Углеродное волокно

• 1 слайд

  Углеволокно в строительстве
  

• 2 слайд

  Углеродное волокно — материал, состоящий из тонких нитей диаметром от 5 до 15 мкм, образованных преимущественно атомами углерода. Атомы углерода объединены в микроскопические кристаллы, выровненные параллельно друг другу. Выравнивание кристаллов придает волокну большую прочность на растяжение.
  

• 3 слайд

  Впервые получение и применение углеродных нитей было предложено и запатентовано известным американским изобретателем — Томасом Эдисоном — в 1880 г. в качестве нитей накаливания в электрических лампах.
  

• 4 слайд

  ПОЛУЧЕНИЕ УГЛЕРОДНОГО ВОЛОКНА
  Углеродные волокна обычно получают обработкой химических или природных органических волокон, при которой в материале волокна остаются, главным образом, атомы углерода (99 %).
  

• 5 слайд

  В строительстве углеволокно применяется для армирования и для усиления конструкций — в качестве  армирующего наполнителя, обладающего значительной устойчивостью к деформациям, а также к трещинам при резких перепадах температур.
  

• 6 слайд

• 7 слайд

  Вторая основная область применения карбона в строительстве — реставрация несущих каменных элементов.
  

• 8 слайд

  Достоинства:
  Недостатки:
  Бетонные стеновые панели можно делать намного тоньше.
  Вес панелей становиться намного легче (до 75%).
  Не требуется дополнительная теплоизоляция, потому что углеволокно не проводит тепло или холод.
  Обладает высокой огнестойкостью.
  Этот новый материал уже используется для производства стеновых сэндвич-панелей.
  Этот материал довольно дорогой по сравнению с аналогами. Цена полотна шириной 300 мм от 1000 руб. за погонный метр.
  Материал имеет способность отражать электрические волны, что может быть недостатком в некоторых случаях.
  Процесс изготовления композитов более трудоемкий, чем изготовление металла.
  

• 9 слайд

  Существует несколько видов композитной арматуры:
  - стеклопластиковая
  - базальтопластиковая
  - углепластиковая
  Композитная арматура
  

• 10 слайд

  Состав композитных стержней:
  - Волокна (армирующий материал)
  - Смола (полимер)
  Прочие составляющие композитных стержней:
  - Наполнители
  - Добавки
  
  
  Волокно, главным образом, отвечает за механическую прочность.
  Смола- за химическую стойкость.
  
  

• 11 слайд

  Технология её изготовления называется пултрузией.
  Процесс изготовления углепластиковой арматуры
  Вначале, волокно графита подается в полимерную ванну, в которой оно пропитывается специальным полимером.
  Из ванны волокно попадает в преформочное устройство.
  Оттуда, волокна карбона направляются в нагретую фильеру. Проходя через пресс-форму, в которой специальными нагревательными элементами создается до 6 зон с различной температурой, полимер затвердевает, и на выходе из нее получается охлажденный готовый продукт.
  

• 12 слайд

  По своему внешнему виду данное изделие почти ничем не отличается от предшественницы – металлической арматуры. Оно тоже имеет вид тонких прутьев или стержней с различным диаметром поперечного сечения (4- 20мм).
  

• 13 слайд

   
  Стержень композитной арматуры условно можно разделить на две части:
  
  Сердечник, задающий основные прочностные характеристики арматуры, который представляет собой параллельные волокна, связанные связующим на основе эпоксидных смол.
  
  Внешний слой, отвечающий за свойства сцепления с бетоном, представляет собой нанесённый на эпоксидное связующее песок, который увеличивает адгезию с бетоном, т.к. сцепление происходит по всей длине стержня.
  
  

• 14 слайд

  Композитная арматура предназначена для применения в бетонных конструкциях с преднапряженным и ненапряженным армированием. 
   
  Коррозионно-устойчивые композитные стержни могут защитить мосты и объекты гражданской инфраструктуры от разрушающего воздействия коррозии.
  

• 15 слайд

  Достоинства:
  Высокая прочность на разрыв.
  Не подвержена коррозии и гниению.
  Легче на 90 % по сравнению со стальной арматурой.
  Устойчива к низким температурам.
  Низкая теплопроводность.
  Диэлектрик. Радиопрозрачна. Магнитоинертна.
  Долгий срок службы.
  Низкая стоимость.
  Недостатки:
  Низкий модуль упругости.
  Низкая огнестойкость материала.
  Композитную арматуру невозможно сваривать.
  Гнутые элементы можно изготовить только в заводских условиях.
  

• 16 слайд

  Монтаж
  
  По технологии укладки, композитная арматура аналогична традиционным стальным материалам.
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  В большинстве случаев, легкая масса композитных стержней, фактически ускоряет процесс монтажа арматуры.
  

• 17 слайд

  Сравнительная таблица стоимости композитной и стальной арматуры.
  Стальная арматура
  класса А400С
  Углепластиковая арматура
  

• 18 слайд

  ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РАЗЛИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