Применение полимерных композиционных материалов в строительных конструкциях. Использование композитных материалов в строительстве

Думаем, что многие из пользователей согласятся с тем доводом, что брус по праву считается одним из самых популярных видов пиломатериала используемых при возведении домов. Сложно представить весь список областей строительства, где он применяется. О том, как правильно подойти к строительству брусового дома можно узнать из нашего форума. Но сегодня, на смену классике деревянного домостроения приходит новый материал – композитный брус.

Впервые прочитав название, или взяв этот материал в руки, многие из застройщиков могут задуматься:

«Похож на дерево, только легче и прочнее. Из чего же его изготавливают?»

Этот материал появился в продаже сравнительно недавно, и по своей сути не является настоящим деревом, хотя и обладает всеми преимуществами обычно бруса. Но как говорится:

«Всё новое – это хорошо забытое старое».

Стоит лишь посмотреть на хорошо известную нам фанеру, или вспомнить, как в древности возводили дома из блоков, смешивая друг с другом солому и глину, чтобы понять суть композитного материала.

Композит – это искусственно созданный сплошной материал, состоящий из двух или более компонентов, различных по физическим и химическим свойствам.

И если применение в современной технике композиционных материалов, ни у кого не вызывает удивление, то брус – созданный из композита, может вызвать удивление или недоверие застройщика.

Что же это такое – композитный брус?

Основу композитного бруса составляют маленькие частицы натуральной древесины, специальные добавки и красители, придающие насыщенный цвет композитному брусу.

Связующим звеном вышеперечисленных веществ выступает бишофит. Кстати, следует запомнить интересный факт о бишофите.

Кроме того, что этот минерал используется в производстве плитки и искусственного камня, он нашел применение в медицине для лечения суставов и верхних дыхательных путей, а значит, дома построенные из композитного бруса, будут экологически чистыми и даже целебными.

Как изготавливается композитный брус?

Изготовление композитного бруса отличается простотой и технологичностью процесса.

Заранее подготовленное и тщательно перемешанное сырьё прессуется, после чего полученный материал нарезается на брус строго заданных размеров.

Специальные добавки придают композитному брусу водостойкость и огнеупорность. Несмотря на свою повышенную твердость, композитный брус сохранил все положительные стороны работы с натуральным деревом.

Он прекрасно пилится, режется и легко соединяется при помощи металлического крепежа.

Преимущества композитного бруса

Благодаря конструкции бруса «гребень–паз» возведение дома напоминает не строительство, а сборку здания по принципу детского конструктора. На одну из сторон бруса предварительно наносится цементный состав, и брус соединяется друг с другом. После чего остаётся только замазать швы. Обычно их замазывают смесью из бишофита и магнезита. В результате чего возведённое здание обретает дополнительную прочность и герметичность.

Обладая всеми преимуществами натурального дерева, композитный брус избавлен от такого его недостатка как усадка и разбухание.

Если взять в руки композитный брус, а затем обычный строганный, то можно заметить разницу в весе. Именно в этом заложено ещё одно достоинство композитного бруса. Дома построенные из него получаются более лёгкими, а значит, отпадает необходимость возводить мощный фундамент, что приводит к экономии ваших средств. Тонкостями заливки ленточного фундамента делится наш форумчанин в форума.

Подведение итогов

В заключении, стоит упомянуть такие важные характеристики композитного бруса как высокая огнестойкость. По этому показателю он входит в одну группу с кирпичом.

А по коэффициенту теплопроводности, превосходит обычный брус, что позволяет ему эффективно сохранять тепло и защищать помещение от холода.

Также следует отметить, что дом, построенный из композитного бруса не подвержен гниению, в нём не заведутся грызуны, а сами стены не обязательно штукатурить.

Горячее обсуждение борьбы с грызунами ведётся

Казалось бы вот он – идеальный строительный материал. Но как говорится, у любой медали есть оборотная сторона. Производство подобного материала требует применения дорогостоящего оборудования и малораспространённых материалов, что сказывается на цене композитного бруса, которая превышает стоимость строганного бруса и вплотную приближается к цене бруса клееного.

