jejich odli?nost od jin?ch, tradi?n?ch produkt?

Bez modern?ch inovativn?ch technologi? nen? mo?n? vytv??et nejnov?j?? ?e?en? v oblasti stavebnictv?, stejn? jako v komer?n? a reziden?n? v?stavb?, p?i obnov? d?lnic. D??ve tyto technologie pou??valy v?robky z oceli, hlin?ku, ?elezobetonu, ale dnes nen? nic modern?j??ho, odoln?j??ho a ekologi?t?j??ho ne? syntetick? kompozitn? v?robky vyroben? z polymern?ch slou?enin.

Slo?en? kompozitn?ho materi?lu zpravidla zahrnuje dv? cesty slo?ek: pojivo (matrice) nebo v?ztu?n? materi?l. D?ky matrici je v?robek opat?en ur?it?m tvarem a fixuje v?ztu?n? materi?l. D?ky tomu se matrice zpev?uje a p?en??? sv? vlastnosti na produkt. Takov? kombinace t?chto vlastnost? v l?tk?ch zaru?uje vytvo?en? z?sadn? nov?ho kompozitn?ho materi?lu.

Typ v?ztu?n? l?tky ur?uje typy kompozitn?ch materi?l?. Podle t?to charakteristiky mohou b?t pln?n?, m?t vl?knitou, vrstvenou strukturu a tak? b?t objemn? a skeletov?. Vlastnosti, kter? m? konkr?tn? kompozitn? materi?l, z?vis? na kombinaci fyzik?ln?ch, mechanick?ch a chemick?ch vlastnost?, kter? bude m?t matrice a v?ztu?n? materi?l. Kompozitn? materi?ly jsou v posledn? dob? velmi obl?ben? a velmi ?asto se pou??vaj? v r?zn?ch oborech. To lze snadno vysv?tlit skute?nost?, ?e tyto materi?ly maj? ?adu v?hod, kter? je odli?uj? od jin?ch tradi?n?ch v?robk?.

Mezi hlavn? p?ednosti kompozitn?ch materi?l? pat?? vlastnosti, d?ky kter?m maj? syntetick? materi?ly vy??? pevnost a odolnost proti deformaci, trh?n?, tlaku, st?ihu a kroucen?. Polymern? syntetick? materi?ly jsou nav?c leh??, vhodn? pro p?epravu a instalaci. Z?rove? je zde dobr? p??le?itost optimalizovat n?klady i na tyto pozice.

Kompozit je odoln? proti chemick?mu p?soben? agresivn?ho prost?ed?, nepo?kod? ho ani sr??ky. Materi?l se neboj? n?hl?ch zm?n teploty, lze jej efektivn? pou??t v r?zn?ch teplotn?ch podm?nk?ch za nep??zniv?ch klimatick?ch podm?nek. Krom? v?eho v??e uveden?ho m??eme ??ci, ?e tento materi?l je zcela bezpe?n? pro ?ivotn? prost?ed? a pln? vyhovuje v?em ekologick?m po?adavk?m.

Vlastnosti kompozit?.

Kompozitn? materi?ly maj? sv? vlastnosti, kter? je velmi p??zniv? odli?uj? od tradi?n?ch stavebn?ch materi?l?. Nov? materi?ly vznikaj? d?ky p?irozen? touze v?voj??? zlep?ovat vlastnosti konstrukc?, kter? jsou v sou?asn? dob? v provozu, i t?ch, kter? jsou uv?d?ny do provozu. Tyto technologie, kter? stavitel? ovl?daj?, poskytuj? novou p??le?itost pro v?voj modern?j??ch konstrukc? a technologi?. Jedn?m z nejv?razn?j??ch projev? rys? v?voje polymern?ch materi?l? je skute?nost, ?e kompozit je velmi ?iroce pou??v?n v r?zn?ch oblastech stavebnictv?.

Kompozitn? materi?ly lze zcela opr?vn?n? nazvat surovinami pro stavbu jednadvac?t?ho stolet?. Maj? nejvy??? fyzik?ln? a mechanick? vlastnosti p?i n?zk? hustot?. Jsou pevn?j?? ne? ocel a hlin?kov? slitiny.

Kompozitn? materi?ly jsou slo?it? heterogenn? (heterogenn?) struktury, kter? vznikaj? spojen?m v?ztu?n?ch prvk? s izotropn?m pojivem. V?ztu?n? prvek m??e b?t ve form? tenk?ho vl?kna, nit?, koudele nebo tkaniny, zaji??uje fyzik?ln? vlastnosti tohoto materi?lu, kter? je zaru?en? pevn? a tuh? ve sm?ru orientace vl?kna a matrice zajist? celistvost struktura. Sou?asn? kompozitn? materi?ly maj? specifickou pevnost a tuhost ve sm?ru v?ztu?e a toto ??slo m??e b?t v?ce ne? 4kr?t vy??? ne? u oceli, hlin?kov? v?ztu?e a v?robk? ze slitiny titanu.

Pomoc? vn?j??ho zat??en? materi?lu v dob? destrukce se ur?uje pevnost konstrukce. Tuhost nebo modul pru?nosti jsou vlastnosti materi?l?, kter? ur?uj? posun konstrukc? pod vlivem vn?j??ho nap?t?. Tato charakteristika je p??mo ?m?rn? jevu ztr?ty stability konstrukce v okam?iku, kdy se vyv?j? prom?nliv? hodnoty a doch?z? k velk?mu zat??en? z?kladu. V takov?ch chv?l?ch m??e doj?t k destrukci nosn? konstrukce. M?rn? pevnost a m?rn? tuhost je pom?r mezn?ho nap?t? k modulu pru?nosti podle hustoty materi?lu. S vy???mi specifick?mi vlastnostmi materi?lu bude konstrukce leh?? a pevn?j?? a pr?h vzp?ru je mnohem vy???.

Pro vyztu?en? materi?l? se zpravidla pou??vaj? vysokopevnostn? vl?kna ze skla, ?edi?e, aramidu, uhl?ku, boru, organick?ch slou?enin, jako? i kovov? dr?t a whiskery. Tyto v?ztu?n? komponenty mohou b?t pou?ity ve form? monofilu, nit?, dr?tu, koudele, ale i tkaniny nebo s??oviny.

V kompozitn?m materi?lu je matrice nejd?le?it?j?? slo?kou, d?ky kter? je zaji?t?na integrita kompozice, jej? tvar a um?st?n? v?ztu?n?ho vl?kna. D?ky materi?lu matrice je mo?n? zajistit optim?ln? zp?sob v?roby prvk?, zvolit vhodnou ?rove? pracovn? teploty kompozitu, odolnost proti chemick?m dr??didl?m, chov?n? kompozitu vlivem sr??ek a vysok? nebo n?zk? teploty.

Matrice mohou b?t materi?ly z epoxidu, polyesteru a n?kter?ch dal??ch termosetov?ch, polymern?ch a termoplastick?ch materi?l?. U kompozitn?ch materi?l? s vl?knitou strukturou je nap?t?, ke kter?mu doch?z? pod vlivem vn?j??ch zat??en?, vn?m?no vysokopevnostn?mi vl?kny. Poskytuj? tak? pevnost konstrukce ve sm?ru v?ztu?e. Vzhledem ke sm?rov? povaze vlastnost? kompozitn?ch materi?l? maj? vynikaj?c? vlastnosti. Z kompozitn?ch materi?l? lze vytv??et struktury s vlastnostmi d??ve specifikovan?mi a maxim?ln? odpov?daj?c?mi specifik?m a vlastnostem d?la. D?ky rozmanitosti vl?ken a materi?l? pro matrici, jako? i sch?matu, kter?m doch?z? k procesu vyztu?ov?n? p?i vytv??en? kompozitu, je mo?n? c?len? ??dit pevnost, tuhost, ?rove? provozn? teploty, chemickou odolnost a dal?? vlastnosti.

?irok? mo?nosti technologick?ho postupu v?roby materi?l? r?zn?ch tvar? ur?uj? ?irokou ?k?lu kompozitn?ch materi?l?, kter? lze vyrobit. P?i v?ech technologi?ch je nutn? pou??t speci?ln? jednotky a za??zen?, n??ad? a dal?? stroje. Pomoc? t?to techniky lze v?ztu?n? ty?e oh?bat v r?zn?ch sm?rech pro nejneobvyklej?? konstruk?n? ?e?en?.

