Fibra de carbono: el material del futuro en la construcción

El contenido del artículo

• La fibra de carbono es el material del futuro, del pasado
• Fibra de carbono en construcción
• El uso de fibra de carbono para la reparación.
• Reparación de una varilla de fibra de vidrio

El artículo proporciona información sobre la fibra de carbono, sus características, propiedades y características. Te contaremos la historia de su creación, así como hechos cognitivos de voz. Aprenderá a utilizar la fibra de carbono en la vida cotidiana y la construcción, así como a reparar el plástico por su cuenta..

Los productos fabricados con tejidos, fibras, cordones y cintas fabricados con hidrocarburos modernos compiten con éxito en todos los indicadores de rendimiento con los productos a los que estamos acostumbrados, desde el acero y el hormigón. Además, tienen decenas, ya veces cientos de veces menos de grosor y peso. ¿Cómo explicarle a una persona con puntos de vista establecidos que un lienzo impregnado con resina endurecida con un grosor de solo 3 mm es más resistente en todos los aspectos que el contrachapado técnico de 15 mm? Solo empírica y demostrativamente.

La fibra de carbono es el material del futuro, del pasado

El material fue descubierto por Thomas Edison en 1880 como parte de una investigación sobre el filamento de una lámpara incandescente. En los últimos 10 años, a sugerencia de colegas extranjeros en forma de suministros de costosos productos de fibra de carbono, los desarrolladores y fabricantes nacionales se han involucrado en la reanimación de proyectos de hidrocarburos iniciados en el período soviético en todas las áreas..

Todo el mundo sabe que el carbono tiene demanda en cualquier forma, en todas las industrias. Esta es la producción de literalmente todo lo que no está hecho de metal, vidrio, madera u hormigón. Pero su principal ventaja es que no solo puede complementar los materiales tradicionales, sino también reemplazarlos con el beneficio del hombre y la naturaleza..

Informe de video sobre la producción rusa de fibra de carbono

Fibra de carbono en construcción

Este material moderno está comenzando a tener demanda entre los reparadores y constructores. Las razones de esto radican en las propiedades de sus componentes:

1. Alta tenacidad de los hilos con los que se fabrica el lienzo..
2. Adhesión excepcional del aglutinante polimérico (adhesivo epoxi).

La combinación de estas propiedades otorga una alta eficiencia en el dispositivo de refuerzo externo de estructuras de hormigón armado, ladrillo y madera. El elemento así reforzado recibe un 65% adicional de resistencia a la flexión y un 120% de resistencia a la compresión. Suena poco probable, pero las pruebas realizadas de acuerdo con GOST, TU y SNiP confirman esto.

Pruebas de vigas reforzadas con fibra de carbono en video

Elementos de hormigón reforzado con fibra de carbono – Pruebas en vídeo

Cualquiera que vaya a construir una casa de piedra o una piscina, hacer reparaciones importantes o restauración, debería pensar en el refuerzo de carbono. Un aumento significativo de la resistencia permite reducir la masa del material base. Es decir, el lienzo soporta cargas enormes, lo principal sería algo para pegarlo..

Por lo tanto, el refuerzo compuesto aumenta la resistencia a la compresión en casi dos veces de 280 kN a 520 kN (ver video de prueba). Esto significa que el volumen del elemento de soporte (el muro de carga, la columna, el pilar) se puede reducir de forma segura en un 60–80%. Esto es de particular importancia para áreas remotas, donde la entrega de materiales de construcción pesados ​​es difícil..

La segunda aplicación principal del carbono en la construcción es la restauración de elementos de piedra portantes. Los pilares y vigas de los puentes de hormigón se restauran con refuerzo encolado. Estas son las instalaciones gubernamentales más responsables y confían en la fibra de carbono por su fiabilidad. En la construcción privada, la carga es diez veces menor, lo que significa que el fortalecimiento de los cimientos o las esquinas de las paredes será con un gran margen de seguridad. Esta es una gran alternativa a los métodos tradicionales: verter los cimientos con concreto o instalar paredes similares.

Otra propiedad útil del material compuesto es su no toxicidad e inocuidad después de la polimerización. Cuando termina, tiene una superficie brillante y no reacciona con el agua. Será interesante para cualquiera que haya decidido construir una piscina, depósito, cajón, pozo de silo, sumidero o fosa séptica de piedra. Para ello bastará con levantar los muros en medio ladrillo con una malla de mampostería y pegar por ambos lados con fibra de carbono. El material curado servirá como impermeabilizante. Su instalación es similar al dispositivo de la malla de refuerzo para aislamiento..

El costo de dicho trabajo será:

1. Lona de fibra de carbono – de 20 a 30 pies cúbicos e. por 1 m².
2. Aglutinante de polímero con endurecedor – de 3 a 5 pies cúbicos. e. por caudal por 1 m².
3. Los servicios para el refuerzo de estructuras de piedra llave en mano cuestan 125 USD en promedio en Rusia. e. por 1 m². El precio incluye cálculo, entrega, material y obra..

El uso de fibra de carbono para la reparación.

Las propiedades del lienzo para ser al principio flexible y elástico, y después de la impregnación con resina son extremadamente duraderas, pueden (¡y deben!) Usarse en la vida cotidiana. Esto se refiere principalmente a la reparación o sustitución de piezas de plástico rotas. Con este material, puede pegar casi todo, y lo que no se puede pegar por alguna razón se puede recrear usando la parte dañada como matriz..

Reparación de una varilla de fibra de vidrio

Considere reparar el mango de un martillo o hacha con una funda de fibra de carbono. La mayoría de los instrumentos de percusión semiprofesionales tienen mangos de fibra de vidrio, el mismo material que se utiliza para fabricar palos de hockey de alta calidad..

Para la reparación necesitará:

1. Herramienta: tornillo de banco, lijadora rotativa con papel de lija, abrazadera de guía, secador de pelo, cepillos.
2. Material: funda de fibra de carbono o lona, ​​adhesivo de dos componentes de alta resistencia, resina polimérica y endurecedor. La mezcla de adhesivo total necesitará unos 50 ml..
3. Equipo de protección: gafas, respirador, guantes de goma..

Procedimiento de operación:

1. Lije los bordes de la fractura con una amoladora, manteniendo el área de contacto.
2. Sujete una pieza en un tornillo de banco y coloque la segunda en la abrazadera, probando en el avión.
3. Aplique pegamento a las superficies de contacto (fractura) y conecte las dos partes con una abrazadera. Cubre la rotura con pegamento. Verifique cuidadosamente la alineación de ambas partes. Tiempo de exposición: 6-8 horas (según las instrucciones).
4. Retire la abrazadera y limpie la junta, haciendo una profundización de 1-2 mm en el cuerpo de la barra.
5. Hacer marcado. Dado que la funda se pegará en dos etapas, la capa superior se superpondrá a la inferior. Desde el eje de conexión, reserve para la primera capa – 3,5 cm, para la segunda – 6 cm en cada dirección. Corta dos piezas de la manga a la medida.
6. Haga una solución de polímero a partir de resina y endurecedor en proporciones de acuerdo con las instrucciones y aplique generosamente a la unión usando una marca más pequeña..
7. Lleve un trozo de manga al lugar de pegado y colóquelo con cuidado sobre el pegamento y apriételo con las manos..
8. Luego aplique otra capa de pegamento y comience la segunda sección (más grande) de la manga. Presiónelo de la misma manera. Sature toda el área con pegamento.
9. Cree una abrazadera temporal: coloque tiras de material elástico en ambos lados, envuelva con cinta y apriete con abrazaderas (no muy apretadas). Tiempo de exposición: 6-8 horas..
10. 1 Limpiar la junta con una amoladora y terminar a mano.
11. El producto está técnicamente listo, se puede utilizar con carga normal después de 12 horas. El producto reparado se puede pintar..

Reparación del mango de fibra de vidrio en video.

La tecnología de reparación es ofrecida por SRS (lo que significa que estamos hablando de deportes profesionales; no es difícil imaginar qué cargas puede soportar el producto después de la reparación).

Al usar fibra de carbono de esta manera, también puede arreglar cosas que antes solía reemplazar:

1. Patas de muebles.
2. Mangos de aspiradora, paraguas o cuchillo.
3. Carcasas de material doméstico y de oficina, herramientas.
4. Monturas de gafas (requiere fibra de carbono o cinta).
5. Cualquier parte no metálica de un automóvil, motocicleta o bicicleta, desde el parachoques hasta la manija de la puerta.
6. Ventana o alféizar de plástico y más.

Por supuesto, toda la gama de ventajas y capacidades del material multifuncional avanzado no se puede reflejar en un artículo. Es suficiente que un artesano del hogar sepa una cosa sobre él: para alguien que tiene en su arsenal una lona y una cinta de fibra de carbono y componentes epoxi, el problema del plástico roto no existe..