Есть ещё одна проблема, которую следует учесть тем, кто заинтересуется этим материалом - из-за малого срока эксплуатации домов возведённых с применением подобной технологии, затруднительно спрогнозировать, как поведёт себя строение в ближайшем будущем.

Ознакомившись с читатели смогут избежать ошибок при строительстве брусового дома. А посмотрев это видео , вы узнаете, как отделать фасад деревянного дома.

Сфера применения композитов и объемы постоянно растут, вытесняя использование традиционных строительных материалов из метала, таких как арматура, кладочная армирующая сетка, гибкие связи, профиль

Что же такое композитный материал ?

К композитным, можно отнести материалы, изготовленные из нескольких компонентов (натуральных или искусственных) отличающихся по своим свойствам, при соединении которых вместе получается синергетический эффект. В результате такие материалы превосходят обычные по нескольким параметрам: прочность, долговечность, устойчивость к агрессивным средам, вес, теплопроводность и стоимость.

Используя композитные материалы при строительстве, Вы всегда будете в выигрыше!

Строительство современных зданий и сооружений предполагает использование наиболее эффективных материалов, поэтому композиты на основе стеклопластикового, базальтопластикового и углепластикового волокна становятся все более востребованными. Этому есть ряд причин:

• — Высокая прочность изделий из композитов, не уступающая, а по ряду параметров превосходящая аналогичные металлические. Композитные изделия обладают высокой прочностью и на разрыв, и на сжатие, и на срез, и на скручивание.
• — При одинаковой прочности изделия из композитных материалов в несколько раз легче (при сравнении с металлическими). Это существенно сокращает транспортные расходы, уменьшает трудоемкость монтажа и нагрузку на фундамент строений.
• — Композитные материалы одинаково хорошо служат как внутри помещения, так и на открытом воздухе. Ни прямые солнечные лучи, ни атмосферные осадки, ни резкие перепады температур не сказываются негативно на современных конструкциях из композитов. Следовательно, композитные балки можно использовать и для возведения конструкций, открытых для внешней среды без специальной обработки.
• — При работе в агрессивных средах композиционные материалы не изменяют своих свойств под воздействием самых активных химических реагентов. Стеклопластиковый профиль , применяемый для возведения склада, в котором хранятся кислоты или щелочи, останется в такой же форме и будет обладать такими же свойствами, как и до начала эксплуатации помещения. Арматура из композитов в бетоне с противоморозными добавками не подвергнется ускоренной коррозии.
• — Композитные материалы не магнитны и не проводят электрический ток, что предотвращает появление электрохимической коррозии, в зданиях с заменой металлической арматуры на композитную уменьшается экранирующий эффект «клетки Фарадея».
• — Композитные элементы в строительной конструкции не создают мостики холода, тем самым повышая общее теплосопротивление.

На сегодняшний день ВВП России составляет 3,3 % от мирового ВВП. В то же время, уровень производства и потребления композитных материалов в России составляет менее 1% от мирового уровня. Композиты — материал будущего и стратегическая задача для Российской экономики — обеспечить прорыв в этой области.

В нашем интернет-магазине Вы можете купить с доставкой по Москве широкий спектр продукции из композитных материалов (композитная пластиковая арматура, композитная сетка строительная, дорожная композитная сетка, геосетка композитная, композитные гибкие связи, композитные связи строительные, композитный профиль ), от лучших отечественных производителей, с которыми у нас налажены хорошие партнерские отношения и за качество продукции которых мы уверены.

Стеклофиброцемент относится к неорганическим композиционным строительным материалам.

Композиционные материалы на неорганической основе давно и успешно применяются в строительстве и отделке.

Для производства неорганического композита активно используется стекло.

Такой тип материалов имеет ряд преимуществ в сравнении с органическими композитами:

• длительный срок эксплуатации;
• пожаробезопасность и негорючесть;
• экологическая чистота и безопасность.

Такие свойства всегда важны для сферы строительных материалов. Кроме того, важной характеристикой композиционных материалов является низкая материалоемкость при высокой прочности продукции.

