В рамках укрепления сотрудничества, при поддержке администрации Смоленской области 03.09.2015г в г. Смоленске прошла международная научно – практическая конференция «Композитные материалы: инновации и перспективы локализации производства в России, импортозамещение». В качестве гостей были приглашены специалисты научного центра Das Kunststoff-Zentrum SKZ Германия,
По результатам круглого стола «Российско-немецкое сотрудничество в рамках развития композиционной промышленности на Смоленщине» сделаны выводы о актуальности применения в современном строительстве бетона армированного углеволокном, а так же замена стальной арматуры в железобетонных конструкциях на стеклопластиковые стержни.
В нашей стране использование внешнего армирования бетона с помощью углеродных волокон стало использоваться относительно недавно. И использование углеродного волокна растет на 20%-30% ежегодно. Такой рост обеспечивается за счет нового, сверхпрочного углеродного волокна, которое стало применяться для производства железобетона не так давно.
Старые методы производства железобетонных изделий сегодня не всегда актуальны. Добавление арматуры, установка наружных стоек, монтаж стальных конструкций и другие методы, применяемые в бетонировании для придания конструкциям жесткости, не всегда целесообразно использовать на данном этапе развития строительной отрасли. Кроме того, углеволокно обеспечивает не только высокое качество бетонных изделий, но и повышает скорость строительства. Благодаря этому армирующему материалу стало возможным возводить здания более сложных архитектурных форм.[1]
Специалистами Института монолитного строительства, который открыт при техническом университете Дрездена, разработан новый строительный материал под названием углебетон. Фактически он является аналогом железобетона, однако более прочный и легкий за счет применения вместо стальной арматуры углеволоконной, хотя на самом деле это нетканое полотно, производимое на вязально-прошивных машинах. [2]
К важным преимуществам углебетона относится долговечность, которая значительно превышает долговечность обычного железобетона. Недостатком этого строительного материала является высокая стоимость углеродного волокна. [3] Однако через 5 лет они окупаются, а через 20 лет экономический эффект достигает двукратной стоимости возведения конструкций. Поэтому создатели углебетона уверены, что он конкурентоспособен, поскольку обладает выдающимися эксплуатационными характеристиками.
Не менее популярным считается использование в строительстве базальтового волокна. Этот материал получают из таких горных пород, как базальт, габродиабаз, базанит и их комбинаций. Благодаря своей прочности и легкости волокно применяется для армирования конструкций из бетона. Базальтовая фибра, которая применяется в строительстве, существенно увеличивает морозостойкость, ударную прочность, а также водонепроницаемость здания.[4].
Не менее актуальным является применение пластиковой арматуры для капитального строительства из стекловолокна: (рис 1) в качестве гибких связей; для армирования бетонных конструкций и смешанного армирования железобетонных конструкций; в армированных конструкциях, подвергающихся воздействию агрессивных сред, а так же в элементах дорожного строительства, которые подвергаются агрессивному воздействию противогололёдных реагентов; при ремонте железобетонных конструкций, поврежденных воздействием агрессивных, в первую очередь хлоридных сред; в случаях, когда отсутствует возможность обеспечить нормативные требования к толщине защитного слоя (тонкостенные конструкции различного назначения, например: панели защитных сооружений от шума, ограды, конструкции архитектурного назначения и другие); в пуццолановом цементе, смешанных вяжущих с высоким содержанием активных минеральных добавок и т.п.; в монолитных бетонах с хлоридсодержащими противоморозными добавками; в пористых и крупнопористых бетонах (дренажные трубы), легких и ячеистых бетонах, в том числе при монолитном строительстве; при армировании кирпичной кладки, в т. ч. в зимнее время, когда в кладочный раствор вводятся ускорители твердения и противоморозные добавки — хлористые соли, вызывающие коррозию стальной арматуры.
Применение данного материала обусловлено высокой удельной прочностью и коррозионной стойкостью, а также низкой тепло- и электропроводностью стеклопластика. Однако, ввиду высокой стоимости стеклопластиковая арматура (СПА) используется только там, где под действием агрессивной среды происходит интенсивное разрушение ЖБК.
По результатам исследований, срок службы строительных конструкций с использованием композитной арматуры составляет не менее 100 лет. Такая долговечность достигается за счет способности материала противостоять хлористым солям и другим веществам, из которых сегодня производят противогололедные реагенты.
Сравнительные характеристики показываю, что композитная арматура в 8-10 раз легче металлической, это позволяет снизить расходы на транспортировку и погрузочно-разгрузочные работы. Строительная длина стержней может быть практически любой, а их диаметр составляет от 4 до 20 мм.
Все эти характеристики позволяют применять композитную арматуру и в жилищном, в частности индивидуальном, строительстве. Ее можно перевозить даже на легковом автомобиле, т.к. она очень компактно упаковывается. Материал используют как для возведения стен, так и для устройства фундаментов. В высотном строительстве в основном применяется арматура из базальтового волокна.
К недостаткам композитной арматуры относится невозможность ее сгиба. Стеклопластик имеет очень высокую упругость и после приложения к нему усилий все равно возвращается в начальное положение. Также в перечень отрицательных характеристик входит то, что композитную арматуру нельзя сваривать. Единственный способ скрепления в бетонных конструкциях — это вязка.[5]
И тем не менее применение усовершенствованных строительных технологий и материалов позволяет создавать более крепкие и долговечные постройки.
Что касается западного опыта использования композитной арматуры, то уже на протяжении многих лет лидирующие позиции здесь занимают Канада и США. В Канаде, например, по данной технологии возведено большинство автодорожных мостов. На Востоке долгое время всех опережала Япония, где уже в середине 90-х годов насчитывалось порядка 100 объектов, бетонные конструкции которых были армированы композитными стержнями и сетками. Сегодня самое большое количество арматуры нового поколения потребляет Китай. [5]
Интернет источники:
1. sami-stroim.com›…v…armirovanie-uglevoloknom.html
2. formatiq.ru›remont-polov/uglebeton/
3. NovostiUkrainy.ru›?p=137685&preview=true
4. ameranet.com›…kompozitnye-materialy…stroitelstve
5. in4o.ru›kompozitnaya-armatura