V t?to ??sti se m??eme podrobn? zab?vat t?m, co se pou??v? k v?rob? kompozitn?ch materi?l?, jak? typ v?ztu?n?ho materi?lu a matrice lze pou??t a tak? jak? typy technologi? se p?i v?rob? pou??vaj?.

Kompozitn? materi?ly a technologie.

V?ztu?n? materi?ly pro kompozity:

		1. Sklolamin?t. V technologii v?roby kompozitn?ch materi?l? se pou??vaj? v?ztu?n? materi?ly jako sklolamin?t. Tento materi?l je odvozenou formou skla taven?ho vytla?ov?n?m. B?hem v?robn?ho procesu proch?zej? roztaven? nit? zvl?k?ovac?mi filtry, kter? jsou velmi pevn?. Tento materi?l se na rozd?l od sklen?n?ch v?robk? nel?me, nel?me, ale z?rove? z?st?v? velmi odoln? a umo??uje z n?j vyr?b?t tkaniny a kabely pro r?zn? ??ely. Zpravidla se velmi ?asto a ?iroce pou??v? p?i v?stavb? rodinn?ch dom?, z?klad? pro investi?n? v?stavbu a tak? p?i rekonstruk?n?ch prac?ch na d?lnici. Sklolamin?t se tak? pou??v? pro tepelnou izolaci fas?d a zvukovou izolaci. Sklolamin?t se tak? pravideln? pou??v? pro dokon?ovac? a konstruk?n? materi?ly, jako je sklolamin?tov? v?ztu?, obkladov? panely, desky, sklolamin?tov? dla?dice. Tento materi?l je ohnivzdorn?, tak?e je bezpe?n? pro jak?koli prost?ed?, komer?n? i reziden?n?. Pokud porovn?me sklolamin?t s konven?n?mi materi?ly, pak je kompozit cenov? v?hodn?. Tato technologie umo??uje vyr?b?t materi?ly s m?rnou pevnost? vy??? ne? m? ocel. A je tak? velmi d?le?it?, ?e sklolamin?t m??e m?t absolutn? jak?koli tvar.
		2. ?edi?ov? vl?kno. Dal??m velmi obl?ben?m materi?lem pro v?robu kompozitu je ?edi?ov? vl?kno, kter? se vyr?b? z hornin, kter? jsou svou konstrukc? podobn? ?edi?i, basanitu a gabradiab?zi. Pou??vaj? se i kombinace t?chto materi?l?. Toto vl?kno se vyr?b? ve speci?ln?ch pec?ch p?i vysok? teplot?. Materi?ly se tav? a voln? prot?kaj? speci?ln?m v?stupem. ?edi?ov? vl?kno m??e b?t dvoj?ho druhu – staplov? a spojit?, rozd?ly mezi t?mito dv?ma typy jsou ve vlastnostech samotn?ho materi?lu. Hojn? se pou??v? p?i v?rob? filtr?. Tento materi?l m? lehkost a pevnost, d?ky ?emu? se ?sp??n? pou??v? pro vyztu?en? betonov?ch konstrukc?. Ve stavebnictv? se pou??v? ?edi?ov? vl?kno, d?ky kter?mu konstrukce v?razn? zlep?uje sv? kvality z hlediska r?zov? hou?evnatosti, mrazuvzdornosti a vod?odolnosti konstrukc?. Z ?edi?ov?ho vl?kna se vyr?b? tepeln? izolace a protipo??rn? ochrana, ?edi?ov? plastov? tvarovky, plniva do filtr? s ultrajemn?m ?i?t?n?m, sm?si na armov?n? betonu, izolace r?zn?ch stroj?, kter? pracuj? v nep??zniv?ch pov?trnostn?ch podm?nk?ch a p?i velmi n?zk?ch teplot?ch. Z tohoto materi?lu se vyr?b? ?edi?ov? roho?e a vl?knit? desky, kter? se n?sledn? pou??vaj? k opl??t?n? potrub?. Hlavn? p?ednost? v?robk? z ?edi?ov?ch vl?ken jsou vlastnosti jako vysok? chemick? odolnost, n?zk? hmotnost a velmi p??zniv? cena. Por?zn? struktura ?edi?ov?ho vl?kna nebr?n? pr?chodnosti a vl?kno vyroben? z ?edi?ov?ch vl?ken nekoroduje a nep?sob? katodicky, na rozd?l od kovov?ch v?robk?.
		3. Uhl?kov? vl?kno. Uhl?kov? vl?kno se tak? pou??v? p?i v?rob? kompozitn?ch materi?l?. Tento materi?l je l?tkou, kter? obsahuje pouze uhli?itanov? uhl?k. Tento materi?l, poprv? vyroben? a patentovan? Thomasem Edisonem na konci 19. stolet?, je superpevn?m prvkem, kter? lze z?skat metodou zpracov?n? organick?ch vl?ken p?i vysok?ch teplot?ch. V?roba kompozitn?ch materi?l? z uhl?kat?ho uhli?itanu je velmi slo?it? proces, kter? se prov?d? slo?it?m zp?sobem. Po ?pln?m ztuhnut? a grafitizaci materi?lu bude mno?stv? ?ist?ho uhl?ku ve vl?knu asi 99 %. Uhl?kov? kompozity se pou??vaj? hlavn? p?i v?rob? ?lomk? letadel a tak? za??zen?, kter? jsou vystavena st?l?mu vysok?mu zat??en?. Tento materi?l se tav? p?i velmi vysok? teplot?, proto se ?sp??n? pou??v? k tepeln? izolaci p?i v?rob? vakuov?ch pec?. Uhl?kov? kompozit m? nav?c schopnost ??inn? pohlcovat elektromagnetick? vlny, co? se hojn? vyu??v? v radiotechnice. Uhl?kov? vl?kno m? extr?mn? vysokou chemickou odolnost. Pou??v? se p?i v?rob? kosmick?ch lod?, nadzvukov?ch letadel, d?l? z?vodn?ch voz?, obrazovek pohlcuj?c?ch elektromagnetick? vlny, ale i pro v?robu profesion?ln?ho sportovn?ho vybaven?. Ve srovn?n? s uhl?kov?mi vl?kny s tradi?n?mi materi?ly je nov? technologick? materi?l lehk? a pevn?, d?ky ?emu? nahrad? jak?koli plast nebo kov.
		4. Aramidov? vl?kno. Aramidov? vl?kno se tak? velmi ?asto pou??v? p?i v?rob? kompozitn?ch materi?l?. N?kdy se mu tak? ??k? kevlar. Jde o odoln? syntetick? materi?l z?skan? z kopolymerov?ch nit? jejich zah??t?m na p?t set stup??. Tento materi?l m? n?kolik druh?, jako jsou para-aramidov? a meta-aramidov? vl?kna. Ty maj? velmi vysokou tepelnou odolnost, tak?e je lze pou??t k vytvo?en? dopl?k? v oble?en?. Aramidov? vl?kna jsou ?iroce pou??v?na v mnoha pr?myslov?ch odv?tv?ch. Kombinuj? lehkost a s?lu. Pou??vaj? se pro konstrukci leteck?ch dopravn?ch prost?edk?, d?l? z?vodn?ch automobil?, ale i pro v?robu kombin?z a vybaven? pro z?vodn?ky, arm?du, hasi?e a dal?? speci?ln? oblasti. Je tak? d?le?it?, ?e se aramid pou??v? k v?rob? nepr?st?eln?ch vesty, opl??t?n? kabel?, odoln?ch kabel?, protipo??rn?ch od?v? a vyztu?en? pneumatik automobil?. Tento materi?l m? velmi vysokou ?rove? pevnosti v tahu, stejn? jako vysokou chemickou odolnost a vysok? bod t?n?. D?ky t?mto vlastnostem nem? aramidov? vl?kno prakticky ??dn? analogy, co? umo??uje vyr?b?t z n?j rovingy. Jsou to svazky sestaven? z nit? tohoto vl?kna. Rovingy se mohou li?it hustotou nebo tlou??kou, z?le?? na po?tu nit? vl?ken ve svazku, pr?m?ru nit?, druhu suroviny, ze kter? se vyr?b?.

Na z?klad? v??e popsan?ch vl?ken se vyr?b?j? rovingy. Toul?n?- je svazek sestaven? z nit? nekone?n?ho vl?kna. Rovingy se li??: hustotou nebo tlou??kou - po?tem vl?ken vl?ken ve svazku, pr?m?rem jedn? nit?, typem suroviny, ze kter? jsou vyrobeny, typem maziva a ??elem. Sv? hlavn? ozna?en? maj? v texech („tex“) – jedn? se o hmotnost 1 kilometru rovingu v gramech. Rovingy jsou dod?v?ny v kotou??ch nebo kotou??ch hermeticky zabalen?ch ve f?lii.

		Sklen?n? roving je souvisl? pramen tkan? ze sklen?n?ch vl?ken. Pro ozna?en? tlou??ky rovingu, kter? z?vis? na tom, kolik nit? obsahuje, se pou??v? hodnota tex („tex“). V z?sad? se roving vyr?b? na speci?ln?ch nav?jec?ch jednotk?ch s pou?it?m samostatn?ch vl?ken ze sklen?n?ch vl?ken. Hotov? sklen?n? svazek je p?edeps?n speci?ln?m termoplastick?m lepidlem, kter? se naz?v? lubrikant. Ze sklen?n?ho rovingu lze vyr?b?t armatury, r?zn? profily, ale i rota?n? v?lce, trubky, n?dr?e, kter? lze pou??t pro skladov?n? a p?epravu chemik?li?. Roving lze pou??t jako v?ztu?n? materi?l. Vzhledem k tomu, ?e cena za to je velmi p?ijateln?, materi?l je lehk? a plastov?, velmi ?asto se pou??v? p?i dokon?ovac?ch prac?ch a zdoben? fas?d. Roving se tak? pou??v? k pln?n? plast?, v?rob? pultrudovan?ch profil?, stavebn? v?ztu?e, vyztu?ov?n? termoplast?, d?le k v?rob? sklolamin?tu, zlep?ov?n? kvality asfaltobetonov?ch vozovek, jako? i k v?rob? trubek a n?dob, kter? jsou pou??v? se p?i vysok?m tlaku. V?robky na b?zi sklen?n?ho rovingu maj? mnoho v?hod. V prvn? ?ad? je to p?ijateln? cena, vysok? pevnost, bezpe?nost, odolnost v??i nep??zniv?m podm?nk?m, odolnost proti po?kozen? a lze jej dlouhodob? pou??vat jako tepeln? izola?n? materi?l.
		?edi?ov? toul?n? je ve skute?nosti svazek, ve kter?m jsou rovnom?rn? napnuty pevn? ?edi?ov? nit?. Pro v?robu nit? se hrub? ?edi?ov? dr? drt?, pros?v?, myje a su??. Pot? se tato kompozice nalo?? do rekupera?n?ch pec? k taven?, kde se dr? zah?eje na 1500 stup??. Kompozice se za?ne tavit a proudit do podava?e, na?e? vstupuje do podava?e zvl?k?ovac? trysky, odkud je ta?ena pomoc? speci?ln?ho za??zen?, kter? tvo?? souvisl? nit?. Zp?sob p?eden? ur?uje, zda bude roving jednov?lcovan? s rovn?mi z?vity nebo skl?dan?. Vysok? pevnost a odolnost l?tky v??i agresivn?mu prost?ed? umo??uje pou?it? rovingu p?i v?rob? trubek pro dopravu chemik?li?, plyn? p?i vysok?ch teplot?ch, paliv a maziv. Roving na b?zi ?edi?e se tak? pou??v? pro v?robu tkanin a prepreg?, stavebn? v?ztu?e, armov?n? plastov?ch a betonov?ch v?robk?, pro v?robu st?e?n?ch instalac? a obkladov?ch materi?l?, p?i v?rob? tepeln? izola?n?ch roho??, pro zu?lech?ov?n? asfaltov?ch vozovek ve stavebnictv? a rekonstruk?n? pr?ce na silnic?ch.
		Uhl?kov? roving jsou prameny tkan? z pevn?ch uhl?kov?ch vl?ken. Vl?knit? nit?, kter? jsou sou??st? materi?lu, maj? velmi mal? pr?m?r, a? 15 mikron?, d?ky ?emu? m? koudel velmi vysokou pevnost v tahu. Nav?c je materi?l velmi lehk?. P?i v?rob? jsou zah??t? na 1700 stup??, chemicky zpracov?ny, d?ky ?emu? doch?z? ke karbonizaci. Rovingy se prod?vaj? ve svitc?ch a mus? b?t skladov?ny na such?m m?st?. Uhl?kov? roving lze pou??t na staveni?t?ch, stavb? lod? a v?rob? letadel. Vysok? mechanick? vlastnosti roving? umo??uj? laminovat a vyztu?ovat syst?my obsahuj?c? epoxidov?, vinylov? a polyesterov? prysky?ice. Rovingy, kter? obsahuj? uhl?kov? vl?kna, se pou??vaj? pro l?ka?sk? ??ely, ve stavebnictv?, elektrotechnice, v?rob? letadel a raketov? v?d?, v ropn?m pr?myslu, kosmick?m pr?myslu a p?i v?rob? sportovn?ho vybaven?. V?hody uhl?kov?ho rovingu jsou z?ejm? – ve srovn?n? s tradi?n? pou??van?mi materi?ly m? vysokou pevnost v tahu, nerezav? a odol?v? extr?mn? vysok?m teplot?m. Uhl?kov? vl?kna, kter? jsou sou??st? svazku, jsou schopna zachytit ??stice alfa a jejich vlastnosti umo??uj? vytv??et beze?v? v?robky slo?it?ch tvar?.

Typy kompozitn?ch pojiv. Slo?en? matice:

1. Epoxidov? pojivo.

Kompozitn? pojiva a matrice mohou b?t r?zn?ch typ?. Velmi ?asto se pou??v? epoxidov? pojivo, kter? vznik? z l?tky epoxidov? skupiny. Tento materi?l m? trojrozm?rnou strukturu, kter? je odoln? v??i z?sad?m, kyselin?m a halogenov?m roztok?m. Epoxidov? pojivo je ?iroce pou??v?no v cel? ?ad? pr?myslov?ch odv?tv?. Slou?? k lepen? r?zn?ch druh? v?ztu?n?ch prvk? a z?sk?v?n? vysoce kvalitn?ho kompozitn?ho materi?lu. Tak? se pou??v? jako t?snic? prost?edek pro elektronick? za??zen?, r?zn? desky a dal?? za??zen?. Toto pojivo je ?iroce pou??v?no ve stavebn?ch prac?ch i pro dom?c? ??ely.

2. Polyimidov? pojiva.

Nem?n? zn?m? a obl?ben? je polyimidov? pojivo. Tyto l?tky pat?? do t??dy tepeln? odoln?ch materi?l? se slo?itou strukturou s velk?m po?tem vazeb mezi ??sticemi. Vzhledem k tepeln? odolnosti t?chto ??stic se tento materi?l pou??v? jako pojivo v syst?mech tepeln? ochrany kosmick?ch lod?, v raketov?m pr?myslu a tak? v mnoha dal??ch produktech, kter? se pou??vaj? p?i agresivn? vysok?ch teplot?ch. P?i v?b?ru tohoto typu pojiva je nutn? vz?t v ?vahu faktor toxicity tohoto materi?lu, velmi vysokou ?rove? viskozity za norm?ln?ch teplot, dosti vysokou cenu, kter? je spojena s dlouh?m v?robn?m procesem.

3. Polyesterov? pojivo.

Polyesterov? pojiva jsou produktem, kter? vznikl p?i polymeraci ester? s nasycen?mi ??sticemi. Zvl??tnost? t?to l?tky je, ?e obsahuje vysok? procento styrenu, kter? vznik? b?hem polymera?n?ho procesu. To m??e v?st ke dv?ma negativn?m vlastnostem tohoto materi?lu – krom? por?zn? struktury m??e b?t i toxick?. Toto pojivo je v?ak levn?j?? ne? epoxidov? pojivo, m? tak? ni??? viskozitu a snadn?ji se nan???.

4. Fenolformaldehydov? pojivo.

Fenolformaldehydov? pojivo se vyzna?uje t?m, ?e ?rove? provozn? teploty m??e b?t velmi vysok?. Je tak? d?le?it?, aby byl tento materi?l velmi dostupn?, proto?e je vedlej??m produktem synt?zy ropn?ch produkt?. M? dobrou tekutost, tak?e lze z?skat produkty r?zn?ch konfigurac?. Pou?it?m tohoto pojiva lze z?skat dob?e impregnovan? v?ztu?n? prvek v kompozitn?m materi?lu.