Нагрузку на фундамент, балки, опорные колонны зданий можно снизить за счет уменьшения массы сооружения и ограждающих конструкций.

Из композита возможно возведение тонкостенных конструкций.

Композитный материал незаменим при производстве облицовочных панелей с эффективным утеплительным слоем

Стеклофиброцемент имеет сложный состав, в структуре этого композитного материала соединяются волокна стекла и цементная матрица.

К полезным техническим характеристикам стеклофиброцемента относят:

• высокие показатели прочности при растяжении и изгибе;
• стойкость к появлению трещин;
• низкая водопроницаемость;
• низкие показатели усадочных деформаций;
• высокая огнестойкость.

Стеклофиброцемент не требует специального оборудования для механической обработки, хорошо поддается резке и сверлению.

Равномерное распределение стеклянных волокон по всей площади сечения материала является основным условием получения качественного стеклофиброцемента.

При производстве цементы армируют двумя основными способами, которые различаются по расположению волокон – направленный и хаотичный.

При направленном армировании применяется ориентированная стекловолокнистая арматура.

Хаотичное армирование обычно осуществляется по средством пневмонабрызга отрезков ровинга и раствора цемента.

Средние значения для характеристик стеклофиброцемента, произведенного на

портландцементе с использованием цементостойкого ровинга ГИС отражены в таблице.

Технология армирования стеклом позволяет обойтись без жесткой арматуры, а значит стеклофиброцемент подходит для производства изделий и элементов сложных форм. С помощью этого материала возможно решение нестандартных архитектурных и инженерных задач, при этом производство изделий облегчается.

Высокая пожаробезопасность и огнестойкость отличает стеклофиброцемент от композитных строительных материалов на основе полимеров.

Кроме того материал устойчив к коррозии, не подвержен воздействию биологически активных веществ, и другим негативным влияниям окружающей среды.

Материал не содержит вредных для здоровья веществ, экологически чист.

Еще одним важным свойством стеклофиброцемента является его немагнитность, поскольку он армируется неметаллическими материалами. Такое качество эффективно снижает издержки по расходу металла и трудозатрат в строительстве.

Стеклофибробетон в отделке метрополитена в Казахстане,

Стеклофиброцемент позволяет создавать строительные и архитектурные конструкции разных сечений, конструкции со сложной конфигурацией, при этом качество возводимых зданий повышается.

Прочность стеклофиброцементных плит и элементов зависит от многих факторов, среди которых:

• Процент армирования;
• Длинна армирующих волокон;
• Направление армирования;
• Применяемая технология производства и проч.

Примечательным свойством стеклофиброцемента является потеря прочности. Этот процесс происходит довольно быстро в течении первых двух-трёх лет эксплуатации, после скорость потери прочности значительно снижается, после чего прочность материала достигает своих стабильных значений.

Несмотря на этот, казалось бы, негативный фактор, запас прочности стеклофиброцемента после производства настолько велик, что даже после падения первоначальных значений, его прочностные показатели позволяют успешно применять его при

Рассмотрены ряд областей применения ПКМ в строительной индустрии в России и за рубежом, преимущества и недостатки ПКМ в сравнении с традиционными материалами. Приведены тенденции развития технологий изготовления и применения таких изделий, как композитная арматура и композитные мостовые настилы. Выделены основные сдерживающие факторы развития рынка ПКМ строительного назначения в России.

