Композитные строительные материалы. Композитные материалы
Стеклофиброцемент относится к неорганическим композиционным строительным материалам.
Композиционные материалы на неорганической основе давно и успешно применяются в строительстве и отделке.
Для производства неорганического композита активно используется стекло.
Такой тип материалов имеет ряд преимуществ в сравнении с органическими композитами:
- длительный срок эксплуатации;
- пожаробезопасность и негорючесть;
- экологическая чистота и безопасность.
Такие свойства всегда важны для сферы строительных материалов. Кроме того, важной характеристикой композиционных материалов является низкая материалоемкость при высокой прочности продукции.
Нагрузку на фундамент, балки, опорные колонны зданий можно снизить за счет уменьшения массы сооружения и ограждающих конструкций.
Из композита возможно возведение тонкостенных конструкций.
Композитный материал незаменим при производстве облицовочных панелей с эффективным утеплительным слоем
Стеклофиброцемент имеет сложный состав, в структуре этого композитного материала соединяются волокна стекла и цементная матрица.
К полезным техническим характеристикам стеклофиброцемента относят:
- высокие показатели прочности при растяжении и изгибе;
- стойкость к появлению трещин;
- низкая водопроницаемость;
- низкие показатели усадочных деформаций;
- высокая огнестойкость.
Стеклофиброцемент не требует специального оборудования для механической обработки, хорошо поддается резке и сверлению.
Равномерное распределение стеклянных волокон по всей площади сечения материала является основным условием получения качественного стеклофиброцемента.
При производстве цементы армируют двумя основными способами, которые различаются по расположению волокон – направленный и хаотичный.
При направленном армировании применяется ориентированная стекловолокнистая арматура.
Хаотичное армирование обычно осуществляется по средством пневмонабрызга отрезков ровинга и раствора цемента.
Средние значения для характеристик стеклофиброцемента, произведенного на
портландцементе с использованием цементостойкого ровинга ГИС отражены в таблице.
Технология армирования стеклом позволяет обойтись без жесткой арматуры, а значит стеклофиброцемент подходит для производства изделий и элементов сложных форм. С помощью этого материала возможно решение нестандартных архитектурных и инженерных задач, при этом производство изделий облегчается.
Высокая пожаробезопасность и огнестойкость отличает стеклофиброцемент от композитных строительных материалов на основе полимеров.
Кроме того материал устойчив к коррозии, не подвержен воздействию биологически активных веществ, и другим негативным влияниям окружающей среды.
Материал не содержит вредных для здоровья веществ, экологически чист.
Еще одним важным свойством стеклофиброцемента является его немагнитность, поскольку он армируется неметаллическими материалами. Такое качество эффективно снижает издержки по расходу металла и трудозатрат в строительстве.
Стеклофибробетон в отделке метрополитена в Казахстане,
Стеклофиброцемент позволяет создавать строительные и архитектурные конструкции разных сечений, конструкции со сложной конфигурацией, при этом качество возводимых зданий повышается.
Прочность стеклофиброцементных плит и элементов зависит от многих факторов, среди которых:
- Процент армирования;
- Длинна армирующих волокон;
- Направление армирования;
- Применяемая технология производства и проч.
Примечательным свойством стеклофиброцемента является потеря прочности. Этот процесс происходит довольно быстро в течении первых двух-трёх лет эксплуатации, после скорость потери прочности значительно снижается, после чего прочность материала достигает своих стабильных значений.
Несмотря на этот, казалось бы, негативный фактор, запас прочности стеклофиброцемента после производства настолько велик, что даже после падения первоначальных значений, его прочностные показатели позволяют успешно применять его при
Думаем, что многие из пользователей согласятся с тем доводом, что брус по праву считается одним из самых популярных видов пиломатериала используемых при возведении домов. Сложно представить весь список областей строительства, где он применяется. О том, как правильно подойти к строительству брусового дома можно узнать из нашего форума. Но сегодня, на смену классике деревянного домостроения приходит новый материал – композитный брус.
Впервые прочитав название, или взяв этот материал в руки, многие из застройщиков могут задуматься:
«Похож на дерево, только легче и прочнее. Из чего же его изготавливают?»
