Углеволокно в строительстве это

В статье изложена информация об углеволокне, его особенностях, свойствах и характеристиках. Мы расскажем об истории его создания, а также озвучим познавательные факты. Вы узнаете, как применить углеволокно в быту и строительстве, а также, как своими силами отремонтировать пластик.

Изделия из тканей, волокон, шнуров и лент, выполненных из современных углеводородов, успешно конкурируют по всем эксплуатационным показателям с привычными нам изделиями из стали и бетона. При этом они имеют в десятки, а порой и в сотни раз меньшую толщину и вес. Как можно объяснить человеку с устоявшимися взглядами тот факт, что пропитанный отвердевшей смолой холст толщиной всего 3 мм прочнее по всем показателям, чем техническая фанера 15 мм? Только опытным и демонстративным путём.

Углеволокно — материал будущего, родом из прошлого

Материал был открыт Томасом Эдисоном в 1880 году в рамках исследований нити лампы накаливания. В последние 10 лет, с подачи зарубежных коллег в виде поставок дорогостоящих изделий из углеволокна, отечественные разработчики и производители занялись реанимацией углеводородных проектов, начатых в советский период, по всем направлениям.

Углеволокно | Как это сделано

Всем известно, что углерод востребован в любой форме, в каждой отрасли промышленности. Это производство буквально всего, что сделано не из металла, стекла, дерева или бетона. Но главным его преимуществом является то, что он способен не только дополнить традиционные материалы, но и заменить их с выгодой для человека и природы.

Видеорепортаж о российском производстве углеволокна

Углеволокно в строительстве

Этот современный материал начинает пользоваться спросом у ремонтников и строителей. Причины этого кроются в свойствах его компонентов:

1. Высокая прочность нитей, из которых создано полотно.
2. Исключительная адгезия полимерного связующего (эпоксидного клея).

Комбинация этих свойств даёт высокую эффективность при устройстве наружного армирования железобетонных, кирпичных и деревянных конструкций. Усиленный таким образом элемент получает дополнительно до 65% прочности на изгиб и до 120% прочности на сжатие. Это звучит маловероятно, но проведённые согласно ГОСТ, ТУ и СНиП испытания подтверждают это.

Испытания балок, армированных углеволокном, на видео

Усиленные углеволокном ж/б элементы — испытания на видео

Тому, кто собирается строить каменный дом или бассейн, делать капитальный ремонт, или реставрацию, стоит задуматься о карбоновом усилении. Существенное увеличение прочности позволяет уменьшить объём материала основы. То есть, холст держит огромные нагрузки, главное, было бы на что его наклеить.

Так, армирование композитом увеличивает прочность на сжатие почти вдвое с 280 кН до 520 кН (см. видео испытаний). Это значит, что объём опорного элемента — несущей стены, колонны, столба — можно смело уменьшать на 60–80%. Особое значение это имеет для отдалённых районов, куда затруднена доставка тяжёлого стройматериала.

Вторая основная область применения карбона в строительстве — реставрация несущих каменных элементов. Оклеечным армированием восстанавливают опоры и балки бетонных мостов. Это наиболее ответственные государственные объекты и их надёжность доверяют углеволокну. В частном строительстве нагрузки в десятки раз ниже, а значит, усиление фундамента или углов стен будет с огромным запасом прочности. Это прекрасная альтернатива традиционным способам — подливка фундамента бетоном или установка подобных стен.

Ещё одно полезное свойство композитного материала — его нетоксичность и безвредность после полимеризации. В готовом виде он имеет глянцевую поверхность и не вступает в реакцию с водой. Это будет интересно для того, кто решил возвести бассейн, водоём, кессон, силосную яму, отстойник или каменный септик.

Для этого достаточно будет возвести стены в полкирпича с кладочной сеткой и оклеить с обеих сторон углеволокном. Застывший материал будет служить гидроизоляцией. Его монтаж аналогичен устройству армировочной сетки для утеплителя.

