Углеродное волокно все более широко применяется в строительстве; особенно привлекают технологов такие свойства углеволокна, как малый вес и возможность объемного укрепления структуры материала. Фибра толщиной в 5-10 мкм и с волокнами различной длины оптимальна для армирования самых разных конструкций и изделий любого габарита, включая и задачи отделки. Близкий «конкурент» углеродного волокна в плане армирования – это стеклянная фибра, но сделать хрупкие стеклянные нити пластичнее у ученых вряд ли получится, а вот с карбоновыми нитями это безусловно удалось. Углерод хрупок, и добавить ему «пластики» невозможно, но зато можно поместить углеродные нити в пластичную оболочку. Композиты на базе углеволокна эффективны, и все более широко используется для усиления конструкций, работающих в условиях повышенной сейсмической опасности. Разработанные учеными Японии (лаборатория Komatsu Seiten Fabric) инновационные углеродные композиты, известные также под названиями «углеродные нити», «струнные опоры», САВКОМА Strand Rod и др., тоже получили новое для карбоновых материалов качество: термопластичность.
Углеродные струны САВКОМА
Углеродные струны САВКОМА Strand Rod – композитный материал на базе карбона; углеродные нити заключены в волоконные оболочки из нескольких видов неорганических и синтетических волокон, а также усилены термопластической смолой. Налицо самая легкая в мире система усиления конструкций, эксплуатируемых в зоне повышенных сейсмо-рисков. Струнные нити САВКОМА показали себя эффективными, они отвечают требованиям, предъявляемым к армированию сейсмических конструкций. Дополнительный плюс – легкость струнного усиления, обусловленная свойствами углеродного волокна; если сравнивать с металлом расчетного сечения, то вес термопластичного армирования меньше в 4-5 раз. Рулон термопластичного волокна длиной более 150 м под силу переносить одному человеку – весит такой рулон чуть более 12 кг.
Новости сейсмического армирования
Сейсмическое строительство постоянно ищет новые пути для повышения безопасности зданий и сооружений. В плане строительных материалов нити САВКОМА Strand Rod могут стать прорывом, единственная проблема состоит в том, что технология струнных опор пока еще очень затратна.
Японский архитектор с мировым именем Кэнго Кума в 2017 году применил термопластичные струнные нити при строительстве здания офиса Komatsu Seiren. Термопластики на базе углеродных нитей изучаются в мире уже не первый десяток лет; но, к сожалению, для широкого применения этих замечательных материалов в строительстве наука и техника «пока не созрели»: термопластичные ленты и ламинаты, тканые препреги, импрегнированные углепластики – все эти удивительные по механическим и химико-физическим качествам инновации применяются в авиа- и машиностроении, в медицине и оборонной промышленности.
В строительстве, а тем более в частном, примеров инновационных материалов на базе карбона пока что «раз-два и обчелся» - это, как правило, материалы для фибрового армирования бетона, системы внешнего армирования и усиления конструкций при ремонте и реставрации. Пока еще углеродные продукты для широкого строительства слишком дороги, и не решен целый ряд вопросов, таких как снижение трудоемкости и стоимости производства углеродно-пластичных композитов, а также и разные вопросы электромагнитной физики углерода (электроизолятор, способный «отражать волны», что в строительных изделиях и отделках совсем не требуется).
