A szénszál felhasználása az építkezésben: a teherhordó szerkezetek megerősítése és megerősítése

A cikk tartalma

• Szénszövet: jellemzők és jellemzők
• A használat előnyei
• Alkalmazás befejező munkákban
• Szénszál használata
• Külső megerősítő rendszerek

A huszonegyedik század tele van innovációval, és az építőipar sem kivétel. Az egyik legújabb és legnépszerűbb anyag – a szén (szén) rost – helyére került, részben kiszorítva az üvegszálat és hasonló erősítő anyagokat.

Szénszövet: jellemzők és jellemzők

Szigorúan véve, a szénszál nem ez a század találmánya. Régóta használják repülőgépekben és sziklákban, de az átlagember ismeri ezt az anyagot szénszál rúd és kevlar formájában. A technológia elsajátításának és fejlesztésének hosszú szakaszát követően az ipar végül készen áll arra, hogy más iparágakat szénszövettel látja el, ideértve az építőipart is..

A szénszálak fő jellemzője a nagy fajlagos szakítószilárdság a saját tömegükhöz viszonyítva. A szénszállal megerősített termékek megtartják a legnagyobb ismert szakítószilárdságot, míg az anyagfogyasztás és az össztömeg szempontjából sokkal jövedelmezőbbek, mint a ma széles körben elterjedt acél..

Eredeti formájában a szénszál egy vékony mikroszál, amelyet szálakba lehet fonni, ahonnan bármilyen méretű vászon szövhető. A molekulák helyes orientációja, erős kötésük miatt ilyen nagy szilárdságot érnek el. Ellenkező esetben a szálak egyszerűen csak a megerősítés funkcióját látják el bármilyen típusú szerkezeti töltőanyag esetén, az epoxigyantáktól a betonig..

A szénszál egyik legszembetűnőbb tulajdonsága a magas szorpciós képessége. A szénnek a belső dekorációs elemek megerősítéséhez való felhasználásának előnye, hogy a szén megakadályozza a természetes szennyeződések, festékek vagy oldószerek bejutását a ház levegőjébe. Ugyanakkor a szorpciós folyamatok teljesen ártalmatlanok magára a rostra..

A használat előnyei

Általában a szénszál két tulajdonsága érdekes az építkezés során. Az első, többoldalú szerkezeti megerősítést az anyag fokozott keménységének és nyomószilárdságának a biztosítására használják. A szerkezetet erősítik 5-10 μm vastag rosttel, különböző szálhosszon. Érdemes az épületek befejező felületeit és tartószerkezetét szerkezetileg erősíteni.

Az építőiparban a szénszálak második célját – a beágyazott megerősítést – további újrahasznosított primer szálak hajtják végre, amelyek vászon, roving, menetek, kötelek és rúdok formájában vannak megerősítve polimer gyantákkal. Ebben az esetben a szénszál nem erősíti magát a magot, hanem megbízható, szakadásálló alapként szolgál..

De mi a haszna a szénszálaknak, és miért kellene előnyben részesíteni ezeket a kevésbé egzotikus anyagokkal szemben? Kezdjük azzal a ténnyel, hogy a fizikai és kémiai tulajdonságok szempontjából a szénszál legközelebbi versenytársa az üvegszál, amely a belső vakoláshoz üvegszál formájában igen elterjedt. Az üvegnek azonban jóval kisebb a szakadási ellenállása és nagyobb tömege, míg a szénpolimer nemcsak erős, hanem sokkal jobban tapad a környező szilárd anyaghoz, magas belső adhéziójának köszönhetően..

Az ily módon megerősített bélés és szerkezet megnövekedett nyírási és torziós szilárdsággal is rendelkezik, ami mindig is jelentős probléma volt az acél, üveg és más műanyagok esetében..

Ez azonban nem szövődmények nélkül. Különösen az épületek belsőépítészetében merül fel a szénszál tűzbiztonságának kérdése. Oxigén jelenlétében még kb. 350–400 ° C hőmérsékleten ég ki, ugyanakkor, levegőmentes környezetben „megőrizve”, a szén 1700 ° C feletti hőmérsékleten is megőrzi tulajdonságait. A nagyobb hőállóságot a rost és annak különféle típusú keményfémmel bevont származékai garantálják – ezt figyelembe kell venni, amikor anyagot választanak a befejező munkához.

Alkalmazás befejező munkákban

A dekoratív anyagok széles skálája megköveteli az abszolút repedésmentes alapot. Ide tartoznak az akrilfesték, a polimer padlóburkolatok, a velencei vakolatok és más vékony és törékeny vegyületek..

Ha a gipszkartonból készült hamis falak esetében ez a probléma nem különösebben akut, akkor más anyagok a kifejezettebb lineáris tágulás miatt speciális megközelítést igényelnek. Vegyük például az OSB-ből készült egyrétegű burkolatok megerősítését és szigetelését. Szinte minden gitt vagy ragasztó összeomlik közvetlenül a varrás belsejében egy-két év alatt.

Az ilyen hézagokat erős polimer ragasztóval kell kitölteni, majd a szomszédos széleket vékony szénszálas szalaggal 25–30 mm-rel lefedni, majd ismét fedőréteggel fedni, óvatosan simítva a tölteléket.

Az ilyen feldolgozás a legtöbb esetben nem követeli meg a felület későbbi szintezését. A burkolat feltételezi a monolit szilárdságot, és az ebből adódó szerkezeti túlfeszültségeket teljes mértékben kompenzálja az OSB tulajdonságai.

Hasonló alapelv alkalmazható a vakolt falak végleges kiegyenlítésére akrilgitttel. Ebben az esetben a szénszál vitathatatlanul vezető szerepet játszik az ütésállóság és a repedésállóság biztosításában. A telepítést az üvegszállal analóg módon hajtják végre:

1. Először egy vékony folytonos bevonatot a felületre.
2. Aztán a vászon lerakása és simítása.
3. Ezután azonnal folytathatja a végső igazítást..

A vászon semmilyen módon nem jelenik meg a kész felület megjelenésén sem a kompozíció száradása előtt, sem után.

Szénszál használata

Az in situ vagy a gyárból öntött épületek teherhordó elemeinek megerősítése szénszál hozzáadásával lehetséges a folyékony töltőanyag összetételéhez. A szénszálat már most is nagy mennyiségben megvásárolható a falak, oszlopok és a betonszerkezetek egyéb elemeinek vastagságának csökkentése érdekében, amelyek függőleges tengelyirányú nyomóterhelést élnek meg. Emiatt sok hely szabadul fel a szerkezetek szigetelésére vagy a szerkezetek hőszigetelésére..

Ez az anyag különösen érdekes lesz a grillező alapok szerelmeseinek, ahol a szénfonalak munkája teljesen vizuális. Az oszlop, amelynek 12-15 tonna nyomószilárdsága megtartja az összes ajánlott biztonsági margó figyelembe vételével, vastagsága körülbelül 80 mm. Csak két szál van a polimer megerősítésben benne, és a szén sodrása a másik két oldalán van elhelyezve..

Mennyi szénszálat szükséges a beton megerősítéséhez? Semmi esetre sem csak a kész betontermékek tömegének 0,05–0,12% -a. A koncentráció még nagyobb lehet, ha például hidraulikus szerkezetekre vagy beton padlórácsokra vonatkozik.

Külső megerősítő rendszerek

A szénszállal megerősített szerkezet annyira erős, hogy még erősen terhelt szerkezetek körvonalas megerősítésére is felhasználható. A sokemeletes házépítéstől az előregyártott vázszerkezetekig a külső erősítőszalag példátlan ellenállást biztosít a működési túlterheléseknek.

A lényeg az, hogy magának az elemnek a magját, amely beágyazott megerősítést tartalmaz, a szokásos módon öntik, de minimális védőbetonréteggel az oldalakon. A zsaluzat eltávolítása után a terméket – akár oszlopból, akár erősítőszalagból – szénszövet réteggel vagy vastag fonallal csomagolják, majd rosttartalmú homokbetonnal öntik. Ez a megközelítés kiküszöböli a nehéz gránitbeton használatának szükségességét, annak szilárdsági tulajdonságai teljes öröklődése esetén. Sőt, még a legkisebb szén-vasbeton réteg jelentősen csökkenti a beágyazott vasalás korrózióját..

A külső megerősítés egy speciális esete lehet az illesztések beillesztése szárnyakkal vagy szénszálas szalaggal, szénszövet epoxigyantákkal történő impregnálásával. Egy ilyen összeköttetés a szokásosnál háromszor nagyobb szilárdságot mutat, ami felbecsülhetetlen értékű a szarufas rendszerekhez és különösen a rácsok Mauerlathoz történő rögzítéséhez.