Композиты в строительстве

Строительная индустрия непрерывно развивается. В Москве регулярно открываются новые стройплощадки, возводятся сооружения с использованием инновационных технологий и материалов. К последним относятся композиты. Это неоднородные изделия, состоящие из 2-х и более элементов, среди которых есть армирующие вещества, придающие необходимые свойства и матрица, обеспечивающая их совместную работу. Материалы имеют ряд особенностей и преимуществ, поэтому широко применяются в строительстве.

Разновидности

Основные виды композиционных материалов:

1. Бетоны – матрица веществ традиционная, цементная или полимерная. Композиты производятся в широком многообразии с разными свойствами и сферой применения.
2. Органопластические с наполнителем в виде синтетических волокон. В качестве матрицы применяются смолы. Это легкие вещества, устойчивые к динамическим нагрузкам, но плохо выдерживающие растяжение.
3. Стеклопластики – армируются стеклянными волокнами. Матрица состоит из синтетических смол или полимеров. Вещества прочные, обладают невысокой теплопроводностью, но пропускают радиосигналы.
4. Углепластики – соединения углеродных волокон с различными полимерами. Вещества прочные, легкие и упругие.
5. Текстолиты – слоистые композиционные материалы, усиленные тканями из различных волокон. Свойства веществ зависят от вида наполнителя. 

Кроме перечисленных существуют примеры композитов с металлической матрицей. Они упрочняются специальными волокнами и тонкодисперсными тугоплавкими элементами. Стальная основа связывает компоненты в единое целое.

Особенности

Композиционные строительные материалы обладают хорошей удельной прочностью, жесткостью и износостойкостью. Модуль упругости колеблется в пределах 130-140 Гпа. Изделия легкие, устойчивы к различным нагрузкам, колебаниям температур, ультрафиолетовому излучению и т.д. Выдерживают воздействие химических соединений. Композитные материалы не пожароопасные, не позволяют распространяться пламени, поэтому подходят для строительства и ремонта несущих конструкций жилых домов.

Недостатков у изделий несколько. Прежде всего, высокая стоимость и гигроскопичность. Некоторые вещества впитывают влагу, что негативно влияет на прочность сооружений. Другие характеризуются низкой ремонтопригодностью, из-за чего возрастают эксплуатационные расходы. 

Применение композитных материалов в строительстве

Вещества задействуются для ремонта и укрепления несущих элементов зданий, пресечения растрескивания бетона. Используются для удаления коррозии арматуры, которая появилась вследствие воздействия влаги и химических реагентов. 

Применение композитных материалов в процессе строительства позволяет решить несколько важных задач. Устранить недочеты проектирования и выполнения работ, восстановить несущие свойства сооружений при росте расчетных нагрузок. Отремонтировать поврежденные и изношенные конструкции.

С изделиями легко работать. Один из примеров применения композитных материалов – приклеивание полотен, обработанных эпоксидной смолой, на поверхность усиливаемых конструкций. Методика сокращает временные и трудовые затраты. Не нужно задействовать тяжелую строительную технику. Работы проводятся без закрытия объектов на ремонт или остановки производства.

Углеволоконная арматура задействуется в новом строительстве. С ее помощью возводят конструкции, нуждающиеся в особых свойствах материалов. Строятся сооружения, которые будут работать под влиянием агрессивных сред. Ремонтируются железобетонные и каменные объекты. 

Изделия на полимерной основе применяются для производства щитовых ограждений, трубных конструкций, прочных и звуконепроницаемых панелей и оград. Задействуются при возведении опорных элементов эстакад. Углеродно-эпоксидные сеточные материалы эффективно заменяют металлические элементы для усиления бетонных смесей. Они включаются в состав бетонных панелей и малых архитектурных форм. 

Кроме строительства композиты применяются и в других отраслях. В частности для выпуска бронированных стекол машин, производства витрин и дверей, универсальных покрытий для кухонной мебели, корпусов и комплектующих для бытовой техники, а также оконных стеклопакетов. Задействуются в самолетостроении для выпуска элементов несущих конструкций и деталей двигателей. В космической отрасли материалы используются для производства обшивки ракет и спутников, которые испытывают сильное термическое воздействие при выходе на орбиту.