Основни характеристики и приложения на въглеродните армировки

Укрепване с карбонови влакна

Етапи на производство на армировка от въглеродни влакна

Технологичният автоматизиран процес, благодарение на който се появява подсилването на въглеродните влакна, се нарича "pultrusion" или "broaching". С неговата помощ, без допълнителни материални разходи и допълнителни човешки ресурси, е възможно да се произведе композитна армировка, която има постоянна площ на напречното сечение.

Схема на апарата за патрулиране

Инсталация за производство на този тип продукти, се състои от система за подаване на съставно влакно в полимер баня, preformovochnoy система гореща форма (или умират) и издърпване и рязане на машината. В повечето случаи днес като полимери, използвани различни епоксидна смола или винил, въпреки че в по-напреднали индустрии появи т.нар Pultruded смолата да ускори процеса до 6 м / сек.

Как се подсилват въглеродните влакна?

• Първоначално графитното влакно се подава в полимерна вана, в която се импрегнира със специален полимер;
• От банята, графитът, покрит с полимер, попада в устройството за предварително формоване. Точно там се дава желаната форма на бъдещия продукт и влакната са подравнени;
• Оттам, въглеродните влакна се изпращат към нагрявана дюза, чийто външен ръб постоянно се охлажда с вода, за да се предотврати коагулацията на незамразения полимер. Преминавайки през матрицата, в която чрез специални нагревателни елементи се създават до 6 зони с различни температури, полимерът се втвърдява и на изхода от него се получава охладен почти завършен продукт;
• Освен това, в съответствие с изтеглящата система, армировката от въглеродни влакна се нарязва на сегменти, определени от технологичния стандарт.

Производствена линия за производство на армировка от въглеродни влакна

Изглежда, че нищо не е сложено в този процес - подготви необходимите компоненти и натисна бутона "Старт"! Всъщност, точно в подходящия научен подбор на всички производствени параметри: скорост на теглене, температурата на избор на режим и да умре, добър импрегниране на полимера и неговите кинетични свойства и т.н., ще позволи в края на получаване на качеството на продукта.

Основни свойства на армировката от въглеродни влакна

По външния си вид този продукт почти не се различава от предшественика си - метални фитинги. Също така има формата на тънки пръчки или пръчки с различен диаметър на напречното сечение (до 20 мм).

Различни диаметри на напречното сечение

Повърхността на такава армировка е оребрена, което осигурява максимална адхезия към бетоновия разтвор.

Основните компоненти, които придават уникалните свойства на укрепваната с въглерод армировка, са полимерът и самият въглерод. Структурата на нейните влакна е прекъсната, поради което се постигат основните предимства, които благоприятно разграничават подобно подсилване сред другите композитни продукти:

• Висока якост на продукта. В сравнение с металните фитинги, въглеродните влакна по-добре издържат натоварването и компресионното налягане при удар или счупване. Благодарение на това качество е възможно значително да се намали потреблението му и да се направи по-рядко подсилена мрежа. Много от тях използват пръти с по-малък диаметър от металните и все още качеството на строителството не страда. Това е, че можем да кажем, че поради уникалната сила на този продукт, строителните разходи значително намаляват;
• По-леко специфично тегло. Отново, в сравнение с метала, укрепване на въглеродни влакна до 10 пъти по-лек. Това води до намаляване на разходите за транспортиране на продукта, тъй като в даден момент можете да донесете почти 10 пъти повече подсилен материал. Ако става въпрос за частно строителство на селска къща или къща, тогава такава арматура лесно може да бъде прехвърлена в багажника на кола, особено след като е закупена заедно със специални опаковъчни заливи;
• Устойчивост на корозия и влияние на агресивните фактори на околната среда. Ако метални фитинги, след определен период от време може да ръждяса, тогава въглеродните влакна не е ужасно дори морска вода или различни киселини. Ето защо този тип композитна армировка се използва при изграждането на мостове;
• Ниска топлопроводимост. Това качество е просто безценно, тъй като ще спести голяма част от топлината в основата и стените. Ако, за да зададете цел, да сравните енергоспестяващите способности на въглеродната и стоманената армировка, тогава за първи път на сто преди предшественика си!
• Устойчивост на изключително ниски температури;
• Добра радиопропускливост, заедно с екраниращи свойства по отношение на електромагнитното поле. Как тази собственост на композитните фитинги помага в реалния живот? Нека приемем факта, че всички мобилни устройства ще работят, независимо от местоположението, без смущения и сигнални изкривявания;
• Висока издръжливост. Според всички производители на комбинирани фитинги минималният им живот е около 75 години;
• И накрая, последното предимство, което по своята значимост може да надвиши всички останали, е ниската цена на продукта, благодарение на наличността на материала.

Сравнителни характеристики

"Миници" от армировка от въглеродни влакна

Заедно с положителните качества, подсилването на въглеродните влакна има редица отрицателни характеристики, за които трябва да знаете. На първо място, това е нисък модул на еластичност (4 пъти по-малко от метала). Това означава, че такава арматура е силно наклонена и ако тя се случи, тя незабавно се разбива. Поради тази причина, тя се използва при изграждането на фондацията, пътищата, мостовете, но използването на подовете предполага потенциален риск и необходимостта от допълнителни изчисления.

Тогава трябва да кажете за ефекта на топлината. Така, когато се нагрява до 600 ° С, армировката от въглеродни влакна започва да се омеква бързо. Поради това по време на строителството е необходимо да се вземат допълнителни мерки за топлоизолация, в случай на пожар.

Следващото минус на тази арматура може да се отдаде не на отрицателни качества, а на неудобни фактори на работа. Факт е, че не може да се заварява с електрическо заваряване. В тази връзка, в краищата на армировъчната стомана, закрепващите елементи са прикрепени към краищата на арматурата, които вече позволяват извършването на заваръчни операции.

Също така не можете да промените формата на армировката от въглеродни влакна в процеса на изграждане. Трябва да изчислите веднага необходимите опции и да преговаряте с производителя във фабриката, като му дадете чертежите.

Използване на армировка от въглеродни влакна

Поради факта, че такива фитинги не са подложени на корозия и влага, той се използва широко при изграждането на канализационни системи и пречиствателни станции за вода. Също така, предпочита се да се използва за изграждане на химически складове и мостове. Във втория случай силата на армиращия продукт играе важна роля.

Тази композитна армировка е идеално подходяща за полагане на пътна настилка и при извършване на каквито и да било реставрационни работи върху нея. Първо, той е лесен за транспортиране.

Удобство на транспорта

На второ място, не се изискват допълнителни заваръчни работи, което прави процеса на укрепване на пътя по-евтин и по-бърз.

По този начин, въпреки че на Запад, подсилването на въглеродните влакна се използва от няколко десетилетия, в нашия регион все още е сравнително нова тенденция, която има далечни перспективи!

Приложение на армировка от въглеродни влакна

Видео - армировка от въглеродни влакна