njihova razlika od ostalih, tradicionalnih proizvoda

Bez modernih inovativnih tehnologija nemogu?e je kreirati najnovija rje?enja u oblasti gra?evinarstva, kao i u poslovnoj i stambenoj izgradnji, u obnovi autoputeva. Ranije su ove tehnologije koristile proizvode od ?elika, aluminija, armiranog betona, ali danas ne postoji ni?ta modernije, izdr?ljivije i ekolo?ki prihvatljivije od sinteti?kih kompozitnih proizvoda napravljenih od polimernih spojeva.

U pravilu, sastav kompozitnog materijala uklju?uje dva putovanja komponenti: vezivo (matrica) ili armaturni materijal. Zahvaljuju?i matrici, proizvod dobija odre?eni oblik i fiksira armaturni materijal. Zbog toga je matrica oja?ana i prenosi svoja svojstva na proizvod. Takva kombinacija ovih karakteristika u supstancama zajam?eno stvara fundamentalno novi kompozitni materijal.

Vrsta materijala za oja?anje odre?uje vrste kompozitnih materijala. Prema ovoj karakteristici mogu biti ispunjeni, imati vlaknastu, slojevitu strukturu, a mogu biti i glomazni i skeletni. Svojstva koja odre?eni kompozitni materijal posjeduje zavise od kombinacije fizi?kih, mehani?kih, kemijskih karakteristika koje ?e imati matrica i materijal za oja?anje. Kompozitni materijali su nedavno postali vrlo popularni i vrlo se ?esto koriste u raznim oblastima. To je lako objasniti ?injenicom da ovi materijali imaju niz prednosti koje ih razlikuju od drugih, tradicionalnih proizvoda.

Glavne prednosti kompozitnih materijala uklju?uju svojstva zbog kojih sinteti?ki materijali imaju ve?u ?vrsto?u i otpornost na deformaciju, kidanje, kompresiju, smicanje i uvijanje. Osim toga, polimerni sinteti?ki materijali su lak?i, pogodni za transport i ugradnju. Istovremeno, postoji dobra prilika da se optimizuju i tro?kovi ovih pozicija.

Kompozit je otporan na hemijsko djelovanje agresivnog okru?enja, ni padavine ga ne?e o?tetiti. Materijal se ne boji naglih temperaturnih promjena, mo?e se efikasno koristiti u razli?itim temperaturnim uvjetima pod nepovoljnim klimatskim uvjetima. Pored svega navedenog, mo?emo re?i da je ovaj materijal potpuno bezbedan za okolinu i da u potpunosti ispunjava sve ekolo?ke zahtjeve.

Karakteristike kompozita.

Kompozitni materijali imaju svoje karakteristike koje ih vrlo povoljno izdvajaju me?u tradicionalnim gra?evinskim materijalima. Novi materijali nastaju zahvaljuju?i prirodnoj ?elji programera da pobolj?aju karakteristike objekata koji su trenutno u funkciji, kao i onih koji se pu?taju u rad. Ove tehnologije, kojima graditelji savladavaju, pru?aju novu priliku za razvoj modernijih konstrukcija i tehnologija. Jedna od najupe?atljivijih manifestacija karakteristika razvoja polimernih materijala je ?injenica da se kompozit vrlo ?iroko koristi u razli?itim oblastima gra?evinarstva.

Kompozitni materijali se s pravom mogu nazvati sirovinama za izgradnju dvadeset prvog stolje?a. Imaju najve?a fizi?ka i mehani?ka svojstva pri maloj gusto?i. Ja?i su od ?elika i aluminijskih legura.

Kompozitni materijali su slo?ene heterogene (heterogene) strukture koje nastaju kombinacijom armaturnih elemenata sa izotropnim vezivom. Oja?avaju?i element mo?e biti u obliku tankog vlakna, konca, kudelje ili tkanine, osigurava fizi?ka svojstva ovog materijala, koji je garantirano ?vrst i krut u smjeru orijentacije vlakana, a matrica ?e osigurati integritet strukturu. Postoje?i kompozitni materijali imaju specifi?nu ?vrsto?u i krutost u smjeru armature, a ta brojka mo?e biti vi?e od 4 puta ve?a od ?elika, aluminijske armature i proizvoda od legura titana.

Uz pomo? vanjskog optere?enja na materijal u trenutku uni?tenja odre?uje se ?vrsto?a konstrukcije. Krutost ili modul elasti?nosti su karakteristike materijala koje odre?uju pomicanje konstrukcija pod utjecajem vanjskog naprezanja. Ova karakteristika je direktno proporcionalna fenomenu gubitka stabilnosti konstrukcije, u trenutku kada razvija varijabilne vrijednosti i postoji veliko optere?enje na temelju. U takvim trenucima, nose?a konstrukcija mo?e biti uni?tena. Specifi?na ?vrsto?a i specifi?na krutost je omjer grani?nog naprezanja i modula elasti?nosti prema gusto?i materijala. Sa ve?im specifi?nim svojstvima materijala, struktura ?e biti lak?a i ja?a, a prag izvijanja je mnogo ve?i.

Za oja?avanje materijala u pravilu se koriste vlakna visoke ?vrsto?e od stakla, bazalta, aramida, ugljika, bora, organskih spojeva, kao i metalna ?ica i brkovi. Ove komponente za oja?anje mogu se koristiti u obliku monofilamenta, konca, ?ice, kudelje, kao i tkanine ili mre?e.

U kompozitnom materijalu, matrica je najva?nija komponenta, zahvaljuju?i kojoj je osiguran integritet sastava, fiksiran je njegov oblik i lokacija armaturnog vlakna. Zahvaljuju?i materijalu matrice mogu?e je osigurati optimalan na?in izrade elemenata, kao i odabrati odgovaraju?i nivo radne temperature kompozita, otpornosti na hemijske iritanse, pona?anja kompozita pod uticajem padavina i visoke ili niske temperature.

Matrica mogu biti materijali od epoksida, poliestera i nekih drugih termoreaktivnih, polimernih i termoplasti?nih materijala. U kompozitnim materijalima s vlaknastom strukturom, naprezanje koje nastaje pod utjecajem vanjskih optere?enja percipira vlakna visoke ?vrsto?e. Oni tako?er pru?aju ?vrsto?u konstrukcije u smjeru armiranja. Zbog usmjerenosti svojstava kompozitnih materijala, oni imaju odli?ne kvalitete. Kompozitni materijali se mogu koristiti za stvaranje struktura sa prethodno odre?enim svojstvima koja najbolje odgovaraju specifi?nostima i svojstvima rada. Zbog raznovrsnosti vlakana i materijala za matricu, kao i sheme po kojoj se odvija proces armiranja pri stvaranju kompozita, mogu?e je namjerno kontrolirati ?vrsto?u, krutost, razinu radne temperature, kemijsku otpornost i druga svojstva.

?iroke mogu?nosti tehnolo?kog procesa za proizvodnju materijala razli?itih oblika odre?uju ?irok spektar kompozitnih materijala koji se mogu izraditi. U skladu sa svim tehnologijama, potrebno je koristiti posebne jedinice i opremu, alate i druge ma?ine. Ovom tehnikom armaturne ?ipke se mogu savijati u razli?itim smjerovima za najneobi?nija konstrukcijska rje?enja.

U ovom odeljku mo?emo detaljno razmotriti ?ta se koristi za proizvodnju kompozitnih materijala, koje vrste armaturnog materijala i matrice se mogu koristiti, kao i koje vrste tehnologija se koriste u proizvodnji.

