Page 1

#2(27) МАРТ 2014

31 Алина Хованских Директор крупного торгового дома с собственной производственной базой – об эффективном использовании композитных материалов

14 38 54

ВОКРУГ ТЕХНОЛОГИИ: ЖЕЛЕЗОБЕТОННАЯ ЛОГИКА ПОСТАВИТЬ В СТРОЙ: СТЕРЖЕНЬ ДЛЯ ФУНДАМЕНТА КОМПОЗИТЫ В ИСТОРИИ: СТЕКЛОПЛАСТИК ИЗ СССР

/ПРОГРЕСС/

/ТЕХНОЛОГИИ/

/СТИЛЬ/


СТРОИМ БОЛЬШЕ!

«Номер, который вы держите в руках - посвящен строительному рынку и строительным материалам»

Здравствуйте, уважаемые читатели! Наступивший 2014 год по праву можно считать годом России. Только что закончились Олимпийские и Паралимпийские Игры, которые продемонстрировали всему миру не только мужество и стойкость наших спортсменов, но и уникальные спортивные и инфраструктурные объекты, созданные по самым современным технологиям. Масштаб нового Сочи поражает воображение. Поэтому свежий номер мы полностью посвятили строительной тематике. Ведь что такое строительство? Это один из локомотивов экономики, благодаря которому развивается множество смежных отраслей, создаются тысячи новых рабочих мест по всей стране, полностью меняется облик городов. И город Сочи, который навсегда войдет в историю как столица Зимних Олимпийских Игр-2014, – ярчайший тому пример. Впереди – Чемпионат Мира по футболу-2018, который также придаст новый импульс развитию строительной отрасли в нашей стране. По всей России строятся миллионы квадратных метров жилой недвижимости, возводятся новые офисы, современные торговые центры, спортивные объекты, создаются километры новых автомобильных дорог, сооружаются мосты. Строительство, это, прежде всего, инновационные технологии. В этом номере мы рассматриваем инновации на рынке композитных материалов. Вы узнаете историю появления и внедрения стеклопластиковой арматуры, какие технологии используются при строительстве объектов в сейсмоопасных регионах, в чем заключаются преимущества композитных панелей из алюминия, из каких материалов сооружают современные мосты, и многое другое. Читайте, размышляйте, анализируйте.

Успехов вам и приятного чтения! C21

Анастасия Тишкова Руководитель ИД


МАРТ 2014

03


04

От редактора

COMPOSITE 21 CENTURY

Журнал «КОМПОЗИТЫ 21 ВЕК» Издатель: ООО ИД «Композиты 21 век» Генеральный директор: Алина Хованских Руководитель проекта: Анастасия Тишкова tata-lita@yandex.ru Главный редактор: Андреев Владимир Николаевич editor@composite21vek.ru Редакция: Андрей Пугачев, Алеся Крыжановская, Андрей Шабаев, Дарья Щетинина, Снежана Назаренко Верстка: Светлана Эннс, Олег Горностаев, Кира Тавс Корректор: Андрей Шабаев Фото: Сергей Николаев, Ольга Андреева По вопросам размещения рекламы и распространения: Тел.: +7 (495) 785-4009 Адрес редакции: 109388, г. Москва, ул. Полбина, д.3 Тел.: +7 (495) 785-4009 info@composite21vek.ru www.composite21vek.ru Все права защищены. Материалы данного издания не могут быть использованы полностью или частично без письменного разрешения редакции. При цитировании ссылка обязательна. Мнение редакции может не совпадать с мнением авторов. Редакция не несет ответственности за содержание рекламных материалов Издание зарегистрированно в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор) ПИ № ФС77—44120 от 9.03.2011 Подписано в печать: 21.03.2014. Бумага мелованная. Печать офсетная. Тираж: 3 000 экз. Цена свободная

Журнал «КОМПОЗИТЫ 21 ВЕК» № 2 (27) март 2014

МАРТ 2014

05


06

Факты, цифры, события

МАРТ 2014

COMPOSITE 21 CENTURY

07

2 4

1

1. Держат оборону Обнинское предприятие «Технология», входящее в состав холдинга «РТ-Химкомпозит», посетил заместитель Председателя Правительства РФ Дмитрий Рогозин. В составе делегации также были полномочный представитель Президента РФ в Центральном федеральном округе Александр Беглов, заместитель министра промышленности и торговли Юрий Слюсарь и губернатор Калужской области Анатолий Артамонов. Делегация посетила предприятие «Технология» в рамках делового визита в Калужскую область. Холдинг «РТ-Химкомпозит» представил производство изделий из композиционных материалов, стекла и керамики.

Делегации были продемонстрированы как готовые изделия, составляющие одну из основ оборонного потенциала России, так и производственные участки. Также были представлены все этапы процесса изготовления агрегатов из композиционных материалов: от автоматической выкладки препрега до загрузки изделия для формования в автоклав. По мнению руководства «РТ-Химкомпозита», посещение обнинского предприятия позволило наглядно представить гостям широчайшую степень внедрения автоматизации и высокий уровень компетенций холдинга.

2. С поликарбонового листа Две крупнейшие компании на отечественном рынке листового поликарбоната – «Кронос» и «Полиальт» – создали новое научно-производственное объединение. Датой рождения НПО «Кронос» можно считать 17 января 2014 года. Подготовка сделки длилась примерно год, что было связано как с бюрократическими процедурами, так и с необходимостью разработки стратегии дальнейшего развития двух предприятий. Как рассказал генеральный директор «Кроноса» Андрей Лапин, основная задача объединения – развитие российского рынка для обеспечения отечественного потребителя качественным листом в необ-

ходимом количестве. Объединение двух предприятий заложило новый стандарт – на отечест венном рынке появилась компания с беспрецедентным географическим охватом и широким ассортиментом. В ближайшее время НПО планирует нарастить объемы переработки и расширить ассортимент на московском заводе. В июле этого года в рамках проекта Go Green будет смонтирована линия по производству специального многослойного полипропиленового листа. Этот проект предполагает создание новых материалов с использованием вторичного сырья и реализуется в рамках сотрудничества с компаниями Coca-Cola и Pepsi-Cola. Таким образом, до конца текущего года на заводе «Полиальт» будут увеличены мощности

по производству сотового поликарбоната, а также начнется выпуск сотового полипропилена.

3. Арматура получила ГОСТ 1 января 2014 года вступил в силу ГОСТ на стеклопластиковую арматуру, принятый в 2013 году. ГОСТ 31938-2012 распространяется на полимерную композитную арматуру, предназначенную для армирования бетонных строительных конструкций. Использование стеклопластиковой арматуры, получившей широкое распространение в строительной индустрии, позволяет увеличить показатели энергоэффективности, устойчивости к коррозии и долговечности конструкций различных видов.

Принятый ГОСТ направлен на повышение качества выпускаемой стеклопластиковой арматуры и дальнейшее расширение сферы применения композитных материа лов. Аналогичные государственные стандарты уже действуют в США, странах Европы, Канаде и Японии. Введение новых требований позволит изменить ситуацию на современном строительном рынке и реализовать перспективные возможности использования композитной арматуры при возведении многоэтажных жилых зданий и строительстве промышленных объектов. До введения государственного стандарта стеклопластиковая арматура производилась согласно требованиям соответствующих ТУ, которые регламентировали проверку арматуры по ряду важнейших

показателей, включая модуль упругости и прочность при растяжении строительного элемента, сопротивление к срезу, прочность сцепки с бетоном, максимальное значение предельного растягивающего напряжения. Основное отличие нового ГОСТа – усиленные требования к контролю выпускаемой продукции, от качества которой непосредст венно зависит надежность железобетонных конструкций, создаваемых в ходе возведения строительных объектов.

4. Энергоэффективный дом Проект энергоэффективного 14-этажного дома планируется реализовать в Москве. Жилой дом будет построен в центре города на Нижегородской улице. Проект предусматривает использование систем рекуперации тепла, пеностекольного щебня и энергоэффективного остекления. Специальные системы позволят очищать и обеззараживать ультрафиолетом воздух внутри помещений, также будет реализовано обогащение подаваемой воды минералами. Защиту металлических конструкций обеспечат газотермическое напыление и системы внешнего армирования. Проект, разработанный со-


08

Факты, цифры, события

МАРТ 2014

COMPOSITE 21 CENTURY

09

6

7

45

вместно специалистами ОАО «Роснано» и Управления гражданского строительства, подведомственного московскому Департаменту строительства, был представлен в Мюнхене на выставке Expo Real. Завершить проект, который обеспечит квартирами людей, стоящих в очереди на получение жилья, планируется в 2015 году. Также разработаны проекты школы и детского сада (550 и 300 мест соответственно), которые планируется построить в северной части Москвы (Базовская улица). Внедрение трех десятков инновационных решений станет первым примером комплексного использования новых технологий при строительстве муниципальных жилых зданий и возведении социальных объектов. Ранее в России инновации

использовались только для коммерческих объектов.

5. Один раз отрезать Компания Sandvik Coromant представила новый отрезной инструмент CoroCut QD. Система CoroCut QD, предназначенная для обработки глубоких канавок и отрезки с большим вылетом, пополнилась режущими пластинами и прочными державками с верхним и нижним подводом СОЖ. Ключевой фактор эффективной обработки на прутковых токарных автоматах – это надежность процесса, обусловленная хорошим контролем над стружкообразованием и высокой прогнозируемой стойкостью инструмента. Система CoroCut QD отвечает этим требованиям благодаря

сочетанию прочных державок и пластин с жестким креплением, а также эффективного подвода СОЖ. Температура в зоне резания сохраняется низкой, режущая кромка не перегревается, что приводит к снижению износа и обеспечению стабильности свойств инструмента, а также повышению эффективности эвакуации стружки. Система CoroCut QD не только обеспечивает надежность процесса обработки, но и простоту эксплуатации инструмента, тем самым повышая эффективность производства. Эта система была впервые представлена в октябре 2013 года. В ее основе лежат уже зарекомендовавшие себя системы Q-Cut и CoroCut, но теперь возможности процесса отрезки и обработки канавок значительно расширены.

6. Композиты вырастут В 2014 году рост производства композиционных материалов в России ожидается на уровне 25%. Композиционные материалы используются в различных отраслях промышленности, в том числе для энергетики, строительства, судостроения, авиастроения, телекоммуникаций и товаров народного потребления. Государственные субсидии, которые получают производители композитов, ориентированы на стимулирование роста производства. Компании за определенный период времени должны увеличить объемы производимой продукции. Если эта продукция не достигает заявленных объ-

емов, то производитель должен вернуть в бюджет средства, полученные в качестве поддержки. Объем мирового рынка композитов оценивается в 12 млн тонн в год и не менее 700 млрд евро в денежном выражении. При этом отечественный рынок производства композитов достигает 0,5% от мирового объема, или 12 млрд рублей в год.

7. Депутаты поддержали инновации В Госдуме создали комиссию по информационной поддержке инновационной деятельности. Возглавил комиссию Шлегель Р.А, депутат Госдумы ФС РФ, член Комитета ГД по делам

СНГ, евразийской интеграции и связям с соотечественниками, а функции сопредседателя Комиссии возложены на Ищенко А.А, депутата Госдумы ФС РФ, члена Комитета ГД по бюджету и налогам. Одними из основных вопросов в повестке Государственной Думы были инновационная деятельность и привлечение инвестиций. В состав комиссии вошли представители различных комитетов ГД – даже те, кто напрямую не связан с тематикой инноваций и привлечением инвестиций в инновационный сектор. Однако тема эта востребована, и интерес к ней у депутатов и представителей региональных органов власти огромен. Присутствующий на заседании исполнительный директор Ассоциации Инновационных регионов России,

председатель Наблюдательного совета Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере Бортник И.М. подчеркнул весьма важную роль СМИ в создании инновационных продуктов: «Нам, как Ассоциации, повезло, что у нас есть председатель наблюдательного совета Сергей Евгеньевич Нарышкин. У нас очень хорошо складываются взаимодействия с ГД по контрактной системе, которая способствует, чтоб инновационная продукция лучше шла к потребителю. И с этой точки зрения надо каким-то образом стимулировать потребление инновационной продукции». Арефьев Н.В., заместитель председателя Комитета ГД по экономической политике, инновационному развитию и предпринимательству, также

высказал свое мнение относительно миссии вновь созданной Комиссии, отметив особую сложность ее задач, связанную с недостаточностью развития в стране самого инновационного сектора экономики. Все единодушно высказыва лись о необходи мост и ведения в стране активной работы по информационной поддержке инновационной деятельности при поддержке СМИ.


10

Персона номера

ЯНВАРЬ 2014

COMPOSITE 21 CENTURY

11

АЛИНА ХОВАНСКИХ: Композитные изделия необходимы рынку Благодаря совместным усилиям научных и промышленных сообществ, в настоящее время разработан ряд изделий из композиционных материалов, необходимых для различных отраслей хозяйства и промышленности. К этому перечню можно отнести композитную арматуру, стеклопластиковые трубы и емкости, композитные водоотводные лотки, искусственный камень (кварцевый агломерат) и многие другие изделия. Как именно развивается данная отрасль на отечественном рынке и каковы перспективы применения композитных изделий нам помогла разобраться генеральный директор ООО «Торгового дома «Композитные Технологии и Изделия» Алина Анатольевна Хованских.