Стоимость таких работ будет составлять:

1. Углеволоконный холст — от 20 до 30 у. е. за 1 м 2 .
2. Полимерное связующее с отвердителем — от 3 до 5 у. е. по расходу на 1 м 2 .
3. Услуги по усилению каменных конструкций под ключ в среднем по России стоят 125 у. е. за 1 м 2 . В стоимость входит расчёт, доставка, материал и работа.

Применение углеволокна для ремонта

Свойства холста быть сначала гибким и эластичным, а после пропитки смолой исключительно прочным, можно (и нужно!) использовать и в повседневной жизни. В основном это касается ремонта или замены сломанных пластиковых деталей. С помощью этого материала можно склеить практически всё, а то, что склеить по каким-то причинам нельзя, можно воссоздать, используя испорченную деталь в качестве матрицы.

Ремонт стержня из стеклопластика

Рассмотрим возможность ремонта рукоятки молотка или топора при помощи углеволоконного рукава. Большинство полупрофессиональных ударных инструментов имеют рукояти из материала на основе стекловолокна — того же, что используют для производства высококачественных хоккейных клюшек.

Для ремонта потребуется:

1. Инструмент — тиски, ротационная шлифмашина с наждачной бумагой, направляющая струбцина, строительный фен, кисти.
2. Материал — рукав из углеволокна или холста, высокопрочный двухкомпонентный клей, полимерная смола и отвердитель. Всего клеящей смеси потребуется около 50 мл.
3. Защитные средства — очки, респиратор, резиновые перчатки.

1. Зачистить края разлома шлифмашиной, сохраняя место контакта.
2. Зажать в тисках одну часть и выставить на струбцине вторую, примерив по плоскости.
3. Нанести на контактные поверхности (разлом) клей и соединить две части на струбцине. Обмазать клеем место разлома. Тщательно проверить соосность обеих частей. Время выдержки — 6–8 часов (по инструкции).
4. Снять струбцину и зачистить место соединения, сделав заглубление в тело стержня на 1–2 мм.
5. Сделать разметку. Т. к. оклейка рукавом будет производиться в два этапа, верхний слой перекроет нижний. От оси соединения отложить для первого слоя — 3,5 см, для второго — 6 см в каждую сторону. Отрезать два куска рукава по размерам.
6. Сделать полимерный раствор из смолы и отвердителя в пропорциях согласно инструкции и обильно нанести его на место соединения по меньшей разметке.
7. Завести отрезок рукава к месту приклеивания и аккуратно уложить его на клей и обжать руками.
8. Затем нанести ещё один слой клея и завести второй (больший) отрезок рукава. Прижать его аналогичным образом. Пропитать весь участок клеем.
9. Создать временный зажим — приложить с двух сторон полосы упругого материала, замотать скотчем и сдавить струбцинами (не очень туго). Время выдержки — 6–8 часов.
10. 1Зачистить место соединения шлифмашиной и довести вручную.
11. Технически изделие готово, его можно использовать с обычной нагрузкой через 12 часов. Отремонтированное изделие можно окрасить.

Ремонт рукоятки из стеклопластика на видео

Технологию ремонта предлагает фирма SRS (значит, речь идёт о профессиональном спорте — нетрудно представить, какие нагрузки выдерживает изделие после ремонта).

С помощью углеволокна указанным способом можно также починить вещи, которые ранее было принято заменять:

1. Ножки мебели.
2. Ручки пылесоса, зонта или ножа.
3. Корпуса бытовой и офисной техники, инструмента.
4. Оправы очков (понадобится карбоновая нить или лента).
5. Любую неметаллическую деталь автомобиля, мототехники, велосипеда — от бампера до дверной ручки.
6. Пластиковое окно или подоконник и многое другое.

Безусловно, весь спектр достоинств и возможностей передового многофункционального материала невозможно отобразить в одной статье. Домашнему мастеру достаточно знать о нём одно — для того, кто имеет в арсенале холст и ленту из углеволокна и эпоксидные компоненты, проблемы ломаного пластика не существует.