В настоящее время на мировом рынке наблюдается увеличение объемов применения ПКМ в строительной индустрии. Так, в 2010 году объем рынка полимерных композиционных материалов (ПКМ) в сегменте «строительство» составил ~3,1 млн. долларов (~17% от общего объема). По прогнозам экспертов объем данного сегмента увеличится к 2015 году до 4,4 млн. долларов. Применение ПКМ в строительстве позволяет уменьшить массу строительных конструкций, повысить коррозионную стойкость и стойкость к воздействию неблагоприятных климатических факторов, продлить межремонтные сроки, выполнять ремонт и усиление конструкций с минимальными затратами ресурсов и времени. Однако необходимо отметить, что развитие отечественного рынка ПКМ строительного назначения, как и всего рынка ПКМ в целом, значительно уступает мировому. В последние годы принимается ряд мер, направленных на развитие технологий и производства ПКМ, среди которых формирование в 2010 году технологической платформы «Полимерные композиционные материалы и технологии». Одним из инициаторов создания технологической платформы является ВИАМ, принимающий активное участие в работе по развитию композитной отрасли и формированию рынка композиционных материалов и соответствующих технологий в Российской Федерации не только в сегменте авиационной промышленности, но и в других сегментах, в том числе в строительном .

Как отмечалось выше, «строительный» сегмент занимает существенную часть рынка ПКМ. Основными областями применения ПКМ являются: арматура и гибкие связи; шпунтовые сваи и ограждения; сэндвич-панели, оконные и дверные профили; элементы мостовых конструкций (пешеходные мосты, переходы, несущие элементы, элементы ограждения, настилы, вантовые тросы); системы внешнего армирования.

Принимая во внимание острую необходимость в масштабном строительстве новых и реконструкции имеющихся объектов транспортной инфраструктуры, основное внимание в данной статье будет уделено таким областям применения ПКМ, как композитная арматура и элементы мостовых конструкций.

За рубежом широкое внедрение композитной арматуры в качестве армирующего материала строительных бетонных конструкций началось с 80-х годов прошлого столетия, в первую очередь при строительстве мостов и дорог. В Советском Союзе научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по разработке и применению композитной арматуры начались в 50-е годы прошлого столетия. В 1963 г. в г. Полоцке был сдан в эксплуатацию цех по опытно-промышленному производству стеклопластиковой арматуры, а в 1976 году в НИИЖБ и ИСиА были разработаны «Рекомендации по расчету конструкций со стеклопластиковой арматурой» . Таким образом, научно-технический задел по изготовлению композитной арматуры был создан еще в Советском Союзе. Композитная арматура на основе непрерывного волокнистого наполнителя и полимерной матрицы имеет ряд значительных преимуществ по сравнению со стальной арматурой (в том числе и с антикоррозионным покрытием), среди которых малая плотность (в 4 раза легче стальной), высокая коррозионная стойкость, малая теплопроводность, диэлектрические свойства, более высокая прочность. Малая плотность и высокая коррозионная и химическая стойкость особенно важны при строительстве объектов транспортной инфраструктуры (дороги, мосты, эстакады), прибрежных и портовых сооружений.

В последние годы в России обозначился резкий рост интереса к выпуску композитной арматуры, предназначенной для армирования бетонных строительных конструкций. В качестве армирующего наполнителя в арматуре может использоваться стекловолокно, непрерывное базальтовое волокно, а также углеродное волокно. Наиболее распространенный способ изготовления композитной стекло- или базальтопластиковой арматуры - безфильерная пултрузия (нидлтрузия, плейнтрузия). Среди отечественных производителей стекло- и базальтопластиковой арматуры - ООО «Бийский завод стеклопластиков», ООО «Гален», ООО «Московский завод композитных материалов» и многие другие. Углепластиковая арматура производится ХК «Композит». В табл. 1 и 2 приведены характеристики отечественной и зарубежной композитной арматуры.

Таблица 1

Характеристики российской композитной арматуры

Таблица 2

Характеристики зарубежной композитной арматуры

Видно, что российские образцы композитной арматуры не уступают по характеристикам зарубежным аналогам. Однако композитная арматура не находит пока достаточно широкого применения в практике строительства в РФ. Одной из причин этого, по мнению авторов, является недостаточная нормативно-техническая база, регулирующая выпуск и применение композитной арматуры. Хотя производителями арматуры были выполнены значительные работы , способствующие скорейшему созданию ГОСТ на композитную арматуру , требуется разработка ряда стандартов и рекомендаций для проектировщиков и строителей. Для сравнения, в США институт бетона (ACI) в 2012 году выпустил третью редакцию руководства по проектированию, впервые выпущенного в 1999 г., в то время как отечественные рекомендации по расчету конструкций со стеклопластиковой арматурой разработаны в 1976 г. . Кроме того, более активному применению композитной арматуры препятствует небольшой опыт работы с ней как строителей, так и конструкторов и архитекторов.

