Углеволокно и его применение в строительстве

Карбоновое волокно — материал, который пришел в строительную сферу из промышленности. В 80-ых годах в США его использовали для упрочнения зданий, построенных в сейсмически активных районах. Сегодня этот композитный материал наравне со сталью и бетоном активно используется в укреплении новых зданий, восстановлении несущей способности устаревших объектов. Цена такого углепластика в Московской области оправдывает его эффективность в придании сооружениям прочности, жесткости, снижении нагрузок на изношенные конструкции.

Углеродное волокно — что это за материал

Ткань, которую применяют для усиления, делают из полиакрилонитрила. Его подвергают обработке при температуре 3000-5000 градусов по Цельсию, получая материал с уникальной структурой. С увеличением температуры обработки вещество теряет другие атомы, и в составе остается только углерод.

Получая тончайшие волокна композита, их пропитывают эпоксидной смолой для высокой адгезии с бетоном или железобетоном. Строительные конструкции армируют сетками, лентами или ламелями из композитного полотна, формируя ребра жесткости и U-образные хомуты для защиты от поперечной деформации.

Плюсы волокна из карбона

Композитные армирующие полотна огнестойкие и гибкие, легкие, что выгодно выделяет их среди других решений для укрепления зданий. Более того, они универсальны для объектов разного целевого профиля.

Кроме малого веса, который не перегружает несущие конструкции, пластичности, выделяют следующие преимущества:

• Стойкость к действию влаги, биологических факторов, к гниению и плесени;
• Отсутствие коррозии, деформации под действием УФ лучей;
• Огнеупорность, изоляционные свойства;
• Небольшая толщина, не скрадывающая полезную площадь здания и не нарушающая его геометрию;
• Повышение прочности сооружений на 60% (согласно испытаниям по ГОСТ и СНиП), прочности на сжатие — на 110%;
• Безопасность, экологическая чистота;
• Универсальность для укрепления объектов из бетона, железобетона, металла.

Углеводородное волокно может монтироваться на объекте без приостановки его эксплуатации, в любое время года и погоду. Это удобно, так как в ином случае простой объекта накладывает дополнительные траты. Еще углеволокно укладывают в любую погоду, для этого не требуется задействовать тяжелую спецтехнику или большую бригаду рабочих.

Наконец, материал универсален: углеволокно для усиления конструкций подходит для элементов сложной формы, например, закругленных или ребристых.

Как используют карбон в строительстве

В России композиты сейчас популярны для ремонтных работ, когда несущая способность здания утрачивается. Материал актуален для ситуаций, когда объект неравномерно проседает, есть трещины из-за некачественных стройматериалов, были ошибки при проектировании и строительстве. Еще укрепление стен, перекрытий, несущего основания нужно, когда здание меняет свое назначение, в нем надстраиваются этажи, устанавливают тяжелое оборудование. Разрушение бетона или железобетона может быть остановлено за счет монтажа углепластика: наклеить его можно на балки, плиты перекрытия, несущие колонны и приопорные участки.

Помимо ремонта, углепластик подходит и для нового строительства. Он универсален для усиления фундамента, стен с целью дополнительно защитить объект от деформации.

Как монтируют угольное волокно

Материал для армирования можно укладывать двумя методами — «сухим» или «мокрым». Обе технологии предполагают нанесение состава для повышения адгезии. Но при «мокром» методе связующим веществом, изготовленным на основе эпоксидной смолы, пропитываются и ленты из карбона. Потом они плотно прикатываются к основанию валиком. При «сухом» способе ленту сначала прикатывают к основанию из бетона, покрывая ее связующим веществом уже на поверхности стены.

При любом методе нужно как качественное связующее, так и удобные инструменты, чтобы полотно углепластика полностью пропиталось адгезивом. Чем большую прочность нужно получить, тем больше слоев допускается использовать.

После того, как углеволокно полностью высохло, его покрывают гидроизоляционным составом, чтобы дополнительно защитить от внешних факторов. После этого можно выполнять финишную отделку. Карбоновые сетки, ламели служат до 60 лет, не требуя ремонта или замены. При этом они обеспечивают существенное улучшение показателей здания: его жесткость,  прочность, стойкость к деформациям под статическими или динамическими нагрузками.

Все больше строительных организаций и их клиентов в Москве узнают, что такое углеволокно и какими плюсами оно обладает по сравнению с классическими методами армирования. Уже сегодня можно использовать инновационный способ усиления для любого сооружения.