Источник: www.rmnt.ru

Углеволокно в строительстве это

Для Российской Федерации в 1997 году появился новый способ для усиления конструкций и зданий – применение углеволокна. Данный метод заключается в закреплении на поверхность зданий прочного углеволокна, которое принимает на себя большую часть усилий. В роли сцепления, а точнее клея, здесь играют специальные строительные адгезивы на основе эпоксидных смол, либо минерального вяжущего. Благодаря специфическим возможностям и способностям углеволокна, с его помощью удается удвоить несущую способность здания без потери общего объема помещений.
Сразу стоит понять, что углеволокно – это не конечное изделие, прежде всего оно является строительным материалом, как, допустим, дерево или бетон. Из этого материала можно получить множество других полезных, таких как:

• углеродные ленты;
• строительные сетки;
• ламели.

История появления

В 1880 году был открыт углерод. Его создателем является Т. Эдисон. Зарубежные производители за короткое время смогли внедрить углерод на рынок продаж, он стал активно применяться в различных сферах, чаще всего в промышленных и строительных отраслях.

В России проводились различные проекты, постепенно углерод начал применяться в российских проектах. Сегодня инженеры активно воссоздают углерод и используют его практически во всех сферах жизни.

Само углеволокно в строительстве начали использовать в 1982 г. на юге Германии, применялось оно при усилении железобетонного моста. В России данный материал первый раз использовали в 2004 г., при проведении ремонтных работ с балками моста для автомобилей через реку Киржач.

Что такое углеволокно?

Углеродное волокно является композитом, состоящим из углеродных нитей, толщина которых примерно 5–16 микрон. Благодаря своим возможностям, тонкие волокна выравниваются и объединяются в кристаллы, которые невозможно увидеть без микроскопа. Из–за этого усиливается прочность на растяжение.

По техническим характеристикам, даже по твердости, углеродное волокно примерно раза в 3 превосходит металл (до недавних пор самый прочный материал в строительстве). Используется углеволокно в таких сферах, как промышленность, строительство, реже в аэрокосмической сфере.

Один из основных плюсов использования углеродного волокна – это доступность, скорость и простота реализации (технология работы представляет из себя наклеивание материала на подготовленную поверхность).

Использовать такой метод усиления можно на различных видах конструкций:

• бетонные здания;
• железобетонные;
• каменные;
• металлические;
• деревянные.

Особые свойства материала

Чтобы усиление конструкций углеволокном имело смысл, материал обязательно должен отвечать определенными требованиям:

• все волокна должны быть строго параллельными;
• для сохранения структуры необходимо использовать стеклянную сетку или эпоксидный биндер.

Добиться этого можно, только если создание углеволокна происходило в точности по специальной технологией. Высокого качества углеволокна добиться не сложно, но только если следовать технологии производителей.

Если технологический процесс верен, углеволокно получает необычные свойства. При своей легкости и минимальных размерах материал очень прочен. Усиление углеродным волокном может существенно улучшить свойства несущих элементов уже построенных зданий. А если необходимо добиться высокой прочности несущих конструкций только строящегося здания, то помогает, в таком случае, произвести усиление углепластик.

Преимущества использования материалов

Ремонтные работы старых зданий, а также строительство новых, при условии использования углеволоконных материалов, углепластика или фибробетонов, возможно существенное сокращение расходов на работы, сокращение срока их выполнения.

К преимуществам использования этих материалов относится:

• отсутствие необходимости привлекать тяжеловесную технику для работ, так как материалы легкие;
• с применением технологии внешнего армирования время, за которое выполняется усиление бетона углеволокном, сокращается до 10 раз;
• конструкция приобретает способность выдерживать нагрузки, которые в 4 раза превышают допустимый уровень для других материалов;
• конструкция не становится тяжелее;
• материал не подвергается коррозийным изменениям;
• если при проектировании, а также предварительных строительных работах, были допущены ошибки, их вполне можно исправить;
• новые материалы прослужат не менее 75 лет.

Усиление углеволокном проводится быстро и является очень эффективной технологией. При повреждении несущих конструкций усиление углепластиком или углеволокном незаменимо, так как оно помогает существенно уменьшить последствия повреждений, не только вернуть несущие способности конструкции, но и повысить их. В дальнейшем железобетон будет защищен от влияния влаги и возникновения коррозии арматуры. А также от большинства возможных механических повреждений.