В настоящее время можно выделить две основные тенденции развития технологии изготовления композитной арматуры за рубежом: использование двухслойной арматуры с сердечником из композита, армированного непрерывными волокнами, и внешней оболочки, армированной рубленным волокнистым наполнителем, и разработку технологий изготовления арматуры с использованием термопластичной полимерной матрицы. В качестве примера рассмотрим разработки компаний Composite rebar technologies Inc. и Plasticomp LLC . Первая разработка университета штата Орегон представляет собой полую композитную арматуру и способ ее изготовления. Композитная арматура включает в себя полый сердечник, состоящий из армированной непрерывными волокнами термореактивной смолы, и внешнего слоя - оболочки, состоящей из смолы, армированной рублеными волокнами. Внешняя оболочка прикрепляется химически и физически к сердечнику на одном из этапов непрерывного технологического процесса. Внешний и внутренний диаметр арматуры, их соотношение, а также состав внешней оболочки можно варьировать в достаточно широких пределах, что дает значительные возможности для адаптации продукта к нуждам широкого круга потребителей. Среди преимуществ такой композитной арматуры стоит отметить возможность использования полости внутри сердечника для прокладки электрических или оптико-волоконных кабелей и размещения датчиков состояния конструкции, также они могут использоваться для подачи теплоносителя и создания таким образом не замерзающего мостового пролета. Наличие полого сердечника позволит соединять секции арматуры друг с другом, что также позволит расширить способы ее применения. Внешний слой, армированный рубленым волокном, предохраняет сердечник от механических повреждений во время транспортировки и применения, а также препятствует проникновению влаги к сердечнику арматуры.

Вторая разработка компании Plasticomp LLC представляет собой технологию изготовления композитной арматуры с использованием термопластичной матрицы. Технологический процесс начинается с изготовления премикса проталкиванием непрерывного волокнистого наполнителя в поток расплава термопластичного связующего, находящегося под высоким давлением и движущегося с большой скоростью. Роторный нож, расположенный по пути следования потока, режет смесь «волокнистый наполнитель-матрица» на короткие отрезки. Далее шнековый смеситель перемешивает рубленое волокно и термопластичную матрицу в расплавленный компаунд, пригодный для дальнейшего экструдирования. Полученный компаунд подается в Т-образную головку экструдера, где он наносится на непрерывный армирующий наполнитель, предварительно пропитанный термопластичным полимером (например, по классической пултрузионной технологии). Таким образом, получается композитная арматура на основе термопластичной полимерной матрицы, состоящая из сердечника, армированного непрерывным волокнистым наполнителем и внешней оболочки также из термопластичной матрицы армированной рубленым волокном. Преимуществами такой системы является большая устойчивость термопластичной матрицы к ударам и образованию микротрещин, возможность нагрева и придания необходимой формы прутку арматуры, возможность использования вторичного полимерного сырья и вторичной переработки самой композитной арматуры. Кроме того, использование вторичного сырья для термопластичной матрицы, а также потенциально возможное ускорение процесса изготовления продукции (не требуется время для отверждения смолы, как в случае реактопласта) может сделать данный процесс более экономически выгодным, чем традиционно используемые технологи изготовления композитной арматуры.

Основными направлениями развития отечественного производства композитной арматуры являются применение в качестве армирующего наполнителя непрерывного базальтового волокна и модификация составов связующих и технологического оборудования с целью улучшения свойств и повышения производительности производства .