Kompozitni materijali i tehnologije.

Materijali za oja?anje kompozita:

		1. Fiberglass. U tehnologiji proizvodnje kompozitnih materijala koriste se materijali za oja?anje poput stakloplastike. Ovaj materijal je derivat stakla otopljenog ekstruzijom. Tokom procesa proizvodnje, rastopljene niti prolaze kroz filtere za predenje, koji postaju veoma ?vrsti. Ovaj materijal, za razliku od staklenih proizvoda, ne lomi se, ne lomi, ali u isto vrijeme ostaje vrlo izdr?ljiv i omogu?ava proizvodnju tkanina i kablova od njega za razli?ite namjene. Po pravilu se vrlo ?esto i ?iroko koristi u izgradnji ku?a, temelja za kapitalnu izgradnju, kao i rekonstrukcije autoputa. Fiberglas se tako?e koristi za toplotnu izolaciju fasada, kao i za zvu?nu izolaciju. Stakloplastika se tako?e redovno koristi za zavr?ne i konstrukcijske materijale, kao ?to su armatura od fiberglasa, paneli za oblaganje, plo?e, plo?ice od fiberglasa. Ovaj materijal je otporan na vatru, tako da je siguran za svako okru?enje, kako poslovno tako i stambeno. Ako uporedimo stakloplastike s konvencionalnim materijalima, onda je kompozit povoljno u odnosu na cijenu. Ova tehnologija omogu?ava proizvodnju materijala sa specifi?nom ?vrsto?om ve?om od ?elika. I tako?er je vrlo va?no da se stakloplastici mo?e dati apsolutno bilo koji oblik.
		2. Bazaltna vlakna. Jo? jedan vrlo popularan materijal za proizvodnju kompozita je bazaltno vlakno, koje se pravi od stijena koje su po dizajnu sli?ne bazaltu, bazanitu i gabradiabazu. Koriste se i kombinacije ovih materijala. Ovo vlakno se proizvodi u specijalnim pe?ima na visokoj temperaturi. Materijali se tope i slobodno prolaze kroz poseban izlaz. Bazaltna vlakna mogu biti dvije vrste - klamerica i kontinuirana, a razlike izme?u ove dvije vrste su u svojstvima samog materijala. ?iroko se koristi u proizvodnji filtera. Ovaj materijal ima lako?u i ?vrsto?u, zbog ?ega se uspje?no koristi za armiranje betonskih konstrukcija. Bazaltno vlakno se koristi u gra?evinarstvu, zahvaljuju?i ?emu konstrukcija zna?ajno pobolj?ava svoje kvalitete u pogledu udarne ?vrsto?e, otpornosti na mraz i vodootpornosti konstrukcija. Bazaltno vlakno se koristi za izradu termoizolacije i za?tite od po?ara, bazalt-plasti?ne armature, punila za filtere sa ultra finim ?i??enjem, mje?avine za betonsku armaturu, izolaciju raznih ma?ina koje rade u nepovoljnim vremenskim uvjetima i na vrlo niskim temperaturama. Od ovog materijala izra?uju se bazaltne prostirke i plo?e od vlakana koje se kasnije koriste za oblaganje cjevovoda. Glavne prednosti proizvoda od bazaltnih vlakana su svojstva kao ?to su visoka hemijska otpornost, mala te?ina i vrlo povoljna cijena. Porozna struktura bazaltnog vlakna ne inhibira propusnost, a vlakno napravljeno od bazaltnih vlakana ne korodira i nema katodni u?inak, za razliku od metalnih proizvoda.
		3. Uglji?na vlakna. Uglji?na vlakna se tako?er koriste u proizvodnji kompozitnih materijala. Ovaj materijal je tvar koja sadr?i samo karbonatni ugljik. Ovaj materijal, koji je prvi napravio i patentirao Thomas Edison krajem 19. vijeka, je super-jak element koji se mo?e dobiti metodom obrade organskih vlakana na visokim temperaturama. Proizvodnja kompozitnih materijala od uglji?nog karbonata je vrlo slo?en proces koji se odvija na slo?en na?in. Nakon ?to se materijal potpuno o?vrsne i grafitizira, koli?ina ?istog ugljika u vlaknima bit ?e oko 99%. Uglji?ni kompoziti se uglavnom koriste u proizvodnji fragmenata aviona, kao i ure?aja koji do?ivljavaju stalna velika optere?enja. Ovaj materijal se topi na vrlo visokoj temperaturi, pa se uspje?no koristi za toplinsku izolaciju u proizvodnji vakuumskih pe?i. Pored toga, karbonski kompozit ima sposobnost da efikasno apsorbuje elektromagnetne talase, ?to se ?iroko koristi u radiotehnici. Uglji?na vlakna imaju izuzetno visoku hemijsku otpornost. Koristi se u proizvodnji svemirskih letelica, supersoni?nih letelica, delova trka?ih automobila, ekrana koji apsorbuju elektromagnetne talase, kao i za proizvodnju profesionalne sportske opreme. Upore?uju?i karbonska vlakna s tradicionalnim materijalima, materijal nove tehnologije je lagan i ?vrst, ?to ga ?ini zamjenom za bilo koju plastiku ili metal.
		4. Aramidna vlakna. Aramidna vlakna se tako?er vrlo ?esto koriste u proizvodnji kompozitnih materijala. Ponekad se naziva i kevlar. To je izdr?ljiv sinteti?ki materijal koji se dobiva od kopolimernih niti zagrijavanjem na petsto stupnjeva. Ovaj materijal ima nekoliko varijanti kao ?to su para-aramidna i meta-aramidna vlakna. Potonji imaju vrlo visoku otpornost na toplinu, pa se mogu koristiti za izradu dodataka u odje?i. Aramidna vlakna se ?iroko koriste u mnogim industrijama. Kombinuju lako?u i snagu. Koriste se za projektovanje vazduhoplovnih vozila, delova trka?kih automobila, kao i za proizvodnju kombinezona i opreme za trka?ke, vojne, vatrogasne i druge posebne oblasti. Tako?e je va?no da se aramid koristi za proizvodnju pancira, omota?a kablova, kablova za te?ke uslove rada, vatrootporne ode?e i oja?anja automobilskih guma. Ovaj materijal ima veoma visok nivo vla?ne ?vrsto?e, kao i visoku hemijsku otpornost i visoku ta?ku topljenja. Zahvaljuju?i ovim kvalitetama, aramidno vlakno prakti?ki nema analoga, ?to omogu?ava proizvodnju rovinga od njega. Oni su snopovi sastavljeni od niti ovog vlakna. Rovingi mogu varirati po gusto?i ili debljini, zavisi od broja niti vlakana u snopu, pre?nika konca, vrste sirovine od koje se proizvodi.

Na osnovu gore opisanih vlakana proizvode se rovingi. Roving- je snop sastavljen od niti kontinuiranih vlakana. Rovingi se razlikuju po: gusto?i ili debljini - broju niti vlakana u snopu, pre?niku jednog navoja, vrsti sirovine od koje se proizvode, vrsti maziva i namjeni. Oni imaju svoju glavnu oznaku u teksima ("tex") - to je te?ina 1 kilometra rovanja u gramima. Rovingi se isporu?uju u kolutima ili koturima hermeti?ki upakovanim u film.

		Stakleni roving je kontinuirani pramen tkan od staklenih vlakana. Za ozna?avanje debljine rovinga, koja ovisi o tome koliko niti sadr?i, koristi se vrijednost tex (“tex”). U osnovi, roving se proizvodi na posebnim jedinicama za namotavanje trske, koriste?i odvojene niti od fiberglasa. Gotovi stakleni snop propisan je posebnim termoplasti?nim ljepilom, koji se naziva lubrikant. Stakleni roving se mo?e koristiti za izradu okova, raznih profila, kao i rotacionih cilindara, cevi, rezervoara, koji se mogu koristiti za skladi?tenje i transport hemikalija. Roving se mo?e koristiti kao oja?avaju?i materijal. Zbog ?injenice da je cijena za njega vrlo pristupa?na, materijal je lagan i plasti?an, vrlo se ?esto koristi u zavr?nim radovima i dekoraciji fasada. Tako?e, roving se koristi za punjenje plastike, izradu pultrudiranih profila, gra?evinske armature, armiranje termoplastike, kao i za proizvodnju fiberglasa, pobolj?anje kvaliteta asfalt betonskih kolovoza, kao i za izradu cijevi i kontejnera koji se koristi se pod visokim pritiskom. Proizvodi na bazi staklenog rovinga imaju brojne prednosti. Prije svega, to je pristupa?na cijena, visoka ?vrsto?a, sigurnost, otpornost na nepovoljne uvjete, otpornost na o?te?enja i mo?e se koristiti kao toplinski izolacijski materijal dugo vremena.
		Basalt Roving je, zapravo, snop u kojem su ravnomjerno razvu?ene ?vrste bazaltne niti. Za izradu niti, grubi bazaltni lomljeni kamen se drobi, prosijava, pere i su?i. Nakon toga se ovaj sastav ubacuje u rekuperativne pe?i za topljenje, gdje se mrvica zagrijava na 1500 stepeni. Sastav se po?inje topiti i te?i u hranilicu, nakon ?ega ulazi u hranilicu za predenje, odakle se izvla?i pomo?u posebnog ure?aja koji formira neprekidne niti. Metoda predenja odre?uje da li ?e roving biti jednomotani s ravnim nitima ili presavijeni. Visoka ?vrsto?a i otpornost tvari na agresivno okru?enje omogu?ava kori?tenje rovinga u proizvodnji cijevi za transport kemikalija, plinova na visokim temperaturama i goriva i maziva. Roving na bazi bazalta se tako?e koristi za proizvodnju tkanina i preprega, gra?evinske armature, armiranje plasti?nih i betonskih proizvoda, za izradu krovnih instalacija i oblo?nog materijala, u proizvodnji termoizolacionih prostirki, za pobolj?anje asfaltnih kolovoza u gra?evinarstvu i radovi na rekonstrukciji puteva.
		Karbon roving je pramenovi tkani od ?vrstih karbonskih vlakana. Vlaknasti filamenti koji su dio materijala imaju vrlo mali promjer, do 15 mikrona, zbog ?ega vu?a ima vrlo visoku vla?nu ?vrsto?u. Tako?e, materijal je veoma lagan. Tokom proizvodnje se zagrevaju na 1700 stepeni, hemijski obra?uju, zbog ?ega dolazi do karbonizacije. Rovingi se prodaju u koturovima i moraju se ?uvati na suvom mestu. Karbon roving se mo?e koristiti na gradili?tima, brodogradnji i proizvodnji aviona. Visoka mehani?ka svojstva rovinga omogu?avaju laminiranje i oja?avanje sistema koji sadr?e epoksidnu, vinilnu i poliestersku smolu. Rovings, koji sadr?e ugljeni?ne filamente, koriste se u medicinske svrhe, u gra?evinarstvu, elektrotehnici, proizvodnji aviona i raketnoj nauci, u naftnoj industriji, svemirskoj industriji i u proizvodnji sportske opreme. Prednosti karbonskog rovinga su o?igledne - u odnosu na tradicionalno kori?tene materijale, ima visoku vla?nu ?vrsto?u, ne hr?a i podnosi ekstremno visoke temperature. Uglji?na vlakna, koja su dio snopa, mogu uhvatiti alfa ?estice, a njihova svojstva omogu?uju stvaranje be?avnih proizvoda slo?enih oblika.

Vrste kompozitnih veziva. Kompozitne matrice:

1. Epoksidno vezivo.

Kompozitna veziva i matrice mogu biti raznih vrsta. Vrlo ?esto se koristi epoksidno vezivo koje se formira od tvari epoksidne grupe. Ovaj materijal ima trodimenzionalnu strukturu koja je otporna na otopine alkalija, kiselina i halogena. Epoksidno vezivo se ?iroko koristi u raznim industrijama. Koristi se za lijepljenje raznih vrsta armaturnih elemenata i dobivanje visokokvalitetnog kompozitnog materijala. Tako?e, koristi se kao sredstvo za zaptivanje elektronskih ure?aja, raznih plo?a i drugih ure?aja. Ovo vezivo ima ?iroku primenu u gra?evinarstvu, kao i za ku?ne potrebe.

2. Poliimidna veziva.

Ni?ta manje poznato i popularno je poliimidno vezivo. Ove tvari pripadaju klasi materijala otpornih na toplinu koji imaju slo?enu strukturu s velikim brojem veza izme?u ?estica. Zbog toplotne otpornosti ovih ?estica, ovaj materijal se koristi kao vezivo u sistemima termi?ke za?tite svemirskih letelica, u raketnoj industriji, kao i mnogim drugim proizvodima koji se koriste na agresivno visokim temperaturama. Prilikom odabira ove vrste veziva potrebno je uzeti u obzir faktor toksi?nosti ovog materijala, vrlo visok nivo viskoznosti pri normalnim temperaturama, prili?no visoku cijenu, koja je povezana s dugim proizvodnim procesom.

3. Poliestersko vezivo.

Poliesterska veziva su proizvod koji je nastao polimerizacijom estera sa zasi?enim ?esticama. Posebnost ove supstance je u tome ?to sadr?i visok procenat stirena koji nastaje tokom procesa polimerizacije. To mo?e dovesti do dvije negativne karakteristike ovog materijala - osim porozne strukture, mo?e biti i toksi?an. Me?utim, ova veza je jeftinija od epoksidnog veziva, a ima ni?i viskozitet i lak?e se nanosi.

4. Fenol-formaldehidno vezivo.

Fenol-formaldehidno vezivo karakteri?e ?injenica da nivo radne temperature mo?e biti veoma visok. Tako?er, va?no je da je ovaj materijal vrlo pristupa?an, jer je nusproizvod sinteze naftnih derivata. Ima dobru fluidnost, tako da se mogu dobiti proizvodi razli?itih konfiguracija. Kori?tenjem ovog veziva mo?e se dobiti dobro impregniran armaturni element u kompozitnom materijalu.

5. Ugljeno vezivo.

Uglji?no vezivo ?e omogu?iti proizvodnju proizvoda s vrlo visokim fizi?kim i mehani?kim svojstvima. Njegov koeficijent linearnog termi?kog ?irenja je ?10-7-10-8; koeficijent toplotne provodljivosti do 1000 W/m.K; modul elasti?nosti E?600 GPa. Ova supstanca tako?e ima odli?na elektri?na svojstva, kao i visoku hemijsku inertnost. Ova veza se koristi u procesu proizvodnje blokova mlaznica motora, plo?ica otpornih na toplinu, kao i u elementima elektrotehnike.