Николай Андреев

Личный архив


12

Персона номера

МАРТ 2014

COMPOSITE 21 CENTURY

только ее, вытесняя с рынка существующий аналог из металла. Наоборот, мы рекомендуем ее использовать совместно с металлической, используя ее высокие физико-механические свойства. Основным преимуществом стеклопластиковой арматуры является ее коррозийная

13

в отрасли. Существующие предприятия объединяются в союзы, производственные объединения или ассоциации, чтобы внедрить новые технологии, сформировать рынок композитных изделий, популяризовать их. В рамках таких предприятий при государственной поддержке идет разработка нормативной документации (ГОСТов, СНиПов, методик испытаний конечного продукта, проверки качества и способов применения).

Сейчас многие предприятия работают по стандарту организации: в каждом проекте согласовывается и доказывает6. Считаются ли изделия из композитных материся внесение того или иного продукта. алов инновационными? Но это не является массовым стойкость, что позволяет использовать ее в армировании фундаментов, береговых укреплениях, для армирования дорожного полотна, что существенно увеличивает срок службы и эксплуатации объектов. Еще одним из немаловажных аспектов, которые характеризуют композитную продукцию с наилучшей стороны, это легкость и простота монтажа, так как не требуется сварки и электричества, что существенно снижает затраты. Цена обусловлена технологическими и техническими аспектами. Она сформирована ровно настолько, сколько это изделие стоит, без каких-либо лишних наценок.

4. Существуют ли сложности в развитии отрасли? Если да, то с чем это связано?

1. Алина Анатольевна, какова ситуация в настоящий момент на рынке композитов? На данный момент идет ускоренное развитие рынка и очень интенсивный рост по основным направлениям: увеличивается число производителей, улучшается качество производства, расширяется ассортимент. Еще в конце прошлого года государство и крупные холдинговые компании обратили внимание на нашу отрасль. В настоящее время государство инициирует разработку

Основной принцип, который я стараюсь пропагандировать: мы не являемся заменителями традиционных вещей. Все композитные изделия создаются для решения какой-либо проблемы

программ развития и внедрения композитных изделий, а также их финансирования за счет бюджетных средств.

2. Где сегодня используются композитные изделия? Сегодня композитные изделия используются практически во всех основных отраслях нашей страны: ЖКХ, здравоохранение, промышленно-гражданское строительство, машиностроительный комплекс, химическая и нефтехимическая промышленность, топливно-энергетический комплекс, агропромышленный комплекс и другие.

3. Чем обусловлен спрос на данную продукцию и препятствует ли этому цена? Все композитные изделия создаются для решения той или иной проблемы в соответствующей отрасли. И если мы говорим, к примеру, о стеклопластиковой арматуре, то ошибочное мнение бытует, что необходимо использовать

Конечно, как и в любой другой отрасли, свои сложности есть. Во-первых, это связано с отсутствием достаточной нормативно-правовой базы, что существенно затягивает процесс внедрения и применения изделий из композитных материалов. Сейчас большинство предприятий работают по стандартам организаций, то есть, в каждом проекте согласовывается и доказывается внесение того или иного изделия. Но для того, чтобы использовать композитные изделия серийно, необходимо наличие ГОСТов, СНиПов, методик расчетов, проектирования. Сегодня положительные тенденции в разработке нормативной документации, безусловно, есть. Во-вторых, большая нехватка кадров и специалистов в данной отрасли. В высших учебных заведениях практически нет кафедры по композитным материалам. Как правило, это небольшая тема по дисциплине «материаловедение». Естественно, все это сказывается на информационном багаже знаний выпускающихся специалистов о композитных материалах и изделиях из них.

5. Существует ли конкуренция на рынке? Я думаю, что это нельзя пока назвать конкуренцией, поскольку рынок только формируется и развивается. Правильнее сказать, что сейчас идет развитие технологий

С одной стороны, между инновациями и композитными изделиями можно уверенно поставить знак равенства. По крайне мере, в нашей стране. С другой стороны, если брать иностранный опыт, то для них это уже не инновация, а действительность. На этот вопрос можно смотреть по-разному. Применение композитных труб, емкостей, септиков, колодцев для нашей страны новшество, а для других стран это обыденность.

7. Какую продукцию из композитных материалов Вы считаете наиболее перспективной и популярной? Применительно к нашему торговому дому, самой перспективной продукцией на сегодняшний день является стеклопластиковая труба и изделия из нее. Также в последнее время стала популярна стеклопластиковая арматура. И хотелось бы для себя выделить новые изделия, такие как композитные шпунтовые сваи для укрепления обочин автомагистралей и берегов водоемов, а также сборно-разборные дорожные плиты для устройства временных дорог и площадок. Это то, над чем мы сейчас активно работаем и то, на что есть большой спрос и необходимость.

8. Как Вы позиционируете вашу компанию на рынке? Торговый дом «КТИ» это молодая, динамично развивающаяся компания. Наша компания имеет собственные заводы, на которых производят композитные изделия, успешно применяемые в различных отраслях промышленности. Мы не занимаемся теми изделиями и материалами, которые имеют широкую известность, мы внедряем инновации. Мы воплощаем будущее в настоящем!

9. Какие композитные изделия вы используете сами? В настоящее время композитные изделия имеют место в жизни каждого человека, только никто не задумывается об этом. Это и бытовая сантехника, и отделочные материалы полов и стен, и, к примеру, рыболовные лодки. И


14

Персона номера

МАРТ 2014

COMPOSITE 21 CENTURY

Поставка композитных изделий Санация и реновация трубопроводов Шеф-монтаж и обучение сотрудников Проектирование производств и трубопроводов Поставка оборудования для производства композитных изделий

Производителям нужно продолжать выпускать и совершенствовать свою продукцию, делая ее качественной список этот настолько велик, что всего не перечислишь. Я, как женщина и мама, использую, конечно же, все это в жизни. В кухонном гарнитуре у меня композитная столешница компании Plaza Stone, которая гармонично вписывается в интерьер. А у сына есть велосипед, рама которого сделана из карбона. Сама я езжу на автомобиле, и его детали сделаны из композитных материалов. Фундамент дома, построенный моим отцом, армирован композитной арматурой.

10. Какие меры необходимо предпринять для того, чтобы композитные изделия получили широкое распространение на отечественном рынке? Безусловно, продолжать начатое дело. Это и работа с градостроительными департаментами, с научными институтами и лабораториями, поддержание контакта с представителями разных отраслей промышленности. Также это разработка и актуализация недостающей нормативной документации. Хотелось бы отметить, что наш торговый дом входит в рабочую группу компании «Росавтодор-инжиниринг», где, совместно с предприятиями-производителями, ведется разработка программы внедрения и применения композитной арматуры в мостостроении и дорожной отрасли.

11. Из последних новостей на рынке композитной продукции известно, что 1 ноября премьер-министр РФ Дмитрий Медведев утвердил правила предоставления субсидий из федерального бюджета на поддержку развития производства композиционных материалов (композитов). Как вы видите дальнейшее будущее и развитие производства предприятий? Будущее есть обязательно. Любое современное развивающееся общество периодически меняет какие-либо технологии, иначе не будет развития. Поэтому композитные изделия, которые необходимы для жизни человека, всегда будут окружать нас. Так как это все легко монтируется, долговечно, качественно, красиво, во многом решает всевозможные проблемы в эксплуатации какого-либо устройства, оборудования, продукта. Как мы говорили в самом начале, государство сейчас уделяет большое внимание композитному рынку, и это первый шаг, вследствие которого ряд предприятий получили субсидии на то, чтобы закончить свои доработки, разработать новые технологии и изделия, необходимые в нашей жизни.

Те предприятия, которые уже получили субсидии – это действительно хорошие предприятия, сделавшие хороший продукт, над которым поработало большое количе ство профессионалов. Этим людям действительно есть что еще проверить, доказать, испытать, изобрести. В этом наша жизнь. Поэтому, я предполагаю, что в ближайшие годы можно ожидать многообещающее продолжение развития данных программ. C21

ООО «ТД «КТИ» 109388, г. Москва, ул. Полбина, 3 Телефон: +7 (495) 785-40-08 Факс: +7 (495) 785-40-08 www.tdkti.ru

15


16

Вокруг технологии

КОМПОЗИТНАЯ АРМАТУРА В КОНСТРУКЦИЯХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ И МОСТОВ: ПЕРСПЕКТИВЫ И ПРОБЛЕМЫ ПРИМЕНЕНИЯ Основа высокого уровня потребительских свойств автомобильных дорог – прочность и жесткость элементов земляного полотна, дорожных одежд. Одним из наиболее эффективных решений по улучшению технических характеристик является усиление дорожных конструкций. В частности - арматурой из композиционных материалов, наиболее востребованное свойство которой – высокая коррозионная стойкость по сравнению с металлической арматурой. ООО «Автодор-Инжиниринг» А.В. Анисимов, А.В. Михайлова

Коррозионная стойкость композитной арматуры обращает на себя внимание специалистов в области содержания искусственных сооружений на автомобильных дорогах, и прежде всего – мостовых конструкций. В условиях воздействия циклических временных нагрузок и агрессивной внешней среды железобетонные элементы имеют невысокий срок службы. Поверхностный слой бетона разрушается под воздействием влаги и знакопеременных температур, в нем появляются допустимые нормами трещины от воздействия временных нагрузок. Агрессивные по отношению к металлу вещества через появившиеся повреждения получают доступ к арматуре. Прочность железобетонных элементов в большей степени определяется арматурой, поэтому даже незначительное уменьшение ее диаметра и ухудшение сцепления с бетоном вследствие коррозии приводит к существенному снижению несущей способности конструкций. Композитная арматура также обладает высокими прочностными свойствами, устойчива к щелочной среде

МАРТ 2014

COMPOSITE 21 CENTURY

бетона, имеет относительно невысокую стоимость. Ее применение при строительстве автомобильных дорог и мостов может привести к значительному экономическому эффекту на всем протяжении их жизненного цикла. Несмотря на очевидные преимущества, композитная арматура в настоящее время не получила широкого распространения. Для выяснения причин сложившейся ситуации по инициативе ООО «Автодор-Инжиниринг» (дочернее предприятие Государственной компании «Российские автомобильные дороги») провело в октябре 2013 года совещание с ведущими производителями композитной арматуры. В ходе совещания было установлено, что распространению применения композитной арматуры препятствует отсутствие необходимой нормативной документации, определяющей требования к материалу и методам испытаний, а также результатов исследований, которые должны быть положены в ее основу. Действующие на

территории РФ нормативные документы предъявляют значительно меньше требований к композитной арматуре и методам ее испытаний, чем зарубежные аналоги. Отсутствуют независимые испытательные центры, способные выполнять полный комплекс необходимых испытаний и исследований свойств арматуры. Отсутствуют методики расчета бетонных элементов, армированных композитной арматурой. Следует отметить, что ведение расчетов по аналогии с железобетонными конструкциями недопустимо, поскольку модуль упругости, ползучесть и другие ключевые параметры композитных материалов существенно отличаются от арматурной стали. В соответствии с рекомендацией участников совещания, в Государственной компании создана Рабочая группа по применению композитной арматуры при строительстве автомобильных дорог и мостов под председательством Первого заместителя председателя правления по технической политике И.А. Урманова. Заместитель председателя Рабочей группы – Н.В. Быстров, Генеральный директор ООО «Автодор-Инжиниринг». В состав Рабочей группы вошли представители Государственной компании, Росавтодора, ООО «Автодор-Инжиниринг», Союза производителей композитных материалов, организаций-производителей арматуры, исследовательских и проектных институтов (ОАО ЦНИИС, НИИЖБ, ООО «Сервис-Мост», ОАО «Союздорпроект», ЗАО «Институт Стройпроект» и другие), подрядных организаций (ОАО «Мостотрест»). Цель Рабочей группы – содействие формированию нормативной базы, разработка и реализация плана внедрения композитной арматуры на объектах строительства и реконструкции Государственной компании. На первом заседании Рабочей группы, которое состоялось в феврале 2014 года, был рассмотрен план работы, предложенный ООО «Автодор-Инжиниринг». План работы определяет последовательность действий, направленных на создание условий для массового применения арматуры в дорожном строительстве и предусматривает следующие основные этапы. На первом этапе формируется перечень конструктивных элементов автомобильных дорог и искусственных

17

сооружений на них, в которых в принципе может быть применена композитная арматура. Определяются элементы, в которых может быть осуществлено опытное применение композитной арматуры, не влекущее за собой необходимость перепроектирования конструкций, разработки специальных технических условий на объект, НИОКР и других существенных работ и затрат. Производится опытное проектирование таких конструкций, строительство и мониторинг с соответствующим научным сопровождением. На втором этапе проводятся исследования, направленные на формирование основы, необходимой для составления нормативной документации. Производится разработка методик расчетов и проектирования бетонных конструкций, армированных композитными материалами. С учетом результатов первого этапа ведется опытное проектирование и строительство, мониторинг конструкций, вносятся коррективы в методики. Составляются требования к независимым испытательным центрам, оказывается содействие их созданию. На заключительном этапе разрабатываются стандарты, а также проводятся мероприятия по содействию массовому применению композитной арматуры при строительстве автомобильных дорог и мостов (информационные семинары для подрядных организаций, публикации, включение соответствующего раздела в перечень требований Государственной компании к применению инновационных решений при разработке проектов и т.д.). На основе предложенного плана ООО «Автодор-Инжиниринг» до конца апреля 2014 года разработает Программу Рабочей группы, в которой помимо детализации представленной содержательной части будут определены источники финансирования, сроки выполнения и возможные исполнители. Деятельность Рабочей группы соответствует основным положениям «Развития отрасли производства композитных материалов», приведенным в Распоряжении Правительства Российской Федерации от 24 июля 2013 г. №1307-р. C21


18

Вокруг технологий

МАРТ 2014

COMPOSITE 21 CENTURY

19

Движение на усиление В связи с высокой сейсмической активностью в некоторых российских регионах и одновременно – активизацией строительства проблемы безопасности зданий и сооружений особенно актуальны. Большое значение имеет грамотное использование современных технологий с учетом специфики строительных материалов и оборудования.