Этот материал появился в продаже сравнительно недавно, и по своей сути не является настоящим деревом, хотя и обладает всеми преимуществами обычно бруса. Но как говорится:
«Всё новое – это хорошо забытое старое».
Стоит лишь посмотреть на хорошо известную нам фанеру, или вспомнить, как в древности возводили дома из блоков, смешивая друг с другом солому и глину, чтобы понять суть композитного материала.
Композит – это искусственно созданный сплошной материал, состоящий из двух или более компонентов, различных по физическим и химическим свойствам.
И если применение в современной технике композиционных материалов, ни у кого не вызывает удивление, то брус – созданный из композита, может вызвать удивление или недоверие застройщика.
Что же это такое – композитный брус?
Основу композитного бруса составляют маленькие частицы натуральной древесины, специальные добавки и красители, придающие насыщенный цвет композитному брусу.
Связующим звеном вышеперечисленных веществ выступает бишофит. Кстати, следует запомнить интересный факт о бишофите.
Кроме того, что этот минерал используется в производстве плитки и искусственного камня, он нашел применение в медицине для лечения суставов и верхних дыхательных путей, а значит, дома построенные из композитного бруса, будут экологически чистыми и даже целебными.
Как изготавливается композитный брус?
Изготовление композитного бруса отличается простотой и технологичностью процесса.
Заранее подготовленное и тщательно перемешанное сырьё прессуется, после чего полученный материал нарезается на брус строго заданных размеров.
Специальные добавки придают композитному брусу водостойкость и огнеупорность. Несмотря на свою повышенную твердость, композитный брус сохранил все положительные стороны работы с натуральным деревом.
Он прекрасно пилится, режется и легко соединяется при помощи металлического крепежа.
Преимущества композитного бруса
Благодаря конструкции бруса «гребень–паз» возведение дома напоминает не строительство, а сборку здания по принципу детского конструктора. На одну из сторон бруса предварительно наносится цементный состав, и брус соединяется друг с другом. После чего остаётся только замазать швы. Обычно их замазывают смесью из бишофита и магнезита. В результате чего возведённое здание обретает дополнительную прочность и герметичность.
Обладая всеми преимуществами натурального дерева, композитный брус избавлен от такого его недостатка как усадка и разбухание.
Если взять в руки композитный брус, а затем обычный строганный, то можно заметить разницу в весе. Именно в этом заложено ещё одно достоинство композитного бруса. Дома построенные из него получаются более лёгкими, а значит, отпадает необходимость возводить мощный фундамент, что приводит к экономии ваших средств. Тонкостями заливки ленточного фундамента делится наш форумчанин в форума.
Подведение итогов
В заключении, стоит упомянуть такие важные характеристики композитного бруса как высокая огнестойкость. По этому показателю он входит в одну группу с кирпичом.
А по коэффициенту теплопроводности, превосходит обычный брус, что позволяет ему эффективно сохранять тепло и защищать помещение от холода.
Также следует отметить, что дом, построенный из композитного бруса не подвержен гниению, в нём не заведутся грызуны, а сами стены не обязательно штукатурить.
Горячее обсуждение борьбы с грызунами ведётся
Казалось бы вот он – идеальный строительный материал. Но как говорится, у любой медали есть оборотная сторона. Производство подобного материала требует применения дорогостоящего оборудования и малораспространённых материалов, что сказывается на цене композитного бруса, которая превышает стоимость строганного бруса и вплотную приближается к цене бруса клееного.
Есть ещё одна проблема, которую следует учесть тем, кто заинтересуется этим материалом - из-за малого срока эксплуатации домов возведённых с применением подобной технологии, затруднительно спрогнозировать, как поведёт себя строение в ближайшем будущем.
Ознакомившись с читатели смогут избежать ошибок при строительстве брусового дома. А посмотрев это видео , вы узнаете, как отделать фасад деревянного дома.
Выдвигая самые жесткие требования к качеству строительного материала, можно с уверенностью отметить, что наилучшими характеристиками в плане атмосферной и химической стойкости, а также степени воспламеняемости, обладают именно композитные материалы.
Применение композитных материалов в строительстве
К наиболее распространенным композитным материалам, применяемым в строительстве, можно отнести стеклопластики, слоистые материалы, текстолиты, сэндвич-панели, углестеклопластиковые панели и др. Каждый из перечисленных материалов, помимо высоких качественных характеристик, также обладает ярко выраженным декоративным эффектом.
