Вуглецеве волокно вже давно використовується для армування полімерних композиційних матеріалів. Тепер у будівництво впроваджується армований углеволокном бетон.
Композиційні матеріали, армовані вуглецевим волокном, відомі вже досить давно і знаходять сьогодні досить широке застосування. Досить згадати, наприклад, про конструктивні елементи літаків і планерів, про кузовних деталях автомобілів, корпусах катерів, велосипедних рамах, лижах, ключках, ракетках, веслах та інше спортінвентар.
Однак фахівці Інституту монолітного будівництва при Дрезденському технічному університеті впевнені, що цього недостатньо, і розробили новий будматеріал - углебетон. По суті справи, це аналог залізобетону - але більш легкий і міцний за рахунок використання углеволоконное арматури замість сталевий. Арматурою служать, звичайно, не окремі вуглецеві нитки, а особливий текстильний матеріал, іменований углеткань, хоча на самому ділі це неткане полотно, вироблене на в'язально-прошивних машинах. Інженер-будівельник Франк Шладіц (Frank Schladitz) пояснює: "Одна елементарна нитка тонше людської волосини. П'ятдесят тисяч таких ниток утворюють комплексну нитку. А з неї ми отримуємо наш углеволоконний текстиль ".
Дві технології виробництва
Таким текстилем і армується углебетон. Але це виявилося непростим завданням, не дарма над її вирішенням дрезденські фахівці працювали понад десяти років. "При найближчому розгляді текстиль має гратчасту структуру, що робить його схожим на гардинное полотно, - говорить Франк Шладіц. - Таку структуру дуже важко укладати в бетон. Щоб волокна добре схопилися з бетонною сумішшю і один з одним, на них нанесені спеціальне покриття ".
Рецептуру цього покриття, так само як і технологію його нанесення, розробники тримають в секреті. Але активно експериментують з углебетоннимі виробами різної конфігурації - від стандартних плит і циліндрів до деталей самих хитромудрих форм. Бетономішалки тут простоюють рідко. Експерименти проводяться в кліматичній камері при температурі 20 градусів Цельсія і вологості повітря 60 відсотків. Для отримання углебетонних елементів можуть застосовуватися дві технології, говорить Франк Шладіц: "Одна - це технологія набору шарів. На шар бетону укладається полотно углеволоконного текстилю, зверху на нього - ще один шар суміші, на нього - знову углеткань, потім знову бетон - і так до тих пір, поки не отримаємо виріб потрібної товщини. А друга технологія полягає в розміщенні углеволоконное арматури всередині опалубки з подальшою заливкою бетонної суміші "
Легкість, міцність, довговічність
Крім легкості і міцності, до важливих достоїнств углебетона відноситься його довговічність, значно перевищує довговічність традиційного залізобетону, в якому вже дрібні тріщини чреваті корозією арматури. "Величезна перевага углебетона в тому, що він не іржавіє, і я можу заощадити чимало бетонної суміші, - пояснює інженер. - При сталевої арматури мені потрібно зовнішній захисний шар бетону товщиною ніяк не менше двох сантиметрів, а углеволоконное арматура дозволяє обійтися набагато більш тонким шаром ".
Дві сфери застосування
Власне, впровадження нового матеріалу вже почалося, говорить учений: "Є дві великі області, в яких ми добилися великих успіхів. Одна - Це зміцнення наявних старих будов, які інакше довелося б зносити. Ми вже змогли зміцнити - і тим самим врятувати - кілька цінних будівель в Швайнфурте і в Хемніці. А інша область - це нові споруди. Так, нам вдалося звести незвичайний павільйон заввишки більше чотирьох метрів з вигнутих углебетонних елементів товщиною всього в чотири сантиметри. Конструкція вийшла дуже легкою, майже повітряної, можна сказати, філігранної. Побудувати подібна будівля із залізобетону було б украй складно і дорого ".
Професор Курбе отримує сьогодні чимало запитів щодо нового матеріалу, у тому числі з США та Ізраїлю, де багато залізобетонні будови знаходяться в жалюгідному стані і потребують ремонту. "Ми виходимо з того, що через 10 років зможемо приблизно 20 відсотків усього залізобетону замінити углебетоном, - говорить учений. - Спочатку це будуть, головним чином, плити та фасадні панелі, але коли переваги нового диво-матеріал проявляться в повній мірі, його стануть застосовувати все ширше і все частіше ".