Александра Крыжановская Shatterstock

ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯМ ВОПРЕКИ Часть территории Российской Федерации (около 25%), на которой расположены 27 субъектов с населением около 20 млн человек, находится в сейсмоопасных зонах, подверженных воздействию разрушительных землетрясений. Это, прежде всего, Дальний Восток (включая Сахалин, Курилы и Камчатку), Северный Кавказ, Алтай, Саяны, Прибайкалье, Становое нагорье, Якутия. Около 20% территории периодически подвергается воздействию подземных толчков силой до 7 баллов. Остальные районы, в частности Центральная Россия, считаются умеренно спокойными, но и здесь возможны толчки силой до 5 баллов, вызванные отголосками крупных тектонических катастроф. В 2009 году вышло постановление Правительства РФ «О федеральной целевой программе (ФЦП) «Повышение устойчивости жилых домов, основных объектов и систем жизнеобеспечения в сейсмических районах Российской Федерации на 2009 - 2018 годы». Согласно ФЦП, выделенные средства идут на сейсмоусиление зданий и сооружений, начиная с жилых домов и заканчивая инфраструктурными объектами. Кроме того, взамен объектов, сейсмоусиление или реконструкция которых

экономически нецелесообразны, требуется возводить новые. Причем, строительство должно вестись с использованием современных материалов и технологий.

КОМПОЗИТНАЯ КРЕПОСТЬ В последние несколько лет в России при усилении железобетонных конструкций стали применять композитные материалы. Железобетонные конструкции начали усиливать с помощью внешнего армирования – присоединения к существующей конструкции с использованием полимерных клеев или связующих на минеральной основе. У таких систем усиления есть масса преимуществ. К основным плюсам можно отнести малый собственный вес, хорошие механические характеристики и коррозионную стойкость. Композитные материалы удобны для применения в случаях, когда необходимо сохранить внешний вид усиливаемых конструкций (памятники архитектуры и истории), а также придать прочность и устойчивость при строительстве всевозможных проектных комплексов, государственных и негосударственных учреждений, башен, домов в спальных районах и многих других строительных конструкций. Все это требует ис-


20

Вокруг технологий

Железобетонные конструкции начали усиливать с помощью внешнего армирования – присоединения к существующей конструкции с использованием полимерных клеев или связующих на минеральной основе пользования новых композиционных материалов. При этом традиционные технологии усиления становятся неэффективными.

УГЛЕВОЛОКНО В ПОМОЩЬ Для усиления железобетонных конструкций наиболее предпочтительны композиты на основе углеродных волокон. Такие волокна изготавливаются из различных исходных материалов, называемых прекурсорами. Механические свойства волокон в значительной мере зависят от свойств прекурсора и условий карбонизации, то есть, от степени насыщения исходного материала углекислым газом. Эти факторы являются определяющими для физико-механических свойств изготавливаемых

МАРТ 2014

COMPOSITE 21 CENTURY

углеродных волокон. Они обладают исключительными физико-механическими характеристиками (высокой прочностью на растяжение и сжатие и близким к стали модулем упругости), а также стойкостью к различным агрессивным средам. Аналогичные материалы на основе арамидных волокон имеют недостаточную прочность на сжатие, а стеклопластики – относительно низкий модуль упругости. Только жесткие элементы внешнего армирования могут уменьшить напряжения в существующей арматуре. Элементы внешнего армирования из стеклянных или арамидных волокон должны быть значительно толще, чем из углеродных из-за относительно низкого их модуля упругости. Однако при использовании толстых пластин внешнего армирования возникает проблема обеспечения совместной работы усиливающих композитных элементов с бетоном конструкции из-за

Элементы внешнего армирования из стеклянных или арамидных волокон должны быть значительно толще, чем из углеродных из-за относительно низкого модуля их упругости

Усиление пролетных строений с использованием современных композитных материалов экономичнее по сравнению с традиционными методами возникновения больших касательных напряжений на границе бетон-композита и опасности хрупкого разрушения от сдвига. Суть метода усиления на основе углеродных волокон заключается в установке композитных лент или тканей на тщательно подготовленной поверхности усиливаемого элемента при помощи эпоксидных смол. Зарубежный опыт показывает, что усиление пролетных строений с использованием современных композитных материалов

21

экономичнее по сравнению с традиционными методами. Технология проста и не требует использования кранового оборудования и временных опор. Экономическая эффективность подобной технологии очевидна. Значительно экономятся средства при усилении железобетонных пролетных строений вместо их замены на новые конструкции. Стоимость замены одного железнодорожного пролетного строения составляет примерно 8-16 млн рублей. Стоимость усиления одного железобетонного пролетного строения современными композитными полимерными материалами составляет 1-2 млн рублей. Экономия средств на одно пролетное строение может составлять 7-14 млн. Поэтому вышеописанная технология усиления железобетонных конструкций с помощью композитов имеет серьезные перспективы для использования ее при строительстве зданий и сооружений в сейсмоопасных регионах. C21


22

Вокруг технологий

МАРТ 2014

COMPOSITE 21 CENTURY

23

Керамзит – строительный материал, одними из главных преимуществ которого являются пористость и легкость. Получается он от сплава глины и глинистого сланца. Этот материал безопасен, экологичен и невероятно удобен в использовании. Рассмотрим, где и каким образом его применяют и как производят.

Керамзит – строительный материал, одними из главных преимуществ которого являются пористость и легкость. Получается он от сплава глины и глинистого сланца. Этот материал безопасен, экологичен и невероятно удобен в использовании. Рассмотрим, где и каким образом его применяют и как производят. Снежана Назарети Shatterstock

Этот материал безопасен, экологичен и невероятно удобен в использовании

Сплав, проверенный временем

Глина, как известно, материал теплоудерживающий. Соответственно, керамзит может способствовать «погоде в доме», а будет эта погода теплой или жаркой, подскажет сама глина. Дело в том, что глину тестируют при обжоге: чем сильнее она вздувается, тем плотнее по своей структуре получится керамзит. Это и влияет на тепло в доме. Поэтому стоит определить заранее, какой вид керамзита подойдет именно вам. Будучи утеплителем, который часто используют в засыпных деревянных полах или основой под паркет, керамзит может быть разной насыпной плотности (от 200 – 400 кг/куб). Следует добавить, этот материал обеспечивает пожарную безопасность жилища. Кроме того, керамзит не подвержен гниению, устойчив к влажности и экстремальным погодным условиям, характерным для нашей страны. Часто этот строительный материал применяют и для отсыпки фундамента. Это, в свою очередь, обеспечивает задерживание тепла и непромерзание грунта. Но использование в качестве утеплителя – далеко не основная функция этого строительного материала. Керамзит применяется и как наполнитель легких бетонов, звукоизолирующее средство стен, используют его и при благоустройстве кровли.

СТРЕМЛЕНИЕ К ИДЕАЛУ Технологии производства керамзита все время совершенствуются. Уже сейчас, помимо традиционных способов обжигания глины, используют различные ноу-хау. Вначале отдадим дань традиции и поговорим об укоренившемся и многим известном способе «добычи» керамзита. Сырцовые глиняные гранулы медленно обжигаются во

вращающихся печах при стремительном подъеме температуры в течении 45 минут. Все это происходит для того, чтобы до момента размягчения глины некоторые газы уже успели испариться, а гранулы превратились в плотные и, повторимся, вспученные составляющие. До нагрева к материалу нужно относиться с крайней осторожностью – подготовка к нагреванию не менее важна. Зерна высушивают и только потом подогревают до 200 – 600 С, тем самым избегая потрескивания или взрыва в самом конце процедуры. Новые методы производства керамзита опираются на проверенные старые. При этом конечный продукт зачастую получается более качественным. Измельченные и высушенные гранулы отправляют в сушильный барабан, а затем уже в печь. Схема «сушка – предварительный подогрев – вспучивание – охлаждение готового продукта» относится и к старому, и к новому методам производства, однако существуют некоторые особенности. К примеру, способ, разработанный в ФРГ, называется вибрационным. От французского он отличается тем, что гранулы мелко измельчаются и только потом поступают в печь, в которой уже и проходят все стадии переработки материала. Французский же вариант характеризуется получением керамзита из капель расплава при перепаде давления. Вспучиваются не зерна, но размягченный глинистый материал.

РЕШЕНИЕ ВСЕХ ПРОБЛЕМ Если говорить об экономической выгоде новых технологий производства керамзита, следует заметить: эти


24

Вокруг технологий

технологии действительно способны снизить себестоимость продукции. Дело в том, что современные технологии используют в получении материала до 90% тугоплавкой золы и тем самым убивают двух зайцев сразу. Включая в смесь производства керамзита золу, разрешается экологическая проблема применения этого удобрения. А утилизация золы – процедура не только полезная, но и экономически эффективная. Керамзит – легкий и прочный гравий. Он обеспечивает морозоустойчивость, способствует уюту жилища. С экологической точки зрения, это натуральный материал, с которым безопасно работать. Вдобавок он долговечен, характеризуется высокой прочностью, экономически выгоден. Стоимость керамзита зависит от нескольких факторов. Прежде всего, это способ доставки, расположение объекта, и, конечно же, объемов самого керамзита. Оптом закупать всегда выгодно, но не всегда практично. В настоящее время целесообразнее всего приобретать керамзит в мешках: его несложно доставить самостоятельно, легко хранить и использовать. Обширность типов и высокая функциональность керамзита позволяет применять этот материал в разных категориях строительства: от возведения мостов, чтобы снизить их массу (этот материал в разы легче бетона), до благоустройства крыши частного дома. C21

Целесообразнее всего приобретать керамзит в мешках: его несложно доставить самостоятельно, легко хранить и использовать

ЯНВАРЬ 2014

COMPOSITE 21 CENTURY

Технологии производства керамзита все время совершенствуются. Уже сейчас, помимо традиционных способов обжигания глины, используют различные ноу-хау

25

Сегодня группа компаний WEISSKER является мировым лидером по производству стеклошариков, которые с успехом используются не только в дорожной разметке, но и в «недорожной» отрасли, а именно: для поверхностной обработки, заполнения фильтров, медицинских кроватей для ожоговых центров, а также в качестве эффективных наполнителей при производстве композиционных материалов.

OOO WEISSKER Ul. Raevskogo 4 121151 Moscow, Russia Mob.: +7-916-785-0675 Tel.: +7-495-223-0840

Fax: +7-495-223-0841 Email: galina.tarasova@weissker.com www.weissker.com INN: 7730627326 OGRN: 1107746469830


26

Инновации в массы

ЯНВАРЬ 2014

COMPOSITE 21 CENTURY

27

Композиты на стройке с арматурой: прутья с малым диаметром доступны застройщикам по цене 70-80 рублей за погонный метр. Себестоимость углеродных композитов существенно выше традиционных аналогов. Поэтому для широкого использования в строительстве они пока малоприменимы. Как и во многих других отраслях, массовое применение углепластиков в строительстве наверняка является делом будущего.

Широкие перспективы открываются перед углеродными композитами и во внешнем армировании – укреплении элементов конструкции путем их обмотки

Вместе с традиционными технологиями в строительной отрасли все чаще используются композитные материалы. И это вполне оправданно. Например, срок службы углеродной арматуры, используемой при заливке фундамента, по оценкам экспертов, составляет около 70 лет. Андрей Шабаев

на

20%

снижается стоимость фундамента при использовании стеклопластика в качестве арматуры

на

11-14%

в год рос отечественный рынок стеклопластиковой арматуры в последнее десятилетие

700-800 рублей

стоимость 1 килограмма качественной эпоксидной смолы

shutterstock

УГЛЕРОДЫ БУДУЩЕГО Углепластиковые стержни изготавливаются методом пультрузии или протяжки углеродных волокон, пропитанных эпоксидной смолой, через нагретую формообразующую фильеру. Полученные таким способом углепластиковые прутья имеют диаметр от двух-трех до нескольких десятков миллиметров и значительно повышают прочность фундамента по сравнению со стальной начинкой. Широкие перспективы открываются перед углеродными композитами и во внешнем армировании – укреплении элементов конструкции путем их обмотки. С этой целью углепластикам придают форму ячеистой сетки или сплошной ленты, которую непосредственно перед обмоткой обрабатывают «эпоксидкой». Технология пригодна не только для возведения новых строений, но и для ремонта старого жилья. Ну чем не выход для коммунальщиков? Обмотал обветшавшую балку – и она прослужит еще несколько десятилетий. Накинули на трещину в стене сетку, замазали смолой – и проблема решена. Все бы хорошо, но беда в том, что наряду с дефицитом кадров в отечественном ЖКХ наблюдается хроническая нехватка денежных средств. Между тем использование углеродного волокна стоит недешево: та же самая сетка, в зависимости от качества, стоит от 1000 до 1600 рублей за «квадрат», а армирующая лента идет по средней цене 400-600 рублей за погонный метр. Не отстают по стоимости и связующие: килограмм качественной эпоксидной смолы обойдется покупателю в 700-800 рублей. Несколько лучше дела обстоят

Так, в 2013 году финский производитель лифтов Kone заявил о завершении десятилетней работы по проектировке каната, изготовленного из углеродного волокна. Новая разработка станет поистине незаменимой при возведении высотных зданий: главным фактором, ограничивающим их этажность, является трудность создания достаточно мощных и надежных лифтов. И это понятно – при подъеме на большую высоту лебедке приходится тащить не только кабину, но и сам стальной трос, масса которого в 400-метровом небоскребе составляет почти 20 тонн. Разработанный финнами композитный аналог легче на 45%, поэтому в скором времени можно ждать появление колоссальных сооружений высотой в километр и выше.

ГИБКИЕ ОПОРЫ Если углеродное волокно пока только пробивает себе путь в большое строительство, то стек лопластик обосновался там прочно. Материал используется для возведения стен, производства несущих балок и профиля, изготовления оконных рам. Стеклопластиковые панели – один из наиболее популярных отделочных материалов. Они пригодны для любых климатических условий, мало подвержены воздействию окружающей среды, выдерживают температуры в диапазоне от - 50 до + 50 °С. Поскольку стеклопластику можно придавать практически любую форму, он имеет неограниченное применение во внутренней отделке помещений. Стек лопластиковые панели придают помещению стильный вид и обеспечивают дополнительную теплоизоляцию, а уход за ними очень прост. При этом цена подобной отделки весьма умеренна и в бюджетном варианте обходится по цене 800-900 рублей за квадратный метр.

Все более широкое применение находит стеклопластик как армирующий материал. Интерес к нему в этом качестве появился еще в 1970-е гг. В частности, в 1976 году советские специалисты возвели в город Рогачев склад, несущие элементы конструкции которого были усилены стеклопластиковыми стержнями. Эффект от их применения удивил даже самих строителей: экономия древесины в несущих элементах составила 22%, масса постройки снизилась на одну пятую, а стоимость строительства уменьшилась в 1,7 раза. При использовании стеклопластика как арматуры для фундамента удалось добиться снижения стоимости последнего на 20%. При современных технологиях экономическая отдача стеклопластика еще выше, а его себестоимость медленно, но неуклонно стремится к уровню стали. Как следствие, за последнее десятилетие отечественный рынок стеклопластиковой арматуры ежегодно рос на 11-14%. И даже в кризисном для застройщиков 2009 году он показал динамику в 8,6%. Стеклопластик является диэлектриком – то есть, не проводит электрический ток. Поэтому материал имеет широкие перспективы применения в электротехнике и энергетике. В 2000-2010 гг. в Канаде и США велись эксперименты по замене стеклопластиком изолирующих элементов из стекла и фарфора на опорах ЛЭП. После того, как новинка зарекомендовала себя с лучшей стороны, появилась идея использовать стеклопластик как основу для самих опор. Положительный эффект не заставил себя ждать. Благодаря небольшой массе стеклопластиковые столбы и вышки требовали гораздо меньше времени на монтаж, а диэлектрические свойства позволили упростить схемы заземления электрической линии. Главной изюминкой опор из стеклопластика стала их гибкость: в отличие от своих бетонных и деревянных «собратьев» под порывами ураганного ветра (до 50 м/с) эти опоры вместо того, чтобы ломаться, всего лишь немного изгибались, после чего возвращались в исходное положение. И если даже столб оставался согнутым, на качестве транспортировки электроэнергии это никак не сказывалось.

Стеклопластиковые панели – один из наиболее популярных отделочных материалов. Они пригодны для любых климатических условий, мало подвержены воздействию окружающей среды, выдерживают температуры в диапазоне от - 50 до + 50 °С


28

Инновации в массы

ЯНВАРЬ 2014

COMPOSITE 21 CENTURY

29

ПЛАВУЧИЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОН Композиты активно используются при строительстве морских судов. Но на данном поприще столь популярные сегодня угле- и стеклопластики далеко не пионераы. Около века назад в США для военных нужд было построены 12 больших судов из железобетона. Правда, к моменту их спуска на воду Первая Мировая война уже завершилась. Во время Второй Мировой опыт был повторен: в 1943-м, ввиду нехватки стали, в Тампе были построены железобетонные суда. Причем, на создание каждого из них тратился всего лишь месяц. Вопреки ожиданиям, ходовые качества этого транспорта оказались на высоте, и корабли приняли активное участие в высадке союзников в Нормандии. Два железобетонных «дредноута» были затоплены в качестве заграждений, однако остальные семь кораблей избежали этой участи и до сих пор находятся на плаву.

Композитные опоры позволяют существенно сократить случаи обрывов ЛЭП и, как следствие, незапланированных сбоев в подаче электроэнергии Таким образом, композитные опоры позволяют существенно сократить случаи обрывов ЛЭП и, как следствие, незапланированных сбоев в подаче электроэнергии. Для России с ее огромными пространствами это особенно актуально, поэтому в 2009 году в нашей стране появились первые экспериментальные опоры ЛЭП из стеклопластика. Однако массовое внедрение технологи пока находится на стадии обсуждения. Помимо передачи энергии столбы из стеклопластика могут найти применение как опоры для уличных фонарей. Помимо высоких эксплуатационных качеств данный композит демонстрирует способность гасить энергию удара в случае столкновения с автомобилем. И хотя после этого столб наверняка сломается, краш-тесты показали, что люди при этом должны выжить и отделаться легкими повреждениями. Очевидно, что сбитый фонарь – совсем небольшая плата за сохраненную человеческую жизнь.

НОВОЕ И СТАРОЕ Ежегодно в мире производится более миллиарда кубических метров железобетона. Хотя такой композит используется более 100 лет, за этот период его структура не претерпела практически никаких изменений. Однако время берет свое, и последнее десятилетие в производстве ЖБИ явно прослеживается стремление к совершенствованию. Железобетон состоит из двух компонентов, соответственно его модификация ведется по двум основным направлениям. Возможности технологов ограничены комбинированием дисперсного (равномерное распределение арматуры) и дискретного (концентрация в определенных местах) армирования. Однако фантазия некоторых разработчиков идет дальше. Так, в скором времени на улицах Германии появятся остановки и скамейки, изготовленные из тонкого железобетона. При толщине в несколько миллиметров изделия отличаются завидной прочностью и легкостью. Главная же особенность легкого железобетона состоит в том, что, вопреки названию, железа в нем нет – основой каркаса выступает тонкое

углеродное волокно. В другом бетоне, презентованном в 2012 году в Аахене, вместо углеродных волокон использованы волокна оптические. В результате, зрителям была продемонстрированы полупрозрачные и необычайно прочные блоки для возведения стен, имеющие вдобавок различную цветовую гамму. В университете итальянского Салерно придумали усилить железобетонную плиту добавлением резиновой крошки, получаемой при переработке автопокрышек. Благодаря этому модуль упругости плиты значительно повышается, а теплопроводность, напротив, становится ниже, что может стать очень ценным качеством для стран с холодным климатом. Еще один приятный эффект – снижение стоимости конечного продукта. В США рассчитывают добиться такого же результата, добавляя в бетон мелкокрошеное стекло. Параллельно с поиском идеального армирующего ведутся разработки по улучшению самого бетона. Вещества, призванные улучшить его характеристики, можно перечислять долго. Встречаются и весьма экзотические варианты вроде добавления в раствор сажи, полученной в результате сжигания морских водорослей.

Однако по оригинальности всех остальных превосходит проект голландских ученых из Технического университета в городе Делфорд. Суть изобретения заключается в том, что в структуру бетона вводятся гранулы с колониями бактерий и лактан кальция, составляющий их главную пищу. Пока поверхность бетона монолитна, бактерии находятся в спящем состоянии. Однако стоит через образовавшуюся трещину затечь воде, как они тут же пробуждаются и, потребляя лактан, вырабатывают известняк, закупоривающий прореху. Срок службы голландского бетона, судя по всему, является неограниченным. C21


30

Инновации в массы

Алюминиевое лицо Алюминиевые композитные панели (АКП) − многослойный материал, который состоит из двух листов алюминия и ламинированной между ними полимерной или минеральной прослойки. Эти панели впервые появились в Германии еще в начале XX века. В новом столетии АКП начали постепенно завоевывать российский рынок. Андрей Шабаев

ЯНВАРЬ 2014

COMPOSITE 21 CENTURY

shutterstock

Процесс производства композитных панелей из алюминия состоит из трех этапов: химиосинтеза, нанесения специального состава, термосклейки. Производятся панели в виде непрерывной ленты, что дает возможность создавать изделия нужной длины.

композитных панелей –долговечность, высокая пожаростойкость, высокие показатели устойчивости к внешней среде с ее агрессивным воздействием, устойчивость к ультрафиолетовому излучению. Эти панели жесткие и легкие, гибкие и прочные, они имеют отличное звукопоглощение, защиту от вибрации, легко подвергаются обработке. К достоинствам компози т н ы х па не ле й так же можно отнести легкость и простоту монтажа – этот воп р о с в п р оцессе строительных работ играет важную роль. Композитные панели обладают высокой коррозионной стойкостью, поскольку выполнены из нержавеющего материала. АКП можно производить в достаточно широкой цветовой гамме – при любом цвете панели остаются устойчивыми к загрязнению, при этом имеют стильный внешний вид. Кроме того, поверхность композитных панелей идеально подходит для осуществления печати посредством шелкографии.

Недобросовестные фирмы по факту поставляют композитные панели группы горючести Г4, а по документам – Г1. В этом случае возможна проверка алюминиевых композитных панелей на горючесть из поставленной партии ЛЕГКОСТЬ, ПРОЧНОСТЬ, ПРОСТОТА АКП широко используются, прежде всего, в строительной отрасли. Одно из главных предназначений композитных панелей – облицовка конструкций, фасадов зданий различного назначения, а так же обустройство окантовки крыш. Так, композитные панели из алюминия применяют в ходе реконструкции объектов, при теплоизоляции стен, облицовке балконов, различных карнизов и козырьков. При использовании композитных панелей в системах вентилируемых фасадов существенно уменьшаются расходы на отопление помещений. АКП также применяются при отделке интерьеров и оформлении выставочных стендов. С помощью АКП облицовывают железнодорожные вагоны и салоны автобусов, а также строения на АЗС. Одним словом, примеров использования композитных панелей из алюминия существует множество. Основные преимущества алюминиевых

ПРАВИЛЬНЫЙ ВЫБОР При использовании алюминиевых композитных панелей большое внимание уделяют их пожаробезопасности, – отмечает Елена Рычкова, генеральный директор компании «ТД «СЗКМ». Как отличить качественные композитные панели? Ведь ассортимент их довольно разнообразен. Даже показатель горючести Г1, на который обычно обращают внимание заказчики – не гарантирует

высокое качество алюминиевых композитных панелей. Объясняется это широкой линейкой параметра Г1. Как же выбрать качественную композитную панель. Елена Рычкова предлагает рассмотреть основные документы и показатели, которые гарантируют правильный выбор композитных панелей. Алюминиевые композитные панели должны иметь 4 основных документа: - техническое свидетельство с технической оценкой; - результаты комплексного термического анализа

Одно из главных предназначений композитных панелей – облицовка конструкций, фасадов зданий различного назначения, а так же обустройство окантовки крыш полимерного сердечника (теплота сгорания, теплотворная способность); - протокол натурных огневых испытаний по ГОСТ 31251-2008 (К0); - сертификат соответствия технического регламента о требованиях пожарной безопасности ФЗ № 123 от 22.07.2008 г. Что касается приставок – FR, FR+, A2 и других, то в российской классификации пожаробезопасности они никакого значения не имеют и не подкреплены никакими параметрами. В данном случае они несут лишь маркетинговое продвижение. 1. Техническое свидетельство (с технической оценкой) – обязательный документ на строительную продукцию в России. 2. Качество композитных панелей можно оценить по теплотворной способности полимерного сердечника (теплота сгорания). На фасадах зданий и сооружений разрешено применять композитные панели с теплотой сгорания до 12 МДЖ/кг. На данный момент это один из показателей, по которому определяют пожаробезопас-

ность композитных панелей. Чем теплота сгорания меньше, тем композитный материал лучше. 3. Протокол натурных огневых испытаний по ГОСТ 31251-2008 (К0). Система должна иметь класс пожарной опасности -К0. В данном документе указывается об использовании композитного материала на фасаде зданий и сооружений, и какой материал применялся на откосах при испытаниях. 4. Сертификат соответствия технического регламента о требованиях пожарной безопасности ФЗ № 123 от 22.07.2008 г. Показывает такие характеристики как: • Горючесть (Г); • Воспламеняемость(В); • Дымность (Д); • Токсичность (Т). На фасадах зданий и сооружений применяют композитные панели с классом горючести Г1. Все выше перечисленные показатели в комплексе и определяют пожаробезопасность алюминиевых композитных панелей. Елена Рычкова обращает внимание на то, что многие недобросовестные фирмы по факту поставляют композитные панели группы горючести Г4, а по документам – Г1. В этом случае возможна проверка алюминиевых композитных панелей на горючесть из поставленной партии. В таком случае недобросовестные компании сразу отказываются поставлять продукцию, или у них сразу повышается цена композитного материала. При анализе пожаров, которые случались с участием композитных панелей, было установлено, что на всех этих объектах применялись алюминиевые композитные панели группы горючести Г4. Поэтому важно правильно выбирать алюминиевые композитные панели, сотрудничать с надежными поставщиками и производителями. C21

Наименование АКП Горючесть Теплота сгорания, МДж/кг Алюкобонд А2 Г1 2,9 Неопан Г1 3,41 Неопан S Г1 3,75 Алкотек FR Г1 10,0 Алкотек FR+ Г1 9,0 Sibalux РФ Г1 10,34 Buildex BDX Г1 Не более 14,0 Buildex BDX (max) Г1 Не более 9,5

По данным компании «ТД «СЗКМ»

31


32

Композитыввстрой Поставить истории

COMPOSITE 21 CENTURY

Мост за пять дней Охотники за металлом в качестве «жертв» выбирают небольшие железные мосты, разбирая их на запчасти и сдавая на металлолом. Но композитным мостам подобной участи можно не опасаться: сдавать материалы, из которых они возводятся, некуда. Разумеется, это далеко не единственное преимущество мостов из композитов.

Андрей Шабаев

Shutterstock

ЯНВАРЬ МАРТ 2014

33


34

Поставить в строй

Предположим, вам нужно перекинуть мост через небольшую речку. Ширина реки – 25 метров. Чтобы на мосту могли свободно разъехаться два грузовика, сделаем его шириной в 8,5 метров. Опора посередине реки уже установлена. Что дальше? Начнем с того, что соединим опору и оба берега 4 поперечными железобетонными балками. Затем соберем на них опалубку для заливки. Уложим и свяжем стальную арматуру. Зальем ее прочным бетоном. После этого нам придется ждать целых 28 дней, за которые монолит достигнет своей максимальной прочности. По истечению этого срока покроем бетонную подушку гидроизоляцией и уложим сверху 9-миллиметровый слой асфальта. Выждем еще для верности пару дней, за которые оборудуем мост отбойниками и дорожными знаками. И вот, наконец, движение можно открывать. Всего же с начала работ прошло ровно 60 дней. Довольны результатами своего труда? Наверняка, да. Однако вы сильно огорчились бы, если бы узнали, что открывать движение можно было еще 56 дней назад. В течение первого дня специально оборудованная машина привезла бы на берег два пролета моста, изготовленных из композитного материала GFRP (GlassFiber-Reinforced-Polymer). На второй день пролеты установили бы на место с помощью автокрана и скрепили их с берегом и между собой. Третий день ушел бы на ук ладку асфальта, четвертый – на отделочные работы, а на пятый водители бодро катили бы через новенький мост по своим делам.

МОСТЫ СТОЛЕТИЯ Столь быстрые темпы мостостроения весьма актуальны для стран с развитой дорожной инфраструктурой. Не сданный вовремя в эксплуатацию мост неминуемо приводит к многокилометровым крюкам, заторам и пробкам, которые в свою очередь выливаются в опоздания людей и задержки по доставке важных грузов. Для рядовых граждан это просто неудобства, а для бизнеса – многомиллионные убытки. Особенно заметны эти негативные явления в таких стран как США и Канада. Неудивительно, что первые высокоскоростные мосты начали строить именно там. Несколько лет назад в Канаде семь

МАРТ 2014

COMPOSITE 21 CENTURY

Вентилируемый фасад

подобных мостов обеспечивали беспрерывное движение транспорта по хайвэям, причем длина GFRP-пролета в них составляла от 12 до 90 метров. Еще большое количество мостовых строений

Основу GFRP-пролетов составляют сталь и дерево. Стальные и деревянные балки выступают в качестве несущего каркаса, а полимеризированное стекловолокно используется для их усиления и инкапсуляции с композитной начинкой из GFRP действует ныне в Соединенных Штатах. Помимо высокой скорости возведения мостов практич-

ных американцев также привлекает возможность экономии как на самом строительстве (ввиду легкости композитных пролетов опоры моста становятся тоньше и дешевле на 5-10%), так и на последующей эксплуатации строения. В отличие от бетона и стали GFRP не подвержен действию коррозии и инертен к агрессивным химическим веществам. Единственный уход, в котором нуждается материал – это покраска открытой поверхности раз в 10 лет. Вполне логично, что при такой неприхотливости композит должен прослужить очень долго: как утверждают производители, срок жизни GFRP-пролетов – более ста лет. То есть, выпускаемые сегодня изделия должны гарантированно пережить своих создателей. Современные же железобетонные мосты подобным долголетием похвастаться не могут. Их эксплуатация без капитального ремонта возможна в пределах от 30 до 50 лет.

35

БЫСТРО И ПРОСТО Еще один аргумент в пользу мостостроительных композитов – простота и экологичность их производства. Основу GFRPпролетов составляют вполне инертные и даже натуральные материалы – сталь и дерево. Эти материалы, казалось бы, никак не вяжутся с названием самого композита – Glass-Fiber-Reinforced-Polymer, которое можно перевести как стеклоармированный полимер. Но в действительности никакого противоречия здесь нет: стальная или деревянная балка выступает в качестве несущего каркаса, а полимеризированное стекловолокно используется для ее усиления и инкапсуляции (изоляции от внешней среды). Рассмотрим, как это выглядит на практике на примере использования древесины. Для начала отбираются брусья (разумеется, самые лучшие) – и тщательно обстругиваются. После этого рабочие наносят на гладкую поверхность клей и с помощью металлических зажимов плотно прижимают бруски друг к другу. Когда процесс прессовки завершен, в склеенные блоки вставляются металлические детали с отверстиями для крепежа. Далее следует деликатная операция оборачивания деревянных блоков стеклотканью. По ее завершению и пропитыванию ткани полимерами блоки выкладываются в ряд, образуя контуры будущего пролета. Далее начинается технологический процесс под названием «вакуумное формирование плиты пролетного строения моста». Несмотря на сложное название суть процесса проста: из-под стеклопластиковой оболочки выкачивается воздух. В итоге происходит герметизация всех элементов, а стеклоткань еще более плотно прилегает к дереву, превращаясь с ним практически в одно целое. По окончанию вакуумирования готовой панели дают некоторое время для стабилизации, после чего ее помещают в приготовленную стальную раму. Наконец, производственный процесс достигает своей последней стадии – покрытия поверхности GFRP-пролета слоем холодного асфальта. После того, как асфальт застывает, готовое изделие подвергается суровым испытаниям. В ходе одного из них – теста на долговечность – технологи даже запускают своеобразную «машину


36

Поставить в строй

МАРТ 2014

COMPOSITE 21 CENTURY

37

Навести мосты

Быстрые темпы мостостроения весьма актуальны для стран с развитой дорожной инфраструктурой. Не сданный вовремя в эксплуатацию мост приводит к многокилометровым крюкам и автомобильным пробкам времени» в виде интенсивного ультрафиолетового излучения и перепада температур от - 130 до + 130 °C. К слову, это испытание хорошо сделанная композитная панель с честью выдерживает. Но самым простым и распространенным является тест на механическую прочность, который заключается в выкладывании на недавно сформированную поверхность всевозможных тяжестей. И если на дорожном полотне не осталось предательских вмятин, мостовой пролет грузят на прицеп и отправляют по новому месту жительства. Заметим, что при использовании этой технологии не нужно укладывать асфальт самим. Время строительства моста может сократиться до 2-3 дней, а количество задействованных рабочих – значительно меньше, чем при возведении моста из железобетона.

ОТ МОСКВЫ ДО ОКРАИН Современные технологии медленно, но неуклонно завоевывают рынок, и количество мостов с GFRP-пролетами постепенно растет. По данным канадской компании Cantat Associates Inc, на сегодняшний момент в США, Японии, Англии, Германии и еще ряде европейских стран действуют 160 пешеходных и 130 автомобильных мостов со стеклопластиковым армированием. В 2008 году американцы запустили первый GFRP-мост, выдерживающий тяжелые железнодорожные составы. Параллельно с этим в мостостроение внедряются и другие композитные материалы. Кроме того, общепринятой практикой становится усиление железобетонных опор мостов и путепроводов угле- и стеклопластиковой арматурой. В тех же самых Соединенных Штатах общее

количество композитных мостов превысило отметку в 300 единиц, а в такой сравнительно небольшой стране как Нидерланды – 40. Все чаще композитные мосты можно встретить и на просторах России. Первый из них был построен в Москве (микрорайон Чертаново) в октябре 2003 года: длина сооружения, представляющего собой надземный переход над железнодорожными путями, 41 метр, вес – 19 тонн. На сборку конструкции монтажникам понадобилось всего 4 часа. Второй мост, в 2004 году, был построен в Косино. Технологии возведения мостов из композитных материалов стали использоваться и в российских регионах. Наглядный пример – композитный мост, построенный возле села Старобалтачево (Башкортостан) в 2013 году. Строение имеет проезжую часть, тротуар и весит 10,5 тонн, что в три раза меньше массы железобетонного аналога. Присутствовавшие на открытии представители ГК «Рускомпозит» заявили, что в ближайшем будущем собираются спроектировать еще два подобных сооружения длиной 30 и 36 метров. В перспективе есть и более масштабный проект. В Новосибирской области планируется возвести большой композитный мост на трассе «Красный Яр – Сосновка» общей стоимостью 44 миллиона рублей. Конструкция, перекинутая через реку Пашенка, будет выполнена из стеклопластика. Не менее перспективным материалом выглядят и пластмассы, усиленные углеродным волокном. Несколько лет назад сотни тысяч просмотров в Интернете набрал ролик, где по мосту, главным сырьем для которого послужил пластик от переработанных

Сотни тысяч просмотров в Интернете набрал ролик, где по мосту, главным сырьем для которого послужил пластик от переработанных бутылок, проезжал 54-тонный танк. бутылок, проезжал 54-тонный танк. Необычайно высокая прочность углепластика делает его перспективным для возведения мостов по одноарочной схеме – таким образом, вовсе обходясь без всяких опор и перекрытий. Именно такой мост был перекинут через пруд в парке Мадрида: 44-метровое бесшовное полотно для пешеходов было установлено всего за несколько минут и сразу было пригодно к употреблению. Построившая его компания анонсировала строительство еще одного карбонового «чуда» в другом испанском городе – Куэнка. Длина сооружения составит 200 метров.

100 лет

средняя продолжительность жизни GFRP-пролетов

160 пешеходных и 130 автомобильных

мостов со стеклопластиковым армированием действуют в США, Японии, Англии, Германии

2-3 дня

минимальный срок возведения моста из композитных материалов


38

Композитыввстрой Поставить истории

ЯНВАРЬ МАРТ 2014

COMPOSITE 21 CENTURY

Один из самых существенных недостатков металлической арматуры – подверженность коррозии. Среди других минусов – большой вес, высокая тепло- и электропроводность. Всех этих недостатков лишена полимерная арматура, получившая широкое распространение за рубежом, где она используется, прежде всего, для армирования бетонных конструкций, к которым предъявляются повышенные требования по сейсмостойкости. По своему составу композитная полимерная арматура делится на стеклопластиковую и базальтовую. По конструкции она является стержневой и может изготавливаться со строительным либо гладким профилем. Композитная базальтопластиковая арматура имеет еще большую прочность, чем стеклопластиковая, однако стоимость ее несколько выше.

ПРОЧНОСТЬ СТЕКЛОПЛАСТИКА

Стержень для фундамента Для увеличения прочности фундамента при армировании раньше использовалась исключительно металлическая арматура. Но в последние годы на рынке появился весьма перспективный материал – композитная полимерная арматура, которая находит все более широкое применение в строительной отрасли.

Алеся Крыжановская

Shutterstock

Полимерная стеклопластиковая арматура (АКП-СП) предназначена для использования в промышленногражданском строительстве: при заливке фундаментов ниже нулевой отметки залегания, возведении осветительных опор, изолирующих траверсов ЛЭП. Используется она и в дорожном строительстве: при усилении дорожного полотна, мостов, ограждений. Применение полимерной арматуры имеет большое значение для конструкций, которые эксплуатируются в условиях ускоренной коррозии стали: причалы, сухие доки, при укреплении набережной полосы путем бетонирования. Полимерная стеклопластиковая арматура изготавливается в виде стержней длиной 6-12 метров. При диаметре до 10 мм может изготавливаться в виде бухт (мотков) длиной 150 либо 310 метров. Впрочем, по согласованию с заказчиком возможно изготовление стержней, имеющих любую длину. Полимерная арматура может выпускаться с гладким, строительным, периодическим профилем. АКП-СП периодического профиля используют вместо стальной класса А-III (A-400). В свою очередь АКП-СП гладкого профиля применяют вместо стального аналога класса А-I (А-240). Стеклопластиковая арматура имеет ряд преимуществ. Она в 2-2,5 раза прочнее, чем традиционная металлическая при равном диаметре. Благодаря этому можно либо увеличить размер ячейки при вязке сетки (в случае использования АКП-СП с диаметром, равным диаметру стальной арматуры), либо оставить «родной» размер ячейки, но использовать АКП-СП меньшего диаметра. В обоих случаях дополнительным преимуществом станет значительное снижение веса готовой конструкции. Среди других плюсов – химическая и коррозионная стойкость, а также высокая устойчивость к водным,

39

щелочным и кислотным средам. Относится к материалам 1-ой группы химической стойкости. Тем самым гарантируется долговечность и отсутствие возможности растрескивания и разрушения армированных бетонных конструкций вследствие внутренних напряжений, возникающих в процессе коррозии и коррозионного разбухания, как это происходит в случаях со стальной арматурой. Еще одно преимущество – низкая теплопроводность в сравнении с металлом. Теплопроводность композитных материалов на основе стеклопластика ниже теплопроводности металла в 10 раз. Как следствие – композитная строительная арматура, в отличие от стальной, не является «мостиком холода» в армированной бетонной конструкции. К тому же, она магнито- и радиопрозрачна. Отличается меньшей плотностью и, как следствие, ее вес в 3,5 – 4 раза меньше, чем у традиционной стальной арматуры при равном диаметре.

Полимерная стеклопластиковая арматура предназначена для использования в промышленно-гражданском строительстве: при заливке фундаментов ниже нулевой отметки залегания, возведении осветительных опор, изолирующих траверсов ЛЭП БАЗАЛЬТОПЛАСТИК ПРОТИВ МЕТАЛЛА Базальтопластиковая арматура (БПА) – композитное изделие, изготавливаемое на основе базальтовых волокон, которые усилены полимерными связующими составами. Эта арматура предназначена для использования во всех сферах строительства. Технологическая гибкость изделия позволяет использовать его как в массовом, так и в индивидуальном строительстве, а также в реконструкции жилых зданий и особняков. Применение базальтопластиковой арматуры снижает себестоимость строительства и увеличивает срок службы зданий. БПА представляет собой стержень с непрерывной спиральной рельефностью, любой строительной длины и наружным диаметром от 4 до 16 мм. Арматура может поставляться в виде стержней длиной 6 или 12 метров, либо скрученной в бухты (если диаметр арматуры не превышает 10 мм) длиной до 150 или 300 метров. Арматура изготавливается в двух вариантах: периоди ческого профи л я − используетс я вмес то


40

Поставить в строй

COMPOSITE 21 CENTURY

Базальтопластиковая арматура – композитное изделие, изготавливаемое на основе базальтовых волокон, которые усилены полимерными связующими составами стальной А- III (A-400); гладкого профиля – применяется вместо стальной класса А-I (A-240). Преимущества базальтопластиковой арматуры трудно переоценить. Она не подвержена воздействию коррозии, кислот, щелочей. Обладает превосходными реологическими характеристиками. Имеет высокий уровень упругости и высокую устойчивость к стрессовым нагрузкам. Модуль упругости базальтопластика всего 51 Гпа. Монтаж такой арматуры достаточно прост: используется вязальная проволока. Нет необходимости применять дополнительные средства, например, дюбель для теплоизоляции. Базальтопластиковая арматура магнитоинертна и радиопрозрачна. Не теряет прочностных характеристик при воздействии сверхнизких температур. Обладает достаточно высокими параметрами прочности на разрыв. Коэффициент прочности на растяжение арматуры из базальтопластика составит 1450 Мпа. Показатель огнестойкости, конечно, будет не таким, как у металлических материалов – базальтопластиковая арматура не выдержит температуры больше 350 градусов по Цельсию, в то время как углеродистая и

нержавеющая сталь способны выдержать и температуру и вдвое больше. Зато по многим другим характеристикам базальтопластик, как видим, составляет мощную конкуренцию металлу. еще одного карбонового «чуда» в другом испанском городе – Куэнка. Длина сооружения составит 200 метров.

Один из самых серьезных недостатков металлической арматуры – подверженность коррозии. Среди других минусов – большой вес, высокая тепло- и электропроводность


42

Тяжелая артиллерия

МАРТ 2014

COMPOSITE 21 CENTURY

43

Держать удар Композитная защита танка представляет собой броню, состоящую из двух или более слоев металлических и неметаллических материалов. В качестве неметалла используются самые разнообразные вещества с высокими прочностными характеристиками. Наиболее распространенный вариант – сверхпрочная керамика, способная противостоять жару кумулятивного заряда. Композитная защита танка представляет собой броню, состоящую из двух или более слоев металлических и неметаллических материалов. В качестве неметалла используются самые разнообразные вещества с высокими прочностными характеристиками. Наиболее распространенный вариант – сверхпрочная керамика, способная противостоять жару кумулятивного заряда.

Андрей Шабаев

150 – 200 мм В 1 000 рублей

составила толщина стен железобетонного танка Т-34, а общая масса – 29 тонн обходится военному бюджету 1 кг брони, выполненной из корунда

открытые источники

У первых танков, появившихся на полях сражений в начале XX века, толщина брони составляла 10-20 миллиметров. Первые же бои показали, что этого явно недостаточно: уберегая экипаж от пуль, сталь оказывалась неспособной остановить артиллерийский снаряд. Как следствие, толщина бронеплит увеличивалась. К концу Второй Мировой войны она достигла отметки в 100 миллиметров. Именно такую толщину имела лобовая броня считавшихся непробиваемыми немецких «тигров». Однако уже тогда специалистам было понятно, что этой защиты хватит ненадолго. Использование кумулятивных снарядов требовало дальнейшего усиления бронирования, но увеличивать его до бесконечности было невозможно. Единственной альтернативой стал поиск новых материалов, способных увеличить живучесть танка.

БРОНЯ КРЕПКА Первые изыскания в этом направлении были зафиксированы в СССР еще в середине 30-х годов. Советские

военные решили заменить стальной каркас танка Т-34 на аналог, выполненный из железобетона. Толщина стен железобетонного танка составила 150 – 200 мм, а общая масса – 29 тонн. Перспективную разработку планировалось запустить в массовое производство в 1942 году, однако история распорядилась иначе. В 60-х годах великие державы заинтересовались другим композитом – стеклопластиком. На военных полигонах стали появляться легкие танки и бронеавтомобили с корпусами из армированной стеклотканью пластмассы. Появляются такие машины и сейчас, но остаются мало востребованными ввиду несовершенной технологии и невозможности ремонта в полевых условиях. В конечном итоге военные сделали ставку на комбинированную керамическую броню. Именно керамический композит располагается на поверхности современной танковой брони, принимая на себя первый удар. В частности, из керамики может быть изготовлен защитный экран, удерживаемый кронштейнами на некотором расстоянии от поверхности корпуса


44

Машинально

ЯНВАРЬ 2014

COMPOSITE 21 CENTURY

45

КАКАЯ БРОНЯ ЛЕГЧЕ: Карбид бора (B4C) 33-36 кг/м2

Карбид кремния (SiC) 38-42 кг/м2

Оксид алюминия Al2O3 42-46 кг/м2

Дисперсно-керамическая броня 55-60 кг/м2

Сталь 105-110 кг/м2

танка. Идея этого способа бронирования состоит в том, чтобы вызвать детонацию бронебойного снаряда до соприкосновения с основной броней: эффективность действия кумулятивной струи при этом на порядок уменьшается. Самая распространенная форма керамической брони – крепящиеся на корпусе танка навесные пластины. Первой

Самая распространенная форма керамической брони – крепящиеся на корпусе танка навесные пластины. Первой машиной, оснащенной такой броней, стал Т-64 машиной, оснащенной такой броней, стал Т-64. Сведения о резко возросшем потенциале советского танка вызвали у стран НАТО состояние, близкое к панике, и способствовали щедрому финансированию аналогичных программ. Сегодня их насчитывается несколько десятков, а одной из самых перспективных считается керамическая броня MEXAS на основе оксида алюминия. MEXAS выпускается в 3 «весовых» категориях: light и medium способны выдерживать огонь крупнокалиберных пулеметов и орудий с калибром до 30 мм. А вот MEXAS Hard может принимать на себя огонь артиллерийских установок крупного калибра и успешно защищает самое уязвимое место танка – днище – от взрывов мощных противотанковых мин. В настоящее время пластинами из этого композита усилены танки «Леопард-2» и «Абрамс».

ПРОВЕРКА НА ТВЕРДОСТЬ Каким образом изготавливается керамическая броня? Основным сырьем для нее служат три вещества: карбид кремния, карбид бора и корунд (минерал на основе оксида алюминия). Наиболее распространенным сырьем является корунд – килограмм готовой брони, выполненной из него, обходится военному бюджету всего в одну тысячу рублей. Карбид бора при одинаковой прочности имеет в полтора раза меньший вес (2,5 г/см³ против 3,9 у корунда), однако цена бронекилограмма поднимается до 12 тысяч. Карбид кремния занимает промежуточную позицию: при плотности 3,2 г/см³ он идет по рыночной цене в 5 тысяч рублей. В исходном виде керамическое сырье представляет собой порошок в виде пластифицированных гранул размером в несколько микрометров. Поэтому следующей стадией производства является изготовление формы. С этой целью обычно используется водоразлагаемая бумага или картон толщиной от 5 до 3000 мкм. Также может применяться и тонкая полимерная пленка. Перед началом заливки форма обрабатывается спецсоставом во избежание пригорания и для придания поверхности керамики нужных свойств. Далее заготовка отравляется под пресс, развивающий давление в 6000-8000 тонн на квадратный метр. По окончании прессовки бронепластина некоторое время «томится» в жаркой атмосфере сушилки, после чего отправляется в специальную печь для керамизации. Поскольку реакция идет с доступом воздуха, бумажная оболочка выгорает; при этом за счет неравномерной закалки в керамике возникает напряжение, дающее ей особенную прочность. Дополнительную твердость поверхности предает спекшаяся пропитка, содержащая в себе более прочный в сравнении с основой

материал (например, оксид титана). После того, как керамика окончательно застыла, ее соединяют с подложкой из армированного пластика – стеклотексталита или кевлара. Соединение осуществляется путем склеивания, для чего используется эластичный полеуретановый клей. Керамическая бронеплита также может быть усилена несколькими слоями плотной нейлоновой ткани. Как можно легко догадаться, многослойность существенно повышает живучесть изделия. Эшелонированная броня может оказаться особенно эффективной в случае попадания тандемного снаряда, лидирующий (летящий первым) заряд которого пробивает поверхностную защиту, а второй, основной, берет на себя главную работу по прожиганию стальных плит и подрыву боеприпасов внутри танка.

ТАНКИ БУДУТ «ХУДЕТЬ»? В целом прочностные характеристики керамических пластин пока не особенно велики. После первого же серьезного попадания наружный слой композитной брони нуждается в замене. Тем не менее навесные модули уже стали неотъемлемым элементом любого современного

В исходном виде керамическое сырье представляет собой порошок в виде пластифицированных гранул размером в несколько микрометров

танка, позволяющим при сохранении высокого уровня бронирования сократить вес машины. В частности, американцы в 2015 году собираются продемонстрировать танк М1 «Абрамс», который с помощью керамического композита «похудеет» ровно в два раза и будет весить всего 30 тонн. Также в планах американской армии за счет использования навесных композитных модулей совсем отказаться от применения на своей бронетехнике динамической защиты, смягчающей небольшим контрвзрывом действие кумулятивной струи вражеского снаряда. Заметим при этом, что и сама динамическая защита может рассматриваться как своеобразный композит, состоящий из двух слоев взрывчатого вещества с зажатой между ними металлической пластиной. C21


46

Залог Здоровья

Экологический аспект Один из самых модных современных трендов – забота об экологии. Идя в ногу со временем, многие производители спешат заявить потенциальному покупателю о полной безвредности своей продукции. Насколько безвредны композитные материалы? Андрей Шабаев

МАРТ 2014

COMPOSITE 21 CENTURY

shutterstock

Ответить на этот вопрос непросто, поскольку для производства композитных материалов используется самое разнообразное сырье. Тем не менее, структура большинства композитов весьма типична: это придающие материалам прочность арматура или наполнитель, а также скрепляющая отдельные элементы в единое целое матрица. Большинство современных наполнителей признаны учеными вполне безопасными. И действительно, сталь, стекло, мел и деревянные опилки давно известны людям своей инертностью и веками применяются для строительства и изготовления вещей без какого-то ущерба для здоровья. Если наполнитель составляет большую часть композитной плиты (например, в древесине на нее приходится до 60% от общего объема, а при использовании минерального вещества – до 90%), то с большой долей уверенности можно говорить об экологической чистоте конечного продукта. Подтверждают эти выводы и практические исследования. Данные, приводимые производителем композитных материалов «Апатек» показывают, что при строительстве моста из железобетона или сплавов алюминия загрязнение окружающего воздуха было в пять раз сильнее, чем при использовании композитных материалов. Сопоставимые с композитами экологические качества смогла продемонстрировать лишь строительная сталь. Однако при изучении взятых проб воды сталь оскандалилась, снискав себе славу ее главного загрязнителя. Алюминий и железобетон показали несколько меньшие, но также сопоставимые со сталью результаты. Основными загрязняющими веществами, выделяемыми этими материалами, оказались весьма опасные цинк и ртуть. Что касается композитного моста, то ему было инкриминировано выделение в воду некоторого количества кобальта. Но в целом наносимый окружающей среде вред оказался весьма и весьма незначительным. А вот со связующей матрицей ситуация несколько иная: в отличие от наполнителей, которые по большей части натуральны, практически все термопласты и термореактопласты – порождение химической промышленности. Соответственно, при их изготовлении применяется большое количество веществ с малопонятными названиями и высокой химической активностью. Поэтому экологическая безопасность полимерных связующих находится под вопросом.

МАТРИЦА ЗАМЕДЛЕННОГО ДЕЙСТВИЯ Наибольшей популярностью в качестве матрицы пользуются различные синтетические смолы. В частности, именно смола служит связующим для одного из самых

47

Большинство современных наполнителей признаны учеными вполне безопасными. Сталь, стекло, мел и деревянные опилки давно известны своей инертностью, и веками применяются в строительстве без какого-либо ущерба для здоровья распространенных в мире композитов – плит ДСП. При повышении температуры низкокачественные смолы начинают выделять ядовитый для человека формальдегид, причем его концентрация в помещении может в 40 раз превышать норму. С учетом этого в России сегодня запрещено выпускать детскую мебель из ДСП ниже класса E1, а в Европе уже отказались от выпуска древесно-стружечных плит иной категории безопасности, чем «Super E». Используемый во время производства самой смолы формальдегид весьма опасен для рабочих, и при попадании на кожу может взывать дерматиты и даже экземы. Кроме того, изделия из ДСП категорически не рекомендуется сжигать, так как выделяемые в ходе горения продукты отнюдь не улучшают ни здоровье окружающих, ни состав атмосферы. Не очень экологичны композиты, при изготовлении которых используется поливинилхлорид. Материал, применяемый для создания пластиковых окон, «обвиняют» в выделении винилхлорида, считающегося канцерогеном, и соединений свинца, который служит стабилизирующей добавкой (окна стандарта greenline этого «плюса» лишены). Однако возможность сэкономить в 2-3 раза при установке новых рам пока перевешивает страх обывателя перед возможными неприятными последствиями. Эпоксидные смолы являются основой матрицы при производстве стекло- и углепластиков и считаются гораздо более безопасными, чем фенольные смолы. Эпоксидная оболочка инертна к агрессивным средам и выдерживает значительно большие температуры, чем подавляющее большинство термопластов. Тем не менее, определенные претензии есть и к «эпоксидке». Точнее – к используемым для связующей реакции отвердителям. Один из главных «раздражителей» полиэтиленполиамин. Это вещество содержит в себе летучий этилендиамин, который в концентрации 2 миллиграмма на кубический метр воздуха способен вызывать поражение печени и изменение состава крови. И если во время затвердевания часть этого вещества не будет связана, то впоследствии оно может выделяться из готового изделия в качестве ядовитых паров. Впрочем, соблюдение технологии (а выпускающие смолы предприятия их, как правило, соблюдают)


48

Быстрее, выше, сильнее Залог Здоровья

МАРТ 2014

COMPOSITE 21 CENTURY

При работе с эпоксидной смолой специалисты рекомендуют избегать ее попадания на кожу и продукты питания делает подобный исход крайне маловероятным. Поэтому единственная актуальная рекомендация при обращении эпоксидной смолой – избегать ее контакта с кожей и попадания на продукты питания. Определенную опасность для здоровья может представлять некачественно изготовленный поликапроамид, в быту более известный как капрон. При нарушении технологического процесса часть исходного сырья – капролаптама – не вступает во взаимодействие с реагентами. Затем, под воздействием влаги, капролаптам может оказать негативное влияние на кожу, вызвав аллергическую реакцию. Также определенный нежелательный для здоровья эффект может иметь используемый при изготовлении композитов полиуретановый клей: согласно исследованиям, существует вероятность сохранения в нем неполимеризированного и потому весьма токсичного изоцианата. Однако подобные случаи с каждым годом становятся все реже, поскольку лидеры композитного рынка стремятся задействовать в производстве менее опасные добавки и присадки или вовсе отказаться от них. В частности, многие производители уже полностью исключили из технологического процесса имеющие малопредсказуемый эффект растворители.

ОПАСНЫЕ ПЛОМБЫ Одна из традиционных сфер применения композитов – стоматология. Светополимерные пломбы ставятся пациентам подавляющим большинством клиник. Композитные пломбы невероятно прочны, застывают за считанные секунды и абсолютно инертны по отношению к ферментам, находящимся в полости рта. По крайней мере, так считалось до недавнего времени. Однако в 2000-х медицинские исследования доказали опасность

присутствующего в некоторых зубных смолах реактива – бисфенола А. Было установлено, что при попадании в кровь вещество способствует развитию онкологических заболеваний, а также оказывает отрицательное воздействие на мозг и репродуктивную систему. Масла в огонь подлил и тот факт, что бисфенол может перекочевывать из пластика пищевых контейнеров в хранимую внутри них пищу и напитки. В результате Канада в 2008 году стала первой страной, запретившей использовать содержащие бесфенол пластмассы для производства детских бутылочек. Вслед за канадцами аналогичный запрет наложили несколько штатов США, а проект о запрете опасных бутылочек на территории всех Штатов был вынесен на обсуждение Конгресса. 13 ноября 2010 году отвердитель пыталась реабилитировать ВОЗ, чьи специалисты признали его безопасным для организма человека. Но две недели спустя запрет на использование бисфенола А в производстве тары для детского питания был наложен Еврокомиссией. Основную опасность для организма бисфенол представляет не в составе самой пломбы, а в момент пломбирования, когда он в неполимезированном виде оказывается на поверхности зуба и попадает в слюну. Однако как выяснили специалисты Канадской ассоциации стоматологов, с поверхности зуба вредное вещество легко удаляется с помощью абразива пемзы (93%—95% отвердителя от контрольного значения). С бисфенолом А в слюне, как оказалось, справиться еще проще: для этого достаточно просто полоскать рот теплой водой в течение 30 секунд. Как говорится, не так страшна «химия», как ее малюют. Создание композитных материалов становится все более экологичным, и в ближайшем будущем производители наверняка удивят еще не раз.

49

Композитные пломбы невероятно прочны, застывают за считанные секунды и абсолютно инертны по отношению к ферментам, находящимся в полости рта

C21


50

Машинально

ЯНВАРЬ 2014

COMPOSITE 21 CENTURY

51

Легкие детали для тяжелой техники Широкое использование композитов в промышленности обусловлено их уникальными качествами. Основным плюсом комбинированных материалов принято считать малую массу при сохранении высокой прочности: именно поэтому они так востребованы в авиастроении и военном деле. Андрей Шабаев

открытые источники

Впрочем, для строительных и дорожных машин подобное сочетание выглядит излишним и даже вредным. Недостаточно массивный бульдозер едва ли способен двигать грунт отвалом, а слишком легкий экскаватор под тяжестью переполненного ковша может перевернуться и рухнуть в карьер. И все же наряду с необходимостью твердо стоять на земле к спецмашинам предъявляются и другие требования: способность работать в экстремальных условиях, неприхотливость в эксплуатации, простота обслуживания. Всем этим критериям композитные материалы отвечают в полной мере.

КОМПОЗИТНАЯ «ШКУРА»

10 децибел

шум от перемещения дорожно-строительного транспортного средства, оснащенного резиновыми гусеницами с композитными элементами

40-50 градусов

Нижняя планка температурной выносливости углепластиков

Из композитных материалов изготавливаются, прежде всего, кабины спецтехники. Выполненные из стеклопластика элементы обеспечивают высокий уровень шумоизоляции, а также способствуют созданию комфортной рабочей атмосферы. Если раньше пластиковыми салонами могла похвастаться только зарубежная техника, то сейчас с такой отделкой сходят с конвейера и машины отечественного производства. В частности, бульдозер Б14 (Челябинский тракторный завод) имеет выполненные из стеклопластика крышу и колонки управления. Высокий уровень комфорта снижает утомляемость оператора, способствуя повышению производительности труда. Для небольших машин вроде вилочного погрузчика становятся популярными кабины, целиком выполненные из армированного пластика: они настолько легки, что ремонт и замена могут производиться в самые короткие сроки и без использования подъемной техники.

Выполненные из стеклопластика элементы кабины обеспечивают высокий уровень шумоизоляции, способствуя созданию комфортной рабочей атмосферы.


52

Машинально

Стеклопластик находит все большее применение как материал для элементов внешней обшивки машин. Действующая в России компания «ТверьПолимерСистемы» уже открыла отдельное направление по производству капотных систем для экскаваторов. Из стеклопластика изготавливается сам капот (передний и задний), боковые откидные створки, крылья, внешняя отделка кабины. В настоящее время организация «одевает» в свои комплекты отечественные экскаваторы «ЭКСМАШ» и экскаватор-погрузчик ID301. По отзывам эксплуатантов, стеклопластиковая «шкура» хорошо защищает от пыли и осадков внутренние системы экскаватора и двигатель. Кроме того, в отличие от стали, она не коррозирует и не нуждается в постоянной покраске. Стекловолокно также используется в качестве подложек для аутриггеров (аутриггеры – опоры, выдвигаемые экскаваторами, автокранами и прочей спецтехникой для большей устойчивости). Изготовитель – Composite Advantage – заявляет, что стеклопластиковые маты выдерживают давление до 125 тысяч фунтов, гарантируя устойчивость механизма на любой поверхности. Используются композиты и в оснащении снегоуборочных машин. К нижней части их отвала крепятся накладки, изготовленные из прочной резины. Однако сама по себе резина довольно быстро истирается, и, чтобы продлить жизнь детали, ее усиливают арматурой из металлического корда или синтетическим композитным тросом. Заводские испытания показали, что при использовании синтетического троса диаметром 6 миллиметров накладки демонстрируют большую износостойкость, чем накладки с кордом. При этом композитные резиновые полоски имеют меньшие вес и стоимость.

НЕЖНЫЕ ГУСЕНИЦЫ При эксплуатации экскаваторов в городской черте неизбежно встает вопрос о том, как не повредить дорожное

ЯНВАРЬ 2014

COMPOSITE 21 CENTURY

53

покрытие. Ведь даже микроэкскаваторы Cat способны промять отечественный асфальт, не отличающийся высоким качеством. Выход из положения прост – использование гусениц из резины. Однако тут же возникает другая проблема: быстрый износ компонентов гусеницы и необходимость их постоянной замены. Решение сложной задачи нашла компания YACHOO, предложившая усилить стальной корд кевларовыми армирующими от американского производителя DuPont. Благодаря усилению срок службы резинотехнического изделия увеличивается до 16-20 месяцев, а это – два полных сезона. В натуральном выражении ресурс гусеничной ленты составляет в районе 20 тысяч километров. Как показывает практика, помимо длительных сроков эксплуатации, резиновые гусеницы с композитными элементами имеют ряд полезных свойств. Одно из них заключается в том, что шум от перемещения транспортного средства снижается в несколько раз и не превышает 10 децибел. Следовательно, проживающие в районе земельных работ люди не будут обращаться с жалобами в администрацию. При этом уплотняющее воздействие экскаватора на грунт снижается на 15-30%.

И ВНУТРИ, И СНАРУЖИ Несмотря на очевидные преимущества композитов, во внутренних механизмах машин новые материалы конструкторы пока используют неохотно. В основном, это различные композитные накладки и уплотнители. В частности, накладки из композитного нейлона в узлах своих агрегатов применяют инженеры Caterpillar. Весьма перспективно выглядит использование угле- и фторопластиков в качестве основы для изготовления уплотнительных колец в гидроцилиндрах. Такие кольца «живут» на порядок дольше обычных уплотнителей и легко выдерживают давление в системе до 50 МПа. Нижняя планка температурной выносливости углепластиков

достигает 40-50 градусов ниже нуля по шкале Цельсия, что весьма полезно в условиях сибирских морозов. Узлы механизмов, принимающие на себя основные нагрузки по перемещению грузов, производители спецтехники традиционно предпочитают выполнять из проверенных временем сортов стали. Однако стальная стрела оправдывает себя при длине в 20-30 метров – при дальнейшем увеличении длины рычага прочностные ресурсы конструкции расходуются, в основном, уже не на полезную работу, а на удержание самой себя от разрушения. этот фактор особенно существенен для такого вида строительной техники как автобетононасос. Главным рабочим органом этой машины является бетонопровод – состоящая из нескольких стрел мачта, способная, подобно щупальцу осьминога, изгибаться в

любом направлении. Ее главное назначение – заливка бетона в труднодоступные места, зачастую находящиеся за несколько десятков метров от самого агрегата. Кроме того, бетонопровод способен поднимать раствор на высоту в 60 метров. Чтобы снизить огромные нагрузки, возникающие при транспортировке бетона в конструкции, итальянские специалисты из CIFA заменили в своей модели четыре стальные стрелы из семи на аналоги из усиленного углеволокном пластика. В итоге, модернизированный бетонопровод попал в Книгу рекордов Гинесса за то, что смог доставить бетонную смесь на рекордную высоту в 101 метр. C21


52

Композиты в истории

ЯНВАРЬ МАРТ 2014

COMPOSITE 21 CENTURY

53

АРМАТУРА ИЗ СТЕКЛОПЛАСТИКА Во второй половине ХХ века была разработана технология производства неметаллической арматуры из стекловолокна, и были изучены ее свойства. Причем, разработки и испытания проводились как в СССР так и на Западе. В XXI столетии стеклопластиковая арматура – одно из самых перспективных направлений в отечественной строительной индустрии. Владимир Андреев

РОЖДЕННАЯ В СССР Первые объекты, на которых использовалась стеклопластиковая арматура, начали появляться в 70-е годы 20 века: опытные участки ЛЭП с электроизолирующими стеклопластбетонными траверсами – в Костроме и Ставрополе, Гродно и Батуми, первые небольшие мосты (пролеты по 9-12 метров) – в Приморском и Хабаровском крае. В 1975 году по проекту кафедры «Мосты и тоннели» Хабаровского политехнического института было закончено строительство первого в мире клееного деревянного моста длиной 9 м, балки которого с поперечным сечением 20х60 см изготовлены из древесины ели и армированы четырьмя предварительно напряженными пучками из четырех стеклопластиковых стержней диаметром 4 мм. Второй мост в СССР с применением стеклопластиковой арматуры был построен в 1981 году в Приморском крае через реку Шкотовка. Пролетное строение моста состояло из шести металлических двутавров №45, предварительно напряженных затяжками из 12 стеклопластиковых стержней диаметром 6 мм. Балки объединены монолитной железобетонной плитой проезжей части. Именно в СССР (Минск, Москва, Харьков) была разработана непрерывная технология изготовления неметаллической арматуры диаметром 6 мм из щелочестойкого стекловолокна малоциркониевого состава марки Щ-15 ЖТ, подробно исследованы ее физико-механические свойства. Также проводились всесторонние исследования опытных, предварительно напряженных изгибаемых элементов с арматурой из стеклопластика под воздействием статических нагрузок, разработаны технологические правила по изготовлению арматуры и рекомендации по проектированию бетонных конструкций с неметаллической арматурой.

ПРОВЕРКА НА СТОЙКОСТЬ Особое внимание уделялось изучению химической

стойкости и долговечности стекловолокна и арматуры на ее основе в бетоне в различных агрессивных средах. Были проведены исследования по использованию стеклопластиковой арматуры в опорах контактной сети и в напорных трубах. Стеклопластиковая арматура также нашла свое применение в ваннах из полимербетона в цехах электролиза на предприятиях цветной металлургии, в плитах, на складах минеральных удобрений. Так, в 1976 году были построены два надвижных склада в районах города Рогачева и города Червени. Несущие наклонные элементы верхнего пояса арок армированы четырьмя предварительно напряженными стеклопластиковыми стержнями диаметром 6мм. Стержни были расположены в двух пазах сечением 10х18 мм, выбранных в нижней пластине элементов. Приопорные участки элементов (в коньковом и опорных узлах) усилены деревянными накладками из досок толщиной 20 мм. Экономия древесины в несущих армированных элементах составила 22%, на 9% была снижена стоимость, а масса конструкций уменьшена на 20%. Стоимость сооружения по сравнению с существовавшими на тот момент типовыми решениями складов такой же емкости сократилась в 1,7 раза. Были и другие примеры первого применения арматуры из стеклопластика. Так, в 1972 году в районе Ставрополя был сдан в эксплуатацию опытный участок ЛЭП35 с электроизолирующими стеклопластбетонными траверсами. Конструкция траверсы состояла из трех предварительно напряженных стеклопластбетонных элементов (лучей), соединенных болтами на стальной пластине, которая хомутами закреплялась на вершине железобетонной опоры. В 1975 году в Гродно и Солигорске были сданы в эксплуатацию два опытных участка ЛЭП-10 с траверсами из стеклопластбетона. Конструкция траверсы сборная, трехлучевая, состояла из двух прямолинейных предварительно напряженных стеклопластбетонных элементов: горизонтального, на котором находились два провода, и вертикального, где крепился третий провод. Сборная траверса основанием вертикального элемента была присоединена к


54

Композиты в истории

железобетонной опоре ЛЭП с применением стальных хомутов. Траверсы были сделаны из электроизолирующего бетона. Арматура – четыре стержня диаметром 6 мм в каждом элементе. В свою очередь в 1979 году в районе города Батуми были сданы в эксплуатацию два опытных участка опор ЛЭП на 0,4 и 10 кВт с траверсами из бетонополимера, армированного стеклопластиковой арматурой диаметром 6 мм. На кислотной станции Светлогорского комбината искусственного волокна перекрытия над технологическими галереями были выполнены из полимербетона ФАМ со стеклопластиковой арматурой. Плиты армировали стеклопластиковыми стержнями диаметром 6 мм с предварительным напряжением ребер и плиты в поперечном направлении. Распределительная арматура полки выполнена без предварительного напряжения. Экономический эффект в результате снижения приведенных затрать на 1 м2 перекрытия составил 57,95 руб.

НА ЗАПАДНЫХ ФРОНТАХ В 70-е годы в США также проводились исследования и испытания композитной арматуры по использованию ее в мостостроении и дорожном строительстве. В то время в стране нарастали проблемы, связанные с ухудшением состояния мостов из-за коррозии. Воздействие на стальную арматуру хлорид-ионов приводило к быстрому к старению сооружений. Выявление коррозии повысило интерес к альтернативным материалам, позволявшим избежать порчи. Арматура из стеклопластика стала одним из основных решений проблемы коррозии мостовых настилов и других кон-

МАРТ 2014

COMPOSITE 21 CENTURY

струкций. Изначальную разработку такой арматуры вела корпорация Marshall-Vega Inc. Стеклопластик уже в то время считался эффективной альтернативой. В конце 70-х годов на североамериканский рынок композитной арматуры вышла корпорация International Grating Inc. Со временем арматура из стеклопластика получила распространение и в других отраслях. Ее стали использовать в медицине, в конструкциях волноломов, основаниях реакторов электроподстанций, взлетно-посадочных полосах и лабораториях электроники. Стеклопластиковая арматура стала своеобразным стандартом при строительстве портовых сооружений, мостовых настилов, а также в заводских армированных бетонных изделиях, орнаментном и архитектурном бетоне. Арматура из стеклопластика постепенно завоевывала мировой рынок. Например, в Японии к середине 90-х годов уже насчитывалось порядка сотни проектов с использованием стеклопластиковой арматуры. Крупнейшим ее потребителем стал также Китай, применяя при строительстве различных сооружений. Сегодня стеклопластиковая арматура занимает все более прочные позиции на строительном рынке. Это вызвано, в первую очередь, снижением стоимости композитной арматуры по отношению к металлической за последнее десятилетие, ее высокой удельной прочностью, а также высокой коррозионной стойкостью, низкой теплопроводностью, морозостойкостью. Здания и конструкции, где используется стеклопластиковая арматура неэлектропроводны, что немаловажно при возникновении блуждающих токов. C21

РАВНОПРОЧНАЯ ЗАМЕНА АРМАТУРЫ ПО ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИМ СВОЙСТВАМ: Металлическая класса А-III (А400С)

Арматура композитная полимерная стеклопластиковая (АКС)

6 А-III

4 АКС

8 А-III

6 АКС

10 A-III

7 АКС

12 А-III

8 АКС

14 А-III

10 АКС

16 А-III

12 АКС

18 А-III

14 АКС

20 А-III

16 АКС

55


56

Композиты в истории

МАРТ 2014

COMPOSITE 21 CENTURY

ПРЕИМУЩЕСТВА СТЕКЛОПЛАСТИКОВОЙ АРМАТУРЫ

1. Прочность на разрыв в 3 раза выше прочностных характеристик стальной арматуры класса АIII.

Водный форум № 1 в России, СНГ и Восточной Европе

2. Не ржавеет. Не подвержена коррозии. 3. Кислотостойкая. Стойкая к морской воде. 4. Обладает высокими упругими свойствами. 5. Неэлектропроводна. Диэлектрик. 6. Практически не проводит тепло. 7. Радиопрозрачна. 8. Магнитоэнертна. Не меняет свойства под воздействием электромагнитных полей. 9. Не теряет своих прочностных свойств при воздействии сверхнизких температур. 10. Легче металлической арматуры в 9 раз, при равнопрочной замене.

3-6 июня 2014 Россия, Москва МВЦ «Крокус Экспо» Международная выставка и конгресс «Вода: экология и технология» ЭКВАТЭК

www.ecwatech.ru

Эффект стеклопластика

Международная выставка и конференция по бестраншейным технологиям

При использовании стеклопластиковой арматуры предприятие существенно экономит на логистике, поскольку такая арматура легче металлической в разы. Легкий вес позволяет увеличить скорость монтажных работ. Стоимость стеклопластиковой арматуры на 10% ниже металлической. Экономия на входной стоимости сырья составляет от 10 до 30%.

NO-DIG Москва www.nodig-moscow.ru

К сожалению, пока не все проектные и строительные организации знают, как с этой арматурой работать. К тому же, на рынке много контрафактной продукции от недоброкачественных производителей, а это мешает покупателям сделать правильный выбор. И все же спрос на арматуру из стеклопластика стабильно растет из-за удобства использования и относительно низкой цены. Наше предприятие занимается производством композитных материалов много лет. В том числе – стеклопластиковой арматурой. Мы четко отслеживаем качество своей продукции: контролируем входное сырье, а также готовое изделие на выходе. Регулярно проводим испытания продукции и поэтому высокое качество своих изделий мы гарантируем. Наша стеклопластиковая арматура используется в строительстве частных объектов в коттеджных поселках, при сооружении ангаров, складов, офисных объектов. Есть практика ее применения в дорожном полотне. Количество наших постоянных клиентов все время растет. Стеклопластиковая арматура – это практично, удобно и эффективно. Алина Хованских, генеральный директор ООО «ТД «КТИ».

Международная выставка и конференция «Трубопроводные системы коммунальной инфраструктуры: строительство, диагностика, ремонт и эксплуатация» СитиПайп

www.citypipe.ru

Посетите

www.ecwatech.ru

для регистрации и актуальной информации Читайте наши новости в Твиттере

и Facebook

57


58

Реклама в номере

COMPOSITE 21 CENTURY


Композиты на основе полиолефинов 744 с. Перевод с англ. под ред. В.Н. Кулезнева 2014 г. В книге впервые обобщены сведения о композитах на основе самых распространенных полиолефинов — полиэтилена и полипропилена. Особое внимание авторы уделили новейшим разработкам в области создания наноструктурных полиолефиновых композитов с глинистыми частицами, композитов, наполненных нановолокнами и углеродными нанотрубками. Настоящая книга охватывает ряд вопросов технологии полиолефиновых композитов, в том числе процесс переработки, характеристики их морфологических свойств, особенности кристаллизации, структуры и свойств, а также оценку эксплуатационных характеристик на макро- и наноструктурных уровнях. Описание процесса переработки включает характеристику процессов реакционного смешения, функционализации, введения добавок, улучшающих совместимость, а также введения микро- и наноразмерных неорганических или органических добавок натуральной или синтетической природы, оказывающих различное влияние на характеристики получаемых композитов или процесс их переработки. Настоящая книга представляет собой ценный источник сведений как для специалистов на производстве, так и для работников научно-исследовательской сферы, деятельность которых направлена на разработку и исследование свойств полиолефиновых композитов либо полимерных композитов в целом. Все главы настоящей книги написаны известными специалистами университетской науки, промышленности и ведомственных лабораторий различных стран и упорядочены в соответствии с принципами, используемыми наиболее авторитетными журналами в области промышленности производства и переработки полимеров.

Содержание Часть I. Введение 1. Краткий обзор композитов на основе полиолефинов Часть II. Полиолефиновые микрокомпозиты 2. Композиты на основе полипропилена, наполненные натуральными целлюлозными волокнами 3. Композиты на основе полиолефинов и натуральных волокон 4. Композиты на основе полиолефинов и некоторых смесей полиолефинов и полиамидов, наполненные карбонатом кальция, древесной мукой, лубяными волокнами, гидроксиапатитом и монтмориллонитом 5. Композиты на основе тройного сополимера этилена, пропилена и диена (СКЭПТ) и технического углерода (сажи) 6. Некоторые особенности композитов на основе полипропилена и древесной муки: термические, механические характеристики и изменение свойств композитов с течением времени 7. Поведение при разрушении и деформация полипропилена, армированного натуральными волокнами Часть III. Полиолефиновые нанокомпозиты 8. Композиты на основе функционализированных полиолефинов, полученных с использованием металлоценовых катализаторов 9. Нанокомпозиты на основе полиэтилена и слоистых силикатов: получение и свойства 10. Нанокомпозиты на основе полипропилена и глинистых частиц

Полный каталог книг, содержание и стоимость вы найдете на сайте

www.ft-publishing.ru

11. Нанокомпозиты на основе полиолефинов и слоистого двойного гидроксида (СДГ): получение, структура и свойства 12. Влияние наноразмерных наполнителей на процесс кристаллизации, фазовое превращение и термомеханические характеристики поли(1-бутена) 13. Перспективные нанокомпозиты на основе полиэтилена с регулируемыми свойствами 14. Нанокомпозиты на основе полиолефинов и силикатов: механические свойства и механика разрушения Часть IV. Перспективные нанокомпозиты и молекулярные композиты на основе полиолефинов 15. Нанокомпозиты на основе полиолефинов и глинистых частиц: теория и моделирование 16. Использование метода Монте-Карло с координатной решеткой высокого разрешения для моделирования свойств нанокомпозитов на основе полиэтилена 17. Характеристики композитов на основе полиэтилена и многослойных углеродных нанотрубок, полученных за счет гелеобразования/кристаллизации композита из раствора 18. Особенности кристаллизации композитов на основе полиэтилена и углеродных нанотрубок 19. Образование структуры «шиш-кебаб» в композите сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ)/низкомолекулярный полиэтилен (НМПЭ) при течении в условиях действия сдвиговых напряжений 20. Модель процесса кристаллизации сверхвысокомолекулярного полиэтилена, вызванного ориентацией цепи закристаллизованного сверхвысокомолекулярного полиэтилена

Заказы на книги просим направлять: по эл. почте: shop@ft-publishing.ru, по телефону/факсу: +7-812-655-08-37, 655-08-29 по почте: 197342, Россия, Санкт-Петербург, а/я 20 Представительство в Москве: Plastinfo.ru, телефон: +7(495) 645-24-17


Журнал Composite 21 Century #2 2014  

Номер подготовлен под выставку MosBuild Москва 2014. Тематика - строительная

Advertisement