Don-stroitel.ru

Все о ремонте
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Углеволокно в строительстве

Использование углеродного волокна в строительстве

Егоров, Д. С. Использование углеродного волокна в строительстве / Д. С. Егоров, В. П. Хлопков. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2020. — № 47 (337). — С. 37-40. — URL: https://moluch.ru/archive/337/75301/ (дата обращения: 12.10.2021).

В данной статье авторы рассматривают способы использования углеродного волокна в строительной сфере. В работе выявлены исторические аспекты создания карбона, исследованы его характеристики, методы и способы применения.

Ключевые слова: углеродное волокно, строительство, карбон, углерод.

Современная строительная индустрия активно развивается, в основном, за счет внедрения новых материалов и использования инновационных технологий. Весьма актуальными являются проблемы, связанные со строительством конструкций, устойчивых к динамическим нагрузкам и агрессивным условиям окружающей среды. Для укрепления бетонных конструкций все чаще используют углеродные волокна, которые ранее широко применялись только в авиации и ракетостроении.

Сегодня углерод в той или иной форме востребован практически во всех отраслях промышленности. Его особенностью и, одновременно, важным преимуществом является то, что он может дополнять или даже заменять традиционные строительные материалы, такие как дерево, металл, стекло, бетон и др. В целом, это несет существенную выгоду как людям, так и природе. Углерод был обнаружен в 1880 году Т. Эдисоном при проведении опытов с нитью накаливания. Благодаря иностранным производителям и промышленникам углеродное волокно активно применяется в различных отраслях промышленности, в том числе в строительстве. В нашей стране многие проекты в области углеродного волокна были разработаны в советское время и сегодня активно возрождаются инженерами. Углеродное волокно является продуктом искусственного происхождения и относится к полимерам с композитной структурой. Оно формируется из тонких нитей (диаметр от 3 до 15 микрон), а нити, в свою очередь, из атомов углерода, которые объединяются в кристаллическую сетку. За счёт физических особенностей атома углерода кристаллы в сетке располагаются параллельно относительно друг друга. Такое выравнивание является ключевым фактором, который способствует повышенной прочности волокна на растяжение [5, с. 259]. Пример структурной модели углеродного волокна представлен на рис. 1.

Схематическое изображение структурной модели углеродного волокна: 1 — пустоты, 2 — границы структурных поворотов, 3 — межкристаллическая граница

Рис. 1. Схематическое изображение структурной модели углеродного волокна: 1 — пустоты, 2 — границы структурных поворотов, 3 — межкристаллическая граница

Использование углеродных волокон в аэрокосмической и оборонной промышленностях, а также в сфере строительства обосновывается тем, что материал из углеродных волокон по твердости значительно превосходит металл. Яркий пример использования углеродных волокон в строительстве — это применение их в Калифорнии в 1980 году для усиления зданий в сейсмически активной зоне. В отечественном строительстве материал, как правило, используется в ремонтных работах, но его популярность и масштаб постепенно растут.

Углеродные волокна обладают относительно долгим сроком службы, это явление основано на их свойствах, которые включают в себя высокую устойчивость к процессам коррозии и отличную адгезию к поверхностям с различными структурами, а также легкость и прочность. Благодаря тому, что углеродное волокно обладает довольно малой массой, оно используется в системах армирования, что, в свою очередь, существенно снижает нагрузку на фундамент здания. Поверхность углеродного волокна является глянцевой, что позволяет исключить возможность реакции с водой. К преимуществам также относится высокая огнестойкость, ударопрочность и возможность наносить материал в несколько слоев. Проведение ремонтных работ любого типа, где возможно применение углеродного волокна, может осуществляться без прекращения эксплуатации самого здания. Материал является полностью токсически безопасным и экологически чистым, что, безусловно, является важными преимуществами с точки зрения безопасности человека и окружающей среды. Углеволокно может использоваться при армировании конструкций практически любых конфигураций, таких как ребристые поверхности, угловые и закругленные элементы, балочные сегменты рамных конструкций и др. Составляющей углеродного волокна является полиакрилнитрит, который предварительно обрабатывается высокой температурой (в пределах 3000° — 5000°С) [7, с. 98]. На рис. 2. Представлены варианты усиления конструкций композитными материалами в строительстве.

Усиление конструкции композитными материалами

Рис. 2. Усиление конструкции композитными материалами

Вышеприведенные характеристики и параметры материала, во многом, обуславливают внешнее армирование как наиболее распространенное применение углеродных волокон в строительстве. В этом случае волокно пропитывают двухкомпонентной эпоксидной смолой, которая действует как связующая. Установка материала похожа на процесс поклейки обоев — материал просто приклеивается к поверхности конструкции, которая усиливается [2]. Использование именно эпоксидной смолы, в качестве связующего вещества, обусловлено следующими особенностями материала:

− такая смола имеет высокие адгезивные свойства по отношению к бетонным поверхностям.

Читайте так же:
Строительство домов из круглого бруса

− компоненты углеволокна и смолы вступают между собой в химическую реакцию, в результате которой углеводород приобретает жёсткость пластика и становится прочнее стали в 7 раз.

Благодаря всем вышеперечисленным свойствам и параметрам, углеродное волокно уверенно занимает лидирующую позицию среди композитных материалов. Прочность материала на растяжение в четыре раза выше, чем у стали высшего качества, при этом удельный вес весьма невелик: углеволокно на 75 % легче железа и на 30 % легче алюминия. Незначительное расширение материала при нагревании позволяет использовать углеродные волокна в самых различных и агрессивных климатических условиях.

Несмотря на все преимущества, углеволокно, разумеется, имеет и недостатки, которые необходимо учитывать при проведении строительных работ. Список недостатков карбона короткий, но эти недостатки обязательно должны быть учтены при планировании строительства. Как правило, выделяют три основных недостатка:

− углеродное волокно является хорошим отражателем электрических волн;

− материал имеет, сравнительно, высокую стоимость;

− изготовление композита более трудоёмкое, чем производство металла [3, с. 73].

Использование углерода позволяет успешно укреплять конструкции из дерева, кирпича или железобетона. Согласно СНиП и ГОСТ, структура, армированная таким материалом, становится прочнее на 120 % за счет сжатия и дополнительно приобретает прочность на изгиб на 65 %. В дополнение углеродное волокно можно применять для восстановления каменных конструкций, таких как, например, балки и опоры для бетонных мостов. Также, в частном строительстве, укрепление фундамента или стен с помощью углерода обеспечивает здание большим запасом прочности.

Усиление построек с помощью армирования карбоном необходимо в следующих случаях:

− конструкция была повреждена, в результате чего её несущая способность снизилась и стали появляться трещины;

− изменились условия эксплуатации помещения, возросли нагрузки на него;

− постройка здания планируется в сейсмически активной зоне;

− для устранения разрушений бетона и коррозийных процессов в арматуре, если постройка долгое время подвергалась агрессивному воздействию внешней среды [1, с. 116].

Если углеродное волокно было выбрано в качестве одного из компонентов внешней системы армирования на этапе проектирования строительства, в работу следует включить Свод правил 164.1325800.2014. Производя армирование самостоятельно, нужно учитывать, что наклеивание карбона осуществляется в зонах наибольшей нагрузки: как правило, это центральная часть пролета, которая соприкасается с нижней гранью. Для работы с изгибами можно выбрать любой тип материала — лента, сетка или планки [4, с. 65]. В процессе армирования балок может возникнуть необходимость в дальнейшем усилении приопорных зон, которые увеличивают несущую способность всей конструкции при поперечных нагрузках, для этого используют U-образные хомуты из лент или сеток.

Углеродное волокно в строительстве можно использовать для армирования зданий и сооружений из следующих материалов:

− камень. К ним относятся мачты, пилоны, кирпичные дома. Углеродное волокно применимо здесь как в процессе постройки, так и при проведении ремонтных работ;

− железобетон. Здесь углеродное волокно можно использовать для строительства гидротехнических сооружений, мостов и др;

− металл. Такие структуры имеют модуль прочности и упругости вблизи углеродного волокна, но их усиление все еще необходимо, особенно в областях с неустойчивыми грунтами.

Чтобы процесс усиления постройки прошёл максимально эффективно, следует обеспечить ряд условий, таких как отсутствие естественной влаги, надежное сцепление с поверхностью здания и использование материалов, обладающих высоким качеством для обеспечения максимальной эффективности.

Несмотря на растущую популярность использования углеродных волокон, технология их применения остается довольно сложной и трудоемкой. На сегодня углеродное волокно — это довольно дорогой материал, требующий определенных навыков его монтажа и наличия специального оборудования. Можно предположить, что дальнейшее развитие в сфере строительства коснется и ответвления углеродных волокон, что, в свою очередь, позволит совершить технолого-экономический скачок и сделает применение углеволокна в строительстве более легким и дешевым.

Применение углеволокна в строительстве: армирование и усиление несущих конструкций

Применение углеволокна в строительстве: армирование и усиление несущих конструкций

Двадцать первый век пестрит инновациями, и строительная сфера тому не исключение. Один из новейших и набирающих популярность материалов — углеродное (карбоновое) волокно — занял достойное место, частично вытеснив стеклохолст и подобные ему армирующие материалы.

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 давно используют в авиа- и ракетостроении, обывателю же этот материал знаком в виде углепластиковых удочек и кевлара. Пройдя долгий этап освоения и совершенствования технологии, индустрия, наконец, стала готова обеспечивать углеродной тканью другие отрасли, в том числе и строительную.

Читайте так же:
Строительство каркасного гаража своими руками

Применение углеволокна в строительстве: армирование и усиление несущих конструкций

Главная особенность углеродных нитей — высокий показатель удельной прочности на растяжение по отношению к собственному весу. Изделия, армированные углепластиком, сохраняют наивысшее из известных сопротивление на разрыв, при этом по материалоёмкости и общему весу они гораздо выгоднее распространённой на сегодняшний день стали.

В исходном виде углеволокно представляет собой тонкую микрофибру, которая может быть сплетена в нити, из которых, в свою очередь, может быть выткан холст любых размеров. За счёт правильной ориентации молекул, их прочной связи и достигается столь высокая прочность.

Применение углеволокна в строительстве: армирование и усиление несущих конструкций

Одна из наиболее выраженных особенностей углеволокна — его высокая сорбирующая способность. Выгода от применения карбона для укрепления элементов внутренней отделки состоит в том, что углерод не позволяет естественным примесям, красителям или растворителям проникать в воздушную среду жилых помещений. В то же время сорбционные процессы протекают абсолютно безвредно для самого волокна.

Применение углеволокна в строительстве: армирование и усиление несущих конструкций

Преимущества использования

В общем и целом для строительства интересны два свойства углеволокна. Первое — структурное разностороннее укрепление — используется для придания материалу повышенной твёрдости и прочности на сжатие. Армирование структуры выполняется фиброй толщиной 5–10 мкм при различной длине волокон. Имеет смысл структурно укреплять отделочные поверхности и несущую конструкцию зданий.

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

Применение углеволокна в строительстве: армирование и усиление несущих конструкций

Но в чём выгода карбоновых волокон, и почему их следует предпочесть менее экзотичным материалам? Начнём с того, что по физико-химическим свойствам ближайший конкурент углеволокна — фибра стеклянная, которая достаточно широко распространена в виде стеклохолста для внутренних штукатурных работ. Однако стекло имеет гораздо более низкое сопротивление разрыву и больший вес, в то время как углеродный полимер не только прочен, но и гораздо лучше сцепляется с окружающим его твёрдым материалом за счёт высокой собственной адгезии.

Применение углеволокна в строительстве: армирование и усиление несущих конструкций

Облицовка и структура, укреплённые таким образом, отличаются также увеличенной прочностью на сдвиг и скручивание, что для стали, стекла и других синтетических материалов всегда было существенной проблемой.

Применение углеволокна в строительстве: армирование и усиление несущих конструкций

Однако не обходится без сложностей. В частности, при внутренней отделке зданий ставится вопрос о пожарной безопасности углеволокна. В присутствии кислорода оно выгорает уже при температурах около 350–400 °С, однако будучи «законсервированным» в безвоздушной среде, карбон сохраняет свои свойства даже при нагреве выше 1700 °C. Более высокую жаростойкость гарантирует фибра и её производные, покрытые разного рода карбидами — это надо учитывать при выборе материала для отделочных работ.

Применение в отделочных работах

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

Применение углеволокна в строительстве: армирование и усиление несущих конструкций

Если для фальшстен из ГКЛ эта проблема не стоит особенно остро, то иные материалы за счёт более выраженного линейного расширения требуют особого подхода. Для примера возьмём укрепление и изоляцию стыков однослойной обшивки, выполненной из ОСП. Практически любая шпаклёвка или клей раскрошится прямо внутри шва за год-два.

Такие стыки следует заполнять прочным полимерным клеем, а затем накрывать прилегающие края на 25–30 мм лентой из тонких карбоновых нитей и снова покрыть слоем наполнителя, тщательно разгладив заделку шпателем.

Подобная обработка в большинстве случаев не требует последующего выравнивания поверхности. Обшивка принимает монолитную прочность, а возникающие структурные перенапряжения полностью компенсируются свойствами ОСП.

Применение углеволокна в строительстве: армирование и усиление несущих конструкций

Подобный принцип может применяться и при финишном выравнивании оштукатуренных стен акриловой шпаклёвкой. В этом случае углеткань — бесспорный лидер в вопросах придания ударопрочности и стойкости к трещинообразованию. Монтаж выполняется по аналогии со стеклохолстом:

  1. Сперва тонкая сплошная обмазка поверхности.
  2. Затем укладка полотна и его разглаживание.
  3. После чего можно сразу же приступать к финишному выравниванию.

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

Использование углеродной фибры

Повышение прочности несущих элементов зданий, отлитых по месту или фабрично, возможно за счёт добавления углеволокна в жидкий состав наполнителя. Фибру из карбона уже сейчас можно приобрести в достаточно больших количествах, что позволит уменьшить толщину стен, колонн и прочих элементов бетонной конструкции, испытывающих вертикально-осевую нагрузку на сжатие. За счёт этого освобождается достаточно много пространства для структурной изоляции или утепления конструкций.

Читайте так же:
Технология строительства дома из СИП панелей поэтапно

Особенно интересен этот материал будет для любителей свайно-ростверковых фундаментов, где работа карбоновой пряжи полностью наглядна. Столб, сохраняющий прочность на сжатие в 12–15 т с учётом всех рекомендуемых запасов надёжности, имеет толщину около 80 мм. Внутри него всего две нитки полимерной арматуры, а по двум другим сторонам уложены пряди углеродного ровинга.

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

Системы внешнего армирования

Структура, укреплённая карбоновым волокном, настолько прочна, что может применяться даже в качестве опоясывающего армирования для элементов сильно нагруженных конструкций. Начиная от высотного домостроения и заканчивая каркасными сборными конструкциями, внешний пояс армирования предоставляет небывалую устойчивость к эксплуатационным перегрузкам.

Применение углеволокна в строительстве: армирование и усиление несущих конструкций

Суть в том, что сам сердечник элемента, содержащий закладную арматуру, отливается как обычно, но при минимальном защитном слое бетона по сторонам. После снятия опалубки изделие, будь то колонна или армирующий пояс, обматывается слоем углеродного полотна или толстой нитью, а затем заливается пескобетоном с содержанием фибры. Такой подход избавляет от нужды использовать тяжёлый гранитный бетон при полном наследовании его прочностных характеристик. Более того, даже минимальный слой укреплённого углеродом бетона существенно снижает корродирование закладной арматуры.

Применение углеволокна в строительстве: армирование и усиление несущих конструкций

Частным случаем наружного армирования можно назвать оклеивание узлов соединений лоскутами или лентой из углеволокна, углеродной тканью с сопутствующей пропиткой эпоксидными смолами. Такое соединение демонстрирует втрое более высокую прочность, чем обычное, что неоценимо для стропильных систем и в особенности крепления ферм к мауэрлату.

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Применение углеволокна (карбона) в строительстве

беседка из углепластика

Беседка из углепластика

На сегодняшний день с изделиями из бетона и стали успешно соперничают материалы из шнуров, тканей, волокон и лент изготовленных из современных углеводородов. При этом такие материалы обладают небольшой толщиной и весом.

Даже холст толщиной всего в несколько миллиметров, пропитанный отвердевшей смолой по своей прочности превосходит 15 миллиметровый лист фанеры и в пять раз прочнее стали.

Что такое углеродные волокна

ткань из углеволокна

Улеволокно (карбон) представляет собой полимерно-композитный материал, в основе которого лежат углеродные нити. Имеет наибольшую популярность среди других пластиков и композитов. Имея четырёх кратную прочность на разрыв, чем у наилучших марок стали, углеволокно намного легче железа (на 75%) и алюминия (на 30%).

Углеродные нити достаточно ломкие и поэтому из них создают эластичное полотно. А добавление полимерных связующих составов позволяет изготавливать углепластик, совершивший революцию во множестве сфер деятельности человека.

Для чего нужен карбон (углеволокно)

Углеродные волокна представляют собой альтернативу традиционным материалам, например, стали, алюминию, стеклопластику и для строительства легких ферм и каркасных конструкций. Они обладают высокой прочностью, надежностью, возможностью настройки, и имеют малый вес.

углепластик

Углеволокно на данный момент пользуется большим спросом у строителей и ремонтников. Подобная популярность обусловлена высокой прочностью материала. Это качество очень важно при обустройстве внешнего армирования кирпичных, железобетонных и деревянных систем.

Конструкция, оклеенная углеволокном, получает дополнительно до 60 % прочности и до 110 % прочности на сжатие. Хоть и выглядит это не достаточно правдоподобно, все проверки по СНиП и ГОСТ это подтверждают. Поэтому, если собираетесь делать ремонт или занимаетесь строительством, можете в серьез подумать об усилении из карбона.

армирование углеволокном

Усиление прочности конструкции позволяет сократить размеры основания. Углеволокно удерживает на себе значительные нагрузки, самое главное, чтобы было, куда его приклеить. Сокращение необходимого материала за счет использования современного карбона является актуальным мероприятием для отдаленных регионов, куда сложно доставить тяжелые строительные материалы.

Помимо этого углеволокно сейчас используют при ремонте несущих элементов из камня. Путем армирования восстанавливаются балки и опоры бетонных мостов. Как правило, используется карбон в промышленности, но может применяться и в частном строительстве, где нагрузки значительно ниже, а значит, запас прочности будет довольно большим.

Достоинства материала

Многие знают о коррозии сборного железобетона, которую вызывает стальная арматура. При использовании сетки из углеродного волокна вместо стальной арматуры результаты получаются превосходными.

  1. Бетонные стеновые панели можно делать намного тоньше.
  2. Вес панелей становиться намного легче (до 75%).
  3. Не требуется дополнительная теплоизоляция потому, что углеволокно не проводит тепло или холод.
  4. Обладает высокой огнестойкостью.
  5. Этот новый материал уже используется для производства стеновых сендвич панелей.
Читайте так же:
Самый дешевый вариант строительства дома своими руками
Недостатки

Углеродное волокно также имеет недостатки, которые должны быть приняты во внимание при планировании его использования.

Применение углеволокна в строительстве

Немного истории: как появился карбон

Применение углеволокна в строительстве | ИнноваСтрой

На сегодняшний день углерод в том или ином виде востребован практически во всех промышленных отраслях. Особенностью и главным его преимуществом является то, что он способен гармонично дополнять традиционные строительные материалы, будь то стекло, метал, дерево или бетон или же и вовсе заменить их, что весьма выгодно и для человека, и для природы.

Открыт углерод еще в 1880 году Т. Эдисоном в процессе исследования нити лампы накаливания. Благодаря зарубежным производителям и промышленникам углеволокно стало активно применяться в различных отраслях, в том числе и в строительстве. На территории нашей страны последние проекты с использованием углеволокна разрабатывались еще в советские времена, потому сейчас они активно реанимируются инженерами.

Углеволокно: характеристика материала и особенности его использования

Углеродное волокно является продуктом искусственного происхождения и относится к полимерам с композитной структурой. Формируется из тонких нитей (диаметр от 3 до 15 микрон), а нити, в свою очередь, из атомов углерода, которые объединяются в кристаллическую сетку. За счёт физических особенностей атома углерода, кристаллы в сетке располагаются параллельно относительно друг друга. Такое выравнивание является ключевым фактором, который способствует повышенной прочности волокна на растяжение.

Широкое использование углеволокна в аэрокосмической сфере и оборонной промышленности, а также для сооружения зданий обосновано тем, что по твердости материал значительно превосходит металл. Углеволокно в строительстве начали использовать в 1980 году в Калифорнии для укрепления построек, находящихся в сейсмически активной зоне. В отечественном строительстве материал применяется, как правило, в процессе ремонтных работ, но его популярность и сфера использования постепенно растет.

Технические характеристики и плюсы применения в строительстве

Применение углеволокна в строительстве | ИнноваСтрой

Столь продолжительный эксплуатационный срок углеволокна обусловлен такими характеристиками:

  • Отличная адгезия к поверхностям с различной структурой.
  • Высокая устойчивость к коррозийным процессам.
  • Лёгкость и прочность. Благодаря тому, что углеволокно обладает поразительной лёгкостью, его используют в системах армирования, что позволяет снизить нагрузку на фундамент здания.
  • Изоляция от влаги. Поверхность углепластикового волокна является глянцевой, что исключает возможность его реакции с водой.
  • Высокая огнеупорность и ударопрочность.
  • При использовании для армирования, можно наносить материал в несколько слоёв.
  • Проведение ремонтных работ любого типа, где возможно применение углеволокна, может осуществляться без прекращения эксплуатации самого здания.
  • Является полностью токсически безопасным и экологически чистым.
  • Высокая степень универсальности. Может использоваться при армировании конструкций практически любых конфигураций: на ребристых поверхностях, закругленных и угловых элементах, балочных сегментах рамных конструкций и пр.

Составляющей углеродного волокна является полиакрилнитрит, который предварительно обрабатывается высокой температурой (в пределах 3000° — 5000°С). Учитывая вышеописанные технические характеристики, наиболее частой сферой применения углеволокна в строительстве является внешнее армирование.

При этом волокно пропитывается двухкомпонентной эпоксидной смолой, которая выступает связующим веществом. Монтаж производится аналогично обоям – материал просто наклеивается на поверхность конструкции, которая укрепляется.

Применение углеволокна в строительстве | ИнноваСтрой

Использование именно эпоксидной смолы в качестве связующего вещества обусловлено следующими особенностями материала:

  1. Такая смола имеет высокие адгезивные свойства по отношению к бетонным поверхностям.
  2. Компоненты углеволокна и смолы вступают между собой в химическую реакцию, в результате которой углеводород приобретает жёсткость пластика и становится прочнее стали в 7 раз.

Благодаря таким характеристикам углеволокно занимает лидирующие позиции среди композитных материалов. Прочность материала на разрыв в 4 раза превосходит сталь лучших марок, несмотря на то, что он на 75% легче железа и на 30% алюминия. Удельный вес углеродного волокна относительно низкий, а при нагревании материал расширяется незначительно, что обеспечивает возможность применение углеволокна в различных климатических зонах.

Недостатки углеволокна

Список недостатков карбона короткий, но обязательно должны быть учтены при планировании строительства. Выделяют три основных недостатка:

  1. Углеволокно является хорошим отражателем электрических волн.
  2. Материал отличается высокой стоимостью в сравнении с аналогами.
  3. Изготовление композита более трудоёмкое, чем производство металла.

Применение углеродного волокна в строительстве: основные варианты

Применение углеволокна в строительстве | ИнноваСтрой

Эффективность карбона позволяет успешно применять его для армирования конструкций из дерева, кирпича или железобетона. Согласно СНиП и ГОСТ, сооружение, усиленное таким материалом, становится прочнее на сжатие до 120%, а на изгиб получает еще плюс 65% прочности.

Читайте так же:
Строительство панельного дома своими руками

Помимо такого варианта использования, углеродное волокно также успешно используется для реставрации каменных конструкций, к примеру, балок и опор бетонных мостов. В частном строительстве усиление фундамента или стен посредством карбона придаст сооружению большой запас прочности.

Усиление построек с помощью армирования карбоном необходимо в таких случаях:

  • Конструкция была повреждена, в результате чего её несущая способность снизилась, стали появляться трещины.
  • Изменились условия эксплуатации помещения, возросли нагрузки на него.
  • Планируется постройка здания в сейсмически активной зоне.
  • Для устранения разрушений бетона и коррозийных процессов в арматуре, если постройка долгое время подвергалась агрессивному воздействию внешней среды.