Особенной популярностью при строительстве зданий, на отечественном рынке и территории стран СНГ, пользуются панели, выполненные из стеклопластика. Данный вид строительного материала имеет ряд преимуществ перед обычным кирпичом, среди которых:
- экономия на цене материала в силу его меньшего удельного веса;
- меньший вес здания, выполненного на основе подобных плит (легче, чем дом из кирпича примерно в 5 раз);
- легкость в монтаже, что также позволяет увеличить экономию на 30-40%;
- проектирование здания из стеклопластиковых и сэндвич-панелей обходится дешевле, а сама постройка намного проще в реализации;
- затраты на транспортировку материала также снижаются в разы.
Элементы мостов, плотин, а также каркасы высокоэтажных построек сегодня уже нередко выполняют из углестеклопластиковых панелей. Своды, арки, купола и прочие архитектурные изюминки большинства проектов также создаются на основе композитных материалов. Это позволяет застройщикам экономить на перевозке, монтаже, изготовлении конструкций, при этом, не снижая надежность, прочность и долговечность зданий.
Отдельным пунктом стоит упомянуть светопрозрачный волокнистый стеклопластик. Данный композитный материал нашел широкое применение при изготовлении кровли, как для промышленных, так и для жилых объектов. Крыши из светопрозрачного стеклопластика выглядят особенно эффектно, обладают отличным декоративными свойствами, а также высокой прочностью и устойчивостью к агрессивному воздействию окружающей среды. Застройщики, занимающиеся возведением строительных объектов в условиях климата с повышенной влажностью, в большинстве случае отдают предпочтение именно этому материалу. Это объяснятся тем, что он более устойчив к газовым испарениям, повышенной влажности и высоким температурам.
Также, композитные материалы широко применяют в моделизме. Оригинальность форм, широкий выбор расцветок и видов данного материала, позволяет дизайнерам создавать из них поистине необычные архитектурные решения, которые не снижают общего качества строительных работ. Для справедливости стоит отметить, что стоимость материалов, выполненных по композитной технологии, сегодня еще остается достаточно высокой. Однако эффективность и легкость их применения позволяет добиться куда большей экономии по сравнению с использованием натуральных строительных материалов.
Статья предоставлена
Поисковые теги:Композитные материалы давно нашли широкое применение в строительной индустрии всего мира. Однако наши строители, за исключением дорожников, эти материалы недолюбливают. Почему?
Проблеме увеличения долговечности строительных конструкций зданий и сооружений, автомобильных дорог посвящено множество научных работ и жарких дискуссий. С главным выводом согласны практически все: эту задачу возможно решить только при помощи комплексного подхода. Как здесь могут помочь композитные материалы?
Заменим сталь на композиты
Существенно увеличить срок службы железобетонных конструкций поможет замена металлической арматуры на композитную. Для армирования несущих и ограждающих конструкций сегодня разработаны и применяются композитные арматуры с применением полимеров из углеродного волокна, стекло- и базальтопластика.
Отметим, что композитный (или композиционный) материал является конструкционным и может быть как металлическим, так и неметаллическим. В его состав входят усиливающие элементы в виде волокон и нитей из более прочного материала.
Например, пластик армируют углеродными, борными и стеклянными волокнами, а алюминий - нитями из бериллия или стали. Варьируя наполнение, можно получить композиционные материалы с заданными параметрами по прочности, коррозионной или абразивной стойкости. Кроме того, такие материалы могут приобретать необходимые диэлектрические, магнитные и другие свойства.
Характеристики композитной арматуры из стекла и углепластика
| Характеристики | Из стеклопластика | Из углепластика | ||
|---|---|---|---|---|
| ТУ 2296-001-20994511–2006 | ТУ 5714-007-13101102–2009 | ТУ 5769-001-09102892–2012 | ТУ 1916-001-60513556–2010 | |
| Предел прочности при растяжении | 1100 МПа | 1000 МПа | 1200 МПа | 1600 МПа |
| Модуль упругости при растяжении | 50 ГПа | 45 ГПа | 55 ГПа | 130 ГПа |
Источник: ВНИИ авиационных материалов
В мире
Но вернемся к практическому применению композитов в строительстве. Сами полимерные композиты, изделия и конструкции из них давно нашли в мировой строительной индустрии достаточно широкое применение.