6. Cijanat-eter vezivo.

Vezivo od cijanatnog estra ima visoku otpornost na zra?enje, varijabilna mehani?ka svojstva koja zavise od vremena obrade, kao i nisku apsorpciju vlage i nisku dielektri?nu konstantu. Osim toga, veziva cijanatnog estera su vrlo otporna na temperaturne promjene, ?to u drugim materijalima mo?e uzrokovati mikropukotine, a zatim i dezintegraciju tvari. Zbog ovih svojstava, cijanat eter se ?iroko koristi u kompozitnim materijalima za svemirsku industriju. Supstanca se koristi za proizvodnju reflektora, obloga, antena, reflektora, kao i dimenzijski stabilnih prostornih struktura.

GELCOATS Za oblaganje kompozitnih materijala koriste se modificirane smole koje se nazivaju gelcoats. Izra?uju se od poliestera ili epoksidne smole, tako da ?e kompozit imati glatku sjajnu povr?inu. Nano?enje gelcoata mora se vr?iti pi?toljem za prskanje, ?to garantuje ujedna?en sloj, bez lju?tenja. U procesu formiranja dijela ?esto se koristi poseban gelcoat tipa matrice koji se mo?e nanositi u debljem sloju. Proizvodi od fiberglasa su u pravilu premazani ovom smolom, ?to stvara dodatnu za?titu i produ?ava vijek trajanja materijala. Tako?e, uz pomo? gelcoata, povr?ina se farba u ?eljenu boju.

Informacije o tehnologijama za proizvodnju kompozitnih materijala mo?ete pro?itati

Gra?evinska industrija se stalno razvija, otvaraju se nova gradili?ta, grade se razni objekti.

Kompozitni materijali postali su sastavni dio ovog podru?ja, sada je te?ko zamisliti velike gra?evinske radove bez upotrebe kompozita.

Otporan, lagan i izdr?ljiv, ima zna?ajne prednosti u odnosu na prirodne materijale koji su te?ki i nemaju zna?ajnu sposobnost promjene oblika.

Kompozitni materijali u gra?evinarstvu

Postoje razli?ite vrste kompozitnih materijala, razlikuju se po svom sastavu i svojstvima. Naj?e??i i najtra?eniji u gra?evinarstvu, na primjer, su takve vrste kao ?to su sendvi? paneli, plo?e od karbonskih vlakana, laminirani materijali, tekstoliti, stakloplastike. Svi oni imaju visoke performanse i dekorativni u?inak.

Kompozit se koristi ne samo u izgradnji stambenih zgrada. Te?ko je zamisliti most ili branu gdje se ne bi koristili paneli od karbonskih vlakana. Razli?iti arhitektonski elementi, kao ?to su lukovi ili kupole, tako?er se ?esto stvaraju kori?tenjem kompozitnih materijala. Ovo je korisno za programere, jer im omogu?ava zna?ajne u?tede u izgradnji konstrukcija, monta?i, skladi?tenju i transportu materijala, dok pouzdanost, kvaliteta i druge karakteristike budu?eg objekta ne trpe ni na koji na?in.

Dizajneri koriste kompozit u modeliranju. Originalne boje, mogu?nost stvaranja neobi?nih bizarnih oblika - sve se to mo?e vidjeti ako pogledate sve vrste kompozitnih materijala na www.hccomposite.com. S takvim resursima mo?ete stvoriti zaista neobi?ne arhitektonske strukture koje ?e tako?er biti pouzdane i izdr?ljive.

Vrste, karakteristike i svojstva

Svi kompozitni materijali izra?eni su prema sli?noj strukturi - imaju oja?avaju?u tvar i matricu. Armatura je ono ?to materijalu daje fizi?ka i hemijska svojstva, njegova je osnova. A matrica daje proizvodu oblik, fiksiraju?i armaturu na odre?eni na?in.

Mogu se identificirati neki primjeri naj?e??ih kompozita u gra?evinarstvu:

• Beton. Njihova matrica mo?e biti i tradicionalna, cementna, i stvorena na bazi novih tehnologija - polimera. Postoji ogromna raznolikost betona, razlikuju se po svojstvima i opsegu - od obi?nog do dekorativnog. Moderni betoni po svojoj ?vrsto?i su bliski metalnim konstrukcijama.
• Organoplasti?ni kompoziti. Njihovo glavno punilo su sinteti?ka vlakna, a povremeno se koriste i prirodni materijali. Matrica je obi?no razli?ite smole. Organoplastika je prili?no lagana, dobro dr?i udar, odolijeva dinami?kim optere?enjima, ali u isto vrijeme ne podnosi istezanje i savijanje. Drveni kompozitni materijali tako?er spadaju u organoplastiku prema klasifikaciji.
• Plastika oja?ana staklenim vlaknima oja?ana je staklenim vlaknima, a specijalne sinteti?ke smole ili termoplasti?ni tipovi polimera koriste se kao matrica za formiranje za njihovu proizvodnju. Materijal ima stabilnost, ?vrsto?u, nisku toplinsku provodljivost, ali istovremeno slobodno prenosi radio signale.
• CFRP su kombinacija ugljikovodi?nih vlakana i raznih polimera. Imaju ve?u elasti?nost od fiberglasa, lagani su i prili?no ?vrsti.
• Tekstoliti su slojeviti materijali oja?ani tkaninama na bazi razli?itih vlakana. Prekriva?i-platne su prethodno impregnirane smolom, a zatim presovane na visokotemperaturnom re?imu, ?ime se dobija sloj spreman za upotrebu. Budu?i da punila mogu biti vrlo razli?ita, svojstva se tako?er zna?ajno razlikuju.

Prednosti, nedostaci i primjena

Budu?i da su kompoziti prili?no efikasni, upotreba u gra?evinarstvu je prili?no ?esta zbog niza prednosti ovih materijala.

• Proizvodi su vrlo izdr?ljivi, neke vrste kompozitnih materijala, na primjer, stakloplastike, mogu se natjecati s metalom u svojoj snazi. Istovremeno su fleksibilni i dobro podnose razli?ite uticaje.
• Kompoziti se razlikuju po svojoj lako?i, u odnosu na analogne. Lagane grede od stakloplastike mnogo su pogodnije za izradu stropova u velikim prostorijama od metalnih. Rezultiraju?i dizajn ne?e izgubiti snagu i kvalitetu, ali zahtijeva mnogo manje napora tijekom instalacijskih radova.
• Materijali su vrlo otporni na agresivna okru?enja, pa se mogu koristiti ne samo za unutra?nje konstrukcije, ve? i za vanjske, izlo?ene sun?evoj svjetlosti, padavinama i naglim promjenama temperature.
• Hemijski reagensi se ne boje kompozitnih materijala, pa se mogu koristiti, na primjer, za izgradnju skladi?ta u kojima ?e se skladi?titi hemikalije.
• Zahvaljuju?i novim tehnologijama, moderni kompoziti prestali su biti opasni od po?ara, ne dopu?taju ?irenje plamena, prakti?ki ne pu?e i ne ispu?taju opasne otrovne tvari.

Kompoziti imaju ne samo prednosti, ve? i nedostatke koji ometaju njihovu distribuciju na gra?evinskom tr?i?tu.

• Visoka cijena je glavni problem kompozitnih materijala. Njihova proizvodnja zahtijeva posebne sirovine i modernu opremu, pa su gotovi proizvodi prili?no skupi.
• Materijali su higroskopni, odnosno lako upijaju vlagu, ?to dovodi do daljnjeg uni?tavanja. Zbog toga se u toku proizvodnje moraju dodatno oja?ati za?titnim sredstvima otpornim na vlagu.
• Neki kompozitni materijali imaju nisku mogu?nost odr?avanja, ?to pove?ava tro?kove njihovog rada.

Kompozitni materijali, kao i svaki drugi, imaju svoje prednosti i nedostatke.