Благодаря низкой плотности и высокой устойчивости к негативным воздействиям окружающей среды, ПКМ способны обеспечить значительные преимущества над материалами, традиционно применяемыми в строительстве объектов инфраструктуры, в том числе в строительстве мостов. Мосты, путепроводы, эстакады - сложные инженерно-технические сооружения, к которым предъявляются высокие требования по надежности и долговечности. В Северной Америке и Европе ведутся активные работы по применению ПКМ в мостостроении. Мосты с применением элементов из ПКМ возводятся более 15 лет, и объем строительства таких мостов увеличивается. Меняется и класс мостов - от первых экспериментальных пешеходных мостов к автомобильным мостам длиной до 20 м . В зарубежных странах основными областями применения ПКМ при строительстве мостов являются композитная арматура, мостовые настилы и пешеходные мосты. Ведутся работы по разработке и созданию вантовых тросов из ПКМ , а также быстровозводимых мостов с применением элементов несущих конструкций из ПКМ . По мнению автора работы , наиболее перспективными областями применения ПКМ являются пешеходные мосты и мостовые настилы. Стоит отметить, что в РФ активно ведутся работы по разработке технологий изготовления и проектирования пешеходных композитных мостов, построен и успешно эксплуатируется ряд объектов , в то время как вопросам разработки, проектирования и применения мостовых настилов из композиционных или гибридных материалов с использованием ПКМ для автомобильных и железнодорожных мостов уделяется меньше внимания.

Мостовые настилы, применяемые за рубежом, делятся по способу установки: укладываемые на опоры моста или на продольные балки; а также по структуре: многоячеистые (типа сотовых конструкций) или сэндвич-панели (композитные плиты с вспененным заполнителем между ними). При изготовлении настилов применяют пултрузию и намотку (изготовление плит и трубчатых/коробчатых структур между плитами), а для изготовления сэндвич-панелей применяют RTM-технологию. В качестве непрерывного волокнистого армирующего наполнителя используется стекловолокно, а в качестве полимерной матрицы - полиэфирные, эпоксидные и винилэфирные смолы. Для соединения элементов конструкции настила применяют склеивание и/или механическое крепление . Основными способами крепления настила из ПКМ как к опорным элементам, так и между собой являются механический способ (как правило, при помощи болтового соединения) и склеивание. Традиционно применяемый механический способ крепления является надежным и отработанным способом, однако необходимость проделывать отверстия для крепежа в элементах настила ухудшает прочностные характеристики и повышает чувствительность конструкции к факторам окружающей среды. Способ клеевого крепления является более прогрессивным, поскольку обеспечивает прочное и быстрое соединение без нарушения структуры материала (нет необходимости делать отверстия под крепеж), однако существует и ряд недостатков таких, например, как сложность соблюдения требований по подготовке поверхностей и условий окружающей среды при склеивании во время работы на объекте, отсутствие на данный момент методов надежного неразрушающего контроля качества склеивания на объекте - клеевое соединение плохо работает на «расслаивание».

Для повышения надежности и прочностных характеристик настилов, а также снижения их стоимости ведутся работы по созданию гибридных настилов с применением бетонных или железобетонных элементов . Кроме того, возможно применение различных технологических приемов. Так, описанный в работе способ внешней обмотки настила, состоящего из выполненных намоткой коробчатых профилей и полученных пултрузией композитных листов, усиливающим наполнителем позволяет повысить несущую способность настила и его жесткость.

Помимо таких преимуществ настилов из ПКМ, как малая плотность, что позволяет уменьшить нагрузку на опоры и снизить их материалоемкость, легкость установки (требуется техника с меньшей грузоподъемностью, более простая технология установки) и высокая коррозионная устойчивость, позволяющая уменьшить эксплуатационные расходы, существует ряд недостатков и проблем. Среди недостатков - высокая стоимость композитных настилов (в США стоимость настила из ПКМ в 2 раза выше стоимости аналогичного железобетонного настила); сложности с разработкой эффективных конструкций крепления «панель-панель» и «панель-продольная балка»; отсутствие полноценных стандартов и руководств по проектированию; недостаточное количество данных по прочностным характеристикам при комбинированном воздействии механических нагрузок и факторов окружающей среды. В связи с этим актуальными являются работы, посвященные системам крепления, разработке рекомендаций по проектированию и эксплуатации композитных настилов, методам прогнозирования прочности, характера разрушения и усталостной долговечности настилов из ПКМ. Значительного внимания также заслуживают работы по применению «умных» композитов, интегрированию датчиков напряженно-деформированного состояния конструкции в ее композитные элементы и применению современных систем диагностики состояния конструкции .