Приготовление компонентов

Углеродные материалы продаются смотанными и упакованными в специальный защитный полиэтилен. Не допускается попадание пыли, которой после шлифования бетона будет достаточно, иначе углеродное волокно не будет приклеиваться с помощью строительного клея на основе смолы, т. е. получится производственный брак. Поэтому, заготовительную зону следует застелить плотным полиэтиленом и уже по нему отматывать требуемую длину углеродного материала. Обрезка углеродных лент и сеток может осуществляться обычным ножом, или ножницами по металлу, а углеродных ламелей – угол–шлифовальной машинкой с отрезным кругом по металлу.

Адгезивы, могут быть, как правило, двухкомпонентные – т. е. необходимо объединить два материала в определенных количествах. Необходимо точно прислушиваться к инструкции производителя и при смешивании элементов использовать специальные весы или мерную колбу. Объединение элементов заключается в постепенном добавлении одного компонента в другой, при непрерывном перемешивании дрелью на низких оборотах. Ошибки дозирования, или неправильное добавление одного элемента в другой, могут привести к кипению клея.
В последнее время, примерно несколько лет, большинство специалистов присылают адгезив в комплектах – т. е. в двух емкостях с уже дозированными объемами компонентов. Таким образом, появилась возможность просто смешать содержимое одной емкости в другой (для этого емкость присылается полупустой) и получить готовый адгезивный состав.

Строительные адгезивы (для углеродного волокна) поставляются в мешках и затворяются водой согласно инструкции, как любой ремонтный материал.
Помните, что связующее имеет ограниченный срок жизни – порядка 35–45 минут и он резко сокращается при повышении температуры выше 22 о С, поэтому объем приготовляемого адгезива не должен превышать физических возможностей его выработки.

Основные виды усилений

Основные виды работ, которые используется при традиционном усилении:

• устройство рубашек;
• устройство обойм;
• наращивание или же увеличение сечения элементов, самые популярные – балки, колонны, плиты;
• устройство обойм из металла;
• установка разгружающих элементов (стоек, балок, рам);
• монтаж порталов, рам, стоек из металла.

МЕТОДЫ УСИЛЕНИЯ И МАТЕРИАЛЫ

Основные методы усиления это:

1. Армирование – используется стальная и композитная арматура, сварные сетки и различный металлопрокат: швеллеры, уголки, двутавр. Другие, или же дополнительные, элементы усиления монтируются с внешней стороны, таким образом создается внешний армопояс. Также дополнительные элементы могут встраиваться в несущие конструкции, такими являются стены, колонны, балки.
2. Торкретирование – этот метод является самым молодым, используется он в сравнение с другими недавно, на сегодняшний день является самым доступным по расходам. Метод позволяет в короткие сроки обрабатывать большие поверхности.
3. Гидроизоляция – последний метод усиления, применяется в защите фундаментов, подвалов и цокольных этажей.

Стоимость усиления конструкций и зданий с использованием углеволокна

Для того чтобы узнать точную стоимость данной работы необходимо предоставить детальную информацию по объекту. Для этого потребуется оставить заявку или обратиться в строительную компанию вашего города.

Примерные расценки приведены в таблице.

МИНИМАЛЬНЫЙ ОБЪЕМ РАБОТ

СТОИМОСТЬ РАБОТЫ, ВКЛЮЧАЯ ЗАТРАТЫ НА МАТЕРИАЛ

Проектирование усиления конструкций

от 35 000 рублей

от 150 000 рублей

от 300 000 рублей

Усиление углеродным волокном

от 1 500 рублей/кв. м

Самостоятельно такие расчеты лучше не проводить, каждая ошибка может привести к нежелательному результату. Обычно строительные компании проводят расчеты в течение недели (около 5 дней, иногда дольше, все зависит от объема работы и загруженности специалистов, могут возникнуть и другие проблемы).Для того, чтобы узнать более точную цену необходимо предоставить строительной компании результаты обследования, точные фотографии стен, которые будут усиливаться, детальные пояснения (что и как нужно сделать).

Не стоит забывать и о том, что снижение затрат ресурсов, при выполнении усиления конструкций углепластиком или углеволокном, приводит к существенной экономии. Причем качество работ не страдает, а оказывается только лучше, чем при использовании устаревших технологий усиления.

Усиление железобетонных конструкций углеволокном

На 2019 год, несмотря на то, что усиление железобетонных конструкций углеволокном является достаточно новым методом, он является одним из самых эффективных. В доступной продаже находятся качественные и относительно недорогие (по современным расценкам) продукции, как зарубежных производителей, так и российских, именно поэтому купить все необходимые материалы не составит никого труда.

Для начала стоит понять, почему именно такой метод усиления конструкций является одним из самых эффектных:

1. Во–первых – по всем свойствам данный материал является одним из самых прочных, он в несколько раз превосходит по упругости, прочности, на растяжку и изгибание такой популярный материал, как конструкционная сталь.
2. Во–вторых – время службы. Жгуты и сетки, которые состоят из углерода, не поддаются коррозии и выделяются высокой прочностью к агрессивным средам. Их срок службы практически неограничен.
3. В–третьих – вес. При большей прочности углеродные материалы весят в 10 раз меньше той же стали, поэтому они незаменимы при усилении старинных зданий.
4. Также материал является ударопрочным и имеет высокую огнеупорность.
5. Материал можно наносить в несколько слоев, если это требуется.
6. При проведении усиления не требуется прекращение эксплуатации самого помещения.
7. Является полностью экологически чистым материалом.
8. Универсальный. Может использоваться практически на всех поверхностях.

Но, по сравнению с другими материалами, углеволокно:

1. Дороже (можно выбрать более доступный аналог).
2. Отражает электрические волны (в некоторых случаях это является большим недостатком).
3. Занимает больше времени, процесс композитов более трудоемкий, чем изготовление металла.

Если углеволокно было выбрано в качестве компонента входящего в систему внешнего армирования еще на этапе проектирования того или иного здания, необходимо следовать правилам, входящим в свод 164.1325800.2014.

Где и когда используется?

Углеродное волокно может быть использовано в строительстве для усиления построек из нескольких материалов:

1. Камень (столбы, кирпичные строения). Использование материала происходит в процессе построения или в процессе ремонтных работ.
2. Железобетон. В таком случае углеродное волокно используется для гидротехнических построек, мостов и других архитектурных строений.
3. Металл. Используется в том случае, если есть зоны с недостаточно устойчивым грунтом.

Несмотря на возрастающую с каждым годом популярность, в домашних условиях простому мастеру будет сложно справится с технологией применения углеволокна. Такую работу лучше всего доверить профессионалам.

Этапы работы

На первый взгляд работа может показаться простой, на участки, где больше всего требуется усиление (зоны наибольшего напряжения), наносится углеродное волокно. Но для начала необходимо определиться, что использовать в качестве армирующих элементов (ленты, ламели или сетка). В большинстве случаев в работу идет сетка.

Выполнение работы

В первую очередь необходимо найти участки, которые находятся под большим напряжением, следовательно, с ними и будет происходить дальнейшая работа. Сразу же эти места необходимо пометить и начать подготавливать конструкцию. Данные участки тщательно очищаются от прежней отделки, краски, грязи и т. д. (для этого используется специальное шлифовочное оборудование).

Шлифовка

От начального этапа будет зависеть и дальнейшая работа. Шлифовка должна происходить по точной технологии, с соблюдением всех правил. В процессе работы не допускается попадание влаги, в завершении этого этапа происходит очистка поверхности от грязи и пыли.

Подготовка компонентов

После того, как была подготовлена поверхность, настает очередь компонентов. Углеродное волокно привозится с завода в виде скрученной трубы. Перед началом выбирается отдельное место, где будет раскатываться материал, после эта зона застилается полиэтиленовой пленкой. Материал нарезается на куски необходимого размера.

Для того чтобы сцепить материал и поверхность используются двухкомпонентные клеящие составы. Приобрести все необходимые ингредиенты можно в строительном магазине.

В обязательном порядке проверяют следующие параметры:

• ровность поверхности;
• прочность материала;
• температура поверхности;
• отсутствие грязи и пыли;
• влажность;
• целостность материала.

Монтаж

Монтаж работы с использованием углеродной ленты можно производить несколькими методами (мокрым или сухим). Разница между ними не столь большая, в мокром методе, прежде всего поверхность протирается адгезивом, после этого приклеивается лента. В сухом – сначала приклеивается лента, после чего она пропитывается адгезивом.

В случае работы с ламели, адгезив наносится, как на поверхность здания, так и на сам материал. Таким образом, он пропитывается с двух сторон.

Углеродная сетка наносится только на влажную поверхность.

Использование эпоксидной смолы в качестве связующего вещества

Почему в качестве связующего вещества лучше всего использовать эпоксидную смолу? На этот вопрос помогут ответить такие ее свойства как:

1. Отличное сочетание с практически любыми поверхностями.
2. Компоненты углеволокна и смолы вступают между собой в химическую реакцию, в результате которой углеводород приобретает жёсткость пластика и становится прочнее стали в 7 раз.

Углепластик или сталь?

Со временем здания и постройки подвергаются внешним и внутренним неблагоприятным воздействиям. В большинстве случаев к аварийным состояниям приходят несущие конструкции, такие как балки, фермы, плиты и колонны.

Каждый год происходит проверка всех аварийных зданий, после чего составляется Техническое Заключение, в котором приписаны все рекомендации к усилению. До недавних пор в качестве усиления выступала конструкционная сталь. Этот материал считался самым прочным, не требовал замены в течение многих десятилетий и прекрасно справлялся с основной задачей.

На сегодняшний день перед строителями встает вопрос, что лучше использовать, углепластик (углеволокно) или стандартную и привычную сталь? Современные строительные компании уже на протяжение нескольких лет останавливают свой выбор именно на углепластике, считая его более пригодным.

Углеволокно прочнее конструкционной стали, служит намного дольше и не поддается внешним факторам, благодаря чему не портится.

На 209 год углеволокно для усиления конструкций и зданий является самым надежным методом в строительстве. Большинство строительных компаний уже остановили свой выбор именно на этом материале, посчитав его достойным быть первым. Углеродное волокно практически незаменимо в усилении архитектурных зданий и старинных построек. В отличие от других, более старых, методов, этот не увеличивает сечение усиливаемых элементов, что имеет большое значение не только в случае промышленных зданий и сооружений, но, что особенно важно, в жилом, коммерческом и административном строительстве.

Источник: gk-innova.ru

Применение углеволокна в строительстве

Строительная отрасль в наше время активно развивается посредством внедрения новых материалов, а также за счет использования инновационных технологий. Наиболее актуальными являются проблемы возведения сооружений, которые отличались бы устойчивостью к динамическим нагрузкам и агрессивным условиям окружающей среды. Так для укрепления бетонных конструкций стали использовать углеволокно, которое ранее применялось только в самолёто- и ракетостроении.

Немного истории: как появился карбон

На сегодняшний день углерод в том или ином виде востребован практически во всех промышленных отраслях. Особенностью и главным его преимуществом является то, что он способен гармонично дополнять традиционные строительные материалы, будь то стекло, метал, дерево или бетон или же и вовсе заменить их, что весьма выгодно и для человека, и для природы.

Открыт углерод еще в 1880 году Т. Эдисоном в процессе исследования нити лампы накаливания. Благодаря зарубежным производителям и промышленникам углеволокно стало активно применяться в различных отраслях, в том числе и в строительстве. На территории нашей страны последние проекты с использованием углеволокна разрабатывались еще в советские времена, потому сейчас они активно реанимируются инженерами.

Углеволокно: характеристика материала и особенности его использования

Углеродное волокно является продуктом искусственного происхождения и относится к полимерам с композитной структурой. Формируется из тонких нитей (диаметр от 3 до 15 микрон), а нити, в свою очередь, из атомов углерода, которые объединяются в кристаллическую сетку. За счёт физических особенностей атома углерода, кристаллы в сетке располагаются параллельно относительно друг друга. Такое выравнивание является ключевым фактором, который способствует повышенной прочности волокна на растяжение.

Широкое использование углеволокна в аэрокосмической сфере и оборонной промышленности, а также для сооружения зданий обосновано тем, что по твердости материал значительно превосходит металл. Углеволокно в строительстве начали использовать в 1980 году в Калифорнии для укрепления построек, находящихся в сейсмически активной зоне. В отечественном строительстве материал применяется, как правило, в процессе ремонтных работ, но его популярность и сфера использования постепенно растет.

Технические характеристики и плюсы применения в строительстве

Столь продолжительный эксплуатационный срок углеволокна обусловлен такими характеристиками:

• Отличная адгезия к поверхностям с различной структурой.
• Высокая устойчивость к коррозийным процессам.
• Лёгкость и прочность. Благодаря тому, что углеволокно обладает поразительной лёгкостью, его используют в системах армирования, что позволяет снизить нагрузку на фундамент здания.
• Изоляция от влаги. Поверхность углепластикового волокна является глянцевой, что исключает возможность его реакции с водой.
• Высокая огнеупорность и ударопрочность.
• При использовании для армирования, можно наносить материал в несколько слоёв.
• Проведение ремонтных работ любого типа, где возможно применение углеволокна, может осуществляться без прекращения эксплуатации самого здания.
• Является полностью токсически безопасным и экологически чистым.
• Высокая степень универсальности. Может использоваться при армировании конструкций практически любых конфигураций: на ребристых поверхностях, закругленных и угловых элементах, балочных сегментах рамных конструкций и пр.

Составляющей углеродного волокна является полиакрилнитрит, который предварительно обрабатывается высокой температурой (в пределах 3000° — 5000°С). Учитывая вышеописанные технические характеристики, наиболее частой сферой применения углеволокна в строительстве является внешнее армирование.

При этом волокно пропитывается двухкомпонентной эпоксидной смолой, которая выступает связующим веществом. Монтаж производится аналогично обоям – материал просто наклеивается на поверхность конструкции, которая укрепляется.

Использование именно эпоксидной смолы в качестве связующего вещества обусловлено следующими особенностями материала:

1. Такая смола имеет высокие адгезивные свойства по отношению к бетонным поверхностям.
2. Компоненты углеволокна и смолы вступают между собой в химическую реакцию, в результате которой углеводород приобретает жёсткость пластика и становится прочнее стали в 7 раз.

Благодаря таким характеристикам углеволокно занимает лидирующие позиции среди композитных материалов. Прочность материала на разрыв в 4 раза превосходит сталь лучших марок, несмотря на то, что он на 75% легче железа и на 30% алюминия. Удельный вес углеродного волокна относительно низкий, а при нагревании материал расширяется незначительно, что обеспечивает возможность применение углеволокна в различных климатических зонах.

Недостатки углеволокна

Список недостатков карбона короткий, но обязательно должны быть учтены при планировании строительства. Выделяют три основных недостатка:

1. Углеволокно является хорошим отражателем электрических волн.
2. Материал отличается высокой стоимостью в сравнении с аналогами.
3. Изготовление композита более трудоёмкое, чем производство металла.

Применение углеродного волокна в строительстве: основные варианты

Эффективность карбона позволяет успешно применять его для армирования конструкций из дерева, кирпича или железобетона. Согласно СНиП и ГОСТ, сооружение, усиленное таким материалом, становится прочнее на сжатие до 120%, а на изгиб получает еще плюс 65% прочности.

Помимо такого варианта использования, углеродное волокно также успешно используется для реставрации каменных конструкций, к примеру, балок и опор бетонных мостов. В частном строительстве усиление фундамента или стен посредством карбона придаст сооружению большой запас прочности.

Усиление построек с помощью армирования карбоном необходимо в таких случаях:

• Конструкция была повреждена, в результате чего её несущая способность снизилась, стали появляться трещины.
• Изменились условия эксплуатации помещения, возросли нагрузки на него.
• Планируется постройка здания в сейсмически активной зоне.
• Для устранения разрушений бетона и коррозийных процессов в арматуре, если постройка долгое время подвергалась агрессивному воздействию внешней среды.

Если углеродное волокно было выбрано на этапе проектирования постройки, как один из компонентов системы внешнего армирования, то в работе следует руководствоваться Сводом правил 164.1325800.2014.

Производя армирование самостоятельно, нужно учитывать, что наклеивание карбона осуществляется в зонах наибольшей нагрузки: как правило, это центральная часть пролета, которая соприкасается с нижней гранью. Для работы с изгибами можно выбрать любой тип материала – ленты, сетки или ламели.

В процессе армирования балок может возникнуть необходимость дополнительного укрепления приопорных зон, что повысит несущую способность всей конструкции при поперечной нагрузке. Для этого используют U-образные хомуты из лент или сеток.

Где следует осуществлять внешнее армирование карбоном

Углеволокно в строительстве может быть использовано для усиления зданий и сооружений из таких материалов:

1. Камень. Сюда относят столбы, пилоны, кирпичные дома. Углеволокно применимо здесь как в процессе постройки, так и для проведения рементных работ.
2. Железобетон. Здесь углеродное волокно может быть использовано для гидротехнических построек, мостов, паток архитектуры.
3. Металл. Такие сооружения имеют близкий к углеволокну модуль прочности и упругости, но их усиление все равно необходимо, особенно в зонах с неустойчивыми грунтами.

Условия успешного процесса армирования внешних конструкций

Чтобы процесс усиления постройки прошёл максимально эффективно, следует обеспечить ряд таких условий:

• Надежное сцепление с поверхностью здания. Чем лучше армирующая сетка из углеволокна будет приклеена к конструкции, тем более эффективной будет передача усилий на неё.
• Отсутствие естественной влаги. Важно обеспечить сухость поверхности, армирование которой будет проводиться.
• Материалы, используемые в работе (особенно клеевые составы) должны отличаться высоким качеством и отличными характеристиками для обеспечения максимальной эффективности.

Профессиональное внешнее армирование углеволокном

Несмотря на возрастающую популярность использования углеродного волокна, технология его применения остаётся достаточно сложной для домашнего мастера. Потому если вы хотите осуществить строительные или ремонтные работы с таким композитным материалом, то следует доверить это профессионалам. Компания ИнноваСтрой уже много лет успешно осуществляет проекты по возведению объектов разной сложности.

Нашей фирме по силам любые задачи: начиная от проектирования постройки до сдачи готового объекта с отделкой. Что касается углеволокна, то это очень дорогой материал, который требует определенных навыков его монтажа, а также наличие специального оборудования. Для успешного выполнения армирования следует подготовить поверхность и сам композитный материал, правильно осуществить его монтаж (что зависит от типа конструкции), а затем грамотно нанести следующие слои.

ИнноваСтрой готова взяться за весь спектр работ по армированию постройки, а также выполнить ремонтные работы уже готовых сооружений с укреплением их карбоном. Мы работаем в строительной сфере уже не первый год и знаем территориальные особенности каждого региона, а потому сможем рассчитать целесообразное количество материала.

Сотрудничество домов и коттеджей с нами является гарантией таких преимуществ:

• Мы можем проводить встречи с клиентами удаленно. Данная функция наиболее выгодна, когда у заказчика нет возможности посетить наш офис лично. В таком случае, мы предлагаем связь по Скайпу или посредством другой удобной программы.
• Приемлемые цены на услуги строительной компании . Стоимость наших работ всегда очень разумна и рассчитывается исходя из определенных критериев.
• Индивидуальный подход. Каждый клиент очень ценен для нас, потому мы выслушиваем все ваши требования или пожелания по проекту и выполняем работу так, как было согласовано.
• Широкий спектр предоставляемых услуг. Наш штат имеет квалифицированных специалистов из разных отраслей строительства и отделки помещений.

Убедиться в нашем профессионализме вы можете, связавшись с менеджером компании по телефону. Мы с радостью ответим на все ваши вопросы и предоставим консультацию. Настало время заказать индивидуальный проект дома и получить жилье своей мечты!

Источник: innstroy.ru