Koliko ?e biti opravdana upotreba kompozita? Zavisi od konkretnih ciljeva, uslova, ukupnog bud?eta. Me?utim, moderna tehnologija omogu?ava pronala?enje novih oblika i vrsta takvih materijala, pa ?e mo?da u budu?nosti oni postati jeftiniji i ?e??i, te dobiti pobolj?ane karakteristike.

Cement od staklenih vlakana odnosi se na anorganske kompozitne gra?evinske materijale.

Kompozitni materijali na anorganskoj osnovi dugo se uspje?no koriste u gra?evinarstvu i dekoraciji.

Staklo se ?iroko koristi za proizvodnju neorganskih kompozita.

Ova vrsta materijala ima nekoliko prednosti u odnosu na organske kompozite:

• dug radni vek;
• sigurnost od po?ara i nezapaljivost;
• ekolo?ka ?isto?a i sigurnost.

Ovakva svojstva su uvijek va?na za oblast gra?evinskih materijala. Osim toga, va?na karakteristika kompozitnih materijala je niska potro?nja materijala uz visoku ?vrsto?u proizvoda.

Optere?enje temelja, greda, potpornih stupova zgrada mo?e se smanjiti smanjenjem mase konstrukcije i ogradnih konstrukcija.

Od kompozita je mogu?e graditi tankozidne konstrukcije.

Kompozitni materijal je nezamjenjiv u proizvodnji oblo?nih plo?a sa efektivnim izolacijskim slojem.

Fiberglas cement ima slo?en sastav; staklena vlakna i cementna matrica su kombinovani u strukturi ovog kompozitnog materijala.

Korisne tehni?ke karakteristike cementa od staklenih vlakana uklju?uju:

• visoka ?vrsto?a na zatezanje i savijanje;
• otpornost na pukotine;
• niska vodopropusnost;
• niske stope deformacija skupljanja;
• visoka otpornost na vatru.

Fiberglas cement ne zahtijeva specijalnu opremu za strojnu obradu, dobro je pogodan za se?enje i bu?enje.

Ravnomjerna raspodjela staklenih vlakana po cijeloj povr?ini popre?nog presjeka materijala glavni je uvjet za dobivanje visokokvalitetnog cementa od staklenih vlakana.

Tokom proizvodnje cementi se oja?avaju na dva glavna na?ina, koji se razlikuju po rasporedu vlakana - usmjeren i kaoti?an.

Kod usmjerenog oja?anja koristi se orijentirana armatura od stakloplastike.

Haoti?no armiranje se obi?no izvodi pneumatskim prskanjem segmenata rovinga i cementnog maltera.

Prosje?ne vrijednosti za karakteristike staklenog vlaknastog cementa proizvedenog na

Portland cement koji koristi GIS otporan na cement, prikazan je u tabeli.

Tehnologija staklene armature omogu?ava bez krute armature, ?to zna?i da je cement od staklenih vlakana pogodan za proizvodnju proizvoda i elemenata slo?enih oblika. Uz pomo? ovog materijala mogu?e je rje?avati nestandardne arhitektonske i in?enjerske probleme, dok je proizvodnja proizvoda olak?ana.

Visoka po?arna sigurnost i otpornost na vatru razlikuje cement od staklenih vlakana od kompozitnih gra?evinskih materijala na bazi polimera.

Osim toga, materijal je otporan na koroziju, nije pod utjecajem biolo?ki aktivnih tvari i drugih negativnih utjecaja okoline.

Materijal ne sadr?i tvari ?tetne po zdravlje, ekolo?ki je prihvatljiv.

Jo? jedno va?no svojstvo cementa od staklenih vlakana su njegova nemagnetna svojstva, jer je oja?an nemetalnim materijalima. Ovaj kvalitet efektivno smanjuje tro?kove utro?ka metala i tro?kove rada u gra?evinarstvu.

Beton oja?an staklenim vlaknima u zavr?noj obradi metroa u Kazahstanu,

Fiberglas cement omogu?uje stvaranje gra?evinskih i arhitektonskih objekata razli?itih presjeka, struktura slo?ene konfiguracije, dok se kvalitet zgrada koje se grade pove?ava.

?vrsto?a plo?a i elemenata od staklenih vlakana ovisi o mnogim faktorima, uklju?uju?i:

• Procenat oja?anja;
• Du?ina armaturnih vlakana;
• Pravac armiranja;
• Primijenjena tehnologija proizvodnje itd.

Izvanredno svojstvo cementa od staklenih vlakana je gubitak ?vrsto?e. Ovaj proces se odvija prili?no brzo tokom prve dvije ili tri godine rada, nakon ?ega se brzina gubitka ?vrsto?e zna?ajno smanjuje, nakon ?ega ?vrsto?a materijala dosti?e stabilne vrijednosti.

Unato? ovom naizgled negativnom faktoru, granica sigurnosti cementa od staklenih vlakana nakon proizvodnje je toliko velika da ?ak i nakon pada po?etnih vrijednosti, njegove karakteristike ?vrsto?e omogu?avaju da se uspje?no koristi u

Prilikom izgradnje temelja za gotovo sve gra?evinske objekte, postizanje smanjenja optere?enja na tlu i ja?anje nosa?a posti?e se ?eli?nom armaturom. Me?utim, ovaj materijal nije samo te?ak, ve? i prili?no skup. Poku?aji pronala?enja ekonomi?nijeg rje?enja doveli su do stvaranja lakih, jakih i kemijski inertnih materijala kompozitnog tipa. Jedna od njih je armatura od fiberglasa. Okove u Ufi mo?ete kupiti od vode?ih proizvo?a?a gra?evinskog materijala.

Za?to je fiberglas bolji od metala

Me?u prednostima fiberglas kompozitnog materijala su ni?a cijena, lako?a transporta kako do gradili?ta tako i na samom gradili?tu, mogu?nost upotrebe u uslovima visokog nivoa podzemnih voda, kao i kada su hemijski agresivni. Oja?anje temelja u Ufi od stakloplastike je isplativije s ekonomske ta?ke gledi?ta i omogu?ava da zgrada traje du?e bez potrebe za ponovnim ja?anjem temelja. Svojstva materijala:

• Duga usluga. Ako metalni okovi slu?e najvi?e 40-50 godina, onda stakloplastike ne reagiraju na vlagu, toplinu, kemikalije, te stoga traju i do 40 godina du?e ?ak iu nepovoljnom okru?enju.
• Materijal je ekolo?ki prihvatljiv, ne ispu?ta otrove, ne reagira na alkalije i kiseline.
• Kompozitni materijal je lako dati bilo koji oblik. Du?ina i ?irina armature mogu biti potpuno razli?ite. To zna?i da u fazi projektovanja mo?ete precizno izra?unati koliko ?e materijala oti?i i ne?e biti dodatnih tro?kova.

Temelj koji se gradi pomo?u armature na bazi kompozita ko?ta u prosjeku dva puta jeftinije. ?ak se i tanke ?ipke mogu koristiti kao armatura.

Prijave

Kompoziti se uspje?no koriste u izgradnji puteva i ?eljezni?kih pruga, podzemnih objekata - trgova?kih centara, parkinga, pje?a?kih prelaza, tunela, kao i ?irokog spektra CSG objekata. Fiberglas se mo?e koristiti i u izgradnji vikend naselja i u izgradnji nuklearnih elektrana. Smanjenje optere?enja temelja, lako?a i jednostavnost proizvodnje materijala i njegove zadivljuju?e karakteristike ?vrsto?e otvaraju sve vi?e novih podru?ja primjene materijala. ?to se ti?e privatne gradnje, savijanje tankih ?ipki armature mo?e se transportovati do gradili?ta ?ak i u putni?kom automobilu. A prilikom izgradnje temelja, ne?ete morati iznajmiti slo?enu specijalnu opremu za zemljane radove.