5. Uhl?kov? pojivo.

Uhl?kov? pojivo umo?n? vyrobit produkt s velmi vysok?mi fyzik?ln?mi a mechanick?mi vlastnostmi. Jeho koeficient line?rn? tepeln? rozta?nosti je ?10-7-10-8; sou?initel tepeln? vodivosti do 1000 W/m.K; modul pru?nosti Е?600 GPa. Tato l?tka m? tak? vynikaj?c? elektrick? vlastnosti a tak? vysokou chemickou inertnost. Tato vazba se pou??v? p?i v?rob? blok? trysek motor?, ??ruvzdorn?ch obklad? a tak? v elektrotechnick?ch prvc?ch.

6. Kyan?t-etherov? pojivo.

Kyan?tov? esterov? pojivo m? vysokou radia?n? odolnost, prom?nn? mechanick? vlastnosti, kter? z?vis? na dob? zpracov?n?, stejn? jako n?zkou absorpci vlhkosti a n?zkou dielektrickou konstantu. Krom? toho jsou kyan?tov? esterov? pojiva velmi odoln? v??i teplotn?m zm?n?m, kter? u jin?ch materi?l? mohou zp?sobit mikrotrhliny a n?sledn? rozpad l?tky. D?ky t?mto vlastnostem je kyan?tov? ?ter ?iroce pou??v?n v kompozitn?ch materi?lech pro kosmick? pr?mysl. L?tka se pou??v? k v?rob? reflektor?, aerodynamick?ch kryt?, ant?n, reflektor?, ale i rozm?rov? st?l?ch prostorov?ch konstrukc?.

GELKO?TY K potahov?n? kompozitn?ch materi?l? se pou??vaj? modifikovan? prysky?ice, kter? se naz?vaj? gelcoaty. Jsou vyrobeny z polyesteru nebo epoxidov? prysky?ice, tak?e kompozit bude m?t hladk? leskl? povrch. Nan??en? gelcoatu je nutn? prov?d?t st??kac? pistol?, kter? zaru?? rovnom?rnou vrstvu bez odlupov?n?. V procesu formov?n? d?lu se ?asto pou??v? speci?ln? matricov? gelcoat, kter? lze nan?st v siln?j?? vrstv?. V?robky ze skeln?ch vl?ken jsou zpravidla pota?eny touto prysky?ic?, co? vytv??? dodate?nou ochranu a prodlu?uje ?ivotnost materi?l?. Tak? pomoc? gelcoatu je povrch nat?en v po?adovan? barv?.

Lze si p?e??st informace o technologi?ch v?roby kompozitn?ch materi?l?

Stavebnictv? se neust?le rozv?j?, otev?raj? se nov? m?sta, buduj? se r?zn? za??zen?.

Kompozitn? materi?ly se staly ned?lnou sou??st? t?to oblasti, bez pou?it? kompozitu si dnes lze jen t??ko p?edstavit rozs?hl? stavebn? pr?ce.

Odoln?, lehk? a trvanliv?, m? v?znamn? v?hody oproti p??rodn?m materi?l?m, kter? jsou t??k? a nemaj? v?raznou schopnost m?nit tvar.

Kompozitn? materi?ly ve stavebnictv?

Existuj? r?zn? druhy kompozitn?ch materi?l?, li?? se sv?m slo?en?m a vlastnostmi. Nejb??n?j?? a nej??dan?j?? ve stavebnictv? jsou nap??klad takov? typy jako sendvi?ov? panely, panely z uhl?kov?ch vl?ken, laminovan? materi?ly, textolity, sklolamin?t. V?echny maj? vysok? v?kon a dekorativn? efekt.

Kompozit se pou??v? nejen p?i v?stavb? obytn?ch budov. Je t??k? si p?edstavit most nebo p?ehradu, kde by nebyly pou?ity panely z uhl?kov?ch vl?ken. R?zn? architektonick? prvky, jako jsou oblouky nebo kopule, jsou tak? ?asto vytv??eny pomoc? kompozitn?ch materi?l?. To je v?hodn? pro v?voj??e, proto?e jim to p?in??? zna?n? ?spory p?i v?stavb? konstrukc?, instalaci, skladov?n? a p?eprav? materi?lu, p?i?em? spolehlivost, kvalita a dal?? v?konnostn? charakteristiky budouc? budovy nijak netrp?.

Design??i pou??vaj? kompozit v modelov?n?. Origin?ln? barvy, schopnost vytv??et neobvykl? bizarn? tvary – to v?e lze vid?t, kdy? se pod?v?te na v?echny druhy kompozitn?ch materi?l? na www.hccomposite.com. S takov?mi prost?edky m??ete vytvo?it opravdu neobvykl? architektonick? struktury, kter? budou tak? spolehliv? a odoln?.

Typy, vlastnosti a vlastnosti

V?echny kompozitn? materi?ly jsou vyrobeny podle podobn? struktury - maj? v?ztu?nou l?tku a matrici. V?ztu? je to, co d?v? materi?lu fyzik?ln? a chemick? vlastnosti, je jeho z?kladem. A matrice d?v? v?robku tvar a ur?it?m zp?sobem fixuje v?ztu?.

Zde je n?kolik p??klad? nejb??n?j??ch kompozit? ve stavebnictv?:

• Beton. Jejich matrice m??e b?t jak tradi?n?, cementov?, tak vytvo?en? na z?klad? nov?ch technologi? - polymer. Existuje obrovsk? rozmanitost beton?, li?? se sv?mi vlastnostmi a rozsahem - od b??n?ch po dekorativn?. Modern? betony se svou pevnost? bl??? kovov?m konstrukc?m.
• Organoplastick? kompozity. Jejich hlavn?m plnivem jsou syntetick? vl?kna, ob?as se pou??vaj? p??rodn? materi?ly. Matrice jsou obvykle r?zn? prysky?ice. Organoplasty jsou docela lehk?, dob?e dr?? p?i n?razu, odol?vaj? dynamick?mu zat??en?, ale z?rove? nevydr?? natahov?n? a oh?b?n?. Mezi organoplasty podle klasifikace pat?? tak? d?ev?n? kompozitn? materi?ly.
• Plasty vyztu?en? skeln?mi vl?kny jsou vyztu?eny skeln?mi vl?kny a jako formovac? matrice pro jejich v?robu se pou??vaj? speci?ln? syntetick? prysky?ice nebo termoplastick? typy polymer?. Materi?l m? stabilitu, pevnost, n?zkou tepelnou vodivost, ale z?rove? voln? p?en??? r?diov? sign?ly.
• CFRP jsou kombinac? uhlovod?kov?ch vl?ken a r?zn?ch polymer?. Maj? vy??? elasticitu ne? sklolamin?t, jsou lehk? a pom?rn? pevn?.
• Textolity jsou vrstven? materi?ly vyztu?en? tkaninami na b?zi r?zn?ch vl?ken. P?ikr?vky-l?tky jsou p?edem impregnov?ny prysky?ic? a pot? lisov?ny pomoc? re?imu vysok? teploty, ??m? se z?sk? vrstva p?ipraven? k pou?it?. Vzhledem k tomu, ?e plniva mohou b?t velmi odli?n?, vlastnosti se tak? v?razn? li??.

V?hody, nev?hody a aplikace

Vzhledem k tomu, ?e kompozity jsou pom?rn? ??inn?, je pou?it? ve stavebnictv? zcela b??n? d?ky ?ad? v?hod t?chto materi?l?.

• V?robky jsou velmi odoln?, n?kter? typy kompozitn?ch materi?l?, nap??klad sklolamin?t, jsou schopny konkurovat kovu ve sv? pevnosti. Z?rove? jsou flexibiln? a dob?e sn??ej? r?zn? vlivy.
• Kompozity se ve srovn?n? s analogy vyzna?uj? svou lehkost?. Lehk? tr?my ze sklolamin?tu se pro vytv??en? strop? ve velk?ch m?stnostech hod? mnohem l?pe ne? kovov?. V?sledn? design neztrat? s?lu a kvalitu, ale vy?aduje mnohem m?n? ?sil? b?hem instala?n?ch prac?.
• Materi?ly jsou vysoce odoln? v??i agresivn?mu prost?ed?, tak?e je lze pou??t nejen pro vnit?n? konstrukce, ale i pro vn?j??, vystaven? slune?n?mu z??en?, sr??k?m a n?hl?m zm?n?m teplot.
• Chemick? ?inidla se neboj? kompozitn?ch materi?l?, a tak je lze vyu??t nap??klad pro stavbu sklad?, kde se budou skladovat chemik?lie.
• Modern? kompozity d?ky nov?m technologi?m p?estaly b?t po??rn? nebezpe?n?, neumo??uj? ???en? plamene, prakticky nekou?? a nevylu?uj? nebezpe?n? toxick? l?tky.