Более 30% от всего мирового объема выпускаемых полимерных композиционных материалов используется именно в стройиндустрии, а это около 4 млн т. Наибольшее применение они находят при строительстве транспортной инфраструктуры, в жилищно-коммунальном хозяйстве, при возведении промышленных и жилых зданий.
В России
А вот в нашей стране, несмотря на призывы властей и соответствующую программу (еще в 2013 году премьер-министр Дмитрий Медведев утвердил комплекс мероприятий по совершенствованию механизмов производства композиционных материалов и изделий из них, подготовленную упраздненным ныне Минрегионом РФ), применение композитов до сих пор находится на недопустимо низком уровне.
По разным оценкам, потребление полимерных композитов в отечественной строительной отрасли составляет от 0,5 до 2% от общемирового объема, а это лишь капля в море: всего 6-7 тыс. т. В число «приятных исключений» входит недавно открытый ГК «Мортон» в подмосковном Наро-Фоминске ДСК «Град», где в производстве панелей используется арматура из композитных материалов.
В чем же причина такого незавидного положения дел в масштабах страны? В незнании или непонимании преимуществ композитных материалов? В боязни всего нового? Или же в бюрократических проволочках?
Не хотят или не могут?
Как говорят эксперты, специалисты строительной отрасли зачастую просто не обладают информацией о возможностях композиционных материалов. Многие из них до сих пор не знакомы с соответствующими документами, которые регламентируют требования к применению в строительстве полимерных композитов. А отчасти строители просто игнорируют существующие нормативы, которые подтверждают возможность применения полимерных композиционных материалов.
Система, созданная в Минстрое и ЖКХ РФ для внедрения инноваций, не только не работает, но и не позволяет их внедрять, - констатирует исполнительный директор Союза производителей композитов Сергей Ветохин . - Это связано в первую очередь с отсутствием необходимой правовой базы. Для того чтобы система заработала, необходимо внести изменения в действующие нормативные правовые документы.
Впрочем, лед, похоже, наконец тронулся. В Минпромторге РФ подготовлены методические рекомендации по разработке региональных программ внедрения и практического применения композитов в строительстве. Такие программы сегодня уже разрабатываются отдельных регионах, в частности в Ленинградской, Смоленской и Волгоградской областях, в Санкт-Петербурге, Хабаровском крае и в других субъектах РФ.
Ударим композитом по российским дорогам
Особенно активно внедрением современных материалов занимаются в Росавтодоре. Около года назад здесь была принята «Программа Федерального дорожного агентства по внедрению композиционных материалов (композитов), конструкций и изделий на 2015-2020 гг.».
Многие необходимые элементы для ремонта и строительства дорог с применением композитов уже выпускают предприятия отрасли. Это различная арматура, армирующие сетки, элементы дорожной инфраструктуры: лотки, заграждения, шумопоглощающие экраны, столбы освещения и т.д.
В конце 2015 года на заседании Научно-технического совета Росавтодора в г. Санкт-Петербурге будут подведены итоги реализации комплексной программы по внедрению композитных материалов в регионах.
Уже сегодня видно, что применение при проектировании и строительстве объектов транспортной инфраструктуры полимерных композитных материалов и конструкций (таких как армирование нежестких дорожных одежд с помощью композитных георешеток, внедрение систем водоотведения с дорожного полотна и мостовых сооружений, изготовление перильных ограждений на основе стеклопластика) способствует росту темпов их применения и предотвращению использования контрафактной продукции на федеральных дорогах страны, - подчеркивает начальник Управления научно-технических исследований и информационного обеспечения Федерального дорожного агентства Александр Бухтояров .
Так что сегодня использование конструкций из композитов стало одним из приоритетных направлений инновационного развития дорожного хозяйства.
Что ж, как говорится, всем бы так.
Слово за вами, строители и коммунальщики
А вот в строительстве и жилищно-коммунальном хозяйстве применение композитных изделий до сих пор находится в эмбриональном состоянии.
В основном в проекты реконструкции и модернизации жилищного строительства закладываются изделия из таких традиционных материалов, как железобетон, сталь и чугун. Хотя применение композитов для канализационных труб, коллекторов, труб горячего и холодного водоснабжения позволило бы существенно повысить эффективность эксплуатации строящихся и действующих объектов.
При этом применение композитных изделий и материалов на пилотных и экспериментальных строительных объектах подтверждает и доказывает необходимость и обоснованность их применения.
Так что же нужно сделать, чтобы современные и столь необходимые строительные материалы заняли свое достойное место? Кто ответит за то, что в этом отношении Россия плетется в хвосте мирового прогресса?
Ответ очевиден. За низкое внедрение композитов в строительстве и жилищно-коммунальной сфере отвечает профильное ведомство - Министерство строительства и ЖКХ РФ, которому давно уже пора взять пример с коллег из Федерального дорожного агентства.
Ну а мы, журналисты, можем лишь обратиться к профессиональному сообществу с пафосными словами в духе прежних первомайских призывов: «Строители и коммунальщики! Активнее берите пример с российских дорожников, идущих в авангарде внедрения композитных материалов! Ура!»
Владимир РЕЧМЕНСКИЙ
Сфера применения композитов и объемы постоянно растут, вытесняя использование традиционных строительных материалов из метала, таких как арматура, кладочная армирующая сетка, гибкие связи, профиль
Что же такое композитный материал ?
К композитным, можно отнести материалы, изготовленные из нескольких компонентов (натуральных или искусственных) отличающихся по своим свойствам, при соединении которых вместе получается синергетический эффект. В результате такие материалы превосходят обычные по нескольким параметрам: прочность, долговечность, устойчивость к агрессивным средам, вес, теплопроводность и стоимость.
Используя композитные материалы при строительстве, Вы всегда будете в выигрыше!
Строительство современных зданий и сооружений предполагает использование наиболее эффективных материалов, поэтому композиты на основе стеклопластикового, базальтопластикового и углепластикового волокна становятся все более востребованными. Этому есть ряд причин:
- — Высокая прочность изделий из композитов, не уступающая, а по ряду параметров превосходящая аналогичные металлические. Композитные изделия обладают высокой прочностью и на разрыв, и на сжатие, и на срез, и на скручивание.
- — При одинаковой прочности изделия из композитных материалов в несколько раз легче (при сравнении с металлическими). Это существенно сокращает транспортные расходы, уменьшает трудоемкость монтажа и нагрузку на фундамент строений.
- — Композитные материалы одинаково хорошо служат как внутри помещения, так и на открытом воздухе. Ни прямые солнечные лучи, ни атмосферные осадки, ни резкие перепады температур не сказываются негативно на современных конструкциях из композитов. Следовательно, композитные балки можно использовать и для возведения конструкций, открытых для внешней среды без специальной обработки.
- — При работе в агрессивных средах композиционные материалы не изменяют своих свойств под воздействием самых активных химических реагентов. Стеклопластиковый профиль , применяемый для возведения склада, в котором хранятся кислоты или щелочи, останется в такой же форме и будет обладать такими же свойствами, как и до начала эксплуатации помещения. Арматура из композитов в бетоне с противоморозными добавками не подвергнется ускоренной коррозии.
- — Композитные материалы не магнитны и не проводят электрический ток, что предотвращает появление электрохимической коррозии, в зданиях с заменой металлической арматуры на композитную уменьшается экранирующий эффект «клетки Фарадея».
- — Композитные элементы в строительной конструкции не создают мостики холода, тем самым повышая общее теплосопротивление.
На сегодняшний день ВВП России составляет 3,3 % от мирового ВВП. В то же время, уровень производства и потребления композитных материалов в России составляет менее 1% от мирового уровня. Композиты — материал будущего и стратегическая задача для Российской экономики — обеспечить прорыв в этой области.
В нашем интернет-магазине Вы можете купить с доставкой по Москве широкий спектр продукции из композитных материалов (композитная пластиковая арматура, композитная сетка строительная, дорожная композитная сетка, геосетка композитная, композитные гибкие связи, композитные связи строительные, композитный профиль ), от лучших отечественных производителей, с которыми у нас налажены хорошие партнерские отношения и за качество продукции которых мы уверены.