Razmotrene su brojne oblasti primene PCM-a u gra?evinskoj industriji u Rusiji i inostranstvu, prednosti i nedostaci PCM-a u pore?enju sa tradicionalnim materijalima. Prikazani su trendovi u razvoju proizvodnih tehnologija i upotreba proizvoda kao ?to su kompozitna armatura i kompozitni mostovi. Identificirani su glavni ograni?avaju?i faktori za razvoj tr?i?ta PCM-a za gra?evinske svrhe u Rusiji.

Trenutno, svjetsko tr?i?te do?ivljava porast upotrebe PCM-a u gra?evinskoj industriji. Tako je u 2010. godini obim tr?i?ta polimernih kompozitnih materijala (PCM) u segmentu „gra?evinarstva“ iznosio ~3,1 milion dolara (~17% ukupnog obima). Prema predvi?anjima stru?njaka, obim ovog segmenta ?e se do 2015. godine pove?ati na 4,4 miliona dolara. Upotreba PCM-a u gra?evinarstvu omogu?ava smanjenje mase gra?evinskih konstrukcija, pove?anje otpornosti na koroziju i otpornost na nepovoljne klimatske faktore, produ?enje vremena obrta, popravku i ja?anje konstrukcija uz minimalne resurse i vrijeme. Me?utim, treba napomenuti da je razvoj doma?eg tr?i?ta PCM-a u gra?evinske svrhe, kao i cjelokupnog tr?i?ta PCM-a u cjelini, zna?ajno inferioran u odnosu na svjetsko tr?i?te. Posljednjih godina poduzet je niz mjera usmjerenih na razvoj tehnologija i proizvodnju PCM-a, uklju?uju?i formiranje 2010. godine tehnolo?ke platforme „Polimerni kompozitni materijali i tehnologije“. Jedan od inicijatora stvaranja tehnolo?ke platforme je VIAM, koji je aktivno uklju?en u razvoj kompozitne industrije i formiranje tr?i?ta kompozitnih materijala i srodnih tehnologija u Ruskoj Federaciji, ne samo u segmentu avio industrije, ali iu drugim segmentima, uklju?uju?i gra?evinarstvo.

Kao ?to je gore navedeno, segment „konstrukcije“ zauzima zna?ajan dio tr?i?ta PCM-a. Glavna podru?ja primjene PCM-a su: fitingi i fleksibilne veze; ?ipovi i ograde; sendvi? paneli, profili za prozore i vrata; elementi mostovskih konstrukcija (pje?a?ki mostovi, prelazi, nosivi elementi, elementi ograde, brodski podovi, u?adi); spoljni sistemi oja?anja.

Uzimaju?i u obzir hitnu potrebu za velikom izgradnjom novih i rekonstrukcijom postoje?ih objekata prometne infrastrukture, fokus ovog ?lanka bi?e na podru?jima primjene PCM-a kao ?to su kompozitna armatura i mostovske konstrukcije.

U inostranstvu, masovno uvo?enje kompozitne armature kao armaturnog materijala za izgradnju betonskih konstrukcija po?elo je 80-ih godina pro?log veka, prvenstveno u izgradnji mostova i puteva. U Sovjetskom Savezu istra?iva?ko-razvojni rad na razvoju i upotrebi kompozitne armature zapo?eo je 50-ih godina pro?log stolje?a. Godine 1963. u Polocku je pu?tena u rad radionica za probnu proizvodnju armature od stakloplastike, a 1976. godine u NIIZhB i ISiA razvijene su "Preporuke za prora?un konstrukcija s armaturom od stakloplastike". Tako su nau?ne i tehni?ke osnove za proizvodnju kompozitne armature stvorene jo? u Sovjetskom Savezu. Kompozitna armatura na bazi kontinuiranog vlaknastog punila i polimerne matrice ima niz zna?ajnih prednosti u odnosu na ?eli?nu armaturu (uklju?uju?i i ona s antikorozivnim premazom), uklju?uju?i nisku gusto?u (4 puta lak?a od ?elika), visoku otpornost na koroziju, nisku toplinsku provodljivost , dielektri?na svojstva , ve?a ?vrsto?a. Mala gustina i visoka otpornost na koroziju i hemikalije posebno su va?ni u izgradnji saobra?ajne infrastrukture (putevi, mostovi, nadvo?njaci), priobalnih i lu?kih objekata.

Posljednjih godina do?lo je do naglog porasta interesa za proizvodnju kompozitne armature namijenjene za armiranje betonskih gra?evinskih konstrukcija u Rusiji. Kao oja?avaju?e punilo u armaturi mogu se koristiti staklena vlakna, kontinuirana bazaltna vlakna i karbonska vlakna. Naj?e??i na?in proizvodnje kompozitne staklo- ili bazalt-plasti?ne armature je pultruzija spunbondom (iglotruzija, plantruzija). Me?u doma?im proizvo?a?ima staklenih i bazalt-plasti?nih armatura su Biysk Fiberglass Plant LLC, Galen LLC, Moscow Composite Materials Plant LLC i mnogi drugi. CFRP armaturu proizvodi HC "Composite". U tabeli. 1 i 2 prikazane su karakteristike doma?e i strane kompozitne armature.

Tabela 1

Karakteristike ruske kompozitne armature

tabela 2

Karakteristike strane kompozitne armature

Mo?e se vidjeti da ruski uzorci kompozitne armature nisu inferiorni u pogledu karakteristika stranim analozima. Me?utim, kompozitna armatura se jo? uvijek ne koristi u gra?evinskoj praksi u Ruskoj Federaciji. Jedan od razloga za to je, prema mi?ljenju autora, nedovoljna regulatorna i tehni?ka baza koja reguli?e proizvodnju i upotrebu kompozitne armature. Iako su proizvo?a?i okova obavili zna?ajan posao, doprinose?i brzom stvaranju GOST-a za kompozitne armature, potrebno je razviti niz standarda i preporuka za dizajnere i graditelje. Pore?enja radi, u SAD-u je Betonski institut (ACI) 2012. godine izdao tre?e izdanje vodi?a za projektovanje, prvi put objavljeno 1999. godine, dok su doma?e preporuke za prora?un konstrukcija sa armaturom od stakloplastike razvijene 1976. godine. Osim toga, aktivniju upotrebu kompozitne armature ometa malo iskustvo u radu s njom, kako graditelja tako i dizajnera i arhitekata.

