Композитный бетон: Каковы преимущества композитных бетонов? — GR-FORMA

Содержание

Каковы преимущества композитных бетонов? — GR-FORMA

Бетон — композитный материал, так как он состоит из смеси песка, гравия, связанных цементным составом. Для упрочнения конструкций бетоны нередко армируются металлическими элементами. Однако, если на сжатие бетон работает хорошо, то при растяжении его структура подвергается разрушениям, возникают трещины, в которых скапливается влага, продолжающая процесс разрушения, особенно при частых циклах заморозки-разморозки, а также вызывая коррозию и разрушение армирующего металла. Для того, чтобы бетон выдерживал разнообразные нагрузки без разрушения, в него стали добавлять различные полимерные волокна. Так появились фибробетоны — бетон композит, стеклофибробетон. Фиброволокна, добавленные в композитный бетон, обеспечивают прочность и долговечность изделий из него.

Чем отличаются изделия из бетон-композита?

Композитный бетон имеет ряд характеристик, отличающих его от других строительных материалов.

Изделия из композит бетона намного легче, чем аналогичные, сделанные из традиционного бетона или камня, так как из него изготавливают тонкостенные элементы со стенкой 10-12 мм и весом 21-23 кг на квадратный метр. Такой вес существенно снижает строительные и монтажные затраты и ускоряет время строительство и отделки. При этом у композитного бетона высокая механическая прочность по отношению к различным типам внешнего воздействия.

Бетон композит влагостоек в отличие от гипса, и более устойчив к влаге по сравнению с обычным бетоном. Увеличена также морозостойкость, что увеличивает срок эксплуатации изделий.

Важным качеством композитного бетона является огнестойкость, что отличает его от полимерных материалов, которые, благодаря легкому весу, стали часто использоваться в фасадных украшениях.

Где можно купить изделия из композитного бетона?

Фибробетон — композитный материал, из которого в нашей компании изготавливают фасадный декор различной сложности. У нас на сайте вы можете подобрать подходящие по стилю и размеру разнообразные декоративные элементы или заказать их изготовление по индивидуальным эскизам.

Бетоны композитные » «РСК»

Бетоны композитные: характеристики

Как известно, для придания бетону прочности он усиливается стальной арматурой. Получающиеся при этом железобетонные блоки являются недорогим строительным материалом, прекрасно справляющимся с нагрузками на сжатие, но становящимся хрупким и непрочным при растяжении.

Под воздествием растягивающих сил поверхность блока трескается, в трещины попадает вода, которая, расширяясь при замерзании, становится причиной выкрашивания бетона и коррозии арматуры. Все это существенно уменьшает срок службы железобетонной конструкции.

Данного недостатка лишен композитный бетон, в котором в качестве армирующей используется сетка из полимерных материалов, базальта или стеклопластика, прочность которой на разрыв превышает в несколько раз соответствующий показатель для стальной арматуры.

Помимо этого, основного, достоинства композитным блокам присущи и другие плюсы:

Малый вес. Полимерная арматура примерно в четыре раза легче, чем стальная проволока того же сечения;
Высокая антикоррозийная и химическая устойчивость;
Низкая теплопроводность;
Невысокие значения коэффициента теплового расширения;
Отличные диэлектрические качества.

Но нельзя забывать и о недостатках композитного бетона, а их, к сожалению, немало. В их числе – высокая стоимость данного строительного материала. Кроме того, при хорошей устойчивости к механическим нагрузкам он имеет малые показатели упругости (примерно в 4-е раза ниже, чем у бетона армированного стальной сеткой). Поэтому композитные блоки следует с осторожностью и только после предварительных расчетов применять при монтаже перекрытий.

Нужно учесть и то, что при нагреве до температур свыше 600 градусов полимерная сетка полностью теряет упругость, поэтому конструкции из композитного бетона требуют дополнительной теплозащиты для сохранения их устойчивости в случае пожара.

Еще один минус – невозможность применения электросварки для соединения блоков между собой. Впрочем, у этой проблемы есть решение: на концы полимерных стержней просто устанавливаются стальные трубки. И еще одно: изогнуть готовую композитную арматуру под нужным углом невозможно, поэтому необходимо сразу изготавливать арматурные стержни нужной конфигурации.

Несмотря на свои очевидные недостатки, композитный бетон – довольно перспективный современный строительный материал, успешно применяемый в малоэтажном строительстве, при создании фундаментов многоэтажных домов, в изготовлении дорожных плит и других подобных конструкциях.

Композитный бетон со свойствами теплоаккумулятора

В строительстве широко используется способность некоторых материалов впитывать, сохранять и выделять накопленное тепло. В качестве примера можно привести воду в роли теплоносителя систем отопления и кирпичную кладку обыкновенной печи, которая долго согревает дом после того, как очаг уже давно погас.

Подобную способность придали такому консервативному материалу, как бетон.

Новый композитный материал для хранения тепловой энергии был интегрирован в цементные композиты. Исследователи создали защитное покрытие – своеобразную «оболочку» из вспученного перлита, которая оборачивает парафин, останавливает его утечку и препятствует контакту с другими компонентами бетона. Капсулы имеют размер всего 2-20 мкм и описываются как «механически практически не разрушаемые» без потери функции теплообмена при разрезах или сверлении бетонных конструкций.

Бетоны с добавками от 20 до 80% фазового материала были подвергнуты стандартным испытаниям на сжатие. Было выяснено, что замена 60% бетонной смеси на композит значительно улучшает его термические способности при сохранении механической прочности. При этом существенно уменьшается его плотность. То есть получается легкий бетон со стандартными конструкционными параметрами и необычными тепловыми характеристиками. Это дает возможность хранения достаточного количества тепловой энергии, обеспечивающей тепловую инертность (стабильность) внутри здания.

Например, можно обходиться без систем кондиционирования. Скажем, задать материалу номинальную температуру в 21, 23 или 25°С. По ее достижении в жаркий день излишки тепла будут поглощаться стенами и перекрытиями, стабилизируя комфортный микроклимат. Ночью же происходит обратный процесс. Или, что нам ближе и понятнее, днем конструкции накапливают тепло, а ночью запускают его на обогрев дома.

Конечно, подобное решение не сможет полноценно заменить климатическую систему. Однако, учитывая простоту, неприхотливость и ненужность какого-либо дополнительного обслуживания и связанных с этим затрат (пусть необычный, но все же бетон), рациональное зерно присутствует. В любом случае изобретению пророчат блестящие перспективы в плане энергосбережения.

Источник: www.tehnobeton.ru

13.02.2020

Преимущества и недостатки композитного бетона

Бетон является древним строительным материалом. Но современный его состав, в который входит цемент, начал использоваться только в 19 веке. С того времени технология приготовления бетона продолжает развиваться. Постоянно внедряются новые компоненты, повышающие его качество, что положительным образом влияет на характеристики прочности и надежности, одновременно снижающие себестоимость строительства.

Свойства железобетонных конструкций

Бетонно-цементный раствор обладает высокой прочностью, однако, уровень надежности при растяжении у него невысок. Чтобы устранить этот недостаток, в бетон укладывается стальная арматура, повышающая восприятие готовой конструкции к растягивающей нагрузке. Из-за хорошей сцепки арматуры и бетонного раствора, получается надежный железобетонный элемент, получивший широкое распространение в строительной сфере.

Но подобные конструкции имеют довольно большой вес, а также их применение значительно увеличивает стоимость строительства. К тому же в бетоне, со временем, могут образоваться трещины, в которые попадает вода. Это медленно, но неминуемо приводит к коррозии арматуры, следовательно, снижению надежности всей железобетонной конструкции.

Альтернатива в виде композитного бетона

Главным отличием и преимуществом композитного бетона над железобетоном является применение армирующего материала из базальта или стеклопластика.

Преимущества

Арматура из стеклопластика имеет значительно меньший вес, нежели стальная.
Устойчивость к коррозии.
Пониженные свойства теплопроводности.
Высокий уровень сопротивления к растягивающим нагрузкам.
Арматура на базальтовой основе невосприимчивая к влиянию химических элементов.

Недостатки

Недостаточные показатели упругости, что не дает возможность использовать во время строительства только композитный бетон.

Применяемая арматура на основе полимеров теряет свои свойства при высоких температурах (выше 550 градусов). Поэтому при необходимости, нужно монтировать дополнительную теплозащиту.
Нет возможности использовать электросварку, это может усложнить сборку каркаса.
Данный вид арматуры не гнется (следует покупать ее с нужной конфигурацией).
В продаже часто встречается некачественная базальтовая и стеклопластиковая арматура, которая не соответствует показателям производителя.

