Строительство

Создание новых архитектурных форм и строительных конструкций, отвечающих современным требованиям, невозможно без совершенствования или создания новых материалов. Именно освоение качественно новых материалов и технологий их использования определяет этапы создания конструкций принципиально нового уровня технического и дизайнерского совершенства. Так было при переходе от деревянных конструкций к металлическим, затем к железобетонным, так было при внедрении стекла и алюминия. Одним из современных, интенсивно прогрессирующих путей повышения эффективности строительных конструкций является использование нового класса строительных материалов – полимерных композиционных материалов. Это определяется постоянно увеличивающейся за последние годы номенклатурой конструкций из композиционных материалов.

Такое широкое внедрение определяется уникальным качеством композиционных материалов. Это обеспечивается структурой композиционных материалов, которая определяется расположением тонких непрерывных искусственных волокон в сплошной среде полимерного связующего. При изготовлении элемента конструкции из такого материала волокна располагаются вдоль действия основных силовых нагрузок и обеспечивают необходимую высокую прочность. Связующее обеспечивает объединение всех волокон в единый монолит и, будучи полимерным, определяет такие качества как стойкость к гниению, коррозии, химически агрессивным средам, низкую теплопроводность и теплоемкость, высокие диэлектрические характеристики. 

В настоящее время при производстве композиционных материалов используются в основном стеклянные, органические и угольные волокна. Каждое из них имеет свои преимущества. Органические, например, обеспечивают наибольшую прочность, а угольные – наибольшую жесткость. И по стоимости они отличаются существенно, что сказывается на себестоимости конструкций из композиционных материалов. В области гражданского и промышленного строительства в основном используются композиционные материалы на основе стеклянных волокон – стеклопластики, наиболее приемлемые по параметру «свойства/стоимость», которые обеспечивают довольно высокую прочность строительных конструкций.

Прочность конструкций из композиционных материалов определяется и процессами изготовления: прессованием, намоткой, формованием, пултрузией (получение длинномерных профилей различного поперечного сечения) и др.

Применения конструкций из композиционных материалов в различных областях гражданского строительства имеет ряд преимуществ.

Одними из наиболее сложных и ответственных являются искусственные сооружения автодорог: мосты, эстакады, тоннели. Освоено практически все: опоры, силовые балки, мостовые настилы, перильные ограждения, ливневые системы, кабельные каналы и прочее. Большое распространение получили настилы из композиционных материалов, используемые взамен традиционных настилов при реконструкции и ремонте старых мостов. Такие конструкции доказали свою высокую эффективность в виду того, что они в несколько раз легче традиционных, а это приводит к сокращению сроков монтажа, упрощению строительства, в частности, в труднодоступных или заповедных местах. В тоннельных сооружениях композиционные материалы используются в виде защитно-облицовочных плит, панелей, анкерных устройств для укрепления грунта в виде стержней различного сечения, армирующих бетон стержней и решеток. Кроме того, широко используются кронштейны и короба для кабельных трасс, ливневые лотки, трубы вентиляционных систем. Все подобные конструкции при высокой прочности практически не поддаются гниению и коррозии при постоянном контакте с влажным грунтом, являются диэлектрическими, а это обеспечивает высокую надежность и долговечность сооружений.

Другой областью применения конструкций из композиционных материалов являются инженерные сооружения, требующие огромных затрат на их содержание. Это перильные ограждения, столбы осветительных приборов и линий электропередач, решетки и настилы для производственных площадок, опоры и подвески воздушных силовых электросетей для электрофицированного железнодорожного и городского транспорта.

В дорожной инфраструктуре композиционные материалы нашли применение в ограждающих конструкциях: всевозможных сетках, решетках, панелях и анкерах, используемых для усиления откосов насыпей; трубах для проколов под автотрассами; столбах рекламных и информационных щитов; дренажных трубах и т.п.

Композиционные материалы используются при строительстве домов. Кроме широко распространенных оконных рам и дверей из стеклопластика, прочные и «теплые» профили позволяют быстро собирать несущие каркасы для малоэтажных домов и мобильных временных жилищ для геологов, нефтяников, малых поселков при ликвидации последствий стихийных бедствий и техногенных катастроф. Жилые постройки с несущим каркасом из композиционных профилей имеют малую массу, не требуют специальных грузоподъемных механизмов при монтаже и обладают повышенной теплосберегающей способностью. Кроме того, в области домостроения используются всевозможные трубы из композиционных материалов для мусоропроводов, кабельных каналов, канализационных систем, водоснабжения и т.п.

Высокая коррозионная стойкость обеспечила применение композиционных материалов в конструкциях, работающих в непосредственном контакте с водой: в сваях, дамбах, защитных прибрежных стенках, сливных, сточных, отстойных системах, различных очистных сооружениях.

ООО НПП «ПОЛЕТ» – одна из немногочисленных фирм в России, работающая в области разработки и производства конструкций различного назначения из композиционных материалов.