Trenutno se mogu razlikovati dva glavna trenda u razvoju tehnologije proizvodnje kompozitne armature u inostranstvu: upotreba dvoslojne armature s kompozitnom jezgrom oja?anom kontinuiranim vlaknima i vanjskom ljuskom oja?anom isjeckanim vlaknastim punilom, te razvoj proizvodnje armature. tehnologije koje koriste termoplasti?nu polimernu matricu. Kao primjer, razmotrite razvoj Composite Rebar Technology Inc. i Plasticcomp LLC. Prvi razvoj Univerziteta Oregon je ?uplja kompozitna armatura i metoda za njenu proizvodnju. Kompozitna armatura uklju?uje ?uplju jezgru koja se sastoji od termoreaktivne smole oja?ane kontinuiranim vlaknima i vanjski sloj - ?koljku koja se sastoji od smole oja?ane sjeckanim vlaknima. Vanjski omota? je kemijski i fizi?ki pri?vr??en za jezgro u jednom od koraka kontinuiranog procesa. Vanjski i unutarnji promjer armature, njihov omjer, kao i sastav vanjske ljuske mogu se mijenjati u prili?no ?irokom rasponu, ?to pru?a zna?ajne mogu?nosti za prilago?avanje proizvoda potrebama ?irokog spektra potro?a?a. Me?u prednostima takve kompozitne armature vrijedi istaknuti mogu?nost kori?tenja ?upljine unutar jezgre za polaganje elektri?nih ili opti?kih kabela i postavljanje senzora stanja strukture; mogu se koristiti i za dovod rashladne teku?ine i na taj na?in stvoriti nezamrzavanje raspon mosta. Prisutnost ?upljeg jezgra omogu?it ?e me?usobno povezivanje dijelova armature, ?to ?e tako?er pro?iriti na?ine njegove primjene. Spoljni sloj, oja?an usitnjenim vlaknima, ?titi jezgro od mehani?kih o?te?enja tokom transporta i upotrebe, a tako?e spre?ava prodiranje vlage u jezgro armature.

Drugi razvoj Plasticomp doo je tehnologija za proizvodnju kompozitne armature pomo?u termoplasti?ne matrice. Proizvodni proces po?inje proizvodnjom premiksa guranjem kontinuiranog vlaknastog punila u struju rastopljenog termoplasti?nog veziva pod visokim pritiskom i velikom brzinom. Rotacioni no? koji se nalazi du? putanje toka re?e me?avinu vlaknastog punila i matrice na kratke du?ine. Zatim, pu?ni mikser mije?a usitnjeno vlakno i termoplasti?ni matriks u rastopljenu smjesu pogodnu za daljnju ekstruziju. Dobivena smjesa se dovodi u ekstrudersku glavu u obliku slova T, gdje se nanosi na kontinuirano oja?avaju?e punilo prethodno impregnirano termoplasti?nim polimerom (na primjer, upotrebom klasi?ne tehnologije pultruzije). Tako se dobija kompozitna armatura na bazi termoplasti?ne polimerne matrice, koja se sastoji od jezgre oja?ane kontinuiranim vlaknastim punilom i vanjske ljuske tako?er izra?ene od termoplasti?ne matrice oja?ane usitnjenim vlaknima. Prednosti ovakvog sistema su visoka otpornost termoplasti?ne matrice na udarce i stvaranje mikropukotina, mogu?nost zagrijavanja i oblikovanja armaturne ?ipke, mogu?nost kori?tenja sekundarnih polimernih sirovina i recikla?e same kompozitne armature. Osim toga, kori?tenje recikliranih materijala za termoplasti?nu matricu, kao i potencijalno ubrzanje procesa proizvodnje proizvoda (nije potrebno vrijeme da se smola stvrdne, kao u slu?aju termoplasta) mo?e u?initi ovaj proces isplativijim. nego tradicionalno kori?tene tehnologije proizvodnje kompozitne armature.

Glavni pravci razvoja doma?e proizvodnje kompozitne armature su upotreba kontinuiranog bazaltnog vlakna kao armaturnog punila i modifikacija sastava veziva i procesne opreme u cilju pobolj?anja svojstava i pove?anja produktivnosti proizvodnje.

Zbog svoje male gustine i visoke otpornosti na negativne uticaje okoline, PCM mo?e da pru?i zna?ajne prednosti u odnosu na materijale koji se tradicionalno koriste u izgradnji infrastrukture, uklju?uju?i izgradnju mostova. Mostovi, nadvo?njaci, nadvo?njaci su slo?eni in?enjerski i tehni?ki objekti, koji podlije?u visokim zahtjevima za pouzdanost i trajnost. U Sjevernoj Americi i Evropi aktivno se radi na kori?tenju PCM-a u izgradnji mostova. Mostovi sa upotrebom PCM elemenata grade se vi?e od 15 godina, a obim izgradnje takvih mostova se pove?ava. Mijenja se i klasa mostova - od prvih eksperimentalnih pje?a?kih mostova do automobilskih mostova du?ine do 20 m. U stranim zemljama, glavna podru?ja primjene PCM-a u konstrukciji mostova su kompozitna armatura, mostovi i pje?a?ki mostovi. U toku je razvoj i izrada kablova sa nosa?ima od PCM-a, kao i monta?nih mostova sa elementima nosivih konstrukcija od PCM-a. Prema autoru rada, podru?ja primjene PCM-a koja najvi?e obe?avaju su pje?a?ki mostovi i mostovi. Treba napomenuti da se u Ruskoj Federaciji aktivno radi na razvoju tehnologija za izradu i projektovanje pje?a?kih kompozitnih mostova, izgra?eno je i uspje?no funkcionisalo niz objekata, dok je razvoj, projektovanje i primjena mostovskih plo?a od kompozitni ili hibridni materijali koji koriste PCM za automobilske i ?eljezni?ke mostove su dobili manje pa?nje.

Palube mostova koji se koriste u inostranstvu dijele se prema na?inu ugradnje: postavljeni na nosa?e mostova ili na uzdu?ne grede; a tako?er i po strukturi: vi?e?elijski (poput struktura sa?a) ili sendvi? paneli (kompozitne plo?e sa jezgrom od pjene izme?u njih). Decking se izra?uje pomo?u pultruzije i namotavanja (proizvodnja plo?a i cevastih/kutijastih konstrukcija izme?u plo?a), a za proizvodnju sendvi? panela koristi se RTM tehnologija. Staklena vlakna se koriste kao kontinuirano vlaknasto oja?avaju?e punilo, a poliesterske, epoksidne i vinil esterske smole se koriste kao polimerna matrica. Vezivanje i/ili mehani?ko pri?vr??ivanje se koristi za spajanje konstruktivnih elemenata palube. Glavne metode pri?vr??ivanja PCM podnih obloga kako na nose?e elemente tako i na druge su mehani?ki (u pravilu pomo?u vij?anog spoja) i lijepljenje. Tradicionalno kori?tena mehani?ka metoda pri?vr??ivanja je pouzdana i dobro uspostavljena metoda, me?utim, potreba za pravljenjem rupa za pri?vr??iva?e u elementima poda pogor?ava karakteristike ?vrsto?e i pove?ava osjetljivost konstrukcije na faktore okoline. Metoda pri?vr??ivanja ljepilom je progresivnija, jer osigurava ?vrstu i brzu vezu bez naru?avanja strukture materijala (nema potrebe za pravljenjem rupa za pri?vr??iva?e), me?utim, postoji niz nedostataka, kao ?to je te?ko?a ispunjavanje uslova za pripremu povr?ine i uslova okoline pri lepljenju u toku rada na objektu, nedostatak u ovom trenutku metoda pouzdane nedestruktivne kontrole kvaliteta lepljenja na objektu - lepljiva veza ne deluje dobro za „delminaciju“.

Kako bi se pove?ale karakteristike pouzdanosti i ?vrsto?e podnih obloga, kao i smanjile njihove cijene, u tijeku su radovi na stvaranju hibridnih podnih obloga pomo?u betonskih ili armiranobetonskih elemenata. Osim toga, mogu?e je koristiti razli?ite tehnolo?ke metode. Dakle, metoda opisana u radu vanjskog namotavanja poda, koja se sastoji od namotavanja kutijastih profila i kompozitnih limova dobivenih pultruzijom, sa armaturnim punilom omogu?ava pove?anje nosivosti poda i njegove krutosti.