Компания «МОНОБЕТОН» предлагает выгодно купить ЖБИ в Харькове с доставкой по городу и области.

Дерево + бетон = композитный потолок | Строительные технологии

Композитный потолок состоит из деревянных балок в композите с бетонной плитой. По словам производителя, он значительно легче, чем обычные бетонные потолки, и в то же время обеспечивает хорошие значения в области нагрузок и звукоизоляции. Кроме того, элемент потолка имеет значительно более высокую жесткость чем чистые деревянные потолки. Кроме того, поскольку он может быть адаптирован к классу огнестойкости Г1, он также подходит для установки в многоэтажных зданиях. Гибридная потолочная система CLG адаптирована в соответствии с физическими и статическими требованиями к строительству.

Деревянные гибридные потолки со встроенной потолочной климатизацией

Потолки со встроенными в потолок Кондиционерами. Потолочные элементы состоят из двух деревянных ребер и бетонного элемента в композитном составе. Элементы домашней техники, расположенные между деревянными ребрами, уже установлены на заводе. Встроенная система охлаждает бетонную массу, которая служит хранилищем: бетон поглощает тепло и холод и медленно выделяет их.

Потолочные элементы из клееного бруса

Массивные элементы доступны в длину до 18 м, ширину до 100 см и высоту до 40 см. Прочность элементов позволяет использовать большие пролеты, даже при низкой высоте конструкции. Потолочные элементы производятся как без отделки так и в готовом виде. Стандартизированные детали конструкций и элементов обеспечивают быстрый процесс работы и надежные соединения.

Материал подготовлен ООО «ПАНЭКО»

Новый композитный бетон способен накапливать тепло

В строительной отрасли давно учитывают способность разных материалов сначала накапливать, а затем выделять тепло. Одним из таких примеров может случить кирпичная кладка печи, которая в течение долгого времени продолжает греть дом уже после того, как огонь давно прогорел. Эту же характеристику теперь приобрел композитный бетон.

Новый материал, способный сохранять тепло, интегрировали в композит на основе цемента. Инженеры разработали защитное покрытие – слой вспученного перлита, который выступает в роли оболочки, оборачивает парафин, предотвращает его утечку и не позволяет ему контактировать с другими составляющими бетона. Размер капсул крошечный — 2-20 мкм. Разрушить их механически практически невозможно.

Новый бетон, в состав которого было добавлено 20-80% фазового материала, прошел испытания на сжатие. Это позволило узнать, что если 60% смеси заменить на композит, термические характеристики бетона существенно возрастут. При этом сам материал останется достаточно прочным, а плотность его заметно снизится. Таким образом, можно получить легкий бетон с обычными конструкционными характеристиками и нестандартными тепловыми параметрами. Использование нового вида бетона позволит построить здание, внутри которого будет аккумулироваться значительное количество тепла. В некоторых случаях это даст возможность обойтись без установки системы кондиционирования. Например, материалу будет задана номинальная температура в 22 или 24°С. После того, как она будет достигнута, переизбыток тепловой энергии поглотят стены здания и его перекрытия. Ночью же конструкции будут отдавать тепло, нагревая строение.

Разумеется, использование такого бетона не позволит целиком отказаться от систем климат-контроля. Но в то же время простота, неприхотливость и отсутствие необходимости в дополнительном обслуживании могут найти свое применение в различных сферах строительства, особенно сейчас, когда вопрос энергосбережения является очень актуальным.

Нашим клиентам мы предлагаем сваи железобетонные в ассортименте.

Применение фибробетона: основы, преимущества и нюансы

Новинка в строительных технологиях – фибробетон. Название это напрямую связано с составом нового материала: в него входит бетон и фиброволокно. Фибра армирует бетонную смесь, придавая её структуре дополнительную прочность. Тема этого материала HouseСhief.ru – применение фибробетона. Мы рассмотрим все аспекты этой новой технологии, где она может пригодиться, и ответим на вопрос, можно ли самостоятельно изготовить армирующее волокно.

Фибробетон – новое слово в строительных технологиях

Читайте в статье

Что это такое, фибробетон, и почему он так востребован

Главная проблема построенных из бетона объектов – постепенное разрушение монолита под воздействием внешних и внутренних факторов. Поиски методов укрепления конструкций привели к изобретению методики армирования бетонной смеси с помощью волокнистого наполнителя.

Такой бетон более устойчив к растрескиванию и имеет отличные прочностные характеристики

Материал получил название фибробетон. Сейчас он становится всё более популярным в частном и промышленном строительстве. Так что это такое, фибра для бетона? Фиброволокно – это то, что используется в качестве наполнителя: металлические и неметаллические нити, карбон, стекло, акрил, базальт.

Виды фибры и характерные особенности фибробетона в зависимости от наполнителя

Характеристики фибробетона напрямую зависят от типа наполнителя. Кроме того, на качество материала влияет размер волокон. Так, короткие волокна длиной 3-4 миллиметра используют для создания смесей для изготовления декоративных элементов из гипса и армирования штукатурки. Волокна длиной 6 милиметров повышают прочность лёгких составов, 12 мм – укрепляют фундамент и плиты перекрытия, гидротехнические конструкции.

Длинные волокна до 25 мм используют для создания тяжёлых смесей с гравием или щебнем. Такой материал используют для дорожного строительства

Свойства и виды стальной фибры для бетона

Армирование бетона стальной фиброй используется для производства тротуарной плитки, бетонных заборов или других массивных объектов, требующих повышенной прочности. Такой строительный материал называется сталефибробетон. Для производства фибробетона используют разные виды металлического волокна:

Неметаллическое фиброволокно для бетона: от полипропилена до базальта

Неметаллическая фибра не обладает такими прочностными свойствами, как стальная, но и она значительно улучшает качество бетонных конструкций:

полипропиленовая фибра для бетона – используется в производстве газо— и пенобетона. Является самой доступной по стоимости, отлично подходит для стяжки;
стекловолоконная – придает смеси пластичность. Очень лёгкая, с ней любят работать скульпторы и архитекторы;
асбестовая – значительно увеличивает сроки эксплуатации готовых изделий. Характерна устойчивостью к щелочам и ценится за огнеупорность;
базальтовая фибра для бетона – используется для создания гипсовых и бетонных конструкций, предотвращает растрескивание бетона.

Полимерная фибра для бетона – лёгкий и прочный наполнитель

К сведению! Использование синтетического наполнителя значительно снижает вес бетонных конструкций.

Преимущества и нюансы применения фибробетона в строительстве

Фибробетон – сравнительно новый материал в строительстве, и пока нельзя говорить о его повсеместном применении. Как у любого строительного материала, у него есть не только преимущества, но и недостатки.

Основные плюсы применения фибробетона:

Композитный бетон превосходит обычный по срокам эксплуатации

Есть у фибромассы и один недостаток: пока её стоимость выше обычной заливки. Фибра, металлическая или синтетическая, стоит немало, но если принимать в расчет увеличенные сроки эксплуатации и уменьшение объема заливки, то разница не такая уж существенная.

Как производят фибробетон в промышленном варианте и непосредственно на площадке

Фибробетонные архитектурные элементы производят на промышленном оборудовании. Для изготовления конструкций используют синхронно работающие механизмы нарезки металлической фибры и бетоносмеситель. Полученная смесь поступает в заливочные формы.

Для улучшения качества изделий в смесь добавляют пластификаторы

Фибробетон можно приготовить и непосредственно на стройплощадке. Для этого просеянная через сито фибра смешивается песком и наполнителем. После в сухую смесь вводится цемент и вода с пластифицирующими добавками.

Полученный состав тщательно перемешивается и заливается в формы или опалубку

Где используется фибробетон

Изделия из композитного бетона используются в шахтах для отвода воды и канализации, в жилищном и дорожном строительстве, очень популярны фасадные панели из фибробетона.

За счёт повышенной прочности и устойчивости к внешнему воздействию, фибробетон становится все более популярным в производстве объектов особого назначения

Сборные архитектурные элементы из фибробетона

Из композитной массы можно изготавливать не только крупные, но и небольшие объекты. Фибробетон со стеклянными волокнами популярен для изготовления элементов украшения фасада.

Полученный декор из фибробетона по своей прочности сравним с натуральным камнем

Если требуется выполнить несущие конструкции, используют сталефибробетон. Он отличается высокими эксплуатационными характеристиками и аналогичен изделиям, выполненным из бетона класса В100.

Применение фибробетона в монолитном строительстве

Монолитные конструкции снижают локальные нагрузки на фундамент, благодаря чему можно строить многоэтажные здания. А если использовать ещё и композитный бетон, то надёжность и прочность объекта трудно с чем-то сравнить.

Плюс – фибробетон легче обычного, так что и здесь нагрузка на основание значительно снижается, в сравнении с использованием традиционных технологий

Монолитные сооружения из фибробетонного массива отличаются повышенной сейсмостойкостью. Они спокойно воспринимают резкую смену температуры, устойчивы к воздействию влаги. Несомненный плюс монолитного композитного строительства – возможность сооружения сложных по конфигурации конструкций.

Как сделать фибру для бетона своими руками: полезное видео

Фибру промышленного производства можно купить в магазинах стройматериалов. А можно ли изготовить фибробетон своими руками в домашних условиях? За решение этой непростой задачи взялся автор следующего видео материала:

Цена за килограмм фибры и сколько её нужно для производства м³ фибробетона

Купить микрофибру для бетона можно в фасованном виде в мешках. Если мешки бумажные, можно их, не вскрывая, сразу помещать в бетоносмесительный механизм. Бумага растворится в процессе замешивания.

Из пластиковых мешков фибру следует достать и просеять

Расход фибры на 1 м³ бетона – 20-40 килограмм. Состав и пропорции приготовления фибробетона зависят от типа наполнителя и требуемой прочности.

Сколько стоит фибра:

Вид	Цена за килограмм, руб (по состоянию на сентябрь 2018 года)
Стеклянная	118
Полипропиленовая	135
Базальтовая	180
Стальная	85

~~фибробетон~~

Если для вас важно, чтобы бетонная конструкция прослужила как можно дольше и не боялась огня, воды и землетрясений – используйте фибробетон. Эта новая технология уже доказала свою эффективность. Если у вас есть опыт строительства с применением этого композитного материала – поделитесь им в комментариях!

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? Поддержите нас и поделитесь с друзьями

Композиционные материалы — Бетон

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ ДЛЯ УКАЗАТЕЛЬНОЙ СТРАНИЦЫ

КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ — БЕТОН

В. Райан 2010

ФАЙЛ PDF — НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ ДЛЯ ПЕЧАТИ РАБОЧЕГО ЛИСТА

Бетон — универсальный и дешевый материал, диапазон приложений по дому.Кладка кирпича, устройство дорожек и подъездные пути, фундаменты к зданиям и стенам — вот некоторые из практическое применение. У бетона такой же широкий и разнообразный диапазон промышленное применение. Тезисы включают: мостостроение, автострады, бордюры, дорожки и фундаменты для целых заводов и промышленных площадок.

Бетон считается композитным материалом, потому что он состоит из количество материалов, которые образуют этот универсальный строительный материал.Большая часть бетона состоит из портландцемента, заполнителей (гравий, щебень). камни) и песок. В смесь добавляется вода.

Бетон можно купить в виде сборных железобетонных изделий, например, брусчатки. Их можно приобрести в магазинах DIY или у строительных компаний. Они есть обычно закладывается на прочный фундамент.

Бетон можно купить готовым перемешали и вылили на подготовленное место под фундамент. В качестве альтернативы, составные части, составляющие бетонную смесь, можно смешивать до производить «жидкий» бетон на месте.Его можно вылить, чтобы получить площадь например, подъездная дорожка или фундамент здания.

На увеличенном изображении показаны материалы компонентов, из которых состоит композитный материал, известный как бетон. Заполнитель (щебень) ясно видно.

ТИПИЧНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ БЕТОНА

САДОВЫЕ ПРУДЫ — ТРОПЫ — ТРОЩАЯ — СТЕНЫ — СТОЛБЫ / ОПОРЫ — ПОДЪЕЗДЫ — ПАТИОНЫ — БЕТОН — ОТЛИВКИ — ФУНДАМЕНТЫ — ЛАМПОВЫЕ СТОЛБЫ — БАЛКИ — ИСКУССТВЕННЫЙ КАМЕНЬ

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, чтобы УКАЗАТЕЛЬ УСТОЙЧИВОГО МАТЕРИАЛА, СТР.

КОМПОЗИТЫ И БЕТОН | CompositesWorld

Источник: AltusGroupC-GRID — это толстая жгутовая углеродно-эпоксидная сетка, используемая в качестве замены вторичной стальной арматурной сетки в сборных железобетонных откидных панелях и архитектурных объектах.Размер сетки зависит от типа бетона и заполнителя, а также от требований к прочности панели.

Источник: Hughes Bros. Мост в О’Фаллон-Парк в Колорадо был построен полностью из композитной арматуры вместо традиционной стальной арматуры и имеет цельную композитную мостовую платформу.

Источник: Hughes Bros.Композитная арматура зарекомендовала себя на строительном рынке благодаря доказанной коррозионной стойкости. Новые и обновленные руководства по проектированию и протоколы испытаний упрощают для инженеров определение FRP

Источник: LaFargeБетон, армированный волокном, был использован для изготовления предварительно напряженных мостовых балок на испытательном стенде FHWA.Арматура не потребовалась из-за пластичности материала и более высокой прочности, которую придают стальные армирующие волокна, добавленные в бетонную смесь.

Предыдущий Следующий

Недорогой и универсальный бетон — просто лучший строительный материал для многих областей применения.Вопрос в том, как заставить бетон выдерживать нагрузки окружающей среды и конструкции для долгосрочной эксплуатации. Настоящий композитный бетон обычно состоит из гравия и песка — заполнителя — связанных вместе в матрице мелкодисперсного портландцемента, с металлической арматурой, обычно включаемой для прочности. Он превосходно работает при сжатии, но имеет тенденцию быть хрупким и несколько слабым при растяжении. Напряжение растяжения, а также пластическая усадка во время отверждения приводят к трещинам, которые вызывают проникновение влаги, что в конечном итоге приводит к коррозии встроенного металла и, в конечном итоге, к потере целостности по мере разрушения металла.

Армированные волокном полимерные композиты (FRP) долгое время рассматривались как материал, позволяющий улучшить характеристики бетона. Американский институт бетона (ACI) и другие группы, такие как Японское общество инженеров-строителей, сыграли важную роль в разработке спецификаций и методов испытаний композитных армирующих материалов, многие из которых сегодня признаны и хорошо зарекомендовали себя в бетонном строительстве. «В дополнение к руководящим документам по проектированию у нас теперь есть методы испытаний», — говорит Джон Бузел, председатель комитета 440 ACI, созданного в 1990 году для предоставления инженерам и конструкторам информации и рекомендаций по композитным материалам.Методы испытаний описаны в ACI 440.3R-04. (Этот и другие важные опубликованные документы, относящиеся к композитному армированию бетона, можно найти на сопроводительной боковой панели «Руководства по проектированию бетона») «Мы также упорно работаем над пересмотром нашего современного отчета 1996 года, чтобы информировать конкретных практиков о многих новых приложениях и возможностях развивающихся рынков », — говорит Бусел.

Композитная арматура и арматурные сетки продолжают находить применение во многих областях.Совсем недавно были разработаны продукты, и их применение начинает расти для бетона, армированного волокном, материала, в котором в качестве армирования тротуаров, плит перекрытий и сборных железобетонных изделий используются стальные или полимерные волокна.

КОМПОЗИТНЫЙ РЕЗЕРВУАР: УСТАНОВЛЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

За последние 15 лет композитная арматура прошла путь от экспериментального прототипа до эффективной замены стали во многих проектах, особенно в связи с ростом цен на сталь.«Стекловолоконная арматура широко используется, и это очень конкурентный рынок», — говорит Дуг Гремель, директор по неметаллической арматуре компании Hughes Bros. (Сьюард, Небраска), известного производителя арматурных изделий. «Уровень знаний отрасли о материале намного лучше, чем 10 лет назад».

Для некоторых строительных проектов, таких как объекты магнитно-резонансной томографии (МРТ) в больницах или подходы к пунктам взимания платы за проезд, в которых используется технология радиочастотной идентификации (RFID) для идентификации предварительно оплаченных клиентов, композитная арматура является единственным выбором.Стальную арматуру использовать нельзя, так как она мешает электромагнитным сигналам. В дополнение к электромагнитной прозрачности композитная арматура также обеспечивает исключительную коррозионную стойкость, легкий вес — примерно одну четверть веса стали — и теплоизоляцию, поскольку она препятствует передаче тепла в зданиях. Двумя крупнейшими производителями являются Hughes и Pultrall (Thetford Mines, Канада).

Композитная арматура обычно изготавливается методом пултрузии с использованием ровницы из стекловолокна Е и винилэфирной смолы с использованием стандартных методов формования.Продукция Hughes ‘Aslan изготавливается со спиральной оберткой для создания волнистого профиля, а стержень V-ROD от Pultrall гладкий. Оба имеют внешнее покрытие из песка, наносимое во время производства, чтобы создать шероховатую поверхность для оптимальной адгезии. По словам Гремеля, высококачественная винилэфирная смола в сочетании с волокном правильного размера необходима для достижения наилучших коррозионных свойств и устойчивости портландцемента к высоким щелочам, а также прочной связи.

Поскольку механические свойства стекловолокна отличаются от механических свойств стали, конструкция бетонной конструкции с композитной арматурой разрабатывается с использованием ACI 440.1R-03, Руководство по проектированию и строительству бетона, армированного стержнями из стеклопластика . Guide учитывает изгиб, удобство обслуживания, разрыв при ползучести и усталость, в дополнение к сдвигу и детализации хомутов, говорит Бузел. И Hughes, и Pultrall являются членами Совета производителей арматуры из стеклопластика под эгидой American Composites Manufacturers Assn. (ACMA) и участвуют с ACI в разработке минимальных стандартов производительности для арматуры. Хотя это правда, что композитную арматуру нельзя согнуть на стройплощадке в непредвиденных условиях, Gremel утверждает, что это не проблема.«Стальные стержни с эпоксидным покрытием тоже нельзя согнуть, не повредив эпоксидное покрытие», — заявляет он. «Мы можем предварительно согнуть стержни из стекловолокна во время производства по проекту инженера в соответствии с подробным графиком, что и должно быть сделано». С появлением новых методов испытаний бетона с композитной арматурой владельцы и проектировщики теперь имеют уверенность в том, что конструкция будет работать в соответствии с ожиданиями. Gremel отмечает, что тестовый документ будет преобразован в стандарт ASTM.

Pultrall V-ROD распространяется в США.S. исключительно компанией Concrete Protection Products Inc. (CPPI, Даллас, Техас). Президент CPPI Сэм Стир сообщает о нескольких недавних проектах с использованием V-ROD, в том числе о новом мосте, который пересекает американскую автомагистраль I-65 в округе Ньютон, штат Индиана. Трехпролетный мост длиной 58 м / 191 фут и шириной 10,5 м / 34,5 фута с железобетонным настилом, установленным на стальных двутавровых балках, опирающихся на бетонные опоры. Бетонный настил толщиной 203 мм / 8 дюймов армирован стальной арматурой с эпоксидным покрытием в нижней половине, но коррозионно-стойкий композитный стержень V-ROD используется в верхней половине, где вероятность контакта с солями для борьбы с обледенением является наибольшей.Были размещены композитные стержни двух размеров, каждый на 152 мм / 6 дюймов по центру: стержень №5 (диаметр 16 мм / 0,625 дюйма) в поперечном направлении и стержень №6 (диаметр 19 мм / 0,75 дюйма), проходящий внутрь. продольное направление. Исследователи из Университета Пердью оснастили всю конструкцию оптоволоконными датчиками для постоянной оценки производительности деки через удаленное соединение. По словам Стира, это первое использование композитной балки в настиле моста Министерством транспорта штата Индиана.

Hughes Bros.Aslan 100 стеклопластиковые стержни были недавно установлены на бетонном мосту в Моррисоне, штат Колорадо, построенном Департаментом транспорта штата Колорадо (CDOT) в сотрудничестве с Департаментом парков и отдыха города и округа Денвер. Мост длиной 13,8 м / 45 футов, который проходит через Беар-Крик, использовал арматуру из стекловолокна в опорах, опорах, стенах крыльев, парапетах и изогнутой бетонной арке, залитой на месте. Цельная цельнокомпозитная палуба, которая находится поверх бетонной арки, была изготовлена компанией Kansas Structural Composites (Russell, Kan.). В литые элементы были включены арматурные стержни различных размеров, в том числе № 5, № 6 и № 7 (диаметр 19 мм / 0,75 дюйма). Гремель отмечает, что для детального проектирования потребовалось множество изогнутых хомутов и уникальных форм, добавив, что все они были изготовлены на заводе перед отправкой. Инженер CDOT Марк Леонард говорит, что штат добился хороших успехов с композитной арматурой в прошлых проектах и выбрал Аслана, потому что Хьюз представил самую низкую цену. По словам Леонарда, проектировщика моста Парсонс Бринкерхофф (Денвер, штат Колорадо), хотя движение по палубе минимально на низких скоростях.), следовали всем руководящим принципам ACI и использовали новые методы испытаний ACI440.3R-04 для сертификации материалов.

Ожидается, что рынок композитной арматуры станет еще более конкурентоспособным по мере того, как новый материал — базальтовое волокно — завоевывает позиции. По словам исполнительного вице-президента Sudaglass Грэма Смита, компания Sudaglass Fiber Technology (Хьюстон, Техас), производитель базальтового волокна с предприятиями в России и на Украине, открыла производственный объект в США в северном Техасе. Базальтовая / эпоксидная арматура в настоящее время производится пултрузией на Украине и проходит сертификацию для U.С. строительство, по Смиту.

Базальтовые волокна компании имеют гораздо более широкий температурный диапазон от -260 ° C до 982 ° C (от -436 ° F до 1850 ° F), чем номинальный диапазон -60 °. От C до 650 ° C (от -76 ° F до 1202 ° F) для стекла и температуры плавления 1450 ° C (2642 ° F), что делает базальт полезным в приложениях, требующих огнестойкости. Кроме того, Смит отмечает, что материал демонстрирует отличную стойкость к содержанию щелочи в бетоне, не прибегая к специальным размерам, используемым для защиты стекловолокна.

Каким бы ни был выбор арматуры, ожидается, что композитная арматура будет иметь широкую популярность среди лиц, принимающих решения по проекту. «Суть в том, что хороший инженер или дизайнер пытается решить проблему коррозии», — заключает Гремель. «При увеличении стоимости проектных материалов на 5–7 процентов вы увеличиваете срок службы конструкции на 10–20 лет с помощью этого продукта».

КОМПОЗИТНЫЕ СЕТКИ В ПРЕКАСТНЫХ ПАНЕЛЯХ: ВЫСОКИЙ ПОТЕНЦИАЛ

Начиная с , CT впервые сообщил об использовании армированных волокном полимерных сеток в сборных железобетонных строительных панелях («Композитные решения, отвечающие растущим требованиям гражданского строительства», CT август 2002 г., стр.40), рынок стал свидетелем значительного роста, говорит Бусел. «Это приложение огромно», — утверждает он. «Есть огромный потенциал».

Обвинение возглавляет AltusGroup, консорциум из пяти производителей сборного железобетона и производителя арматуры TechFab LLC (Андерсон, Южная Каролина), созданный специально для продвижения технологии CarbonCast, в которой решетки из углеродного волокна / эпоксидной смолы C-GRID последнего заменяют традиционную стальную сетку или арматура в сборных железобетонных конструкциях в качестве вторичной арматуры. TechFab — совместное предприятие 50/50 компании Hexcel (Дублин, Калифорния.) и Chomarat Group (Ле Шейлар, Франция). На данный момент членами AltusGroup являются Oldcastle Precast (Эджвуд, штат Мэриленд), HIGH Concrete Structures (Денвер, Пенсильвания), два завода по производству сборного железобетона, принадлежащие Cretex Companies (Элк-Ривер, Миннесота) и Metromont Prestress (Гринвилл, Южная Каролина), но новые участники вероятно, будут добавлены из-за растущего объема продаж, говорит Джон Карсон, директор TechFab по коммерческому развитию и руководитель программы по технологии C-GRID.

AltusGroup предлагает широкий спектр продуктов CarbonCast, включая как структурные, так и неструктурные изолированные стеновые панели и архитектурную облицовку.C-GRID обычно заменяет вторичные армирующие элементы из стальной проволочной сетки — обычная стальная арматура по-прежнему используется для первичного армирования в большинстве случаев. C-GRID производится с помощью эффективного запатентованного процесса квази-плетения, который выравнивает наложенные друг на друга углеродные волокна основы и утка, смоченные эпоксидной смолой быстрого отверждения, в открытой структуре. Размер отверстий в сетке варьируется от 25,4 мм до 76 мм (от 0,25 дюйма до 3 дюймов), в зависимости от требований к прочности панели, типа бетона и размера заполнителя. В процессе производства сетке придается шероховатая поверхность, которая увеличивает прочность сцепления между сеткой и затвердевшим бетоном.Сетки, состоящие из стеклянных, арамидных или полимерных волокон в сочетании с любой из множества смол, также доступны в линейке продуктов TechFab MeC-GRID. Как углеродные, так и неуглеродные сетки находят применение в других областях, таких как декоративные элементы, монолитный бетон и ремонт / восстановление.

«Преимущества панелей CarbonCast значительны», — говорит Карсон. C-GRID намного легче и имеет почти в семь раз более высокие свойства при растяжении, чем сталь. Растрескивание из-за усадки при отверждении значительно снижается, и C-GRID не подвергается коррозии, что устраняет часто неприглядные поверхностные пятна, которые возникают на бетонных панелях со стальными решетками.Его коррозионная стойкость позволяет использовать всего лишь 6,35 мм / 0,25 дюйма бетонного покрытия, в то время как для защиты стальной сетки от влаги может потребоваться до 76,2 мм / 3 дюйма покрытия. Таким образом, вес панели может быть уменьшен на 66% по сравнению с обычным сборным железобетонным элементом. Более легкие панели позволяют снизить общий вес стены, что, в свою очередь, требует менее прочной стальной опорной конструкции, что приводит к значительному снижению затрат на строительство. C-GRID также является термически непроводящим, поэтому изоляционные свойства панели не ухудшаются.Кроме того, в панелях на стройплощадке можно вырезать отверстия с помощью пилы, что невозможно при использовании стальной сетки. Все эти преимущества приводят к снижению затрат на транспортировку, монтаж и надстройку для более эффективного строительства.

Более 3 миллионов футов 2 На сегодняшний день продано панелей CarbonCast, и спрос настолько высок, что TechFab недавно объявила о крупных планах расширения. На новом заводе будет размещена дополнительная линия по производству электросетей, которая, по словам Карсона, должна быть введена в эксплуатацию к октябрю этого года.Это объявление последовало за объявленным компанией о многолетнем соглашении с Zoltek Corp. (Сент-Луис, Миссури), поставщиком большого жгута волокна Panex 35, используемого в C-GRID. По словам Карсона, соглашение обеспечит стабильные поставки для C-GRID в первые годы выпуска продукта. «Zoltek был нашим основным поставщиком волокна и сторонником этого проекта с первого дня реализации этого проекта», — отмечает он.

Сборные панели используются в таких разнообразных проектах, как кинотеатры, церкви и гаражи.Недавним проектом был офисно-складской комплекс 2 Cardinal Health площадью 332 000 футов недалеко от Балтимора, штат Мэриленд. Панели CarbonCast длиной до 15,5 м / 51 фут были отлиты для формирования вертикальных внешних стен двухэтажного здания. Каждая панель представляет собой многослойную конструкцию с пенопластовой изоляцией 152 мм / 6 дюймов (что позволяет достичь значения изоляции R-16) между лицевыми панелями, состоящими из наружного слоя толщиной 50 мм / 2 дюйма (бетонный слой) и 100 мм / 4 дюйма. Внутренняя перемычка толщиной в дюйм C-GRID, расположенная перпендикулярно к поверхностям панели, соединяет внутреннюю и внешнюю перемычки, обеспечивая усиление сдвига.

«Мы движемся в полную силу с этой концепцией», — говорит Карсон. «Мы добавляем новые продукты, чтобы удовлетворить рост числа приложений».

АРМИРОВАННЫЙ БЕТОН: ПРОЧНЫЙ

Использование коротких волокон в бетоне для улучшения свойств было признанной технологией на протяжении десятилетий — даже столетий, учитывая, что в Римской империи строительные растворы армировались конским волосом. Волокнистая арматура увеличивает прочность и пластичность бетона (способность пластически деформироваться без разрушения), неся часть нагрузки в случае разрушения матрицы и останавливая рост трещин.Доктор Виктор Ли из Мичиганского университета исследовал свойства высокоэффективных армированных волокном цементных композитов, очень высокоэффективного подмножества армированного волокнами бетона, и он считает, что приемлемость этого материала будет расти до тех пор, пока рабочие характеристики будут расти. , сохраняется низкая стоимость и простота исполнения.

«Использование этого материала может привести к устранению сдвиговых арматурных стержней, что приведет к снижению материальных и трудовых затрат», — говорит Ли. «Более тонкая структура уменьшает объем материала и статическую нагрузку, а также упрощает транспортировку.Такое общее снижение затрат может легко оправдать стоимость армированного волокном материала ».

Официальное признание фибробетона стимулировало публикацию стандартов и руководств по его использованию за последние пять лет (см. CT июль / август 2001 г., стр. 44). С тех пор коммерческие приложения получили широкое распространение.

Гигант строительных материалов Lafarge SA (Париж, Франция) уже почти десять лет продвигает свой сверхвысококачественный армированный волокном бетонный материал под торговой маркой Ductal, ориентированный на широкий спектр объектов гражданской инфраструктуры и архитектуры.Ductal представляет собой смесь портландцемента, микрокремнезема, кварцевой муки, мелкодисперсного кварцевого песка, пластификаторов, воды и стальных или органических волокон, обычно длиной 12 мм / 0,5 дюйма. Вик Перри, вице-президент / генеральный менеджер Ductal, говорит, что комбинация тонких порошков, выбранных по относительному размеру зерна, создает максимальное уплотнение во время отверждения, что приводит к полному отсутствию постоянной пористости, что практически исключает проникновение влаги и потенциальную коррозию стальных волокон. На всякий случай волокна поливинилового спирта (PVAL) обычно используются для архитектурных или декоративных применений, чтобы исключить любую возможность окрашивания поверхности, которое может возникнуть с ржавыми стальными волокнами, и устранить абразивность там, где контакт с человеком вызывает беспокойство.Материалы продаются в наливных мешках производителям сборных железобетонных изделий или бетонных смесей.

«Добавление волокон заставляет материал пластично деформироваться и выдерживать растягивающие нагрузки», — говорит Перри. «Волокна обеспечивают прочность и улучшенные микроструктурные свойства».

В зависимости от типа используемого волокна прочность на сжатие Ductal колеблется от 150 МПа до 200 МПа (от 21750 до 29000 фунтов на квадратный дюйм), по сравнению со стандартным бетоном от 15 до 50 МПа (от 2175 до 7250 фунтов на квадратный дюйм).По словам Перри, испытанная прочность на изгиб составляет 40 МПа / 5800 фунтов на квадратный дюйм. Воздуховод, армированный стальными волокнами Lafarge Forta, использовался для строительства сборных железобетонных изделий и в нескольких конструкциях мостовых балок с предварительным напряжением. В Сен-Пьер-ла-Кур, Франция, был спроектирован автомобильный мост длиной 20 м / 65 футов с 10 двутавровыми балками Ductal, поддерживающими традиционную монолитную бетонную платформу толщиной 170 мм / 6,5 дюйма, армированную арматурой. Сборные железобетонные балки, не содержащие арматуры, имеют глубину 600 мм / 24 дюйма и предварительно напряжены 13 мм / 0.5-дюймовые стальные многожильные кабели, размещенные в нижнем фланце. Перед заливкой Ductal в балочную форму к пряди прикладывается натяжение. Как только бетон покрывает пряди и материал начинает затвердевать, они разрезаются, что, по сути, создает напряжение сжатия в бетонной смеси.

Когда вы подвергаете предварительно напряженную балку любому изгибу, объясняет Перри, она не испытывает напряжения растяжения, а вместо этого «разжимается», что значительно улучшает характеристики. Благодаря прочности Ductal для балок не требуется арматура, что значительно снижает вес на каждый фут.

Воздуховоды, поперечное сечение которых напоминает греческую заглавную букву «» (по сути, коробчатая балка без нижнего фланца), функционируют как настил и балки на экспериментальном мосту, установленном на испытательном треке в Управлении федеральных шоссейных дорог США (FHWA). ) Лаборатория Тернера Фэйрбэнка, чтобы исследовать пригодность проекта для будущего строительства шоссе. Балка / настил «Π» спроектирован так, чтобы выдерживать конфигурации нагрузки HL-93 Американской ассоциации государственных служащих автомобильных дорог и транспорта (AASHTO).

«Балки Ductal позволяют использовать более длинные пролеты при том же весе», — говорит Перри. «В конце концов, мы увидим фибробетон в балках и настилах мостов».

SI Бетонные системы. (Чаттануга, штат Теннеси) — производитель арматуры для бетона. SI предлагает Novomesh, Fibermesh и другие продукты из волокна, которые используются в качестве альтернативы вторичной арматуре из стальной проволочной сетки и легкой арматуре как в коммерческих, так и в жилых помещениях, говорит Хэл Пейн из SI, менеджер по стратегическим альянсам.SI предлагает полипропиленовые (ПП) волокна, стальные волокна, макросинтетические волокна и инженерные смеси. По словам Пейна, продукты SI из полипропиленового волокна имеют решающее значение для борьбы с трещинами пластической усадки «в раннем возрасте», чтобы предотвратить их перерастание в серьезные дефекты по мере затвердевания бетона. Novomesh 950 — это новый продукт для компании, который состоит из смеси грубых макросинтетических мононитей и собранных фибриллированных микросинтетических волокон. По словам Пейна, продукт дает такой же хороший результат, как и стальная фибра, при использовании по назначению для плит перекрытия коммерческого назначения.

Kingspan (Шербурн, Малтон, Н. Йоркшир, Великобритания) — специалист по бетонному строительству, который использует добавки для фибры для бетона от Bekaert Building Products (Фридрихсдорф, Германия). Формованные стальные волокна Dramix компании Bekaert добавляются в бетон для производства полов и крыш без армирования стальных решеток. Сообщается, что этот продукт идеально подходит для стесненных строительных площадок, таких как трехэтажный комплекс Spurriergate, расположенный глубоко в историческом британском городе Йорк. Поскольку бетон не требует армирования стальной сеткой, стоимость стальной сетки и трудозатраты, необходимые для доставки громоздких рулонов, а затем резки и размещения их в многоэтажных зданиях перед заливкой бетона, полностью исключаются.Полы из бетона, армированного волокном, были уложены за одну операцию, просто путем подачи армированного волокном материала непосредственно на каждый этаж с помощью автоматизированного насосного оборудования.

В Австралии, Франции, Японии и США временные руководства по проектированию (перечисленные на боковой панели) теперь содержат рекомендации и допуски для армированного фибробетоном, что является важным фактором в его более широком признании проектировщиками, инженерами и лицами, принимающими решения по проектам на рынке инфраструктуры. . «Этот материал предлагает такие решения, как скорость строительства, улучшенный внешний вид, превосходная долговечность и устойчивость к коррозии», — заключает Перри.«Это приводит к сокращению затрат на техническое обслуживание и увеличению срока службы конструкции».

Примечание редактора: Следите за предстоящей статьей об использовании композитных материалов для ремонта инфраструктуры ( CT июнь 2005 г.) и будущими статьями о стержнях из стекловолокна и предварительно напряженных стержнях.

Цементные и бетонные композиты — Журнал

Этот журнал предназначен для отражения текущих разработок и достижений в области цементно-бетонных композитов технологии , а также в производстве, использовании и эксплуатационных характеристиках конструкции на основе цемента . материалы .Слово «цемент» трактуется в широком смысле, включая не только портландцемент, но также цементные смеси и другие вяжущие материалы. В дополнение к новым аспектам обычных бетонных материалов, журнал охватывает широкий спектр композитных материалов , таких как цементные композиты, армированные волокном, полимерные цементные композиты, композиты, пропитанные полимером, ферроцемент и цементные композиты, содержащие особые включения заполнителя или отходы. Оригинальные статьи, посвященные микроструктуре (в том, что касается инженерных свойств), свойствам материалов, испытаниям и методам испытаний, механике разрушения, аспектам долговечности, механике / технологии композитов, моделированию, проектированию, производству и практическому применению этих материалов, составляют основные темы журнал.При условии, что имеется достаточная связь со свойствами, определенными в масштабе материала, документы, касающиеся поведения структурных компонентов и систем, характеристик на месте, и полевых исследований также будут приняты для рассмотрения, а также документы, касающиеся ремонта и технического обслуживания, поведения в отношении эксплуатационной пригодности, и устойчивость конструкций, сделанных из этих материалов.

Журнал имеет в указанном выше контексте несколько конкретных целей. Он хочет способствовать лучшему пониманию строительных материалов, предоставить форум для необычных и нетрадиционных материалов, поощрить разработку недорогих энергосберегающих материалов и преодолеть разрыв между материаловедением , инженерными характеристиками, воздействием на окружающую среду, поведением на месте, дизайном / Срок службы и конструкция.Журнал также намерен публиковать специальные выпуски, посвященные актуальным или возникающим темам. Журнал призван обеспечить объединяющую основу для сотрудничества между материаловедами, инженерами, дизайнерами и производителями.

Что следует знать о бетонных композиционных материалах

Привет, Dye the Safe Guy здесь, менеджер Safe & Vault Store.com, чтобы поговорить сегодня о том, почему композитный бетонный материал в целом лучше для защиты от взлома и огня, чем гипсокартон.Прямо здесь вы увидите дисплей, на котором показаны две разные безопасные конструкции, существующие сегодня. Я говорю о пожарных сейфах от взлома, я говорю об оружейных сейфах. Все виды сейфов.

Во многих оружейных и пожарных сейфах используется два слоя стали: внутренний и внешний. А для противопожарной защиты внутри используют гипсокартон. Обычный гипсокартон, который используется в доме или коммерческом здании. Другие производители, более надежные производители, используют бетонный композитный материал, такой как вы видите здесь, зажатый между двумя стенами из стали и металла.Так почему же композитный материал лучше гипсокартона не только для защиты от огня, но и для защиты от взлома?

Защита от взлома — Если грабитель проникает через внешний слой стали с помощью какого-либо режущего устройства, теперь он сталкивается как минимум с 2-дюймовым бетонным композитным материалом. Ему придется переключить передачи и перейти на другой тип. инструмента, чтобы пройти через этот бетон.А затем он попадает в третий слой, который является внутренним слоем стали, используемой в сейфах ваших основных брендов, таких как American Security, Gardall, Hayman и многих других.

Кроме того, наши собственные бренды Safe & Vault Store используют бетонные материалы из композитного заполнителя. Многие оружейные и противопожарные сейфы, которые производятся за границей, используют простой гипсокартон для защиты от огня. Когда мы говорим о защите от взлома, очевидно, что если они проходят через внешний слой стали и ударяются о гипсокартон, это как нож в масле. Это не даст никакой защиты бетонному композитному заполнителю. Теперь, когда мы обсудили преимущество бетонного композитного материала перед гипсокартоном для защиты от взлома, давайте поговорим о самом главном — противопожарной защите.

Противопожарная защита, обеспечиваемая бетонным композитным заполнителем, основана на законах физики. Когда внутри сейфа температура достигает 180 градусов по Фаренгейту, бетонный композитный материал содержит смачиватели и другие вещества, которые выделяют влагу в сейф и буквально создают облако пара. И вы этого хотите, потому что это облако пара будет поддерживать температуру в пределах 200-240 градусов по Фаренгейту внутри вашего сейфа. Деньги и бумага сгорают при температуре 380 градусов по Фаренгейту. Деньги и бумага буквально загораются точно при температуре 451 градус по Фаренгейту снова по законам физики.

Материал гипсокартона во многих сейфах имеет отражающие свойства в гипсокартоне и некоторый эффект парообразования, но первичное отражение. Итак, что происходит, многие производители кладут два, три или даже четыре слоя гипсокартона толщиной 5/8 дюйма между всеми шестью сторонами сейфа. И это работает большую часть времени. Однако в Safe & Vault Store у нас есть офисы в Тихоокеанский Северо-Запад в трех местах; наши специалисты по безопасности, которые выходят и взламывают сейфы после пожара, чтобы вытащить свои вещи, часто обнаруживают, что метод гипсокартона дает сбой и не работает должным образом.

Однако метод композитного заполнителя почти во всех случаях успешно защищает бумагу и деньги внутри сейфа. Еще важно знать, что когда они кладут гипсокартон между двумя слоями стали, и они выходят на угол в верхней части сейфа, и две стены сходятся вместе, невозможно разрезать этот гипсокартон, не какой-то металл обнажился. Они не могут просто понять это правильно. С другой стороны, в случае бетонного композитного материала они заливают его под давлением в полужидкой форме, и он заполняет все пустоты и щели в углах и по всему периметру сейфа.И как только он затвердеет и затвердеет, у вас будет прочный слой бетонного композита толщиной не менее 2–3 дюймов, чтобы защитить ваши вещи и защитить вас от огня. Не верите мне? Что ж, задайте себе этот вопрос. Все сейфы повышенной безопасности, которые используются банками, кредитными союзами, ювелирными магазинами, ломбардами, на нашем сайте TL-15, TL-30 очень высокой безопасности, которые используются на сверхсекретных военных объектах; В каждом из этих сейфов используется метод бетонного композитного заполнителя.

Почему? Потому что он обеспечивает превосходную защиту от огня и дополнительный барьер от взлома.Последний момент, ребята, заключается в том, что, когда вы покупаете сейф для защиты от взлома или сейф для оружия, обязательно спросите, какой тип противопожарной защиты у него есть? Какой материал они используют между двумя слоями стали в стенах и двери? Крупные компании, такие как American Security, Gardall and Hayman и наш собственный Safe & Vault Store, мы используем бетонный композитный заполнитель в большинстве наших продуктов. Так что помните об этом и благодарим вас за просмотр. Это Дай Хоули, менеджер магазина Safe & Vault Store, подписывающий контракт.Если у вас возникнут вопросы, позвоните нам по телефону 800-207-2259 .

В центре внимания исследования: древесно-бетонные композитные системы — Строительство и строительные технологии

Описание

Древесно-бетонные композиты — это системы пола и настила, которые состоят из бетонной плиты, неразрывно соединенной с деревянными балками, или ламинированной деревянной плиты внизу с помощью соединителя, работающего на сдвиг. Использование соединителя, работающего на срез, может значительно улучшить прочность и жесткость настила (примерно в 2 и 4 раза соответственно) по сравнению с несвязанной конструкцией, что приводит к высокоэффективному использованию материалов.Звуковые и вибрационные характеристики, а также огнестойкость также улучшены по сравнению с деревянными полами. Добавленная бетонная плита также часто может придать зданию дополнительную боковую жесткость. Эта система хорошо подходит как для реставрации, так и для нового строительства.

Основным преимуществом целостного соединения бетона с деревом является композитное действие. Дерево и бетон действуют в унисон и, таким образом, достигают общей жесткости и прочности, которые превосходят характеристики любого из компонентов, действующих по отдельности.В результате действия композита бетонная плита испытывает преимущественно сжимающие напряжения, а древесина — преимущественно растягивающие, что позволяет наилучшим образом использовать структурные характеристики каждого материала. Конечный результат — исключительная прочность и жесткость, а также меньший вес по сравнению с аналогичной цельнобетонной секцией.

Современное использование WCC широко распространено по всей Европе. Некоторые компании предлагают металлические соединители, специально предназначенные для соединения бетонных плит с деревянными балками для достижения композитного действия.Среди них вклеенный растянутый металл, диагонально вставленные винты, армированные арматурой стальные или бетонные ключи и многие другие. Примеры недавних проектов в Европе можно найти здесь: TICOMTEC

Экономические преимущества этой системы заключаются в экономии рабочей силы за счет использования древесины в качестве несъемной опалубки, использования меньшего количества материала для фундамента в результате более низких собственных нагрузок на перекрытие (древесина легче бетона или стали), а также в случае реставрации , сочетающие в себе структурные функции (улучшенная система пола и добавленная жесткая диафрагма), а также более быстрое время оборачиваемости по сравнению с заменой пола.

BCT изучил множество различных аспектов древесно-бетонных композитных систем. Мы проверили прочность на сдвиг и жесткость различных крепежных элементов, а также общие характеристики древесно-бетонной плиты как для внутреннего, так и для наружного использования. Мы также накопили опыт анализа и проектирования этих систем. См. Список публикаций ниже для получения дополнительной информации.

Эта технология была использована при строительстве здания Olver Design Building в Университете Массачусетса Амхерст, где на площади около 50 000 квадратных футов используется система BCT, испытанная и опубликованная в прошлом.См. Верхнее изображение на этой странице для изображения этой установки.

Документы

CLOUSTON, P .; SCHREYER, A. 2012. « Экспериментальная оценка соединительных систем для систем полов из древесно-бетонных композитов при ремонте зданий завода ». Международный журнал искусственной среды, Vol. 2
CLOUSTON, P .; SCHREYER, A. 2011. Анкерные пластины для использования в качестве соединителей, работающих на сдвиг, в композитных системах из клееного бруса и бетона. Proceedings, 2011 ASCE SEI Structures Congress, Лас-Вегас, Невада, США
КЛУСТОН, П.; SCHREYER, A. 2008. Разработка и использование древесно-бетонных композитов . Практическое издание ASCE по структурному проектированию и строительству., 13 (4), стр. 167-175
CLOUSTON, P .; SCHREYER, A. 2006. Древесно-бетонные композиты: конструктивно эффективный материал . Гражданское строительство. Секция Бостонского общества инженеров-строителей (BSCE) / Американское общество инженеров-строителей (ASCE). Весна / Лето 2006
CLOUSTON, P .; BATHON, L .; SCHREYER, A. 2005. Характеристики сдвига и изгиба новой древесно-бетонной композитной системы .Журнал ASCE по проектированию конструкций. 131 (9), с. 1404-1412
CLOUSTON, P .; CIVJAN, S; БАТОН, Л. 2004. Экспериментальное поведение сплошного металлического соединителя для древесно-бетонной композитной системы . Журнал «Лесные товары». 54 (6) с. 76-84
Другие публикации…

Привлеченный факультет

Загрузки

Бетонно-стальные композитные конструкции — Проектирование зданий

Элементы конструкции, состоящие из двух или более разных материалов, называются композитными элементами.Основное преимущество композитных элементов заключается в том, что свойства каждого материала можно комбинировать, чтобы сформировать единый блок, который в целом работает лучше, чем его отдельные составные части. Самая распространенная форма композитного элемента в строительстве — это железобетонный композит, однако, к другим типам композитов относятся; сталь-дерево, дерево-бетон, пластик-бетон и так далее.

Как материал, бетон хорошо работает на сжатие, но имеет меньшее сопротивление растяжению. Сталь, однако, очень прочна на растяжение, даже когда используется только в относительно небольших количествах.Стальные бетонные композитные элементы используют прочность бетона на сжатие наряду со стойкостью стали к растяжению, и когда они соединяются вместе, получается высокоэффективный и легкий элемент, который обычно используется для таких конструкций, как многоэтажные здания и мосты.

Композитные плиты обычно изготавливаются из железобетона, залитого поверх профилированного стального настила (входящего или трапециевидного).

Настил может действовать как опалубка и рабочая площадка на этапе строительства, а также выступать в качестве внешнего армирования на этапе композитного строительства.Профнастил поднимается связками и вручную распределяется по площади пола.

Глубина перекрытия составляет от 130 мм и выше. Плиты чаще всего изготавливаются из бетона из-за его массы и жесткости, которые можно использовать для уменьшения прогибов и вибраций пола, а также для обеспечения необходимой противопожарной защиты и аккумулирования тепла. Сталь часто используется в качестве опорной системы под плитой из-за ее превосходного соотношения прочности и веса и жесткости, а также простоты обращения.

Входящий или трапециевидный настил обычно имеет глубину 50–60 мм и может пролетать около 3 м без опоры.Трапециевидные профили глубиной 80 мм без опоры могут пролетать около 4,5 м. Глубокий настил — это трапециевидный настил глубиной более 200 мм, при необходимости в желоба настила может быть добавлена дополнительная арматура. Глубокий настил может составлять около 6 м без опоры.

Для настила используется оцинкованная сталь, обычно ее толщина составляет около 1 мм. Чтобы избежать локального коробления, можно использовать элементы жесткости для придания жесткости верхнему фланцу и опорным подвескам для относительно легких предметов, подвешиваемых к потолку.На профиле настила наматываются ямки, известные как тиснения, которые захватывают бетон вокруг входящих частей профиля и обеспечивают сцепление.

В тех случаях, когда в композитных плитах требуются отверстия, их лучше всего формировать на этапе строительства, а не вырезать секции из бетона. Проемы до 300 кв. Мм не требуют дополнительных приспособлений, а до 700 кв. Мм требуют дополнительного местного армирования вокруг проема. Если проемы превышают 700 кв.мм, в качестве опоры можно использовать обрезную сталь.

[править] Балка перекрытия

Балка перемычки соединяется с композитной плитой с помощью сквозных приварных срезных шпилек. В качестве альтернативы, сборная бетонная плита устанавливается поверх верхнего фланца стальной балки. Эффективный диапазон пролета составляет около 6-12 м. Другие варианты балок перекрытия могут достигать пролета 20 м и более.

[править] Полы мелкие

Неглубокие перекрытия — это места, где основная часть стального профиля находится в пределах глубины бетонной плиты, и их можно использовать в диапазоне пролетов около 4-9 м.В отличие от опорных балок, плита располагается на верхней поверхности нижней полки, а не на верхней поверхности верхней полки, при этом ключевым моментом является скручивание, прилагаемое к балке. Плита может быть из монолитного бетона на глубоком стальном настиле, обычно около 225 мм, или из сборного железобетона.

Преимущества неглубоких перекрытий заключаются в том, что, поскольку плиты и балки размещаются в одной зоне, отсутствуют какие-либо перерывы, характерные для балок нижнего этажа, и часто нет необходимости в дополнительной противопожарной защите.

Композитные колонны могут иметь высокую прочность при относительно небольшой площади поперечного сечения, что означает, что полезная площадь пола может быть увеличена до максимума. Есть несколько различных типов составных столбцов; наиболее распространенными являются стальные полые трубы, заполненные бетоном; или открытый стальной профиль, залитый бетоном. Бетонное заполнение увеличивает сопротивление сжатию стальной секции, предотвращая коробление стали. Его огнестойкие свойства позволяют оставить колонну незащищенной или слегка защищенной.

Чаще всего используются прямоугольные и круглые полые секции, хотя прямоугольные секции выгодны тем, что имеют плоские поверхности, подходящие для соединений концевой плиты балки с колонной. Однако ребристые пластины можно использовать для прямоугольных и круглых форм.

NB См. Также: Композитный классический заказ.

Проектирование композитных балок и композитных плит (для зданий) соответствует стандарту BS EN 1994-1-1. Композитные плиты с профилированным стальным листом разработаны в соответствии с BS 5950-4, а профилированный настил, используемый для этих плит, разработан в соответствии с BS EN 1993-1-3.

[править] Статьи по теме «Проектирование зданий» Wiki

Древесно-бетонные композитные системы: меньший вес и меньшее содержание углерода

Entuitive Стремление обеспечить бескомпромиссную производительность в искусственной среде заставляет нас постоянно расширять границы инженерного искусства, исследуя более совершенные и инновационные способы проектирования конструкций. Наши люди являются двигателем этого стремления, и в последнее время наш собственный Pascal Urech занимается исследованием композитных систем из дерева и бетона.

Композитная система из дерева и бетона состоит из деревянного элемента с бетонной плитой наверху и соединения, работающего на сдвиг. Эта система использует преимущества прочности бетона на сжатие, прочности на разрыв и легкого веса древесины.

Панель деревянно-бетонная композитная.

Преимущества композитной системы

Древесно-бетонные композитные системы предлагают много преимуществ по сравнению с системами из одного материала, в том числе более легкие полы, более низкий углеродный слой и более длинные пролеты.

Легкие конструкции

Использование древесины в качестве основного компонента конструкции приводит к получению более легкой конструкции по сравнению с традиционным стальным каркасом или монолитной бетонной конструкцией. Для новых конструкций эта уменьшенная масса может помочь сэкономить на затратах на фундамент. Для существующих конструкций более легкий вес помогает обеспечить застройку (добавление этажей), сводя к минимуму необходимость усиления существующих колонн и фундаментов.

Углерод с нижним воплощением

Древесина — это возобновляемый строительный материал, который естественным образом связывает углекислый газ из атмосферы.Согласно полному анализу жизненного цикла, древесина, заготавливаемая экологически рациональным способом, имеет самый низкий углеродный след среди основных строительных материалов, особенно в отличие от бетона. Таким образом, использование древесины для замены части бетона в конструкции помогает снизить общий углеродный след здания.

Более длинные пролеты

Схемы каркаса, состоящего только из древесины, обычно трудно реализовать с длинными пролетами (9 метров и выше) из-за отклонений и вибрации. Добавление бетона и композита помогает обеспечить необходимую жесткость для поддержания комфорта пассажиров.

Насколько Entuitive готовится к проектам из древесно-бетонных композитов

Паскаль Урех, дизайнер из нашего нью-йоркского офиса, исследовал композитные системы из дерева и бетона и работал над инструментами проектирования с этой целью.

Модель RFEM для композитного дерева и бетона.

Деревянная балка + бетонная плита

Древесно-бетонные композиты действуют аналогично традиционной композитной системе стальная балка-бетонная плита, но в качестве натяжного элемента вместо стали используется древесина.

Как правило, для изготовления балок используются балки из клееного бруса (клееный брус). Однако можно использовать и массивные пиломатериалы. Чтобы обеспечить композитное действие, между древесиной и бетоном требуется какое-либо соединение, работающее на сдвиг.

Для балок это соединение часто состоит из срезных пластин (обычно перфорированный металлический слой толщиной с эпоксидной смолой в древесине и выступает в бетон) или саморезов с полной резьбой (также устанавливаемых в древесину, как правило, под углом 45 градусов и выступающих вверх в древесину). конкретный).

Опалубка, такая как фанера, должна быть установлена поверх балки и под бетонной плитой, чтобы обеспечить возможность заливки бетона. Бетонную плиту обычно армируют для контроля ширины трещин либо стальными арматурными стержнями, либо сварной проволочной сеткой, либо волокнистой арматурой.

Деревянная панель + бетонная плита

При использовании деревянных панелей доступны несколько вариантов. Для перекрытия в одном направлении изделия, которые ориентируют все древесное волокно в одном направлении, обеспечивают максимальную прочность и жесткость, хотя они также более восприимчивы к изменениям размеров перпендикулярно волокну, вызванным изменениями содержания влаги.

Примерами таких односторонних изделий являются панели, изготовленные из клееной древесины (NLT), клееной древесины (клееный брус), клееной древесины (DLT) или клееной древесины (LVL).

Изделия, которые ориентируют древесное волокно в двух направлениях, имеют меньшую прочность и жесткость в первичном направлении по сравнению с изделиями одностороннего действия той же глубины, но они могут перекрывать два направления, а также обеспечивать большую стабильность размеров при изменении во влаге.

Самый распространенный пример — поперечно-клееный брус (CLT). Также можно использовать массивные фанерные панели (MPP), которые производятся аналогично CLT, но с тонким шпоном вместо толстого ламината.

В дополнение к соединениям, упомянутым выше, выемки в древесине с шурупами или без них также могут обеспечивать передачу сдвига для панелей.

Системы для плоских полов

В недавнем исследовании, посвященном инвестициям в инновации в лесном хозяйстве, Entuitive исследовала системы плоских полов.В то время как в большинстве композитных систем из дерева и бетона используются опущенные балки, плоская система может быть получена путем использования гибридных систем, в которых композитные панели из дерева и бетона сочетаются с бетонными и стальными балками.

В центре внимания исследования были панели перекрытия из древесно-бетонных композитов, простирающиеся в одном направлении и поддерживаемые сборными железобетонными балками или композитными балками из стали и бетона, пролегающие в противоположном направлении. Пример такой конструкции плоского пола показан ниже, где композитные панели CLT-бетон используются в сочетании с системой DELTABEAM® от Peikko.

Конструкция плоского пола, состоящая из композитных панелей CLT и бетона с системой DELTABEAM® от Peikko.

Вибрация

Конструкции конструкций должны соответствовать критериям вибрации независимо от материала, но древесина особенно подвержена проблемам с вибрацией из-за своей малой массы. Наша команда изучает, как смоделировать паркетно-бетонный композитный пол с помощью RFEM, одного из пакетов программного обеспечения для расчета конструкций, используемых в Entuitive.

Будущее строительного дизайна

Приверженность

Entuitive созданию экологически чистой окружающей среды означает, что мы будем лидером в продвижении нашей отрасли к лучшим методам проектирования, которые позволяют создавать конструкции с минимально возможным углеродным следом. Композитные системы из дерева и бетона — большой шаг в этом направлении.