Көміртегі талшықтары мен дәстүрлі қатайтқыш материалдар: өнімділік пен қолданулардың толық салыстырмасы

Құрылыс инженериясы саласында «арматура» әрқашан құрылымдық қауіпсіздікті қамтамасыз етудің маңызды аспектісі болып келді. Ескі ғимараттарды жаңартудан бастап көпірлердің тірек қабілетін арттыруға, өнеркәсіптік зауыттарды түрлендіруден бастап табиғи апаттардан кейінгі құрылымдық жөндеуге дейінгі таңдау арматура материалдары жобаның сапасы мен пайдалану мерзімін тікелей анықтайды. Материалдық технологиялардың дамуымен қатар көміртегі талшықты композитті материалдар «жеңіл, жоғары беріктік пен ұзақ мерзімділік» қасиеттеріне ие болып, табиғи арматура материалдары болып табылатын арматура стерженьдері, болат пластиналары мен бетонға қатты бәсеке көрсетіп отыр. Бүгінгі таңда біз осы екеуін үш өлшем — өнімділік, қолдану және экономикалық тиімділік — бойынша салыстырамыз және осы «ескі мен жаңаның соғысында» кімнің жеңіп шығатынын көреміз.

I. Материалдық қасиеттер: «Ауыр тірек»-тен «жеңіл қуаттандыруға» дейін
Олардың айырмашылықтарын түсіну үшін біз олардың негізгі мәнінен бастауымыз керек. Дәстүрлі қатайтқыш материалдар негізінен "ауырлық күшіне негізделген" конструкцияға негізделген, өз салмағы мен қаттылығы арқылы сыртқы күштерге төтеп беруге тырысады. Ал көміртегі талшықты материалдар "жоғары берікті талшықтар + шайыр матриксінің" құрама құрылымын пайдаланып, "жеңіл әрі қатты" өнімдерде жаңа сапаға қол жеткізеді.

Дәстүрлі қатайтқыш материалдар: пісіп жетілген, бірақ шектеулі
Болат тектес/болат пластиналар ең классикалық күшейтпе материалдар ретінде арматура және пластиналар «көрнекті беріктік пен жетілген құрылыс техникасы» артықшылықтарын ұсынады. Оларды дәл қазіргі конструкциямен пісіру және бекіту арқылы біріктіруге болады. Бірақ олардың кемшіліктері де айтарлықтай — артық салмақ (болаттың тығыздығы ≈ 7,85 г/см³) құрылысқа қосымша жүктеме қосады; олар коррозияға бейім, ылғалды немесе қышқыл/сілтілі ортада коррозиядан қорғау қажет етеді, бұл ұзақ мерзімді жөндеу шығындарын арттырады; құрылыс кезінде алаңды кесіп алу және пісіру қажет болады, бұл жұмыстың жүргізілуіне жеткілікті кеңістік пен үлкен дауыс және шаң ластануын тудырады.

Бетон шашу : Қабырғалар мен тоннель көрпелерін бекіту үшін кеңінен қолданылады, құрылыстың қалыңдығын арттырып, тасымалдау қабілетін арттырады. Алайда, ол үлкен және ауыр (тығыздығы ≈ 2,4 г/см³), құрылыстың көлденең қимасының өлшемін біршама арттырады, бұл пайдаланылатын кеңістікті азайтуы мүмкін. Сонымен қатар, қату кезінде жиырылу трескілеріне бейім, болат тор көмегімен арматуралау қажет және құрылыс циклі ұзақ.

Көміртегі талшықты композитті материалдар: Жеңіл, бірақ берік
Көміртегі талшығымен арматуралау материалдары негізінен көміртегі талшықты мата мен көміртегі талшықты тақталарды қамтиды. Олардың негізгі артықшылықтары көміртегі талшығының тән қасиеттерінен туындайды:
Жеңіл : Тығыздығы тек 1,7-1,8 г/см³, болаттың бес бөлігіндей. Арматуралағаннан кейін құрылысқа қосымша салмақ қоспайды, ескі ғимараттар мен көпірлер сияқты жүктемеге сезімтал жағдайлар үшін ерекше қолайлы.
Жоғары беріктік : Созу беріктігі 3000МПа асып кетуі мүмкін, бұл әдеттегі болаттан 8-10 есе артық. Жұқа қабат (мысалы, 200 г/м² көміртегі талшықты мата, жалғыз 0,111 мм қалыңдығы) ғимараттың тасымалдау қабілетін едәуір арттырады.
Коррозияға тұрақтылық : Металл бөлшектерді қамтымайды, қышқылдар, сілтілер, тұз булануы және ылғалдылық сияқты қатты ортадан коррозияға тұрақты. Кезеңдік коррозияға қарсы күтім қажет емес және 50 жылдан астам қызмет ету мерзімі бар, сонымен қатар коррозияның ауыр шарттары бар жобалар үшін ерекше тиімді: жағалау аймақтары мен химиялық аймақтар.
Құрылыстың жеңілдігі : Ауыр жабдық қажет емес. Құрылыс процесі кесу, желімдеу және кептіруді қамтиды, бұл дәстүрлі болат пластина арматурасына қарағанда 3-5 есе әлдеқайда тиімді. Бұл ғимараттың бастапқы құрылымына аз зиян келтіреді, жоғары дәлдікті талап ететін жобалар үшін өте тиімді: тарихи ғимараттар мен ішкі кеңістіктер.

Доктор. Арматура көміртегі талшықты матасын таңдаңыз: неміс технологиясы мен шебер қолөнерімен жасалған өнім сапасы!

II. Өнімділік шоуы: 6 негізгі көрсеткіш жеңімпазды көрсетеді
Қасиеттерді сипаттау пайдалы болса да, көміртекті талшын материалдары мен дәстүрлі материалдар арасындағы алты негізгі өнімділік көрсеткіштерін сандық тұрғыда салыстыру айырмашылықтарды нақтырақ көрсетеді:

Көміртекті талшын материалдары беріктік, жеңілдік, коррозияға тұрақтылық және құрылыс әсер етуі жағынан дәстүрлі материалдардан асып түседі. Олардың серпімділік модулі болатқа қарағанда сәл жоғары (болатқа жақын, бірақ сәл жоғары), бірақ бұл айырмашылық көптеген бекіту жағдайларында олардың қолданылуына еш әсер етпейді. Шындығында, көміртекті талшынның "жоғары пластикалылығы" темірбетон конструкцияларымен үйлесімді жұмыс істеуге мүмкіндік береді, соның нәтижесінде жергілікті кернеу концентрациясы болмайды.

Жалғыз ескерту: Көміртегі талшықты материалдардың ығысу және сығылу беріктігі салыстырмалы төмен (сонымен қатар, олар "талшықты" материалдар болып табылады, созуға жақсы, бірақ сығылуға емес). Сондықтан, таза сығылу сценарийлерінде (мысалы, тіреу ұшын беріктендіру), басқа материалдармен (мысалы, көміртегі талшығымен орау + бетон қабықшалары) қоса пайдалану қажет. Дәл осы жерде олар дәстүрлі материалдарды "толықтырады".

III. Қолдану сценарийлері: Ең жақсы емес, тек қана ең тиімдісі
Көміртегі талшықты материалдардың көптеген артықшылықтары бар болса да, олар барлық жағдайға лайық емес. Нақты инженерлік жағдайлар негізінде әртүрлі сценарийлерде олардың өзара "үйлесімділігін" қарастырайық:

Көміртегі талшықты материалдар: Осы жағдайларда "Бірінші таңдау"
Ескі ғимараттарды беріктендіру : Мысалы, 1980 жылдары салынған кірпіш-бетонды тұрғын үйлер және аралықтың төзімділік қабілетінің төмендігі (қазіргі заманғы техника мен жиһаздардың салмағын көтере алмауы). Аралықтың төменгі жағына көміртекті талшынды мата қолдану арқылы төзімділік қабілетін 30%-50% дейін арттыруға болады, бұл қосымша қабат қалыңдығын қоспай-ақ орындалады. Құрылыс жұмыстары тұрғындардың күнделікті өміріне кедергі жасамайды (шу мен шаң болмайды).

Көпірді бекіту : Жүк көлігінің артық салмағынан жарылған жол көпірі. Көміртекті талшынды пластиналарды арқалықтың төменгі жағындағы созу аймағына қолдану арқылы күшейту жұмыстары 3 күн ішінде аяқталды (бұрынғы 15 күнге дейінгі дәстүрлі болат пластиналармен бекітумен салыстырғанда). Көпірдің салмағы 1%-дан аз орташа өсті, оның жалпы кернеулік қасиетіне әсер етпеді.
Дәуірлік/химиялық аймақ жобалары : Шэньчжэньдегі химиялық зауытта қышқыл-негіздік коррозия әсерінен жиі болат құрылымдар тат басып жатты. Көміртегі талшықты композитті тіреулерге ауысқаннан кейін 5 жыл бойы коррозияға қарсы жөндеу қажет болмады, бұл дәстүрлі болатқа қарағанда жылына шамамен 100 000 юананы үнемдеуге мүмкіндік берді.
Тарихи ғимараттарды қалпына келтіру : Пекиндегі Цинь әулетінің сарайындағы ағаш қабаттары бүлініп кетті. Құрылымды бекіту үшін болатты пайдалансақ, тарихи ғимараттың сыртқы түрі бұзылатын еді. Ағаш түсіне сәйкес боялған көміртегі талшықты мата арқылы қосымша тірек құрылысы жасалынды, бұл ғимараттың тарихи түрі сақталып, бірақ жүктеме көтеру қабілеті артты. көрінісі .

Дәстүрлі материалдар: осы жағдайларда әлі де "орнына тағы біреуін қою мүмкін емес"
Ауыр құрылымды қысу арқылы бекіту : Мысалы, ұзақ уақыт ауыр жабдықтарды тасымалдайтын үлкен зауыттардағы тіреу құрылымдары қысу мен жаншудың беріктігін арттыруды талап етеді. Бұл жерде "бетон қаптама + болттар" сияқты дәстүрлі әдістер сенімдірек болып табылады (көміртегі талшықтарын қосымша қолдану қажет және олар қысу күшін өз бетінше төзімді болмайды).
Уақытша күшейтілу жобалары : Құрылыс алаңдарындағы уақытша тіреулер үшін болаттың "қайта өңделуі" тиімдірек болып табылады (көміртегі талшықты материалдар қаттыланғаннан кейін қайта өңделуі қиын). Қысқа мерзімді пайдалануға болаттың төменгі құны да ыңғайлы.
Үлкен көлемді құрылымдық күшейту : Су қоймалары мен жерасты қабырғаларындағы жарылымдарды жөндеу үшін ерітінді бетон тікелей жарылымдарды толтырып, құрылымның қалыңдығын арттыруға болады. Көміртегі талшықты материалдар "беткейлі күшейту" үшін қолайлы және бетонның "көлемді толтыру" рөлін ауыстыра алмайды.

IV. Экономикалық талдау: Қысқа мерзімді шығындар мен ұзақ мерзімді пайдаларды теңестіру
Көптеген адамдар көміртегі талшықты материалдардың "қымбат" екеніне сенеді, бірақ шын мәнінде инженерлік экономикалық негіздеме тек сатып алу бағасын емес, сонымен қатар "тұтас өмірлік цикл құнын" ескеруі тиіс:

Бастапқы төлеу : Көміртегі талшықты мата үшін бірлік баға шамамен 200-300 юань/м², бұл болаттан (Q235 болат пластина ≈ 50 юань/м²) қымбат екенін білдіреді. Алайда көміртегі талшығын аз мөлшерде пайдалану қажет (1 м² еденді күшейту үшін тек 1-2 қабат көміртегі талшықты мата, жалпы қалыңдығы 0,3 мм-ден аспайды), ал болат үшін 5-10 мм қалың пластиналар қажет және дәнекерлеу мен коррозияға қарсы өңдеуді қамтиды (коррозияға қарсы қаптау шығындары ≈ 20 юань/м²). Нәтижесінде көміртегі талшығымен күшейтудің бастапқы құны болаттікінен тек 10%-20% қымбат, көптегендер күткенінен ә существенно төмен.
Ұзақ мерзімді құн : Көміртегі талшықты материалдар тұрғызылғаннан кейін жақсы жағдайда ұзақ уақыт бойы қажет етпейді, ал болат әр 5-10 жыл сайын коррозияға қарсы өңдеуді қажет етеді (әр жөндеу шығыны шамамен 30 юань/м²). 50 жылдық қызмет көрсету мерзімі бойынша болаттың жалпы жөндеу шығындары көміртегі талшықтың шығындарынан 15-20 есе артық болады. Теңіз жағалауындағы және химиялық аймақтар сияқты қатты коррозиялық ортада көміртегі талшықтың ұзақ мерзімді экономикалық артықшылықтары тағы да айқынырақ болады.
Жанама шығындар : Көміртегі талшықтың құрылыс мерзімі 30%-50 пайызға қысқарады %,жобаның үзілуінен болатын шығындарды азайтады (мысалы, сауда орталығын күшейту, онда ерте ашу күніне мыңдардаған юань табыс әкеледі). Сондай-ақ, құрылыс кезінде ауыр техника қажет емес, осының салдарынан алаң жалы мен жабдықтарды тасымалдау құны азаяды. Бұл жанама үнемдеулер жиі бастапқы шығындар айырмашылығын төлейді.

V. Қорытынды: "Ауыстыру" емес, "Жаңарту және толықтыру"
Толық салыстыру нәтижесінде көміртегі талшықты материалдардың дәстүрлі күшейтетін материалдарды «толық алмастыруға» арналмағанын, оның орнына дәстүрлі материалдармен салыстырғанда әлдеқайда тиімдірек, ұзақ мерзімді және жеңіл болатын «жетілдірілген шешім» екенін қорытындылауға болады.

Жобалар жеңілдікті, жоғары беріктікті және жылдам құрылысты талап еткен кезде (мысалы, ескі ғимараттар, көпірлер, жағалау жобалары) көміртегі талшықты материалдар «тиімді шешім» болып табылады. Жобалар қысуға төзімділікті, қайта өңдеуді немесе уақытша пайдалануды (мысалы, ауыр конструкциялар, уақытша тіреулер) талап еткен кезде дәстүрлі материалдар әлі де «алмастырылмайтын» болып қала береді. Жиірек екеуін бірге пайдалану ең жақсы нәтижені береді – мысалы, «көміртегі талшықты мата орамы + бетон қабықшалары» арқылы тіреу бағаналарын күшейту кезінде көміртегі талшықтың қиылу беріктігі мен бетонның қысу артықшылығын пайдалану арқылы «1+1>2» күшейту әсеріне қол жеткізеді.

Көміртегі талшықты материалдар технологиясының дамуына байланысты (мысалы, арзан көміртегі талшығының алдындағы заттарды, көміртегі талшығы мен бетонның қоспа технологиясын дамыту) болашақта инженерлік сценарийлердің көбінде рөл атқарып, қайта күшейту саласындағы өнеркәсіптің «ауыр» түрден «жоғары нәтижелі» түрге ауысуына ықпал етеді. Инженерлер мен жобаның иесі үшін әртүрлі материалдардың қасиеттерін білу және жобаның қажеттіліктеріне сәйкес «ең тиімді» шешімді таңдау — инженерлік қауіпсіздікті және экономикалық тиімділікті қамтамасыз етудің негізгі шарты болып табылады.

Сенім мен сапа үшін Dr. Reinforcement таңдаңыз!
Қытайдағы қайта күшейту материалдары саласындағы жетекші бренд ретінде Dr. Reinforcement он жылдан астам көміртегі талшықты мата өндірісін және зерттеу жұмыстарын жүргізіп келеді. Біздің өнімдер дүние жүзінде 80 ел мен аймақта сату рекордын жасады. Бізде неміс Dornier станогымен жабдықталған 8000 м² өз өндіріс орындары бар, ол әрбір көміртегі талшықты мата орамының тұрақты керілуі мен көпіршіксіз болуын қамтамасыз етеді. Біздің шебер тоқушыларымыздың он жылдан астам тәжірибесі бар, әрбір метрді ұқыпты түрде өңдеуін қамтамасыз етеді!

Жоғары беріктік, жеңіл, коррозияға тұрақты
Құрылысы жеңіл, құрылыс уақытын 30%-50% дейін қысқартады
Төменгі толық өмірлік цикл құны, ұзақ мерзімде тиімдірек

Енді сіз бізбен байланысыңыз келеді ме және техникалық шешімдер мен ұсыныстар алыңыз келеді ме? Біз инженерлер, дистрибьюторлар мен соңғы клиенттермен серіктестікке дайынбыз. Бірге адалдықпен жұмыс істейік және өзара пайдалы нәтижеге қол жеткізейік!

Сіз жобаларыңызда көміртекті талшықты күшейтетін материалдарды қолдандыңыз ба? Әлде екі материалдың арасында таңдау жасау бойынша сұрақтарыңыз бар ма? Төменге пікір қалдырудан ешіңіз, бірге талқылайық!

Байланыс ақпараты:

Эл. пошта：[email protected]

Whatsapp：86 19121157199