Pored takvih prednosti PCM podnih obloga kao ?to je niska gusto?a, koja smanjuje optere?enje nosa?a i smanjuje njihovu potro?nju materijala, jednostavnost ugradnje (zahtijeva opremu sa manjim kapacitetom optere?enja, jednostavniju tehnologiju ugradnje) i visoku otpornost na koroziju, ?to smanjuje tro?kove rada , postoji niz nedostataka i problema. Me?u nedostacima su visoka cijena kompozitnih podova (u SAD-u cijena PCM podova je 2 puta ve?a od cijene sli?nog armiranobetonskog poda); pote?ko?e s razvojem u?inkovitih pri?vrsnih konstrukcija "panel-panel" i "panel-longitudinalna greda"; nedostatak punopravnih standarda i smjernica za dizajn; nedovoljna koli?ina podataka o karakteristikama ?vrsto?e pod kombiniranim djelovanjem mehani?kih optere?enja i faktora okoline. U tom smislu relevantni su radovi posve?eni sistemima pri?vr??ivanja, izradi preporuka za projektovanje i rad kompozitnih podnih obloga, metodama predvi?anja ?vrsto?e, prirode razaranja i vijeka trajanja PCM podnih obloga. Zna?ajnu pa?nju zaslu?uju i radovi na kori??enju „pametnih“ kompozita, integraciji senzora naponsko-deformisanog stanja konstrukcije u njene kompozitne elemente i kori??enje savremenih sistema za dijagnostiku stanja konstrukcije.

U zaklju?ku, treba napomenuti da postoji zaostajanje za Sjedinjenim Dr?avama, nizom evropskih zemalja i Kinom u nizu pozicija:

U oblasti izrade regulatorne i tehni?ke dokumentacije za proizvodnju i upotrebu kompozitne armature i mostova od PCM-a;

U oblasti tehnologija za proizvodnju proizvoda od PCM-a za gra?evinske svrhe.

Akumulirano je znatno manje iskustva u kori?tenju PCM-a u gra?evinskim konstrukcijama i radu takvih konstrukcija. Doma?ih proizvo?a?a opreme prakti?ki nema. Me?utim, sve ve?i interes za upotrebu PCM-a u gra?evinarstvu, niz vladinih mjera za stimulaciju tr?i?ta kompozitnih materijala, kao i napori proizvo?a?a kompozitnih materijala da pobolj?aju regulatornu i tehni?ku bazu stvaraju povoljne uslove za intenziviranje rada na razvoju. i upotreba konkurentnih proizvoda iz doma?eg PCM-a u gra?evinarstvu.

LITERATURA

1. Kablov E.N. Strate?ki pravci razvoja materijala i tehnologija za njihovu preradu za period do 2030. // Zrakoplovni materijali i tehnologije. 2012. №S. str. 7–17.
2. Grashchenkov D.V., Chursova L.V. Strategija razvoja kompozitnih i funkcionalnih materijala //Zrakoplovni materijali i tehnologije. 2012. №S. str. 231–242.
3. Preporuke za prora?un konstrukcija s armaturom od stakloplastike (R-16-78) / NIIZhB i ISiA. M. 1976. 21 str.
4. Lugovoi A.N., Savin V.F. O standardizaciji pristupa ocjenjivanju karakteristika ?ipki od vlaknastih polimernih kompozitnih materijala // Stroyprofil. 2011. br. 4. C. 30–32.
5. GOST 31938–2012 Kompozitna polimerna armatura za armiranje betonskih konstrukcija. Op?e specifikacije.
6. Malnati P. Skrivena revolucija: FRP armatura dobiva snagu // Composites Technology 2011. br. 12. R. 25–29.
7. ?uplja armaturna struktura od kompozitnog materijala, pripadaju?e komponente i proizvodni aparat i metodologija WO 2012/039872; publ. 29. maja 2012.
8. Ure?aj i metoda za pobolj?ani armaturni element sa kontinuiranim sredi?njim elementom jezgre sa termoplasti?nim omotom oja?anim dugim vlaknima WO 2009/032980; publ. 12. maja 2009.
9. Chursova L.V., Kim A.M., Panina N.N., Shvetsov E.P. Nanomodificirano epoksidno vezivo za gra?evinsku industriju // Zrakoplovni materijali i tehnologije. 2013. br. 1. str. 40–47.
10. Keller T. Upotreba FRP kompozita po mjeri materijala u konstrukciji mostova i zgrada /U: Me?unarodni seminar CIAS-a. 2007. P. 319–333.
11. Zhou A., Lesko J. Stanje umjetnosti u FRP mostovima /U: FRP kompoziti: materijali, dizajn i konstrukcija. Bristol. 2006. (Elektronski izvor).
12. Peng Feng, Lieping Ye Pona?anje nove generacije FRP mosta sa vanjskim oja?anjem namotanim filamentom /U: Tre?a me?unarodna konferencija o FRP kompozitima u gra?evinarstvu (CICE 2006). Majami. 2006. P. 139–142.
13. Wu Z.S., Wang X. Istra?ivanje mosta sa kablovima od hiljadu metara sa kablovima od kompozitnih vlakana /U: ?etvrta me?unarodna konferencija o FRP kompozitima u gra?evinarstvu (CICE 2008). Zurich. 2008. str. 1–6.
14. Chin-Sheng Kao, Chang-Huan Kou, Xu Xie Analiza stati?ke nestabilnosti mostova dugog raspona sa kablovima od kompozitnog materijala od karbonskih vlakana pod optere?enjem vjetrom // Tamkang Journal of Science and Engineering. 2006. V. 9. br. 2. P. 89–95.
15. Bannon D.J., Dagher H.J., Lopez-Anido R.A. Pona?anje lu?nih mostova na napuhavanje od krutog kompozita /U: Composites & Polycon-2009. Ameri?ko udru?enje proizvo?a?a kompozita. Tampa. 2009. R. 1–6.
16. Sistem luka otpornog na optere?enje lake te?ine koji se brzo mo?e postaviti: pat. 20060174549A1 US; publ. 08/10/2006.
17. Ushakov A.E., Klenin Yu.G., Sorina T.G., Khairetdinov A.Kh., Safonov A.A. Konstrukcije mostova od kompozita //Kompoziti i nanostrukture. 2009. №3. str. 25–37.
18. Kayler K. Najve?i kompozitni most ikada izgra?en na svijetu // JEC Composites Magazine. 2012. br. 77. P. 29–32.
19. Drissi-Habti M. Pametni kompoziti za trajnu infrastrukturu – Va?nost pra?enja zdravlja konstrukcija /U: 5. me?unarodna konferencija o FRP kompozitima. Beising. 2010. R. 264–267.
20. Kablov E.N., Sivakov D.V., Gulyaev I.N., Sorokin K.V., Dianov E.M., Vasiliev S.A., Medvedkov O.I. Upotreba opti?kih vlakana kao senzora naprezanja u polimernim kompozitnim materijalima // Svi materijali. Enciklopedijski priru?nik. 2010. №3. str. 10–15.
21. Sivakov D.V., Gulyaev I.N., Sorokin K.V., Fedotov M.Yu., Goncharov V.A. Osobine stvaranja polimernih kompozitnih materijala s integriranim aktivnim elektromehani?kim aktuatorskim sustavom na bazi piezoelektrika //Avijacijski materijali i tehnologije. 2011. №1. str. 31–34.

Mo?ete ostaviti komentar na ?lanak. Da biste to u?inili, morate se registrirati na web stranici.