Ang muling pagpapatupad na gawa sa mga pinagsama-samang materyales - isang hakbang sa hinaharap

Gusevsky Andrey Anatolyevich

Pana-panahong mga profile rod ng Fiberglass

Alam nating lahat na ang mga produkto at istruktura na gawa sa kongkreto ay panloob na pinalakas, dahil ito ay makabuluhang pinatataas ang kanilang lakas at paglaban sa crack. Ang mga bakal na baras o kawad, perpektong makaya ang gawain na naitalaga sa kanila, ngunit may dalawang drawbacks. Ang una ay ang mababang pagtutol ng kaagnasan ng metal, at ang pangalawa ay ang mataas na presyo nito.

Ang pagpapatunay na ginawa batay sa plastic ay dalawa hanggang tatlong beses na mas mura, may mas kaunting timbang, ay hindi natatakot sa kaagnasan, at ang lakas nito ay sapat na para magamit sa mababang pagtaas ng konstruksiyon, at hindi lamang. Gayunpaman, maraming mga tao ang hindi pinaghihinalaan kahit na ang pagkakaroon nito - kaya napagpasyahan naming i-tulay ang puwang na ito.

Non-metal na pampalakas: ang kasaysayan ng hitsura at pag-unlad

Tulad ng nakagawian, ang anumang bagong karanasan sa mas malapit na pagsusuri ay hindi magiging ganap. Nang simple, mula sa sandaling ang unang ideya ay lumitaw, hanggang sa pagpapatupad nito at unibersal na pagkilala, ang mga dekada ay madalas na pumasa. Ang parehong kwento ay nangyari sa mga non-metal fittings, ang interes kung saan sa bansa ay lumitaw kalahating siglo na ang nakalilipas.

Ang kaagnasan ng bakal na pampalakas ay naghihimok sa pagkasira ng proteksiyon na layer ng kongkreto

Kaya:

• Ito ay nauugnay sa pangangailangan para sa pagtayo ng mga kongkretong istruktura, na dapat patakbuhin sa mga agresibong kondisyon. Sa wet mode - at kahit na ito ay hindi purong tubig, ngunit ang ilang mga likido sa kemikal, napakahirap at hindi mura upang magbigay ng pagtutol ng kaagnasan para sa tradisyonal na pampalakas na bakal.
• Minsan kinakailangan din na lumikha ng mga istraktura na may dielectric at antimagnetic na mga katangian, halimbawa, sa panahon ng pagtatayo ng mga institute ng pananaliksik, o mga sentro ng medikal kung saan naka-install ang mga sensitibong kagamitan.
• Sa mga proyekto kung saan ang mga ilaw na konstruksyon na may sapat na mataas na lakas ay ilalapat, ang isang kumbinasyon ng mataas na kalidad na kongkreto na may composite na pampalakas ay maaaring magbigay ng mga kinakailangang ito. Sa pamamagitan ng paraan, ang kongkreto mismo, kapag ang polymer o bakal na hibla ay idinagdag dito, maaari ring isaalang-alang na isang composite material.

Bilang karagdagan, sa bansa, na may patuloy na lumalagong demand para sa bakal, nagkaroon ng kakulangan sa paggawa ng ore na maaaring masiyahan ang mga ito, at mayroon ding kakulangan ng mga additives na kung saan ang alloying ay isinasagawa. Ito ay malinaw na ang pangangailangan upang lumikha ng di-metal na pampalakas na matured, na nag-udyok sa mga nag-develop, kaya na magsalita, sa mga bagong nakamit.

Paano ito nagsimula sa amin

Ang unang teknolohiya para sa pagmamanupaktura ng pagmamanupaktura na may diameter na 6 mm, batay sa fiberglass na may mga zirconium additives, ay binuo sa Union noong mga pitumpu. Ang sumusuporta sa base nito ay nilikha mula sa isang baso na walang tahi na alkalina na may hibla na may diameter na hanggang sa 15 microns, ang mga beam na pinagsama sa mga tungkod gamit ang synthetic resins.