Если углеродное волокно было выбрано на этапе проектирования постройки, как один из компонентов системы внешнего армирования, то в работе следует руководствоваться Сводом правил 164.1325800.2014.

Производя армирование самостоятельно, нужно учитывать, что наклеивание карбона осуществляется в зонах наибольшей нагрузки: как правило, это центральная часть пролета, которая соприкасается с нижней гранью. Для работы с изгибами можно выбрать любой тип материала – ленты, сетки или ламели.

В процессе армирования балок может возникнуть необходимость дополнительного укрепления приопорных зон, что повысит несущую способность всей конструкции при поперечной нагрузке. Для этого используют U-образные хомуты из лент или сеток.

Где следует осуществлять внешнее армирование карбоном

Углеволокно в строительстве может быть использовано для усиления зданий и сооружений из таких материалов:

  1. Камень. Сюда относят столбы, пилоны, кирпичные дома. Углеволокно применимо здесь как в процессе постройки, так и для проведения рементных работ.
  2. Железобетон. Здесь углеродное волокно может быть использовано для гидротехнических построек, мостов, паток архитектуры.
  3. Металл. Такие сооружения имеют близкий к углеволокну модуль прочности и упругости, но их усиление все равно необходимо, особенно в зонах с неустойчивыми грунтами.

Условия успешного процесса армирования внешних конструкций

Чтобы процесс усиления постройки прошёл максимально эффективно, следует обеспечить ряд таких условий:

  • Надежное сцепление с поверхностью здания. Чем лучше армирующая сетка из углеволокна будет приклеена к конструкции, тем более эффективной будет передача усилий на неё.
  • Отсутствие естественной влаги. Важно обеспечить сухость поверхности, армирование которой будет проводиться.
  • Материалы, используемые в работе (особенно клеевые составы) должны отличаться высоким качеством и отличными характеристиками для обеспечения максимальной эффективности.

Профессиональное внешнее армирование углеволокном

Применение углеволокна в строительстве | ИнноваСтрой

Несмотря на возрастающую популярность использования углеродного волокна, технология его применения остаётся достаточно сложной для домашнего мастера. Потому если вы хотите осуществить строительные или ремонтные работы с таким композитным материалом, то следует доверить это профессионалам. Компания ИнноваСтрой уже много лет успешно осуществляет проекты по возведению объектов разной сложности.

Нашей фирме по силам любые задачи: начиная от проектирования постройки до сдачи готового объекта с отделкой. Что касается углеволокна, то это очень дорогой материал, который требует определенных навыков его монтажа, а также наличие специального оборудования. Для успешного выполнения армирования следует подготовить поверхность и сам композитный материал, правильно осуществить его монтаж (что зависит от типа конструкции), а затем грамотно нанести следующие слои.

ИнноваСтрой готова взяться за весь спектр работ по армированию постройки, а также выполнить ремонтные работы уже готовых сооружений с укреплением их карбоном. Мы работаем в строительной сфере уже не первый год и знаем территориальные особенности каждого региона, а потому сможем рассчитать целесообразное количество материала.

Сотрудничество домов и коттеджей с нами является гарантией таких преимуществ:

  • Мы можем проводить встречи с клиентами удаленно. Данная функция наиболее выгодна, когда у заказчика нет возможности посетить наш офис лично. В таком случае, мы предлагаем связь по Скайпу или посредством другой удобной программы.
  • Приемлемые цены на услуги строительной компании . Стоимость наших работ всегда очень разумна и рассчитывается исходя из определенных критериев.
  • Индивидуальный подход. Каждый клиент очень ценен для нас, потому мы выслушиваем все ваши требования или пожелания по проекту и выполняем работу так, как было согласовано.
  • Широкий спектр предоставляемых услуг. Наш штат имеет квалифицированных специалистов из разных отраслей строительства и отделки помещений.

Убедиться в нашем профессионализме вы можете, связавшись с менеджером компании по телефону. Мы с радостью ответим на все ваши вопросы и предоставим консультацию. Настало время заказать индивидуальный проект дома и получить жилье своей мечты!

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию