Где применяется стеклопластиковая арматура: СТЕКЛОПЛАСТИКОВАЯ АРМАТУРА — ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Особенности стеклопластиковой арматуры

 Достоинства стеклопластиковой арматуры:

Стоит отметить, что применение стеклопластиковой арматуры в обычном бетоне не будет так же значительно влиять на массу конструкции, учитывая то, что основной вес будет давать сам бетон.

2. Низкая теплопроводность. Как известно, стеклопластик проводит через себя тепло значительно хуже, чем металл.

Это достоинство стеклопластиковой арматуры позволяет применять ее там, где необходимо сократить мостики холода, которые так замечательно создает стальная арматура.

3. Упаковка в бухтах. Для строительства частных домов это очень весомое достоинство стеклопластиковой арматуры, потому что на ее доставку к участку можно не тратиться, а, как известно, при постройке дома, особенно если строите своими руками, каждая копейка на счету. В добавок к вышесказанному можно добавить, что применение стеклопластиковой арматуры в бухтах уменьшает ее расход, так как в арматурном каркасе нахлестов практически не будет, а это так же позволит немного снизить финансовые расходы.

4. Диэлектрик. Это свойство, скорее всего, в частном строительстве не дает никаких достоинств стеклопластиковой арматуры над металлической, но о нем тоже не стоит забывать.

5. Устойчивость к химическим воздействиям. Это означает, что в кислых и других агрессивных химических средах стеклопластиковой арматуре намного комфортнее чем стальной.

В малоэтажном частном строительстве это достоинство стеклопластика, так же, как и предыдущее, практически не играет никакой роли, за исключением строительства зимой, когда в раствор или бетон добавляют различные соли, пагубно воздействующие на металл.

6. Радиопрозрачность. Это означает, что стеклопластиковая арматура не создает никаких радиопомех, в отличие от металлических контуров, создаваемых стальной арматурой.

Такое достоинство стеклопластиковой арматуры как радиопрозрачность, будет играть значительную роль только в том случае, если в стенах вашего дома много арматуры. Тогда применение стеклопластиковой арматуры уменьшит радиопомехи внутри дома.

Недостатки композитной арматуры:

Применение стеклопластиковой арматуры оправдано в некоторых случаях как в промышленном строительстве, так и в частном малоэтажном.

По поводу промышленного строительства, я думаю, говорить много не стоит, все же сайт посвящен строительству домов своими руками, поэтому давайте разберем область применения стеклопластиковой арматуры в частном малоэтажном строительстве.

   Стеклопластиковая арматура применяется в некоторых типах фундаментов, таких как ленточный – заглубленный ниже глубины промерзания, плитный фундамент.

Стоит отметить, что это касается только малоэтажного частного строения, на хорошем грунте. На плывучих грунтах будут повышенные нагрузки на излом, которые стеклопластиковая арматура может не выдержать.

    Целесообразно применение стеклопластиковой арматуры в армировании кирпичных стен, стен из блоков, очень часто можно встретить армирование стен из газосиликатных блоков стеклопластиковой арматурой.

Стеклопластиковая арматура применение в строительстве

Применение стеклопластиковой арматуры в армировании стен очень популярно среди застройщиков. Причем применяется такая арматура как элемент армирования самих стен, так и в качестве связки облицовочной стены с несущей.

   В многослойных панелях в качестве связей. Так как внутри панелей, как правило присутствует плотный утеплитель, для связки между собой бетонных частей и используется стеклопластиковая арматура.

   Оправдано применение стеклопластиковой арматуры в несущих частях элементов, подверженных повышенной коррозии, бассейнов, например.

Металлическая арматура будет подвержена коррозии при нахождении бетона в воде, а стеклопластиковая арматура лишена такого недостатка, основываясь на одном из ее достоинств.

    Также стеклопластиковая арматура широко применяется в армировании клееных деревянных балок, увеличивая их жесткость.

    Армирование асфальта, в местах повышенных нагрузок, хотя я такого еще ни разу не видел.

   Несмотря на то, что за рубежом такая арматура успешно применяется уже несколько десятилетий, все виды композитной арматуры являются довольно новым материалом на строительном рынке России. Её применение имеет большие перспективы. На сегодняшний день её можно смело применять в малоэтажном строительстве, в фундаментах различных типов, в дорожных плитах и прочих подобных конструкциях.

Область применения стеклопластиковой арматуры

Где применяется стеклопластиковая арматура

Арматура из композитных материалов – продукт новых технологий, технические характеристики которого позволяют с успехом применять его в качестве альтернативы традиционной стальной арматуре при строительстве фундаментов, морских и портовых сооружений, армировании бетонных емкостей, а также при организации дорожного полотна и настилов автодорожных мостов.

Стеклопластиковая арматура применение. Применение композитной арматуры

Армирование производственных полов

СТЕКЛОПЛАСТИКОВАЯ АРМАТУРА ДЛЯ БЕТОНА

На сегодняшний день арматура из стеклопластика (АСП) широко применяется в гражданском и промышленном строительстве.

1. низкий удельный вес АСП;

2. высокая коррозийная стойкость;

3. низкая теплопроводность композитных материалов;

4. высокая прочность АСП, в несколько раз превышающая прочность стальной арматуры;

5. диэлектричность стеклопластиковой арматуры.

Как известно, главный недостаток традиционной арматуры из низкоуглеродистой стали – это низкий показатель устойчивости к коррозии, что ограничивает ее использование при строительстве морских сооружений и конструкций, находящихся в зоне переменного уровня воды.

Применение поверхностного стеклопластикового армирования способно решить проблему долговечности морских сооружений — в таком случае бетон не подвергается воздействию агрессивной среды. Перспективы использования АСП для армирования бетонных конструкций рассмотрены во многих исследовательских работах отечественных НИИ (например, НИИЖБ, ХИСИ СибНИИЭ и т.д.), а также подтверждены многолетним опытом зарубежных стран.

СТЕКЛОПЛАСТИКОВОЕ АРМИРОВАНИЕ

Армирование конструкций стеклопластиковой арматурой бывает трех основных видов: внутренним, внешним и комбинированным.

1. Внутреннее армирование АСП.

Основная область применения – для армирования конструкций, в которых среда агрессивна к арматуре, а не к бетону, что затрудняет использование стальной арматуры.

Внутреннее неметаллическое армирование бывает:

Дискретным – армирование осуществляется стеклопластиковыми стержнями, равнозначными стальным по прочности. Дисперсным – армирование производится путем добавления в бетонную смесь рубленных стеклопластиковых волокон (фибр). В таком случае волокна распределяются в бетоне хаотично, однако при использовании специальных мер можно добиться того, что фибры будут иметь определенное направление.

2. Внешнее армирование АСП.

Основная область применения – при строительстве сооружений, где среда является агрессивной к бетону.

Внешнее армирование основано на использовании внешней листовой арматуры, создающей защитную воздухонепроницаемую и водонепроницаемую оболочку для бетона и выполняющую свою непосредственную армирующую функцию.

Внешнее армирование АСП бывает:

Сплошным – выполняется при помощи сплошного листового материала;

Дискретным – осуществляется с использованием отдельных полосок или сеток. Бетонные конструкции в стеклопластиковых оболочках изготавливаются двумя основными способами.

В первом случае оболочка из АСП наносится на предварительно высушенные бетонные элементы путем обматывания, а во втором – стеклопластиковая оболочка изготавливается заранее, а впоследствии заливается бетонной смесью.

3. Комбинированное армирование АСП.

При возведении конструкций, в которых для восприятия механических нагрузок недостаточно только внешнего армирования, дополнительно может применяться внутренняя стержневая арматура, причем она может быть как пластиковой, так и стальной.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ СТЕКЛОПЛАСТИКОВОЙ АРМАТУРЫ 

Применение АСП целесообразно только в предварительно напряженных конструкциях, так как модуль деформации стеклопластиковых стержней в несколько раз меньше (в 4-5 раз), чем металлических. В случаях с арматурой из стеклопластика чаще всего применяются три основных способа предварительного напряжения бетонных конструкций:

• Натяжение на упоры.

Данный способ предполагает вытягивание арматуры на нужную величину при помощи специальных приспособлений с последующим бетонированием и термовлажностной обработкой бетона для более быстрого отвердения.

• Натяжение на бетон.

При натяжении стеклопластиковой арматуры на бетон в последнем проделываются специальные каналы для прокладки АСП. Натяжение арматуры осуществляется при помощи гидравлических домкратов. Для закрепления арматуры в каналы инъецируется петролатум.

• Непрерывная навивка.

Данный способ, который, к слову сказать, не нашел широкого применения в современном строительстве, заключается в навивке на бетонное изделие гибких стержней или лент из стеклопластика.

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУР НА ПРОЧНОСТЬ СТЕКЛОПЛАСТИКОВОЙ АРМАТУРЫ

Показатель прочности АСП изменяется пропорционально изменению температуры:

• При понижении температуры до -40 градусов по Цельсию прочность стеклопластиковой арматуры увеличивает приблизительно на 40%
• При увеличении температуры свыше +20 градусов по Цельсию (вплоть до +300) прочность АСП постепенно уменьшается на 60%.

Изменение характеристик прочности АСП, происходящие вследствие колебания температур в пределах -40…+300 градусов Цельсия, являются обратимыми.

СТЕКЛОПЛАСТИКОВАЯ АРМАТУРА И РЕМОНТ ЖКБ 

Традиционно для восстановления ЖБ конструкций используются достаточно трудоемкие и затратные методы, зачастую требующие остановки производства. В сравнении с ними, внешнее стеклопластиковое армирование отличается не только повышенной коррозийной стойкостью и высокой прочностью, но и малыми сроками ремонтных работ. Именно эти показатели обуславливают рациональность применения ПАК для восстановления и усиления несущих элементов ЖБ сооружений.

В завершении стоит отметить, что использование стеклопластиковой арматуры, благодаря ее высокой коррозийной стойкости, не только существенно продлевает срок эксплуатации бетонных конструкций, но и практически ликвидирует затраты на капитальные ремонты сооружений.

Виды композитной арматуры 

Разработка и внедрение композитной арматуры решает многие проблемы строительства. Позволяет снизить металлоемкость строительства, уменьшить вес строительных конструкций, соответственно снизить себестоимость строительства. В зависимости от того, какой тип волокон используется для производства, арматуру разделяют на виды: 

— арматура стеклопластиковая (АСП). В основе которой стекловолокно пропитанное смолами термореактивными. Арматура стеклопластиковая (АСП) обладает малым удельным весом и при этом обладает высокими прочностными характеристиками при растяжении. Она не подвержена коррозии и не вступает в химические реакции в кислотной и щелочных средах.

— арматура базальтопластиковая (АБП). В её основе базальтовое (каменное) волокно пропитанное связующим из термореактивных смол. Арматура базальтовая обладает почти теми же характеристиками, что и стеклопластиковая. Отличительной особенностью базальтовой арматуры является то, что она более устойчива к агрессивному воздействию кислотных и щелочных сред. Термостойкость арматуры базальтовой такая же, как и стеклопластиковой. Не зависимо от того, что волокно базальтовое материал огнестойкий, полимерное связующее, которым он пропитан при температуре свыше 160 градусов начинает разлагаться.

— арматура углепластиковая (АУП). Изготавливается из углеводородных волокон. Арматура углепластиковая в настоящее время в строительстве используется мало. Для того, чтобы упорядочить производство арматуры композитной разработан ГОСТ 31938-2012 “Арматура композитная полимерная”. Арматура изготавливается в виде прутков диаметрами от 4 до 32 мм. При изготовлении арматуры композитной ее поверхности покрывают песком или по всей длине формируются ребра в виде навитой спирали, которые обеспечивают надежное соединение с бетоном. Чем отличается арматура композитная от стальной?

— Композитная арматура в 4 – 5 раз легче арматуры из стали, что значительно сокращает транспортные расходы.

— Предел прочности арматуры композитной арматуры при растяжении составляет 1200 – 1300 МПа. У арматуры стальной он 390 МПа.

— Композитная арматура не пропускает тепло. При армировании ограждающих конструкций стен и покрытий мостики холода не образуются.

— Композитная арматура не взаимодействует с кислотными и щелочными средами, что позволяет использовать арматуру композитную в гидротехническом, дорожном строительстве, строительстве объектов химической промышленности.

— Композитная арматура является хорошим диэлектриком и кроме того не взаимодействует с магнитными полями, что открывает перспективу использования арматуры композитной для проектирования и строительства специальных сооружений.

— Долговечность. Композитная арматура не подвержена коррозии и не разлагается под воздействием кислотных и щелочных сред.

Безусловно, существует ряд ограничений для проектирования конструкций армированных композитной арматуры.

— Не свариваемость, что существенно ограничивает её использование, особенно в сборных железобетонных конструкциях. 

— Большое линейное удлинение при растяжении, что ограничивает применение композитной арматуры без предварительного напряжения в несущих конструкциях.

— Низкий предел огнестойкости обусловленный применением полимерного связующего в составе композитной арматуры.

Эти характеристики в совокупности с низкой стоимостью делают привлекательным использование арматуры композитной с инженерной, а так же с экономической точек зрения.

Применение композитной арматуры в конструкциях и изделиях из бетона, методы их расчета регламентированы в СНиП 52-01-2003 “Бетонные и железобетонные конструкции”. Арматура композитная используется для строительства и гражданских и промышленных объектов. Наиболее активно она используется в строительстве малоэтажных зданий и коттеджей при армировании фундаментов, стен, колонн, бетонных оснований и покрытий. При строительстве дорог сетками из композитной арматуры укрепляют откосы и основания дорог. Эффективно использование композитной арматуры для производства берегоукрепительных работ и строительства гидротехнических сооружений.

Композитная арматура. Стекло прочнее металла?

В истории человечества технологии производства строительных материалов никогда не стояли на месте, различными темпами двигаясь вперёд, отвечая на потребности растущего населения. В приоритете всегда ставилась быстрота изготовления и монтажа изделий, долговечность, а также уменьшение их стоимости путём использования более дешёвых ресурсов. Исключением не стало изобретение и применение композитной арматуры. Когда в далёких шестидесятых годах двадцатого века первые образцы этого уникального строительного материала поступили на стройку, немногие верили, что пришла замена, казавшейся тогда незыблемой традиционной стальной арматуре. Но как показало время, их сомнения не подтвердились. Композитная арматура заняла достойную нишу и широко используется в наши дни во всём мире. Основной компонент этой арматуры – стеклоровинг, который представляет собой прядь белого цвета, состоящую из некрученых нитей стекловолокна. Эти нити связанны между собой полимером на основе эпоксидной смолы.

Для удобства доставки арматуру скручивают в бухту, длина которой может зависеть от пожеланий заказчика. Композитная арматура устойчива к деформации и достаточно гибкая, что позволяет ей при разматывании бухты выпрямляться, как пружина, и за недолгое время принять свой первоначальный вид. Композитная арматура имеет несомненное преимущество над своим металлическим аналогом.  Композитная арматура не знакома с коррозией, электропроводностью и усталостью металлов, её вес меньше примерно в 5 раз, что при компактных размерах не создаёт лишних хлопот при транспортировке и погрузочно-разгрузочных работах. При испытаниях на разрыв она обошла на прочность многие классы стальной арматуры. Среди других достоинств этой арматуры следует выделить её кислостойкость и защиту от воздействия морской воды, практически полное отсутствие теплопроводности, радиопрозрачность. Композитная арматура не теряет своих свойств при сверхнизких или сверхвысоких температур (их диапазон колеблется от -70 до +90 градусов по Цельсию), а также под воздействием электромагнитных полей. Конструкции, построенные с её помощью, служат в среднем 70 лет, что в два раза выше, чем при использовании стальной арматуры.

Композитная арматура используется повсеместно при строительстве различных сооружений. Благодаря износостойким качествам и защите от едких жидкостей, ей отдают предпочтение при возведении морских и береговых сооружений, в некоторых компонентах химической инфраструктуры, дабы снизить вероятность утечки вредных веществ. С годами она всё больше находит своё применение при восстановительных и ремонтных работах, в дорожном и железнодорожном строительстве, при возведении мостов, домов, узлов канализации и водоканала. Со временем этот список только удлиняется, так как композитная арматура находит всё новые области своего применения.

В наши дни технология производства композитной арматуры настолько высока, что позволило не только существенно снизить затраты на её изготовление, но и превзойти по дешевизне металлического аналога. Поэтому многие заказчики, уже оценившие преимущества этого материала, оставляют только положительные отзывы, что, несомненно, ведёт к ещё большему наращиванию использования именно этого вида арматуры в различных областях промышленного и гражданского строительства.

Можно ли использовать арматуру из стекловолокна в бетоне?

Можно ли использовать арматуру из стекловолокна в бетоне? Эта статья даст вам подробное введение в железобетон, армированный стекловолокном, с характеристиками и применением комбинации армированных стекловолокном стержней и бетона!

Армированный бетон из стекловолокна

Использование армирования стекловолокном в бетоне Это инженерный материал, и характеристики бетона, армированного стекловолокном, зависят от структуры композита. Характеристики GFRC зависят от бетона и щелочестойких волокон, используемых для его изготовления. Стекловолоконная арматура, состоящая из тех же ингредиентов, что и для производства бетона, добавляется в бетон. GFRCs состоят из небольших, дискретных волокон, которые последовательно ориентированы в виде распространения и случайным образом. Первоначально использование стекловолокна в бетоне было под угрозой из-за их щелочности, что затрудняло повторное существование коррозии. Использование щелочестойкого стекловолокна решает эту проблему. Можно ли использовать арматуру из стекловолокна в бетоне? Это был бы отличный выбор!

Можно ли использовать арматуру из стекловолокна в бетоне? Арматура из стекловолокна лучше, чем арматура в бетоне? С середины 1980-х годов сталь, армированная стекловолокном (FRP), все чаще используется в качестве нового материала в гражданском строительстве. В 1998 году компания Alsayed провела сравнительные испытания на изгиб 3 групп образцов бетона, армированного стекловолокном (GFRP), и 1 группы образцов железобетонных балок. Результаты испытаний показали, что конструкционные свойства железобетонных балок, армированных стекловолокном (GFRP), во многих отношениях аналогичны обычным железобетонным балкам. Соединенные Штаты, Германия, Япония и другие страны провели множество исследований по использованию стержней из стекловолокна с отличными характеристиками для замены стальных стержней и предварительно напряженных стальных стержней в бетонных конструкциях и сформировали комплект проектной и строительной документации. .

Материал, армированный стекловолокном, представляет собой новый тип материала, состоящий из смолы и стекловолокна, обладающий такими преимуществами, как высокая прочность, долговечность и легкий вес. Среди них стержень из армированной стекловолокном смолы является новым и превосходным материалом-заменителем стального стержня. Благодаря своим необычным структурным и композиционным свойствам по сравнению со старым бетоном арматура из стекловолокна является универсальным конструкционным инструментом, доступным для архитекторов и инженеров. один. Кроме того, в процессе формования ребер, армированных стекловолокном (gfrp), высокопрочные волокнистые нити пропитываются специальной матрицей из эпоксидной смолы, нагреваются и отверждаются в устройстве для высокоскоростной полимеризации, объединяющем фотоэлектричество и тепло, а затем втягиваются в непрерывное пултрузионное формование. Таким образом, ребра, армированные стекловолокном (GFRP), также обладают следующими свойствами:
(1) Высокая прочность, прочность на растяжение композитного материала из стекловолокна близка к прочности высокопрочной стали.
(2) Коррозионная стойкость, срок службы композитных стержней из стекловолокна в два раза больше, чем у стальных стержней.
(3) Модуль упругости при растяжении композитных стержней из стекловолокна находится между обычной и высокопрочной сталью.
(4) Предел выносливости композитной арматуры из стекловолокна относительно высок, примерно от 70% до 80% прочности при статической нагрузке, и перед разрушением имеются очевидные признаки деформации.
(5) Насыпная плотность легкая, всего 1/4 стального стержня, что способствует транспортировке и установке стержней из стекловолокна.
(6) Хорошая стойкость к ионам хлора и другим видам химической коррозии.
(7) Имеет отличное сопротивление ползучести.
(8) Плохая термическая стабильность.
Из приведенных выше данных видно, что его комплексный показатель удельной прочности и удельного модуля относительно высок (между обычной сталью и высокопрочной сталью).

Для чего можно использовать арматуру из стекловолокна? Армированные стекловолокном стержни в основном используются для армирования предварительно напряженных бетонных конструкций с антикоррозийными требованиями в морской технике, химической промышленности, строительстве, мостах и ​​т. д., и эффект является идеальным. Замените традиционные стальные стержни в определенных местах.

Арматура из стеклопластика

Вот и все Можно ли использовать арматуру из стекловолокна в бетоне? Если вы хотите узнать больше о том, какого сорта арматура из стеклопластика? Арматура из стекловолокна дороже? Какова стоимость за кг арматуры GFRP? Добро пожаловать, чтобы связаться с нами!

Поделиться этой статьей：

Армирующие волокна — Vectorply

Введение

Стекловолокно: Е-стекло

Е-стекло («электрическое» стекло) на сегодняшний день является наиболее используемым волокном в армированных пластиковых композитах. Во многих отраслях промышленности он составляет более 90% используемого армирования. Его основные преимущества:

• Низкая стоимость
• Высокая прочность
• Малый вес (относительно стали)
• Высокая химическая стойкость

Основные недостатки:

• Низкий модуль (относительно других армирующих волокон)
• Низкая усталостная прочность (по сравнению с углеродными волокнами)
• Большой вес (по сравнению с другими армирующими волокнами)
• Высокая абразивность при механической обработке
• Склонность к коррозии под напряжением

Из-за его широкого использования преимущества имеют тенденцию перевешивать недостатки. Почти все стекловолокна продаются в виде прядей сгруппированных волокон или ровингов, связанных с определенным выходом. Урожайность — это количество ярдов ровинга на фунт. Метрической единицей измерения является TEX, который представляет собой вес в граммах на километр (1000 метров). Уравнение для преобразования между TEX и доходностью (YPP):

Для армирующих тканей, соединенных стежками, типичные размеры используемых ровингов варьируются от 1800 до 113 (от 276 до 4390 TEX). Некоторые распространенные значения выхода стекла и диаметры нитей приведены в таблице ниже:

4400	113	24, 94, Т
2400	206	17, 67, МН
1100	450	17, 67, МН
735	675	13, 51, К
276	1800	13, 51, К

Диаметр отдельных нитей может быть важен, поскольку он представляет собой отношение площади поверхности волокна к его объему. Меньшие диаметры нитей обеспечивают более высокое отношение площади поверхности к объему, что означает, что у смолы больше площади для связывания. В некоторых случаях филаменты меньшего размера могут давать несколько лучшие свойства.

Стекловолокно: стекло E-CR

Стекло E-CR («электрическое» стекло, устойчивое к коррозии) представляет собой разновидность стекловолокна E, которое более устойчиво к разложению в сильнокислых средах. Основное различие между стеклом E и E-CR заключается в исключении оксида бора (B2O3) из базовой рецептуры. Это отличие привело к тому, что свинцовое стекло E-CR обычно называют «стеклом, не содержащим бора», и его можно найти во многих применениях, связанных с коррозией композитов, таких как трубы, отверждаемые на месте (CIPP), а также резервуары и трубы для хранения химикатов.

Стекловолокно: S-стекло

S-стекло (высокопрочное стекло) — это улучшенное стекловолокно, предназначенное для использования в приложениях с более высокими структурными требованиями. Он имеет значительно более высокую прочность и умеренно более высокую жесткость, чем стандартное волокно из Е-стекла. Плотность S-стекла немного ниже, чем у Е-стекла (2,49 г/см против 2,54 г/см), следовательно, можно ожидать, что ламинат будет на 20-35% легче, чем эквивалент из волокна Е-стекла. Стекло S-2 (а теперь и S-1) — это коммерческая версия стекла S, изготовленная с менее строгими невоенными спецификациями, но по своим свойствам она аналогична. Существуют и другие варианты высокопрочного стекловолокна, такие как базальтовое (также известное как R-стекло), которые также пытаются получить эквивалентные свойства S-стекла по более низкой цене.

Арамид

Арамидные волокна представляют собой высококристаллический ароматический полиамид, производимый экструдированием кислого раствора запатентованного прекурсора. Арамидные волокна имеют очень низкую плотность и высокую удельную прочность на растяжение по сравнению с общедоступными армирующими волокнами. Они наиболее известны своим использованием в пуленепробиваемых жилетах, штанах для бензопилы, защитных перчатках и других устройствах, где требуется устойчивость к порезам и устойчивость к повреждениям. Основные преимущества арамидных волокон:

• Легкий вес
• Высокая ударопрочность
• Высокая прочность на растяжение
• Умеренно высокий модуль упругости при растяжении (средний между E-стеклом и HS-углеродом)
• Отличное гашение вибрации
• Низкое (отрицательное) продольное тепловое расширение

Основными недостатками арамида являются:

• Очень низкая прочность на сжатие
• Восприимчивость к УФ-излучению
• Трудно обрабатывать
• Высокое влагопоглощение
• Очень высокое поперечное тепловое расширение

Арамидные волокна часто используются в сочетании с другими типами волокон. Это позволяет конструктору использовать их уникальные свойства и малый вес, избегая при этом недостатков. Арамидные волокна продаются в некрученых жгутах по денье (г/9000 м), что связано с пределом текучести или текс следующими уравнениями: аэрокосмической, спортивной, морской и инфраструктурной за последние несколько десятилетий. Сочетание отличной жесткости, прочности, сопротивления усталости и легкого веса делает его идеальным армирующим волокном для высокоэффективных композитов.

    

Свойства

По сравнению со всеми другими коммерчески доступными армирующими волокнами, углеродное волокно обеспечивает самый высокий удельный модуль и удельную прочность (модуль и/или прочность, деленные на плотность волокна), а также самый широкий диапазон этих свойств.

Другие свойства, такие как высокая усталостная прочность, тепло- и электропроводность, а также низкое тепловое расширение, позволяют использовать углеродное волокно там, где стандартное E-стекло или арамиды не могут быть использованы. Многоосное армирование, такое как VectorUltra™, позволяет адаптировать эти уникальные свойства к конкретным потребностям любого применения.

Типы углеродного волокна на основе ПАН

На основе ПАН: Наиболее широко доступный и используемый тип углеродного волокна производится из волокна-предшественника полиакрилонитрила (ПАН) специального состава. Углеродное волокно PAN обычно классифицируется по трем различным группам в зависимости от модуля:

*Примечание: модуль, прочность и удлинение стержня углеродного волокна являются идеальными значениями, полученными в результате испытаний пропитанной нити, и могут не применяться непосредственно к соответствующей ткани. /композитные свойства из-за смещения волокон, совместимости со смолой и повреждения во время обработки.

Углеродное волокно со стандартным модулем (SM) или высокой прочностью (HS) является наиболее широко используемым и экономичным волокном для промышленных применений, таких как судостроение, ветроэнергетика и транспорт. Этот тип волокна получил свое название от первых лет существования углеродного волокна, когда прочность на растяжение значительно снизилась при увеличении модуля. За это время прочность на растяжение стандартного модульного волокна достигла максимума около 500 тысяч фунтов на квадратный дюйм (3450 МПа), тогда как высокомодульные волокна были намного ниже, около 275 тысяч фунтов на квадратный дюйм (189 МПа). 0 МПа). Углеродные волокна HS по-прежнему имеют одни из самых высоких значений прочности среди всех армирующих волокон промышленного класса, а также модуль примерно в 3 раза выше, чем у стандартного E-стекла. Относительно высокое удлинение до разрыва (1,5-2,0% идеального волокна) углеродных волокон HS также позволяет использовать их в высокодинамичных приложениях, таких как корпуса яхт, мячи для софтбола и кожухи лопастей реактивных двигателей.

Волокна с промежуточным модулем (IM) были разработаны для высокопроизводительных аэрокосмических приложений, которые требовали более высокой прочности и модуля, чем стандартные углеродные волокна HS. Несмотря на то, что углеродные волокна IM по-прежнему используются в основном в аэрокосмической отрасли, они также используются в высокопроизводительных сосудах высокого давления, лонжеронах парусных лодок и других промышленных применениях, где производительность перевешивает цену.

Высокомодульные (HM) волокна обычно используются в высококачественных спортивных товарах и космических конструкциях, где высокая жесткость и низкое или нулевое тепловое расширение обеспечивают оптимальный вес и характеристики. Как правило, по мере увеличения модуля прочность снижается из-за повышенной кристаллизации волокна. За прошедшие годы были сделаны разработки для увеличения прочности волокон из ТМ, снижения их хрупкости (идеальное удлинение волокна до разрыва все еще составляет около 0,5-1,4%) и увеличения их использования. По мере увеличения модуля растет и цена, что делает HM-волокна самыми дорогими и наименее производимыми углеродными волокнами на основе PAN. Углеродные волокна IM и HM меньше в диаметре, чем волокна HS (5 мкм и 7 мкм соответственно), что обеспечивает более тонкий выход или значение TEX для того же размера жгута.

Размер жгута

Количество нитей на пряжу из углеродного волокна обозначается как размер его жгута. Размер жгута обычно указывается в единицах «К» или тысячах нитей. Стандартные размеры жгута варьируются от 1К (1000 нитей) до 48К (48000 нитей) и иногда выше. В большинстве аэрокосмических приложений используются небольшие жгуты углерода, такие как 3K и 6K, в то время как в более промышленных приложениях используются жгуты 12K, 24K и 48K.