеивание узлов соединений лоскутками либо лентой из углеволокна, углеродной тканью с сопутствующей пропиткой эпоксидными смолами. Такое соединение показывает в три раза более высшую крепкость, чем обыденное, что неоценимо для стропильных систем и в особенности крепления ферм к мауэрлату.

Зеркало О65 без полки 70 см

Зеркало О65 прямоугольное — интерьерный девайс, постоянный атрибут санузлов, ванных, туалетных комнат. Обычно, устанавливается над раковиной в целях получения отражения — достоверной зрительной инфы о наружном виде лица и высшей части тела. Можно приобрести для установки в жилых комнатах (расширяет место); подходит для закрепления к вертикальным поверхностям разных мебельных изделий.

Достоинства: