Какие композиты используют для усиления при строительстве и ремонте?

Применение композитных материалов в строительстве продолжает расширяться. Особые свойства, среди которых хорошая прочность при малом весе, инертность к коррозии, долговечность и т.д., позволяют использовать их при возведении, ремонте и усилении различных объектов. Композиты делают несколькими способами, включая литье под давлением, пултрузию и вакуумное формование. Каждый метод позволяет получать стройматериалы с характеристиками, которые важны для строительной сферы. 

Разновидности композитов в строительстве

Композиты – неоднородные конструктивные материалы искусственного происхождения, в которых задействуются разные компоненты для придания уникальных свойств. Базовых элемента два – полимерная связывающая матрица и армирующий состав, являющийся основой. В композитах, которые используются в строительстве, в качестве матрицы задействуется эпоксидное или полимерцементное вещество. Армирующими звеньями выступают углеродные волокна. Матрица обеспечивает совместную работу элементов и создает высокую адгезию. Подходящий композит для усиления, восстановления и т.д., подбирается с учетом типа сооружения и его состояния.  

Виды композитных материалов на основе углеволокна:

1. Углеродные ленты – тканая продукция, ширина которой от 150-600 мм, плотность от 230-600 г/кв. м. 
2. Углеволоконные ламели – материалы из углеродных волокон, пропитанные связывающим составом. Они проходят полимеризацию в условиях высоких температур. Ширина – от 50-150 мм, толщина – 1,2 и 1,4 мм.
3. Углеродные сетки – тканая двунаправленная продукция. Используется с полимерцементным связывающим. Ширина сеток – от 600-1000 мм, плотность – от 150-600 г/кв. м.

Связывающие элементы делают их эпоксидной смолы. Также задействуется полимерцементное фиброармированное безусадочное вещество.

Кроме этого, в строительстве востребован полимербетон. Он заменяет железобетон и снижает вес конструкций. Сооружения получают улучшенные технические характеристики. При строительстве объектов также задействуется композитная арматура. По легкости и инертности к коррозии композит превосходит стальные прутья.

Применение композитных материалов в строительстве 

Композиты используются для:

• Возведения оснований – с помощью композитов делают балки, колонны и прочие ключевые компоненты зданий. Создают легкие сооружения высокой прочности, которые используются в качестве каркасов высоток, ангаров, мостов и т.д.
• Укрепления – усиление конструкций композитными материалами повышает прочность и стойкость к механическим и химическим воздействиям. Несущая способность возвращается в полном объеме. Усиливать можно стены, фундамент, перекрытия и т.д. 
• Армирования конструкций – композиты заменяют стальные компоненты в железобетоне. Срок службы объектов существенно увеличивается.
• Строительства путепроводов, мостов и эстакад – композиты востребованы в транспортной сфере. Применяются для ремонта и усиления сооружений. 

Композиты также применяются при производстве фасадных панелей и облицовочной продукции. С их помощью создается внешний дизайн и улучшается эстетика зданий. Композиты подходят для усиления конструкций из кирпичной кладки и дерева. Востребованы при перепланировках, в ходе которых вносятся изменения в несущие узлы. Применяются при реконструкции объектов или изменении этажности. 

Некоторые композиты имеют низкую теплопроводность и применяются для теплоизоляции. Композиционные теплоизоляционные плиты и панели подходят для утепления стен, крыши и полов. Повышают энергоэффективность, снижают расходы на отопление и кондиционирование. 

Примеры использования в строительстве

Строительную сферу трудно представить без композитов. Например, система внешнего армирования, созданная на их основе, уменьшает размер сечения основания. Позволяет исправить ошибки проектирования, укрепить объект или восстановить несущую способность после аварии. 

Примеры использования:

1. Фибробетон – предназначен для повышения прочности мостов, переходов, тоннелей и т.д.
2. Стеклопластик – применяется в оконных и дверных системах, а также при выпуске декоративных панелей.
3. Сэндвич-панели – подходят для строительства стен и кровли, обеспечивают хорошую теплоизоляцию.

Другой пример – шпунтовые сваи на основе композитов. Они применяются при обустройстве подпорных стенок и противофильтрационных завес для рекультивации полигонов. Также распространены модульные наплавные постройки, которые задействуются при возведении переправ и различных временных сооружений. 

Инновационное направление, где востребованы композиты – 3D-печать. На профильных принтерах печатаются объемные компоненты будущих пристроек, армированные углепластиком или стекловолокном. 

Достоинства

Применение композитных материалов в строительстве обеспечивает многие преимущества:

• Прочность и надежность при минимальном весе – композиты не увеличивают массу объектов, но усиливают основные свойства.
• Стойкость к коррозии – поверхности, покрытые композитами, не подвержены влиянию влаги и окислению. 
• Долговечность – срок службы несколько десятков лет. 
• Универсальность – с помощью композитов можно создавать конструкции разной формы и габаритов.
• Снижение времени и расходов на ремонт – усиление и другие работы проводятся без использования тяжелой строительной техники и сложного оборудования.
• Экологичность – сырье, которое используется при производстве композитов, не наносит вред человеку и окружающей среде.

Дополнительно, по завершении эксплуатации композитов открываются хорошие возможности для вторичной переработки и утилизации отходов. 

Рекомендации 

Для эффективного применения композитов следует учитывать важные факторы:

1. Тщательный анализ требований проекта – подбирается стройматериал, который оптимально подходит для конкретных условий работы.
2. Соблюдение технологии монтажа – нужно следовать рекомендациям производителей, чтобы композиты выполняли все функции.
3. Учет температурных воздействий – стройматериалы могут сжиматься или расширяться при снижении или росте температуры. Следует оставлять компенсационные зазоры.
4. Обеспечение пожарной безопасности – композиты устойчивы к огню, но дополнительная защита усилит инертность к термическому воздействию.
5. Периодическое обслуживание – стройматериалы не требуют ремонта, однако проверка и устранение мелких дефектов увеличат срок службы.

Соблюдение рекомендаций обеспечит композитам долговечность без снижения базовых свойств.

Заключение

Сфера применения композитов расширяется, чему способствует ряд уникальных свойств. С их помощью делают постройки бытового, коммерческого и промышленного назначения. Обустраивают инфраструктурные и другие объекты. Вероятно, что вскоре композиты полностью заменят ряд традиционных стройматериалов и позволят существенно экономить на строительстве.