MOSKWA, 30 jun — RIA novosti, Anna Урманцева. W ostatnim czasie coraz większa liczba masywnych budynków i innych budowli naprawiany za pomocą kompozytów. Trudno sobie wyobrazić, jak można wzmocnić ogromny most “szmatką”, która umieszczona jest na uszkodzone miejsce. Jednak, jak mówią twórcy, konstrukcja, wzmocniona węglowej szmatką, okazuje się w sześć-siedem razy mocniejszy od stali. Ponadto, odbywa się taka naprawa bez angażowania dużych maszyn budowlanych i wykwalifikowanej siły roboczej — przecież nakleić углеродною taśmę na powierzchnię może praktycznie każdy. A dalej już technologie robią swoje: materiał impregnowany spoiwem i zamienia się w twardy plastik. W przeciwieństwie do stali, tworzyw sztucznych nie rdzewieje, a to sprawia, że naprawa trwałe. Jak odbywa się taka metamorfoza? Rosyjscy fizycy “uplótłszy koronę” z nanorurek kosmicznie trwałe материалИзвестно, że wytrzymałość mechaniczna ciał stałych określa się siłą межатомной związku tej substancji. Dla ciała stałego wytrzymałość mechaniczna i twardość są proporcjonalne. Dlatego tak cenimy diamenty — najbardziej substancje stałe ziemskiego pochodzenia, w których występują silne wiązania międzyatomowe “węgiel — węgiel”. Takie połączenia są w graficie, ale posiada warstwową strukturę. Wewnątrz jego warstw — silne powiązania “węgiel — węgiel, a między warstwami wiązania międzyatomowe “węgiel — węgiel” słabe, nazywają je вандерваальсовыми. Jednak można inaczej zorganizować łuski grafitu: na tej zasadzie zbudowane są wszystkie eksperymenty z углеродными włóknami.
W trakcie takich eksperymentów było znaleźć sposób, aby uzyskać полиакрилонитрила — kauczuku syntetycznego. Następnie полиакрилонитрил utleniają — to wieloetapowy obróbka cieplna włókna po 200-300°c w powietrzu. Potem dzieje się карбонизация — edukacja grafitu struktur podczas obróbki cieplnej w temperaturze 300 — 1500°C, a także графитация — obróbka cieplna włókna przy 2000-3000°c, w atmosferze obojętnej.
Zazwyczaj, taśmy węglowe dla systemu zewnętrznego zbrojenia są tkane z włókien węglowych, zawierający 12 tysięcy druciki, czyli elementarnych włókien. Włókna te są 100 razy cieńsze niż ludzki włos: średnica każdej od około czterech do ośmiu mikronów. Są one wykształcone głównie atomami węgla (92-99%), które są połączone w mikroskopijne kryształy, ustawionych równolegle do siebie. Właśnie to wyrównanie nadaje włókno większą wytrzymałość na rozciąganie.
Dalej — trzeba wybrać się na “klej”, a dokładniej – epoksydowa spoiwa. Na przykład, do “lekkich” tkanek wygodne w użyciu низковязкие spoiwa, które pozwalają bez problemu przeprowadzić impregnację wypełniacz. W przypadku “ciężkich” tkanek — высоковязкие, tiksotropowa spoiwa, które mogą utrzymać wypełniacz na pionowych elementach budynków. Jeśli chcesz wykonać remont budowli w gorącym klimacie lub pod wpływem promieni słonecznych, są wiążące się z większą serwisowej temperaturą. Wszystko to jest dobierana w zależności od zadania: co i gdzie trzeba naprawiać.
Po prostu rozwałkować бабину z tkaniny i nałożyć “klej”.
Dalej następuje proces polimeryzacji. To połączenie włókna węglowego i cząsteczek żywicy epoksydowej. W procesie formowania wyrobów z kompozytów występują zmiany ich struktury i właściwości, które wynikają twardnieniu materiału.
W Rosji w tej chwili z pomocą tej technologii odnowiony ponad 1000 budynków i budowli. Tak, za pośrednictwem systemu zewnętrznego zbrojenia углеродными taśmy zostały wzmocnione ceglane łukowe stropy Obudowy Nr 1 Moskiewskiego Kremla, gdzie znajduje się rezydencja głowy państwa. Jesienią tego samego technologią zostały wzmocnione belki mostu przez rzekę Strażnicza na 24 kilometrze drogowej trasy Wyborg — Komsomołu-Svetlogorsk. Również углеродными taśmy zostały wzmocnione konstrukcje nośne Wielkiego moskiewskiego państwowego cyrku na ulicy Poparło, budynek pompowni “Колочь” (JSC “Мосводоканал”), konstrukcji petrochemicznego produkcji SP. z o. o. “Tobolska-Нефтехим” (PAO “Ciboure Holding”), a w Republice Baszkirii odzyskał 12 mostów samochodów.
Według badań laboratoryjnych, trwałość takiej naprawy może wynieść 50 lat.