Прочные и легкие полимерные композиты сегодня заменили своих предшественников во многих отраслях промышленного производства. И это неудивительно, ведь по своим физическим, механическим, технологическим и иным характеристикам они превосходят традиционные материалы.

Среди армирующих материалов особое место заслуженно занимает углеродное (карбоновое) волокно. Какие свойства углеволокна привлекли к нему внимание?

Ученые из дрезденского Института монолитного строительства решили заменить металлическую арматуру в бетоне углеродистым волокном. Точнее, сплетенным из него текстильным полотном особой решетчатой структуры. В результате был получен материал, буквально по всем параметрам превосходящий все известные сегодня виды бетонов. С намного большей прочностью и меньшей удельной массой.

На данный момент разработано два способа производства углебетонных изделий: на слой смеси укладывается текстиль, заливается тонким слоем бетона, и так далее до получения требуемой толщины, а также традиционный способ заливки в опалубку, при котором используется углеволоконная арматура, напоминающая ставшую уже привычной стеклопластиковую.

Процесс получения графитовых нитей заключается в многоэтапном нагреве полиакрилонитрильных или вискозных волокон в разных средах до стадии обугливания. В результате чего и появляется материал из выстроенных в кристаллическую решетку цепочек атомов чистого углерода. Толщина одной углеродной нити всего 5-10 микрон, то есть тоньше человеческого волоса. Для практического использования такие нити соединяют в жгуты, в каждом из которых может быть до 50 тысяч подобных волокон.

К настоящему времени разработчики уже использовали углебетон для реконструкции исторических зданий в Германии, которые иначе пришлось бы снести. Теперь запросы на срочную реконструкцию и спасение множества железобетонных строений, в первую очередь ветхих мостов, поступают из разных стран мира.

В новом монолитном строительстве углебетон позволяет вместо прежних массивных объектов создавать легкие и прочные конструкции. Уже проведен эксперимент по возведению павильона из сложных элементов искривленной формы толщиной 4 см. Из железобетона такое построить невозможно, да и нужной прочностью оно отличаться не будет. А первый в мире полностью основанный на технологии углебетона дом планируется построить в конце 2019-го – начале 2020 года в Дрездене.

Единственный минус материала – это его высокая стоимость. Однако если учесть, что конструкции из него получаются исключительно прочными, не требующими в течение многих лет ремонта и реконструкции, то этот минус компенсируется долговечностью эксплуатации.

Источник: www.tehnobeton.ru

13.06.2019

Назад к списку