Полезные статьи

Нанокомпозитная коррозионностойкая арматура для конструкций из самоармируемого бетона

Использование нано-композитной коррозионностойкой полимерной арматуры для армирования бетона обеспечивает высокую прочностьу железобетонного сооружения с одной стороны и одновременно легкость, теплостойкость.

Особенности нанокомпозитной арматуры

Арматура железо-бетона должна характеризоваться высокими прочностными свойствами и быть максимально облегченной и не увеличивать стоимость конструкций. Используемые бетоны, армированные стальной арматурой, обеспечивают повышение прочности конструкций на изгиб. Наиболее перспективным направлением является армирование бетона полимерной композиционной арматурой. В международной практике композитная арматура применяется в виде бандажей и усиливающих бетон лент. Собственно армирующие стержни с требуемыми свойствами находятся в разработке.

Отличительной особенностью композитной коррозионностойкой арматуры, позволяющей выходить на рекордные показатели прочности бетонов , является то, что и поверхность волокон, и сама полимерная матрица внешней оболочки легированы наночастицами . Регулируя число слоев конструкционного углепластика и углы намотки, управляют механическими показателями композитной арматуры и коэффициентами термического расширения, получая их характеристики в задаваемых диапазонах , необходимых для конкретной бетонной конструкции.

В процессе длительных исследований разработана технология производства, применение которой в строительстве сооружений позволяет снизить стоимость закупок куба товарного бетона, упрочненного композитной огнестойкой полимерной арматурой- нагружение композитной базальтовой арматуры и нанокомпозитной арматуры показывает теплостойкость без прямого доступа кислорода - до 630 градусов по Цельсию.

В описании патента еще в 1997г. показано, что образцы кубов усиленного высокопрочного бетона, армированные ламинированными композитными арматурными стержнями, в меньшей степени подвергаются биологической коррозии и имеют невысокую стоимость. Такие стержни выполняют в виде металлического сердечника, ламинированного нанокомпозитным составом, представляющим собой волокна материала, распределенные в матрице на основе смолы. Но такие стержни не обладают удовлетворительным сочетанием теплостойкости с сохранением высоких прочностных характеристик при нагреве свыше 300 градусов.

Изготовление нано-композитной коррозионно-стойкой арматуры для армирования специальных бетонов

Нанокомпозитную арматуру для армирования бетонов повышенной прочности производят двумя способами. По первому - сначала изготавливают внутренний слой, для чего осуществляют доставку сырого упрочняемого бетона АБС-миксером , обеспечивая высокую подвижностьь бетона с помощью модификаторов. Применение миксера позволяет обеспечивать необходимую вязкость растворов. Самоуплотняющийся полимерный бетон помещают в цилиндрическою форму и выдерживают до схватывания бетона и набора твердости. После этого на внешнюю поверхность стержня из бетона и наматывают углеродную ленту c пропиткой связующим и отверждают . При этом один слой выполняют с созданием поверхностного рельефа. По второму способу производства композитной арматуры из доставленного в миксере бетона сначала изготавливают внешний слой. Для этого углеродный жгут или ленту с пропиткой спирально наматывают под определенным углом на фторопластовый стержень, а затем отверждают. После того, как внутренний стержень вынут, в оболочку вводят высокоподвижный раствор полимерного бетона и выдерживают до схватывания и достижения твердости. Изготовление слоя производится с использованием ленты, пропитанной связующим , без полного отверждения. Образцу придают форму замкнутой поверхности по форме внешнего слоя и отверждают до необходимой температуры. Затем заполняют объем, образованный внешним слоем, бетоном и выдерживают до его схватывания, созревания и достижения необходимой прочности. При применени первого способа стоимость арматуры ниже, что уменьшает стоимость куба армированного коррозионно-стойкой композитной арматурой бетона, однако при этом арматура, производимая по второму способу, характеризуется лучшими свойсвами.