Kompozity maj? nejen v?hody, ale i nev?hody, kter? br?n? jejich roz???en? na stavebn?m trhu.

• Hlavn?m probl?mem kompozitn?ch materi?l? je vysok? cena. Jejich v?roba vy?aduje speci?ln? suroviny a modern? vybaven?, tak?e hotov? v?robky jsou pom?rn? drah?.
• Materi?ly jsou hygroskopick?, to znamen?, ?e snadno absorbuj? vlhkost, co? vede k dal?? destrukci. Proto mus? b?t p?i v?rob? dodate?n? zpevn?ny ochrann?mi prost?edky odoln?mi proti vlhkosti.
• N?kter? kompozitn? materi?ly maj? n?zkou udr?ovatelnost, co? zvy?uje n?klady na jejich provoz.

Kompozitn? materi?ly, jako ka?d? jin?, maj? sv? v?hody i nev?hody.

Jak opodstatn?n? bude pou?it? kompozit?? Z?vis? na konkr?tn?ch c?lech, podm?nk?ch, souhrnn?m rozpo?tu. Modern? technologie v?ak umo??uje vym??let nov? formy a typy takov?ch materi?l?, tak?e mo?n? v budoucnu budou levn?j?? a b??n?j?? a tak? z?skaj? vylep?en? vlastnosti.

Sklovl?knit? cement ozna?uje anorganick? kompozitn? stavebn? materi?ly.

Kompozitn? materi?ly na anorganick? b?zi se ji? dlouho ?sp??n? pou??vaj? ve stavebnictv? a dekorac?ch.

Sklo je ?iroce pou??v?no pro v?robu anorganick?ch kompozit?.

Tento typ materi?lu m? oproti organick?m kompozit?m n?kolik v?hod:

• dlouh? ?ivotnost;
• po??rn? bezpe?nost a neho?lavost;
• ?istota a bezpe?nost prost?ed?.

Takov? vlastnosti jsou pro oblast stavebn?ch materi?l? v?dy d?le?it?. Krom? toho je d?le?itou vlastnost? kompozitn?ch materi?l? n?zk? spot?eba materi?lu p?i vysok? pevnosti produktu.

Zat??en? z?klad?, nosn?k?, nosn?ch sloup? budov lze sn??it sn??en?m hmotnosti konstrukce a uzav?en?m konstrukc?.

Z kompozitu je mo?n? stav?t tenkost?nn? konstrukce.

Kompozitn? materi?l je nepostradateln? p?i v?rob? obkladov?ch panel? s ??innou izola?n? vrstvou.

Sklovl?knit? cement m? slo?it? slo?en?, ve struktu?e tohoto kompozitn?ho materi?lu jsou kombinov?na sklen?n? vl?kna a cementov? matrice.

Mezi u?ite?n? technick? vlastnosti cementu ze skeln?ch vl?ken pat??:

• vysok? pevnost v tahu a ohybu;
• odolnost proti prask?n?;
• n?zk? propustnost vody;
• n?zk? rychlosti smr??ovac?ch deformac?;
• vysok? po??rn? odolnost.

Sklolamin?tov? cement nevy?aduje speci?ln? vybaven? pro obr?b?n?, dob?e se hod? k ?ez?n? a vrt?n?.

Rovnom?rn? rozlo?en? skeln?ch vl?ken po cel? plo?e pr??ezu materi?lu je hlavn? podm?nkou pro z?sk?n? vysoce kvalitn?ho sklovl?knit?ho cementu.

P?i v?rob? se cementy zpev?uj? dv?ma hlavn?mi zp?soby, kter? se li?? uspo??d?n?m vl?ken – sm?rov?m a chaotick?m.

U sm?rov? v?ztu?e se pou??v? orientovan? v?ztu? ze skeln?ch vl?ken.

Chaotick? vyztu?en? se obvykle prov?d? pomoc? pneumatick?ho n?st?iku rovingov?ch segment? a cementov? malty.

Pr?m?rn? hodnoty vlastnost? sklovl?knit?ho cementu vyroben?ho p?i

Portlandsk? cement pou??vaj?c? rovingov? GIS odoln? v??i cementu jsou uvedeny v tabulce.

Technologie sklen?n? v?ztu?e umo??uje obej?t se bez tuh? v?ztu?e, co? znamen?, ?e sklovl?knit? cement je vhodn? pro v?robu v?robk? a tvarov? slo?it?ch prvk?. Pomoc? tohoto materi?lu je mo?n? ?e?it nestandardn? architektonick? a in?en?rsk? probl?my, p?i?em? je usnadn?na v?roba produkt?.

Vysok? po??rn? bezpe?nost a po??rn? odolnost odli?uje sklovl?knit? cement od kompozitn?ch stavebn?ch materi?l? na b?zi polymer?.

Krom? toho je materi?l odoln? v??i korozi, nen? ovlivn?n biologicky aktivn?mi l?tkami a jin?mi negativn?mi vlivy prost?ed?.

Materi?l neobsahuje zdrav? ?kodliv? l?tky, je ?etrn? k ?ivotn?mu prost?ed?.

Dal?? d?le?itou vlastnost? sklovl?knit?ho cementu jsou jeho nemagnetick? vlastnosti, proto?e je vyztu?en nekovov?mi materi?ly. Tato kvalita efektivn? sni?uje n?klady na spot?ebu kovu a mzdov? n?klady ve stavebnictv?.

Beton vyztu?en? skeln?mi vl?kny v metru v Kazachst?nu,

Sklolamin?tov? cement umo??uje vytv??et stavebn? a architektonick? struktury r?zn?ch sekc?, struktury se slo?itou konfigurac?, p?i?em? se zvy?uje kvalita budovan?ch budov.

Pevnost sklovl?knit?ch cementov?ch desek a prvk? z?vis? na mnoha faktorech, v?etn?:

• Procento zes?len?;
• D?lka v?ztu?n?ch vl?ken;
• Sm?r vyztu?en?;
• Pou?it? technologie v?roby atd.

Pozoruhodnou vlastnost? sklovl?knit?ho cementu je ztr?ta pevnosti. K tomuto procesu doch?z? pom?rn? rychle b?hem prvn?ch dvou a? t?? let provozu, pot? se rychlost ztr?ty pevnosti v?razn? sn???, pot? pevnost materi?lu dos?hne stabiln?ch hodnot.

Navzdory tomuto zd?nliv? negativn?mu faktoru je m?ra bezpe?nosti sklovl?knit?ho cementu po v?rob? tak velk?, ?e i po poklesu v?choz?ch hodnot jej jeho pevnostn? charakteristiky umo??uj? ?sp??n? pou??t v

P?i stavb? z?klad? pro t?m?? jak?koli stavebn? objekty je dosa?en? sn??en? zat??en? p?dy a zes?len? podp?r dosa?eno pomoc? ocelov? v?ztu?e. Tento materi?l je v?ak nejen t??k?, ale tak? pom?rn? drah?. Pokusy naj?t ekonomi?t?j?? ?e?en? vedly k vytvo?en? lehk?ch, pevn?ch a chemicky inertn?ch materi?l? kompozitn?ho typu. Jedn?m z nich je vyztu?en? ze skeln?ch vl?ken. Kov?n? v Uf? zakoup?te od p?edn?ch v?robc? stavebn?ch materi?l?.

Pro? je sklolamin?t lep?? ne? kovy

Mezi v?hody sklolamin?tov?ho kompozitn?ho materi?lu pat?? ni??? cena, snadn? doprava jak na stavbu, tak na staveni?t? samotn?, mo?nost pou?it? v podm?nk?ch vysok? hladiny podzemn?ch vod i p?i jejich chemick? agresivit?. V?ztu? pro z?klad v Uf? ze sklolamin?tu je z ekonomick?ho hlediska v?hodn?j?? a umo??uje, aby budova vydr?ela d?le bez nutnosti znovu zpev?ovat z?klad. Vlastnosti materi?lu:

• Dlouh? slu?ba. Pokud kovov? kov?n? slou?? max. 40-50 let, pak sklolamin?t nereaguje s vlhkost?, teplem, chemik?liemi, a proto i v nep??zniv?m prost?ed? vydr?? a? o 40 let d?le.
• Materi?l je ?etrn? k ?ivotn?mu prost?ed?, nevypou?t? jedy, nereaguje na z?sady a kyseliny.
• Kompozitn? materi?l je snadn? d?t jak?koli tvar. D?lka a ???ka v?ztu?e m??e b?t zcela odli?n?. To znamen?, ?e ve f?zi n?vrhu m??ete p?esn? vypo??tat, kolik materi?lu zmiz?, a nevzniknou ??dn? dal?? v?daje.

Z?klad, kter? je postaven pomoc? v?ztu?e na b?zi kompozit?, stoj? v pr?m?ru dvakr?t levn?ji. Jako v?ztu? lze pou??t i tenk? ty?e.

Aplikace

Kompozity se s ?sp?chem pou??vaj? p?i stavb? silnic a ?eleznic, podzemn?ch staveb - obchodn?ch center, parkovi??, p?echod? pro chodce, tunel? a tak? ?irok? ?k?ly objekt? CSG. Sklolamin?t lze pou??t jak p?i v?stavb? chatov?ch osad, tak p?i v?stavb? jadern?ch elektr?ren. Sn??en? zat??en? z?klad?, snadnost a jednoduchost v?roby materi?lu a jeho ??asn? pevnostn? charakteristiky otev?raj? st?le v?ce nov?ch oblast? pou?it? materi?lu. U soukrom? v?stavby lze oh?ban? tenk? v?ztu?e dopravit na stavbu i v osobn?m automobilu. A p?i stavb? nadace si nebudete muset pronaj?mat slo?it? speci?ln? vybaven? pro zemn? pr?ce.

Je zva?ov?na ?ada oblast? pou?it? PCM ve stavebnictv? v Rusku i zahrani??, v?hody a nev?hody PCM ve srovn?n? s tradi?n?mi materi?ly. Jsou uvedeny trendy ve v?voji v?robn?ch technologi? a pou?it? takov?ch v?robk?, jako jsou kompozitn? v?ztu?e a kompozitn? mostovky. Jsou identifikov?ny hlavn? omezuj?c? faktory pro rozvoj trhu PCM pro stavebn? ??ely v Rusku.

V sou?asn? dob? sv?tov? trh za??v? n?r?st pou??v?n? PCM ve stavebnictv?. V roce 2010 tak objem trhu s polymern?mi kompozitn?mi materi?ly (PCM) v segmentu „stavebnictv?“ ?inil ~3,1 milionu dolar? (~17 % z celkov?ho objemu). Podle progn?z odborn?k? se objem tohoto segmentu do roku 2015 zv??? na 4,4 milionu dolar?. Pou?it? PCM ve stavebnictv? umo??uje sn??it hmotnost stavebn?ch konstrukc?, zv??it korozn? odolnost a odolnost v??i nep??zniv?m klimatick?m faktor?m, prodlou?it dobu obratu, opravit a zpevnit konstrukce s minim?ln?mi prost?edky a ?asem. Je v?ak t?eba poznamenat, ?e v?voj dom?c?ho trhu PCM pro stavebn? ??ely, stejn? jako cel?ho trhu PCM jako celku, je v?razn? hor?? ne? sv?tov? trh. V posledn?ch letech byla p?ijata ?ada opat?en? zam??en?ch na rozvoj technologi? a v?robu PCM, v?etn? vytvo?en? technologick? platformy „Polymer Composite Materials and Technologies“ v roce 2010. Jedn?m z inici?tor? vzniku technologick? platformy je VIAM, kter? se aktivn? pod?l? na rozvoji kompozitn?ho pr?myslu a formov?n? trhu kompozitn?ch materi?l? a souvisej?c?ch technologi? v Rusk? federaci nejen v segmentu leteck?ho pr?myslu, ale i v dal??ch segmentech v?etn? stavebnictv?.

Jak bylo uvedeno v??e, segment „stavebnictv?“ zauj?m? v?znamnou ??st trhu PCM. Hlavn? oblasti pou?it? PCM jsou: fitinky a flexibiln? spoje; ?t?tovnice a ploty; sendvi?ov? panely, okenn? a dve?n? profily; prvky mostn?ch konstrukc? (mosty pro p???, p?echody, nosn? prvky, prvky oplocen?, palubky, zav??en? kabely); vn?j?? v?ztu?n? syst?my.

S p?ihl?dnut?m k nal?hav? pot?eb? rozs?hl? v?stavby nov?ch a rekonstrukc? st?vaj?c?ch za??zen? dopravn? infrastruktury se tento ?l?nek zam??? na takov? oblasti aplikace PCM, jako jsou kompozitn? v?ztu?e a mostn? konstrukce.

V zahrani?? se plo?n? zav?d?n? kompozitn? v?ztu?e jako v?ztu?n?ho materi?lu pro stavbu betonov?ch konstrukc? za?alo v 80. letech minul?ho stolet? p?edev??m p?i stavb? most? a komunikac?. V Sov?tsk?m svazu za?aly v?zkumn? a v?vojov? pr?ce na v?voji a pou?it? kompozitn? v?ztu?e v 50. letech minul?ho stolet?. V roce 1963 byla v Polotsku uvedena do provozu d?lna pro pilotn? v?robu v?ztu?e ze skeln?ch vl?ken a v roce 1976 byla na NIIZhB a ISiA vyvinuta „Doporu?en? pro v?po?et konstrukc? s v?ztu?? ze skeln?ch vl?ken“. V?deck? a technick? z?klady pro v?robu kompozitn? v?ztu?e tak byly vytvo?eny ji? v Sov?tsk?m svazu. Kompozitn? v?ztu? na b?zi kontinu?ln?ho vl?knit?ho plniva a polymern? matrice m? oproti ocelov? v?ztu?i (v?etn? t?ch s antikorozn?m povlakem) ?adu v?znamn?ch v?hod, v?etn? n?zk? hustoty (4x leh?? ne? ocel), vysok? odolnosti proti korozi, n?zk? tepeln? vodivosti , dielektrick? vlastnosti , vy??? pevnost. N?zk? hustota a vysok? odolnost proti korozi a chemik?li?m jsou d?le?it? zejm?na p?i v?stavb? dopravn? infrastruktury (silnice, mosty, nadjezdy), pob?e?n?ch a p??stavn?ch za??zen?.

V posledn?ch letech v Rusku prudce vzrostl z?jem o v?robu kompozitn? v?ztu?e ur?en? pro vyztu?ov?n? betonov?ch stavebn?ch konstrukc?. Jako v?ztu?n? plnivo ve v?ztu?i lze pou??t sklen?n? vl?kno, kontinu?ln? ?edi?ov? vl?kno a uhl?kov? vl?kno. Nejb??n?j??m zp?sobem v?roby kompozitn? sklo- nebo ?edi?-plastov? v?ztu?e je spunbond pultruze (needletrusion, plantrusion). Mezi tuzemsk? v?robce sklen?n?ch a ?edi?ov?ch tvarovek pat?? Biysk Fiberglass Plant LLC, Galen LLC, Moscow Composite Materials Plant LLC a mnoho dal??ch. CFRP v?ztu? vyr?b? HC "Composite". V tabulce. 1 a 2 zn?zor?uj? charakteristiky tuzemsk? a zahrani?n? kompozitn? v?ztu?e.

st?l 1

Charakteristika rusk? kompozitn? v?ztu?e

tabulka 2

Charakteristika zahrani?n? kompozitn? v?ztu?e

Je vid?t, ?e rusk? vzorky kompozitn? v?ztu?e nejsou z hlediska charakteristik hor?? ne? zahrani?n? analogy. Kompozitn? v?ztu? se v?ak ve stavebn? praxi v Rusk? federaci zat?m p??li? nepou??v?. Jedn?m z d?vod? je podle autor? nedostate?n? regula?n? a technick? z?kladna upravuj?c? v?robu a pou?it? kompozitn? v?ztu?e. P?esto?e v?robci armatur odvedli v?znamnou pr?ci a p?isp?li k rychl?mu vytvo?en? GOST pro kompozitn? armatury, je nutn? vyvinout ?adu norem a doporu?en? pro projektanty a stavitele. Pro srovn?n?, v USA vydal Concrete Institute (ACI) v roce 2012 t?et? vyd?n? projektov? p??ru?ky, kter? byla poprv? vyd?na v roce 1999, zat?mco dom?c? doporu?en? pro v?po?ty konstrukc? s v?ztu?? ze skeln?ch vl?ken byla vyvinuta v roce 1976. Aktivn?j??mu vyu?it? kompozitn? v?ztu?e nav?c br?n? mal? zku?enost s prac? s n?, a to jak stavebn?k?, tak projektant? a architekt?.

V sou?asn? dob? lze rozli?it dva hlavn? trendy ve v?voji technologie v?roby kompozitn?ch v?ztu?? v zahrani??: pou?it? dvouvrstv? v?ztu?e s kompozitn?m j?drem vyztu?en?m spojit?mi vl?kny a vn?j??m pl??t?m vyztu?en?m plnivem ze sekan?ch vl?ken a rozvoj v?roby v?ztu?e. technologie vyu??vaj?c? termoplastickou polymern? matrici. Jako p??klad uve?me v?voj Composite rebar technologies Inc. a Plasticcomp LLC. Prvn?m v?vojem University of Oregon je dut? kompozitn? v?ztu? a zp?sob jej? v?roby. Kompozitn? v?ztu? zahrnuje dut? j?dro sest?vaj?c? z termosetov? prysky?ice vyztu?en? spojit?mi vl?kny a vn?j?? vrstvu - pl??? sest?vaj?c? z prysky?ice vyztu?en? sekan?mi vl?kny. Vn?j?? pl??? je chemicky a fyzik?ln? p?ipojen k j?dru v jednom z krok? kontinu?ln?ho procesu. Vn?j?? a vnit?n? pr?m?r v?ztu?e, jejich pom?r, jako? i slo?en? vn?j??ho pl??t? lze m?nit v pom?rn? ?irok?m rozmez?, co? poskytuje zna?n? mo?nosti pro p?izp?soben? produktu pot?eb?m ?irok?ho spektra spot?ebitel?. Mezi v?hody takov? kompozitn? v?ztu?e stoj? za zm?nku mo?nost vyu?it? dutiny uvnit? j?dra pro ulo?en? elektrick?ch nebo optick?ch kabel? a um?st?n? sn?ma?? stavu konstrukce, lze jimi tak? p?iv?d?t chladic? kapalinu a vytv??et tak nemrznouc? rozp?t? mostu. P??tomnost dut?ho j?dra umo?n? vz?jemn? spojovat ?seky v?ztu?e, co? tak? roz???? zp?soby jeho aplikace. Vn?j?? vrstva vyztu?en? sekan?mi vl?kny chr?n? j?dro p?ed mechanick?m po?kozen?m b?hem p?epravy a pou??v?n? a tak? zabra?uje pronik?n? vlhkosti do j?dra v?ztu?e.

Druh?m v?vojem spole?nosti Plasticomp LLC je technologie pro v?robu kompozitn? v?ztu?e pomoc? termoplastick? matrice. V?robn? proces za??n? v?robou premixu vtla?en?m kontinu?ln?ho vl?knit?ho plniva do vysokotlak?ho proudu taveniny termoplastick?ho pojiva o vysok? rychlosti. Rota?n? n?? um?st?n? pod?l dr?hy toku ?e?e sm?s vl?knit?ho plniva a matrice na kr?tk? d?lky. D?le ?nekov? mix?r m?ch? nasekan? vl?kno a termoplastickou matrici do roztaven? sm?si vhodn? pro dal?? vytla?ov?n?. V?sledn? hmota se p?iv?d? do vytla?ovac? hlavy ve tvaru T, kde se nan??? na kontinu?ln? v?ztu?n? plnivo p?edem impregnovan? termoplastick?m polymerem (nap?. klasickou pultruzn? technologi?). Tak je z?sk?na kompozitn? v?ztu? na b?zi termoplastick? polymern? matrice, skl?daj?c? se z j?dra vyztu?en?ho spojit?m vl?knit?m plnivem a vn?j??ho pl??t? rovn?? vyroben?ho z termoplastick? matrice vyztu?en? sekan?mi vl?kny. V?hody takov?ho syst?mu jsou vysok? odolnost termoplastick? matrice proti n?raz?m a tvorb? mikrotrhlin, mo?nost oh?evu a tvarov?n? v?ztu?e, mo?nost vyu?it? druhotn?ch polymern?ch surovin a recyklace samotn? kompozitn? v?ztu?e. Krom? toho pou?it? recyklovan?ch materi?l? pro termoplastickou matrici, stejn? jako potenci?ln? urychlen? v?robn?ho procesu produktu (nevy?aduje ??dn? ?as na vytvrzen? prysky?ice, jako v p??pad? termoplastu), m??e tento proces u?init n?kladov? efektivn?j??. ne? tradi?n? pou??van? technologie v?roby kompozitn? v?ztu?e.

Hlavn?mi sm?ry rozvoje tuzemsk? v?roby kompozitn? v?ztu?e jsou pou?it? spojit?ho ?edi?ov?ho vl?kna jako v?ztu?n? v?pln? a ?prava pojivov?ch kompozic a procesn?ho za??zen? za ??elem zlep?en? vlastnost? a zv??en? produktivity v?roby.

D?ky sv? n?zk? hustot? a vysok? odolnosti v??i negativn?m vliv?m prost?ed? m??e PCM poskytnout v?znamn? v?hody oproti materi?l?m tradi?n? pou??van?m p?i stavb? infrastruktury, v?etn? stavby most?. Mosty, nadjezdy, nadjezdy jsou slo?it? in?en?rsk? a technick? stavby, na kter? jsou kladeny vysok? po?adavky na spolehlivost a ?ivotnost. V Severn? Americe a Evrop? prob?haj? aktivn? pr?ce na vyu?it? PCM p?i stavb? most?. Mosty s vyu?it?m prvk? PCM se stav? ji? v?ce ne? 15 let a objem v?stavby takov?ch most? nar?st?. M?n? se i t??da most? - od prvn?ch experiment?ln?ch l?vek pro p??? a? po automobilov? mosty dlouh? a? 20 m. V zahrani?? jsou hlavn?mi oblastmi pou?it? PCM p?i stavb? most? kompozitn? v?ztu?e, mostovky a l?vky pro p???. Pracuje se na v?voji a tvorb? zav??en?ch kabel? z PCM a tak? prefabrikovan?ch most? s vyu?it?m prvk? nosn?ch konstrukc? z PCM. Podle autora pr?ce jsou nejperspektivn?j??mi oblastmi aplikace PCM l?vky pro p??? a mostovky. Je t?eba poznamenat, ?e v Rusk? federaci se aktivn? pracuje na v?voji technologi? pro v?robu a konstrukci kompozitn?ch most? pro p???, byla postavena a ?sp??n? provozov?na ?ada za??zen?, zat?mco v?voj, n?vrh a aplikace mostovek vyroben?ch z kompozitn?m nebo hybridn?m materi?l?m vyu??vaj?c?m PCM pro automobilov? a ?elezni?n? mosty je v?nov?na men?? pozornost.

Mostovky pou??van? v zahrani?? se d?l? podle zp?sobu mont??e: kladen? na mostn? podp?ry nebo na pod?ln? nosn?ky; a tak? strukturou: v?cebun??n? (jako vo?tinov? struktury) nebo sendvi?ov? panely (kompozitn? desky s p?nov?m j?drem mezi nimi). Terasy jsou vyr?b?ny pultruz? a vinut?m (v?roba desek a trubkov?ch/krabicov?ch konstrukc? mezi deskami), pro v?robu sendvi?ov?ch panel? se pou??v? technologie RTM. Sklen?n? vl?kno se pou??v? jako kontinu?ln? vl?knit? zpev?uj?c? plnivo a polyesterov?, epoxidov? a vinylesterov? prysky?ice se pou??vaj? jako polymern? matrice. Ke spojen? konstruk?n?ch prvk? paluby se pou??v? lepen? a/nebo mechanick? upevn?n?. Hlavn? zp?soby upevn?n? PCM podlah jak k nosn?m prvk?m, tak k sob? navz?jem, jsou mechanick? (zpravidla pomoc? ?roubov?ho spojen?) a lepen?. Tradi?n? pou??van? mechanick? zp?sob upevn?n? je spolehliv? a osv?d?en? zp?sob, nicm?n? nutnost vytv??et otvory pro upev?ovac? prvky v podlahov?ch prvc?ch zhor?uje pevnostn? charakteristiky a zvy?uje citlivost konstrukce na faktory prost?ed?. Zp?sob lepen? je progresivn?j??, proto?e poskytuje pevn? a rychl? spojen? bez naru?en? struktury materi?lu (nen? pot?eba d?lat otvory pro spojovac? prvky), m? v?ak ?adu nev?hod, jako je obt??nost spojov?n?. spln?n? po?adavk? na p??pravu povrchu a podm?nky prost?ed? p?i lepen? p?i pr?ci na provozovn?, v sou?asnosti nedostatek metod spolehliv? nedestruktivn? kontroly kvality lepen? na provozovn? - lepen? spoj nefunguje dob?e pro „delaminaci“.

Pro zv??en? spolehlivosti a pevnostn?ch charakteristik palubek a sn??en? jejich n?klad? se pracuje na vytvo?en? hybridn?ch palubek s pou?it?m betonov?ch nebo ?elezobetonov?ch prvk?. Krom? toho je mo?n? pou??t r?zn? technologick? postupy. Zp?sob popsan? v pr?ci vn?j??ho nav?jen? podlahoviny, sest?vaj?c? z nav?jec?ch krabicov?ch profil? a kompozitn?ch plech? z?skan?ch pultruz?, s v?ztu?n?m plnivem umo??uje zv??it ?nosnost podlahy a jej? tuhost.

Krom? takov?ch v?hod PCM palubek, jako je n?zk? hustota, kter? sni?uje zat??en? podp?r a sni?uje jejich spot?ebu materi?lu, snadn? mont?? (vy?aduje za??zen? s ni??? nosnost?, jednodu??? mont??n? technologie) a vysok? odolnost proti korozi, kter? sni?uje provozn? n?klady , existuje ?ada nev?hod a probl?m?. Mezi nev?hody pat?? vysok? n?klady na kompozitn? podlahy (v USA jsou n?klady na podlahy PCM 2kr?t vy??? ne? n?klady na podobnou ?elezobetonovou podlahu); pot??e s v?vojem ??inn?ch upev?ovac?ch struktur "panel-panel" a "panel-pod?ln? nosn?k"; nedostatek plnohodnotn?ch norem a n?vrhov?ch pokyn?; nedostate?n? mno?stv? ?daj? o pevnostn?ch charakteristik?ch p?i kombinovan?m p?soben? mechanick?ho zat??en? a faktor? prost?ed?. V tomto ohledu jsou relevantn? pr?ce v?novan? upev?ovac?m syst?m?m, v?voji doporu?en? pro n?vrh a provoz kompozitn?ch palubek, metod?m p?edpov?d?n? pevnosti, povahy destrukce a ?navov? ?ivotnosti PCM palubek. Zna?nou pozornost si zaslou?? tak? pr?ce na vyu?it? „chytr?ch“ kompozit?, integrace sn?ma?? nap??ov?-deforma?n?ho stavu konstrukce do jej?ch kompozitn?ch prvk? a vyu?it? modern?ch syst?m? pro diagnostiku stavu konstrukce.

Na z?v?r je t?eba poznamenat, ?e za Spojen?mi st?ty, ?adou evropsk?ch zem? a ??nou v ?ad? pozic zaost?v?:

V oblasti v?voje regula?n? a technick? dokumentace pro v?robu a pou?it? kompozitn? v?ztu?e a mostovek z PCM;

V oblasti technologi? v?roby v?robk? z PCM pro stavebn? ??ely.

Podstatn? m?n? zku?enost? bylo nashrom??d?no s pou??v?n?m PCM ve stavebn?ch konstrukc?ch a provozem takov?ch konstrukc?. Dom?c? v?robci za??zen? prakticky neexistuj?. Rostouc? z?jem o vyu?it? PCM ve stavebnictv?, ?ada vl?dn?ch opat?en? na stimulaci trhu s kompozitn?mi materi?ly, stejn? jako snahy v?robc? kompozit? o zlep?en? regula?n? a technick? z?kladny v?ak vytv??ej? p??zniv? podm?nky pro zintenzivn?n? prac? na v?voji a vyu?it? konkuren?n?ch produkt? z tuzemsk?ho PCM ve stavebnictv?.

LITERATURA

1. Kablov E.N. Strategick? sm?ry v?voje materi?l? a technologi? pro jejich zpracov?n? pro obdob? do roku 2030 //Leteck? materi?ly a technologie. 2012. №S. s. 7–17.
2. Grashchenkov D.V., Chursova L.V. Strategie v?voje kompozitn?ch a funk?n?ch materi?l? //Leteck? materi?ly a technologie. 2012. №S. s. 231–242.
3. Doporu?en? pro v?po?et konstrukc? se sklolamin?tovou v?ztu?? (R-16-78) / NIIZhB a ISiA. M. 1976. 21 s.
4. Lugovoj A.N., Savin V.F. Ke standardizaci p??stup? k hodnocen? charakteristik ty?? vyroben?ch z vl?knit?ch polymern?ch kompozitn?ch materi?l? // Stroyprofil. 2011. ?. 4. C. 30–32.
5. GOST 31938–2012 Kompozitn? polymerov? v?ztu? pro vyztu?ov?n? betonov?ch konstrukc?. Obecn? Specifikace.
6. Malnati P. Skryt? revoluce: FRP v?ztu? z?sk?v? na s?le // Composites Technology 2011. ?. 12. R. 25–29.
7. Dut? kompozitn? v?ztu?n? konstrukce, souvisej?c? komponenty a v?robn? za??zen? a metodika WO 2012/039872; publ. 29. kv?tna 2012.
8. Za??zen? a zp?sob pro zlep?en? v?ztu?n? prvek se souvisl?m st?edov?m prvkem j?dra s termoplastick?m obalem vyztu?en?m dlouh?mi vl?kny WO 2009/032980; publ. 12. kv?tna 2009.
9. Chursova L.V., Kim A.M., Panina N.N., Shvetsov E.P. Nanomodifikovan? epoxidov? pojivo pro stavebnictv? // Leteck? materi?ly a technologie. 2013. ?. 1. s. 40–47.
10. Keller T. Materi?lov? p?izp?soben? pou?it? FRP kompozit? v mostn?m a pozemn?m stavitelstv? /In: Mezin?rodn? semin?? CIAS. 2007. S. 319–333.
11. Zhou A., Lesko J. State of the Arte in FRP bridge decks /In: FRP kompozity: materi?ly, design a konstrukce. Bristol. 2006. (Elektronick? zdroj).
12. Peng Feng, Lieping Ye Chov?n? nov? generace FRP mostovky s vn?j?? v?ztu?? vinut?mi vl?kny /In: T?et? mezin?rodn? konference o FRP kompozitech ve stavebnictv? (CICE 2006). Miami. 2006. S. 139–142.
13. Wu Z.S., Wang X. Vy?et?ov?n? na kabelov?m most? v m???tku tis?ce metr? s vl?knov?mi kompozitn?mi kabely /In: ?tvrt? mezin?rodn? konference o FRP kompozitech ve stavebnictv? (CICE 2008). Curych. 2008. S. 1–6.
14. Chin-Sheng Kao, Chang-Huan Kou, Xu Xie Anal?za statick? nestability dlouh?ch kabelov?ch most? s kompozitn?m kabelem z uhl?kov?ch vl?ken p?i zat??en? v?trem // Tamkang Journal of Science and Engineering. 2006. V. 9. ?. 2. S. 89–95.
15. Bannon D.J., Dagher H.J., Lopez-Anido R.A. Chov?n? nafukovac?ch tuh?ch kompozitn?ch obloukov?ch most? /In: Composites & Polycon-2009. Americk? asociace v?robc? kompozit?. Tampa. 2009. R. 1–6.
16. Rychle nasaditeln? obloukov? syst?m s n?zkou hmotnost?: pat. 20060174549A1 US; publ. 08/10/2006.
17. Ushakov A.E., Klenin Yu.G., Sorina T.G., Khairetdinov A.Kh., Safonov A.A. Mostn? konstrukce z kompozit? //Kompozity a nanostruktury. 2009. №3. s. 25–37.
18. Kayler K. Nejv?t?? kompozitn? most, jak? byl kdy na sv?t? zkonstruov?n // JEC Composites Magazine. 2012. ?. 77. S. 29–32.
19. Drissi-Habti M. Chytr? kompozity pro trvanliv? infrastruktury – V?znam monitorov?n? struktur?ln?ho zdrav? /In: 5. mezin?rodn? konference o FRP kompozitech. 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. Aplikace optick?ho vl?kna jako sn?ma?e nap?t? v polymern?ch kompozitn?ch materi?lech // V?echny materi?ly. Encyklopedick? referen?n? kniha. 2010. №3. s. 10–15.
21. Sivakov D.V., Guljajev I.N., Sorokin K.V., Fedotov M.Yu., Gon?arov V.A. Vlastnosti tvorby polymern?ch kompozitn?ch materi?l? s integrovan?m aktivn?m elektromechanick?m ak?n?m syst?mem na b?zi piezoelektriky //Leteck? materi?ly a technologie. 2011. №1. s. 31–34.

K ?l?nku m??ete zanechat koment??. Chcete-li to prov?st, mus?te se zaregistrovat na webu.