КОМПОЗИЦИОННЫЕ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫЕ МАТЕРИАЛЫ КАК АЛЬТЕРНАТИВА ТРАДИЦИОННОЙ СТРОИТЕЛЬНОЙ АРМАТУРЫ - Студенческий научный форум

VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

КОМПОЗИЦИОННЫЕ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫЕ МАТЕРИАЛЫ КАК АЛЬТЕРНАТИВА ТРАДИЦИОННОЙ СТРОИТЕЛЬНОЙ АРМАТУРЫ

Зыков В.К. 1, Закревская Л.В. 1
1Владимирский государственный университет
 Комментарии
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Характеристики и физические свойства– это, прежде всего, высокие показатели прочности и упругости на сжатие при поразительной легкости (арматура композитная полимерная имеет примерно в 9 раз меньший вес, чем арматура из металла);

• Производство композитной полимерной арматуры позволяет изготавливать арматуру индивидуально (по желанию заказчика, в соответствии с потребностями и особенностями проекта строительства) - любой желаемой длины; • Эта арматура не подвержена разрушению коррозией; • Она выдерживает максимальную температурную амплитуду; от – 70 и до +100 Со не утрачивая прочность, устойчивость и упругость;

• Коэффициент температурного расширения практически такой же как у бетона • Не воспламеняется и не поддерживает горение; • Арматура композитная полимерная не окисляется и не взаимодействует с солями и кислотами; • А так же такая арматура стойка к ультрафиолетовому излучению и прямому солнечному свету; • Арматура не реагирует на воздействие электромагнитного поля; • Не блокирует распространение радиоволн; • Не обладает электрическим зарядом и не проводит электрический ток; • Композитная полимерная арматура не проводит тепло (препятствует появлению мостиков холода); • Стальная арматура (класс арматуры A3) проигрывает композитной; арматуре по показателю прочности на разрыв – приблизительно в 3 раза.По показателю предела прочности при растяжении - в 2.8 раза (стальная арматура имеет предел прочности 390 МПа, композитные материалы - не менее 1100 МПа).Таким образом, композитная полимерная арматура – высококачественный строительный материал, полностью оправдывающий производство, обладающий рядом характерных полезных физических характеристик, что позволяет ему заменять металлическую арматуру.

Множество важных качеств не вошли в список характеристик, ведь его можно продолжать вечно: композитная полимерная арматура удобнее, она имеет меньший вес, чем стальная арматура.

Это сказывается не только на облегчении транспортировки и монтажа материала, но и на снижении веса арматурной конструкции и веса конструкции всего строения. Кроме того высокотехнологичное производство и оборудование выпускает стержни композитной полимерной арматура длинной до 300 метров, с диаметром сечения от 4 до 20 мм. Строительные работы с композитной арматурой не только ускоряются (простая и быстрая резка, с помощью ножниц, и вязка арматуры, с помощью проволоки или соединения пластиковыми хомутами, отсутствие сварки), но и стоимость становится в разы дешевле!

Композитная полимерная арматура не только дешевле стальной, но и требуется такой арматуры меньше. В соответствии с ГОСТ 31938-2012 класс АКП-СП композитной арматуры диаметром 8 мм, способен заменить по прочности 12 мм стальной арматуры класса А-3!

Железо и бетон имеет такое практическое применение - так это потому, что эти материалы имеют очень близкий коэффициент температурного расширения, поэтому они не разрушают друг друга под воздействием изменения температуры. Но и композитная полимерная арматура не отстает и имеет практически такой же коэффициент расширения:

• Бетон - 12 • Композитная полимерная арматура - 11-12 • Арматура металлическая - 13-15

Таким образом композитная полимерная арматура обеспечивает идеальную работу с бетоном.

Композитная полимерная арматура в строительных конструкциях намного более долговечна, чем стальная арматура.

Композитная арматура продлевает срок службы строений в 2-3 раза, при постоянном воздействии агрессивных веществ: солей, щелочей, кислот, включительно.В производстве композитной арматуры используется только высоко экологичное сырье.Качество, безопасность и преимущества стеклопластиковой арматуры подтверждены многочисленными производственными опытами и испытаниями, получили сертификат соответствия, пожарное и санитарное заключение, соответствует стандарту.

Область применения композитной полимерной арматуры

Какова же область применения композитных материалов, в том числе и композитной арматуры, на данный момент? Сегодня полимерную композитную арматуру используют в конструкциях зданий и объектов различного назначения: 1. Армирование бетонных конструкций строений, как промышленных объектов, так и гражданских, жилых; 2. А также композитная полимерная арматура закладывается в слоистую кладку кирпичных строений; 3. Применение композитной полимерной арматуры в работах по строительству дорог, мостов; 4. Армирование легких (пенобетон) и тяжелых бетонов (монолитные фундаменты, навесы) 5. Стеклопластик используют в качестве дюбелей, при закреплении наружного материала для теплоизоляции стен; 6. Также из стеклопластика изготавливают сетки и стержни для строительных конструкций; 7. Композитные материалы широко используют в гибких связях трехслойных стен конструкций, состоящих из несущего слоя, облицовочного слоя и слоя жестокого утеплителя; 8. Благодаря нейтральности к щелочам и солям, отсутствию коррозии широко применяется при укреплении берегов рек и морей;9. Композитная полимерная арматура незаменима в конструкциях морских и портовых строениях и конструкциях;

10. А также в канализационных структурах, дренажных трубах, мелиорации и водоотведении, очистки вод;11. В некоторых конструкциях, емкостях и хранилищах химических заводов и производств;

12. Композитная полимерная арматура применяется в изделиях из бетона с напряженным и ненапряженным армированием, таких как:- опоры (осветительные и ЛЭП), - электроизолирующие траверсы; - бетонные плиты (дорожные, тротуарные, плиты для заборов, поребриков), - столбы и опоры, детали для коллекторов (трубопровод, теплоцентрали, другие системы), - железнодорожные шпалы. 13. Так же используется при возведении частных домов и домов из несъемной опалубки; 14. В создании арматурных поясов зданий в сейсмически опасных зонах строительства. 15. Также стеклопластик нашел свое применение в реставрационных работах, ремонтах.

Сравнение композитной полимерной и металлической арматур

Состав и структура

В зависимости от типа волокна состав арматуры может быть разный:

  • из стеклопластика входит эпоксидная смола и стеклоровинг

  • из углепластика входит волокно карбона, связанных в единый пучок полимером. Прерывистость структуры углеродного наполнителя определяет свойства и характеристики материала

  • из базальтопластика входит большое количество базальтовых нитей склеенных в один стержень специальным составом

Арматуру изготавливают в несколько этапов:

Стекловолокно пропитывают смолой;

Пропитанное стекловолокно направляют в формообразующую фильеру для получения стержня определенного диаметра;

Материал поступает в горячую полимеризационную камеру, через которую волокно протягивается. (Рис. 1)

Рис. 1 Структура композитной полимерной арматуры

Так же существуют углепластиковая и базальтопластиковая арматуры.

По характеристикам они схожи со стеклопластиковой, но углепластиковая арматура имеет свои преимущества. Такие как прочность и модуль упругости (в 2-3 раза превосходит стеклопластиковую). Характеристики в сравнении:

Перед настоящим исследованием стоит задача применения углеродных наночастиц для получения арматуры. К настоящему времени нами получены результаты по упрочнению бетона, которые мы планируем продолжить при синтезе новых композитов.

Просмотров работы: 738