Žvilgsnis į ateitį: nauja statybinė medžiaga - anglinis betonas

Kondratieva Tatjana

Anglies betono blokas

Kompozicinės medžiagos ilgą laiką nenustebino nei statybininkų, nei pirkėjų. Visi žino apie savo unikalias savybes, jų gebėjimas atlaikyti agresyvius išorinius veiksnius yra daug geresnis nei tradicinių medžiagų. Tačiau gyvenimas nestovi vietoje ir kiekvienais metais šioje srityje atsiranda naujų pokyčių.

Vieną jų - anglies betoną - verta išsamiai papasakoti. Apie jos sukūrimo idėją, savybes ir įgyvendinimo perspektyvas statybose.

Anglies pluoštas

Anglies pluoštas yra medžiaga, kuri seniai žinoma ir turi didelę paklausą įvairiose pramoninės gamybos srityse. Bet gana brangus.

Grafito gijų gamybos procesą sudaro poliakrilnitrilo arba viskozės pluošto daugiapakopis kaitinimas skirtingose ​​terpėse iki karbonizacijos stadijos. Dėl to atsiranda medžiaga, susidedanti iš grynos anglies.

Anglies pluošto savybės

Anglies pluošto storis yra tik 5-10 mikronų, tai yra plonesni nei žmogaus plaukai. Jį sudaro anglies atomų grandinės, išdėstytos kristalinėje gardelėje.

Anglies gijų kristalinė struktūra

• Pluošto gamybai siūlai sujungiami į ryšulius, kuriuose gali būti iki 50 000.
• Kokios medžiagos savybės pritraukė dėmesį ir leido jas naudoti gaminant konstrukcijas, veikiančias sunkiausiomis eksploatavimo sąlygomis?
• Visų pirma, tai yra unikalus tempiamasis stipris. Tai yra keturiskart tas pats geriausių plieno rūšių rodiklis.

Tai yra įdomu. Norint sulaužyti 5 mm storio anglies pluošto strypą, reikia 2500 kg jėgos. Tuo pačiu ketaus strypas subyrės 150 kg.

Anglies pluošto tankis yra keturis kartus mažesnis nei to paties plieno. Atitinkamai, medžiaga sveria keturis kartus mažiau.

Kur naudojamas anglies pluoštas?

Kompozitinės medžiagos, kuriose kaip armatūros elementas naudojamas anglies pluoštas, naudojamos mašinų ir orlaivių statyboje, sporto įrangos gamyboje ir statyboje.

Esame suinteresuoti statyba, todėl pasilikime prie šios taikymo srities:

• Anglies pluoštas yra pagrindas armuotoms juostoms, juostoms ir net kompozitinei armatūrai betoninėms konstrukcijoms.
• Juostelės ir drobės iš grafito siūlų yra speciali audimo tekstilės medžiaga, įmirkyta dervomis;
• Armatūra yra strypai, pagaminti iš anglies pluošto, įmirkyto sukietėjusiu polimeriniu rišikliu.

Nuoroda. Norint užtikrinti patikimą sukibimą su betonu, strypų paviršius padengiamas smėlio danga arba formuojamos išsikišusios briaunos.

Anglies pluoštas yra labai stiprus, todėl jo pagalba sustiprinamas naujas dizainas arba grąžinamos prarastos savybės į senus.

Tiltinės sijos, sustiprintos anglies pluošto audiniu

Visa tai turi mažai ką bendro su anglies betonu. Tačiau būtent ypatingos anglies pluošto savybės paskatino vokiečių mokslininkus galvoti apie naujos medžiagos sukūrimą.

Kas yra akmens anglis

Taigi Drezdeno monolitinės konstrukcijos instituto mokslininkai nusprendė metalinį armatūrą betone pakeisti anglies pluoštu. Atvirkščiai, tekstilės medžiaga, gauta iš jos audžiant, kad būtų sukurta ypatinga grotelių struktūra.

Dėl to jie gavo medžiagos, kuri pažodžiui visais atžvilgiais pranoksta visų rūšių betoną, žinomą šiandien. Naudojant daug didesnį stiprumą ir mažesnį savitąjį sunkumą.

Nepaisant akivaizdaus išradimo paprastumo, chemijos mokslininkai juo dirbo kelis dešimtmečius, užtikrindami, kad anglies pluošto tekstilė patikimai priliptų prie betono mišinio. Norėdami tai padaryti, jis yra apdorojamas specialia danga, kurios sudėtį gamintojas vis dar saugo paslaptyje.

Anglies betono gaminių gamybos technologijos

Šiuo metu sukurti du anglies betono gaminių gamybos būdai:

1. Sluoksnių rinkinys. Ši technologija susideda iš tekstilės audinio sluoksniavimo ant betono, po to liejant. T. y., Tekstilės gaminiai klojami ant mišinio sluoksnio, pilami plonu betono sluoksniu ir tt pakaitomis, kol gaunamas reikiamas storis.
2. Pilamas į klojinį. Tradicinis būdas, kai anglies pluošto armatūra pirmiausia pritvirtinama klojinyje ar formoje, tada pilamas betono mišinys.

Supilkite betoną į pelėsį

Materialinė nauda

Palyginti su gelžbetoniu, anglies betonas suteikia šiuos pranašumus:

• Tai daug lengvesnis, kuris palengvina ir pagreitina konstrukciją;
• Anglies betonas yra kelis kartus stipresnis;
• Jis neskilinėja, o armatūra viduje nerūdija, o gelžbetonis laikui bėgant pradeda blogėti būtent dėl ​​šios priežasties.

Gelžbetoninės konstrukcijos sunaikinimas

• Dėl pastarųjų dviejų taškų anglies betonas yra daug patvaresnis ir patikimesnis nei analogai su metalo armatūra.

Vienintelis medžiagos minusas yra jos brangumas. Tačiau, jei atsižvelgsime į tai, kad iš jo pagamintos konstrukcijos yra ypač patvarios ir nereikalauja remonto ir rekonstravimo daugelį metų, tada šį minusą kompensuoja eksploatavimo patvarumas.

Galimos programos

Iki šiol kūrėjai jau rado šios unikalios medžiagos pritaikymą. Visų pirma, jie tai panaudojo rekonstruodami senus istorinės vertės pastatus dviejuose Vokietijos miestuose. Be jų pagalbos šiuos pastatus reiktų nugriauti.

Viena taikymo sričių yra susidėvėjusių konstrukcijų rekonstravimas

Ateityje planuojama naudoti anglies betoną naujose statybose. Jau atliktas keturių metrų 4 centimetrų storio elementų paviljono statybos eksperimentas. Neįmanoma pastatyti tokio pastato iš gelžbetonio, be to, jis nesiskirs reikiamu stiprumu.

Mokslininkai net ir šiandien sulaukia prašymų iš viso pasaulio, kuriuose daugelį gelžbetoninių pastatų reikia skubiai rekonstruoti. Jie, savo ruožtu, tikisi, kad per dešimt metų statybose naudojamo anglies betono ir gelžbetonio santykis bus 1: 4.