• Siyempre, hindi nila agad na sinimulan ang paggamit ng naturang pampalakas, ngunit sa una ay pinag-aralan lamang nila ang mga katangian nito: mekanika, resistensya sa kemikal, at tibay. Ayon sa mga resulta ng mga obserbasyon, ang komposisyon ng composite ay pinabuting hanggang sa posible na makakuha ng mga tungkod na may nababanat na modulus na 50 libong MPa at nakakapagpalakas na lakas ng 1.5 libong MPa.
• Ang kanilang baluktot na lakas ay nasubok sa pamamagitan ng paggawa ng mga prototypes ng mga produktong kongkreto na ginawa gamit ang pampalakas ng fiberglass at sumailalim sa mga static na naglo-load.Ang una sa gayong mga produkto ay mga suportang daanan para sa mga linya ng kuryente, na naka-mount sa mga eksperimentong site.
• Batay sa mga resulta ng mga eksperimento, ang mga TU ay binuo para sa paggawa ng pampalakas ng fiberglass, pati na rin ang mga kondisyon para sa disenyo ng mga kongkretong istraktura sa paggamit nito. Kaayon, ang mga lugar ng aplikasyon ng bagong materyal ay inirerekomenda, na kasama hindi lamang konstruksiyon, kundi pati na rin ang industriya ng kemikal at metalurhiya.

Gayunpaman, ang malakihang paggamit ng di-metal na pampalakas ay hindi gumana noon. Karaniwan, nagsimula itong magamit para sa paggawa ng mga kongkreto na tambak, mga dalisdis, istruktura ng overpasses, at pagpapalakas ng ilang mga sumusuporta sa mga istruktura.

Ngunit sa huling bahagi ng 80s, batay sa pampalakas ng fiberglass, isang tulay na 15-metro ang itinayo sa Khabarovsk Teritoryo, ang bawat isa sa limang mga beam na kung saan ay pinalakas ng isang 24-rod composite beam, kasama ang isang tipikal na bundle ng wire na bakal. Ang resulta ay mahusay, at ang tulay ay gumagana pa rin ngayon. Ito ay simula pa lang ...

At paano ito sa ibang bansa?

Kung sinusubaybayan mo ang kasaysayan ng pinagsama-samang pagpapalakas sa kabuuan, pagkatapos ay nagmula ito mula sa mga forties ng huling siglo - iyon ay, mula sa mga taon pagkatapos ng digmaan. Ang aming bansa noon ay hindi hanggang sa paglikha ng mga bagong materyales, gayunpaman, sa USA, ang pinagsama-samang formula ay masidhi na nagtrabaho. Sa mga taong ito, nagsimula na itong magamit nang malawak, dahil ang mga murang materyales ay kinakailangan lamang para sa isang umuunlad na ekonomiya.

Ito ay sa bansang ito na ang pampalakas ng fiberglass na may isang palaging cross-section ay nilikha, na sa una ay ginamit lamang para sa paggawa ng imbentaryo. Ang isang mas malubhang aplikasyon ay nagsimula na noong 60s, nang magsimula ang composite na isinasaalang-alang bilang isang kahalili sa pampalakas ng metal.

Una sa lahat, sinimulan nilang gamitin ito para sa pagpapatibay ng mga pavings, na, tulad ng alam mo, hindi lamang sa kanila, kundi pati na rin sa amin, ay binuburan ng asin upang alisin ang yelo sa taglamig. At sinisira hindi lamang ang mga gulong ng mga kotse, kundi pati na rin, ang pagtagos sa anyo ng isang solusyon sa pamamagitan ng kapal ng kongkreto, tinatanggal ang panloob na pampalakas.

Kaya:

• Ito ay sa lugar na ito, ang paglaban ng plastik sa kaagnasan ay napatunayan na pinakamahusay. Ang tanging bagay na nagsisilbing isang balakid sa kumpletong kapalit ng metal na may isang composite ay ang mataas na gastos nito, na posible lamang na mabawasan sa dalawampung taon. Samakatuwid, sa unang zinc o epoxy coating ay inilapat lamang sa metal.
• Ngunit dahil napansin nito na ang pampalakas ng fiberglass para sa polymer kongkreto ay mas epektibo kaysa sa pagpapalakas ng bakal - iba't ibang mga katangian ng thermal expansion na apektado, pagkatapos noong 1983, ang unang dokumento ay binuo sa Estados Unidos na kinokontrol ang paggamit ng mga composite na teknolohiya sa disenyo ng mga tulay.
• Bakit ang mga tulay? Oo, dahil ang kanilang hindi magandang kondisyon ay nauugnay sa kaagnasan ng mga kasangkapan, na labis na nag-abala sa mga serbisyo na responsable para sa kanilang operasyon. Ang pinagsama-samang pampalakas ay itinuturing na pangunahing pagkakataon upang malutas ang problemang ito.
• Kasunod nito, nagsimula na itong magamit para sa mga advanced na teknolohiya: sa disenyo ng mga laboratoryo at mga sentro ng medikal na pinalamanan ng mga elektroniko, paliparan sa paliparan, at kahit na mga reaktor sa mga de-koryenteng pagpapalit.
• Sa Japan, ang malawakang paggamit ng di-metal na pampalakas ay nagsimula sa kalagitnaan ng siyamnapu. Pagkatapos ay mayroon silang higit sa isang daang malalaking proyekto - pangunahin ang komersyal, kung saan ginamit ang pampalakas ng fiberglass. Sa paligid ng parehong oras, simula sa Alemanya, nagsimula itong magamit sa Europa, pati na rin ang Canada.

Ngunit ang pinaka solidong consumer ng pinagsama-samang pampalakas, siyempre, ay ang China.Sa bansang ito, ginamit ito hindi lamang sa pagtatayo ng mga tulay, ngunit din ang unang ginamit para sa disenyo ng mga istruktura sa ilalim ng lupa at lagusan.

Ano ang nagbago ngayon

Ang lahat ng impormasyon sa itaas ay nagsasalita tungkol sa solidong bentahe ng pinagsama-samang pagpapalakas, at, gayunpaman, hindi lamang karamihan sa mga pribadong negosyante, ngunit maraming mga tagabuo ang hindi nakakaalam tungkol dito. At ang mga nakakaalam pa, kung minsan ay nag-aalinlangan sa materyal na ito.

Upang maalis ang mga pag-aalinlangan, ilalarawan namin nang mas detalyado kung ano ang ginawa ng pampalakas ng polimer sa ngayon, kung saan ang mga lugar na magagamit nito, at kung saan hindi.

Mga pagkakaiba-iba ng pampalakas ng polimer

Ngayon, maraming mga diskarte sa pagmamanupaktura para sa mga hindi metal na mga kabit na gumagamit ng iba't ibang mga hilaw na materyales.

Upang mas malinaw ang pagkakaiba, ipapakita namin ang mga pangunahing uri sa anyo ng isang talahanayan para sa kalinawan:

Ano ang hitsura ng pampalakas?	Mga natatanging tampok
Fiberglass	Ipinapakita ng larawan ang pampalakas ng fiberglass (GFRP-Rebar) - ang pinakakaraniwang pagpipilian. Ang mga plastik na rod hanggang 12 m ang haba ay pinatatag na may tuluy-tuloy na hibla ng salamin.Ginagawa ang mga ito sa hanay ng mga diameter mula 4 hanggang 40 mm. Ang ganitong pampalakas ay ginagamit bilang isang kahalili sa analogue ng bakal - sa mga istruktura na may hindi istrikto o may prestressed na pampalakas.
Basalt plastic	Ang ganitong uri ng pampalakas (BFRP) ay naiiba sa nakaraang bersyon sa basalt fiber na ginagamit dito hindi para sa baso, ngunit naiiba ito hindi lamang sa kulay, ngunit mayroon ding mas mataas na pagtutol sa mga agresibong kapaligiran. Ang antas ng paglaban sa sunog ay humigit-kumulang sa pareho, dahil ang anumang polimer ay maaaring makatiis ng isang maximum na +160 degree. Tamang-tama para sa mga pundasyon at bulag na lugar.
Mga kasangkapan sa karbon	Ang kabit na ito, pinaikling CFRP, ay tinatawag na carbon, dahil dito, kasabay ng mga synthetic thermosetting resins, ginagamit ang carbon fiber. Hindi tulad ng mga nakaraang pagpipilian, maaari itong magkaroon ng isang mabuhangin na tapusin, na nakikita natin sa larawan.Ginagamit ito hindi lamang sa sibil, kundi pati na rin sa pang-industriya na konstruksyon, pati na rin kapag naglalagay ng mga kalsada, nagtatayo ng mga tulay, dagat at mga pasilidad sa komunikasyon. Binibigyang diin namin na ang nakakapang-lakas na lakas ng naturang pagpapatibay ay limang beses na mas mataas kaysa sa mga bakal na rod ng klase AIII, at 10 beses na mas magaan kaysa dito.

Ang lahat ng mga bersyon ng pampalakas ng polimer ay maaaring gawin sa anyo ng mga cable, rod o profiled rod. Ang mga hugis ng seksyon ng seksyon ay maaari ring naiiba: guwang, solid, square, bilog.

Ang paikot-ikot na mga hibla ay maaari ring magkakaiba, at, tulad ng nakikita mo mula sa mga larawan, ang pagpipilian ng panlabas na patong. Depende sa diameter at antas ng kakayahang umangkop, ang pampalakas ay maaaring ibenta bilang isang solong tungkod, o baluktot sa mga coil.

Mayroon bang mga kawalan?

Maraming sinabi tungkol sa mga kalamangan ng pampalakas ng polimer, ngunit ang potensyal na gumagamit nito ay maaaring magkaroon ng isang lehitimong tanong: "Ano ang mga kahinaan ng materyal, at saan hindi ginagamit ang paggamit nito?"

Narito sasagutin natin ito sa bahaging ito ng artikulo:

• Walang perpektong mga materyales. Ang alinman sa mga ito ay may ilang mga kawalan, at dito lahat ay nakasalalay sa aplikasyon, at ang mga kondisyon ng operating ng mga istruktura.
• Sa partikular, ang polimer ay mas mababa sa parehong bakal sa paglaban sa sunog, dahil sa kapal ng kongkreto, ang plastik ay nagsisimulang matunaw na mula sa +200 Celsius. Ang temperatura ng natutunaw na bakal ay pitong beses na mas mataas, kaya sa ilang mga lugar ng konstruksyon, hindi ito mapapalitan ng plastik.
• Halimbawa, ang pinagsama-samang pampalakas ay hindi ginagamit para sa paggawa ng mga slab sa sahig. Alinsunod dito, ang mga elemento ng frame ng prefabricated na mga multi-storey na gusali, o mga workshop ng produksiyon na may pagtaas ng panganib sa sunog, ay pinalakas ng mga frame na bakal - at naiintindihan kung bakit.
• Ngunit para sa pundasyon, ang bagay na ito ay hindi mahalaga sa lahat, samakatuwid ang ganitong uri ng pampalakas ay angkop para sa alinman sa mga uri nito.Ang proseso ng pagpupulong ng frame ng pundasyon, mula sa tradisyonal na isa ay halos pareho. Ang tanging bagay dito ay ang paggamit ng mga plastik na kurbatang para sa pagniniting - kahit na maaari mo ring gamitin ang kawad.

• Ang isa sa mga abala ay imposible na ibigay ang pinagsama-samang pagpapalakas ng nais na hugis sa pamamagitan ng simpleng pag-init. Samakatuwid, kung kinakailangan upang gumawa ng mga istruktura na may mga hubog na hugis, ang mga bahagi ng frame para sa kanila ay ginawa ng order ng tagagawa.
• Sa ito, sa katunayan, ang listahan ng mga pagkukulang ay nagtatapos. Ang mga lugar kung saan ang paggamit ng pinagsama-samang pampalakas ay mas kanais-nais ay higit pa sa mga limitasyon.
• Tandaan na ang gayong pampalakas ay madaling iproseso, maaari mo itong i-cut gamit ang isang simpleng hacksaw, o, na may maliit na diameter, gumamit ng nippers. Sa pang-araw-araw na buhay, bilang karagdagan sa pagbubuhos ng mga pundasyon at isang bulag na lugar, maaari itong magamit, halimbawa, para sa pagtatayo ng isang greenhouse.

Kaya para sa pribadong konstruksyon, ang plastik na pampalakas ay ang pinakamahusay na pagpipilian, at kahit na mas matipid. Kung binibilang mo ang bawat tonelada, ito ay mas mahal, ngunit kung isasaalang-alang mo na dahil sa mas magaan na tukoy na gravity ng mga rod, marami sa kanila ang dami, kung gayon ang benepisyo ay lubos na nasasalat.