По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 691.328.43

Применение неметаллической арматуры

В. А. Кириченко канд. техн. наук, доцент; Кубанский государственный технологический университет, г. Краснодар
И. С. Лебедев инженер, преподаватель, Кубанский государственный технологический университет, г. Краснодар

Базальтовый материал в виде волокон или базальтопластиковой арматуры активно используется в последнее десятилетие. В области конструкционного материаловедения получило развитие направление с применением эффективных композитных материалов. Основой этих материалов являются полимерные, керамические, углеродные, стеклопластиковые, базальтопластиковые и другие виды материалов, работающих в теле бетона в качестве матрицы.

Литература:

1. Луговой А.Н., Ковригин А.Г. Трёхслойные железобетонные стеновые панели с композитными гибкими связями // Строительные материалы. – 2015. – № 5. – С. 35–38.

2. Сарайкина К.А., Голубев В.А., Яковлев Г.И., Первушин Г.Н. Повышение коррозионной стойкости базальтового волокна в цементных бетонах // Строительные материалы – 2016. – № 1–2. – С. 27–31.

3. Simone Musso, Jean-Marc Tulliani, Giuseppe Ferro, Alberto Tagliaferro. Infl uence of carbon nanotubes structure on the mechanical behavior of cement composites // Composites Science and Technology. – 2009. – Vol. 69. – Is. 11–12. – P . 1985–1990.

Бетон, являясь наиболее востребованным материалом в строительстве, обладает как положительными свойствами (прочность на сжатие), так и слабыми свойствами (растяжение).

Это определяет необходимость исследования и разработки решения задач современного бетоноведения. При этом необходимо совместить работу твердеющего бетона с армирующей матрицей.

На современном этапе функциональное определение матрицы более полно отвечает смысловому определению, нежели понятие армирование бетона в традиционном понимании.

Дело в том, что бетоноведение переходит в сферу совместимости нанотехнологий, где размерность применяемых элементов усиления прочностных характеристик измеряется в нанометрах, к таким стандартным величинам, как 1 м3 , 1 кг, 1 тонна. Эффект от применения фуллереновых трубок в прочностных характеристиках – это скачок в прочностных характеристиках бетона. Но он пока слишком дорог для нашей промышленности. Более приемлемыми материалами являются стеклопластик, углепластик, базальтопластик в виде волокон и стержневой арматуры. Эти материалы значительно легче металла, а их прочностные характеристики выше, чем у металла (1800–2500 МПа).

Армирование бетона стержневой арматурой или дисперсными частицами значительно повышает характеристики бетона на изгиб или растяжение, что позволяет улучшить свойства цементной матрицы. Положительные отзывы о применении в конструкционных бетонах полипропиленовых, стеклянных, базальтовых и металлических волокон, позволяющих повысить трещиностойкость бетона, ориентируют строительную отрасль на активное внедрение этих материалов в трёхслойных панелях.

Структура бетона с применением базальтовых волокон идентична структуре бетона с применением металлических сеток. При этом базальтовое волокно обеспечивает большую однородность цементной матрицы по сравнению с применением металлической сетки. Оно не вступает в реакцию с кислотами. Но имеет место недостаточная устойчивость к щелочам.

Поэтому стоит задача по сохранности базальтового волокна в щелочной среде и улучшению сцепления с цементным камнем. Авторы [2] выдвигают гипотезу по улучшению вышеуказанных свойств путём введения дисперсии углеродных нанотрубок. Они полагают, что данный метод приводит к формированию плотной оболочки толщиной 1 до 5 мкм с морфологией кристаллогидратов, ориентированных вертикально к поверхности твёрдой фазы. По мнению авторов, оптимальная концентрация базальтовых волокон составляет 0,3–0,4 % от массы цемента. Что в конечном итоге позволяет решить проблему защиты базальтового волокна от выщелачивания в цементном камне.

Для Цитирования:
В. А. Кириченко, И. С. Лебедев, Применение неметаллической арматуры. Строительство: новые технологии - новое оборудование. 2018;7.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала