Нано-композитная коррозионностойкая арматура для специального бетона

Применение нанокомпозитной коррозионностойкой арматуры для армирования бетона обеспечивает высокую упругость и прочность железобетонного сооружения с одной стороны и одновременно легкость, коррозионную и тепловую стойкость.

Отличительные особенности композитной коррозионностойкой арматуры

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

Отличительной особенностью нано-композитной коррозионностойкой арматуры, позволяющей выходить на высокие значения показателей прочности бетонов и усталостной прочности, является то, что и поверхность углеродных волокон, и сама полимерная матрица внешней оболочки легированы наночастицами . Регулируя число слоев пластика и углы , управляют механическими показателями нанокомпозитной арматуры и коэффициентами термического расширения, получая их характеристики в задаваемых диапазонах , необходимых для каждой конкретной конструкции из бетона.

В процессе исследований была разработана технология , применение которой снижает себестоимость куба материала, напряженного коррозионно-стойкой арматурой, сравнительное нагружение композитной базальтовой арматуры диаметром 6 мм и нанокомпозитной арматуры показывает прочность на сжатие от 120 до 300 МПа.

В 1997г. показано, что образцы кубов самонапряженного композитного бетона, армированные ламинированными арматурными стержнями, в меньшей степени подвергаются кислотной и биологической коррозии и имеют небольшую стоимость. Такие арматурные стержни выполняют в виде металлического сердечника, ламинированного композитным составом, представляющим собой волокна , распределенные в матрице на основе эпоксидной смолы. Но такие стержни не обладают сочетанием теплостойкости с сохранением прочностных характеристик при нагреве свыше 300 градусов по Цельсию.

Производство коррозионностойкой нано-композитной арматуры для армирования специальных бетонов

Нанокомпозитную арматуру для армирования бетонов повышенной прочности производят двумя способами. По первому - сначала изготавливают внутренний слой, для чего осуществляют транспортирование свежего напряженного высокопрочного бетона миксерами-бетоносмесителями , поддерживая высокую подвижностьь раствора с помощью пластификаторов. Миксеры позволяют обеспечивать нужную вязкость бетона. Полимерный бетон помещают в форму и выдерживают до схватывания бетона и набора твердости. После этого на поверхность полученного стержня из бетона и наматывают ленту или жгут c пропиткой связующим и отверждают . При этом верхний слой выполняют с созданием необходимого рельефа. По второму способу производства композитной арматуры из доставленного миксером бетона сначала изготавливают внешний слой. Для этого углеродный жгут с пропиткой связующим спирально наматывают под определенным углом на фторопластовый стержень, а затем отверждают. После того, как стержень вынут, в полученную оболочку вводят под давлением высокоподвижный раствор полимерного бетона и выдерживают до схватывания и достижения необходимой твердости. Изготовление слоя производится также с использованием углеродной ленты, пропитанной связующим . Образцу придают форму поверхности по форме внешнего слоя и отверждают связующее до необходимой температуры. Затем описанным выше способом заполняют объем, образованный слоем, бетоном и выдерживают до его схватывания, созревания и достижения прочности. При применени первого способа стоимость арматуры ниже, что снижает стоимость за куб армированного нано-композитной коррозионно-стойкой арматурой бетона, но при этом арматура, производимая по второму способу, характеризуется лучшими характеристиками.