В заключении необходимо отметить, что существует отставание от США, ряда Европейских стран и Китая по целому ряду позиций:

В области разработки нормативно-технической документации на выпуск и применение композитной арматуры и мостовых настилов из ПКМ;

В области технологий изготовления изделий из ПКМ строительного назначения.

Накоплен существенно меньший опыт по применению ПКМ в строительных конструкциях и эксплуатации подобных конструкций. Практически отсутствуют отечественные производители оборудования. Однако повышение интереса к применению ПКМ в строительстве, ряд мер правительства по стимулированию рынка композиционных материалов, а также усилия производителей композитов по совершенствованию нормативно-технической базы создают благоприятные условия для активизации работ по разработке и применению конкурентоспособных изделий из ПКМ отечественного производства в строительной индустрии.

ЛИТЕРАТУРА

1. Каблов Е.Н. Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года //Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 7–17.
2. Гращенков Д.В., Чурсова Л.В. Стратегия развития композиционных и функциональных материалов //Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 231–242.
3. Рекомендации по расчету конструкций со стеклопластиковой арматурой (Р-16-78) /НИИЖБ и ИСиА. М. 1976. 21 с.
4. Луговой А.Н., Савин В.Ф. О стандартизации подходов к оценке характеристик стержней из волокнистых полимерных композиционных материалов //Стройпрофиль. 2011. №4. C. 30–32.
5. ГОСТ 31938–2012 Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций. Общие технические условия.
6. Malnati P. A hidden revolution: FRP rebar gains strength //Composites Technology 2011. №12. Р. 25–29.
7. Hollow composite-material rebar structure, associated components, and fabrication apparatus and methodology WO 2012/039872; опубл. 29.05.2012.
8. Device and method for improved reinforcing element with continuous center core member with long fiber reinforced thermoplastic wrapping WO 2009/032980; опубл. 12.05.2009.
9. Чурсова Л.В., Ким А.М., Панина Н.Н., Швецов Е.П. Наномодифицированное эпоксидное связующее для строительной индустрии //Авиационные материалы и технологии. 2013. №1. С. 40–47.
10. Keller T. Material-tailored use of FRP composites in bridge and building construction /In: CIAS international seminar. 2007. P. 319–333.
11. Zhou A., Lesko J. State of the Arte in FRP bridge decks /In: FRP composites: materials, Design, and Construction. Bristol. 2006. (Электронный ресурс).
12. Peng Feng, Lieping Ye Behaviors of new generation of FRP bridge deck with outside filament-wound reinforcement /In: Third International Conference on FRP Composites in Civil Engineering (CICE 2006). Miami. 2006. P. 139–142.
13. Wu Z.S., Wang X. Investigation on a thousand-meter scale cable-stayed bridge with fibre composite cables /In: Fourth International Conference on FRP Composites in Civil Engineering (CICE 2008). Zurich. 2008. P. 1–6.
14. Chin-Sheng Kao, Chang-Huan Kou, Xu Xie Static Instability Analysis of Long-Span Cable-Stayed Bridges with Carbon Fiber Composite Cable under Wind Load //Tamkang Journal of Science and Engineering. 2006. V. 9. №2. P. 89–95.
15. Bannon D.J., Dagher H.J., Lopez-Anido R.A. Behavior of Inflatable Rigidified Composite Arch Bridges /In: Сomposites & Polycon-2009. American Composites Manufacturers Association. Tampa. 2009. Р. 1–6.
16. Rapidly-deployable light weight load resisting arch system: pat. 20060174549A1 US; опубл. 10.08.2006.
17. Ушаков А.Е., Кленин Ю.Г., Сорина Т.Г., Хайретдинов А.Х., Сафонов А.А. Мостовые конструкции из композитов //Композиты и наноструктуры. 2009. №3. C. 25–37.
18. Kayler K. The largest composite bridge ever constructed in the world //JEC Composites Magazine. 2012. №77. P. 29–32.
19. Drissi-Habti M. Smart Composites for Durable Infrastructures – Importance of Structural Helth monitoring /In: 5th international conference on FRP Composites. Beising. 2010. Р. 264–267.
20. Каблов Е.Н., Сиваков Д.В., Гуляев И.Н., Сорокин К.В., Дианов Е.М., Васильев С.А., Медведков О.И. Применение оптического волокна в качестве датчиков деформации в полимерных композиционных материалах //Все материалы. Энциклопедический справочник. 2010. №3. С. 10–15.
21. Сиваков Д.В., Гуляев И.Н., Сорокин К.В., Федотов М.Ю., Гончаров В.А. Особенности создания полимерных композиционных материалов с интегрированной активной электромеханической актюаторной системой на основе пьезоэлектриков //Авиационные материалы и технологии. 2011. №1. С. 31–34.

Вы можете оставить комментарий к статье. Для этого необходимо зарегистрироваться на сайте.

Композиционные материалы обладают великолепными свойствами, композиты это материалы будущего. Такие слова мы нередко слышим по радио и телевизору, но слышим мы их в связи с применением композитов в технике. А используются ли эти замечательные материалы в строительстве и, особенно в строительстве частных загородных домов?

Композиционные материалы – это материалы, состоящие из двух основных составляющих, первое из которых – как правило, волокнистый материал, который придает изделиям прочность и связующий материал – матрица. Обычно все твердые искусственные материалы делят на конгломераты и композиционные материалы. Конгломераты представляют собой механическое смешение компонентов, а свойства целого изделия зависят от свойств наименее прочного составляющего. Части, составляющие массив композиционных материалов в изделии функционируют не обособленно, а совместно, что придает композитам новые свойства. Примерами композиционных материалов служат асбестоцемент, стеклопластики и углепластики, материалы на основе древесных волокон. А основными свойствами композиционных материалов, отличающих их от остальных, является высокая прочность при небольшой массе.

Такие свойства как высокая прочность и малая масса определяют сферу применения композитов – это техника (особенно авиа- и автомобилестроение). Естественно, что такие интересные свойства композиционных материалов привлекают и внимание строителей. А возможно ли их использование в строительстве домов? Оказывается, эти материалы уже давно используются в строительстве, причем как при возведении современных многоэтажных домов, так и при строительстве обычных сельских домов.

К волокнистым композитам относятся стеклопластики, древесностружечные (ДСП) и древесно-волокнистые (ДВП) плиты, а также многие другие листовые, плитные и рулонные материалы. Как говорилось выше, полимерный волокнистый композиционный материал включает два основных компонента: армирующие волокна (или ткань) и связующее (матрицу) – полимер или каучук. Сочетание в одном материале таких разнородных компонентов – волокна (стеклянного, асбестового, древесного и др.) и полимера создает легкий материал, обладающий высокой прочностью на растяжение и изгиб.

Наиболее известным и распространенным в строительстве композиционным материалом является . Это цементный искусственный каменный материал, упрочненный асбестовым волокном. Цементный камень обладает высокой прочностью на сжатие и плохо сопротивляется растягивающим нагрузкам. Введение асбеста значительно повышает механические свойства материала, в результате материал получает такие качества как высокая прочность на растяжение, огнестойкость, долговечность, низкой тепло- и электропроводность. Асбестоцементные изделия это: профилированные листы для кровель (шифер) и обшивки стен, водопроводные, канализационные, вентиляционные трубы.

Еще один вид композитов, представляющий собой искусственный стеновой каменный материал это фибробетон. Фибробетон обладает повышенной трещиностойкостью, прочностью на растяжение, ударной вязкостью, сопротивлением истираемости. Для армирования бетона применяются различные металлические и неметаллические волокна. В качестве фибр применяют тонкую проволоку, базальтовые и асбестовые волокна. Такой материал получается более легким чем железобетон, что делает монтаж конструкций на месте строительства более легким.