Новости

Композитные материалы заменяют металл

1 ноября вице-премьер РФ Виталий Мутко сообщил, что впервые в мире в нашей стране рассчитан индекс качества городской среды. Результаты измерений опубликованы на сайте Минстроя РФ. Методика определения качества городской среды включает в себя оценку по 36 индикаторам, среди которых благоустройство, состояние общественного транспорта, безопасность дорог и общественных пространств, состояние объектов социальной сферы, жилья и другие показатели.

Доля городов с благоприятной городской средой станет базовым значением, от которого будет рассчитываться рост, заданный Национальным проектом "Жилье и городская среда". Согласно его целевым индикаторам, к 2024 году индекс качества городской среды необходимо повысить на 30 процентов, а количество городов с неблагоприятной средой - сократить вдвое.

Элементы будущего

Не последнюю роль в создании благоприятной среды городов играют и материалы, которые используются в строительстве, ЖКХ и городском хозяйстве. Энергоэффективные стекла и современные материалы для утепления фасадов зданий, базальтовая арматура, экономичное светодиодное освещение, - все это не только обеспечивает прочность и долговечность зданий, сооружений и конструкций, но и позволяет экономить средства бюджетов разных уровней.

Целую линейку современных материалов выпускает компания "Нанотехнологический центр композитов" ("НЦК"), которая входит в инвестиционную сеть Фонда инфраструктурных и образовательных программ Группы РОСНАНО. Недавно она получила заказ от столицы Чеченской Республики города Грозного на несколько километров перильных ограждений для применения в городском хозяйстве - на автотрассах, мостах, на предприятиях с химически агрессивной средой и т.п.

Прочный, коррозионностойкий, диэлектрический и радиопрозрачный профиль производят из стекловолокна и специальных смол, он может быть окрашен "в массе" в любой цвет, выбранный заказчиком. Он легок, удобен в монтаже и ремонте, а срок его службы достигает 50 лет. За счет значительного увеличения межремонтных сроков, минимальных расходов на эксплуатацию и простоты ремонта его приобретение оказывается экономически более выгодными, чем покупка обычного металлического ограждения.

Еще один продукт "НЦК" - система внешнего армирования CarbonWrap - предназначена для усиления железобетонных конструкций. "Она уже применена на тысячах объектов: при ремонте мостов и путепроводов, зданий аэровокзалов, парковок, жилых и производственных зданий. Система используется на объектах компаний МОЭК, "Мосводоканал" (например, для усиления конструкций зданий Люберецких очистных сооружений), с ее помощью отремонтировали Ростокинский путепровод в Москве", - рассказал директор "НЦК" Алексей Раннев.

Опыт применения систем внешнего армирования показывает, что эта технология позволяет проводить работы в сжатые сроки, при этом их стоимость в среднем на 15-20 процентов меньше, чем при использовании традиционных методов ремонта или усиления.

Признание друзей

Системы внешнего армирования по достоинству оценили и в Республике Беларусь, где их применяют для ремонта мостовых конструкций. Так, с использованием углепластиковых ламелей и углеродных тканей были отремонтированы путепроводы над железнодорожной станцией Барановичи-Полесские в Брестской области и на Западном обходе города Бреста.

На путепроводе возникли дефекты бетона балок и сверхнормативные прогибы из-за коррозии арматуры. Тогда и было принято решение об усилении пролетных конструкций специальными ламелями CarbonWrap Lamel T, предназначенными для использования на особо ответственных конструкциях. Работы провело государственное предприятие "БелдорНИИ". Испытания после реконструкции выявили полное соответствие показателей усиленных пролетных конструкций путепровода требованиям проекта.

На путепроводе на Западном обходе города Бреста, проходящем над железнодорожными путями, также были выявлены значительные дефекты - трещины на пролетах средней части моста, возникшие в результате нарушения технологии заливки и снятия опалубки. Объект был усилен с применением композитов НЦК. Для заказчика особенно ценным было то, что все работы проводились без остановки движения железнодорожных составов.

Системы внешнего армирования CarbonWrap были также успешно применены для усиления железобетонных конструкций торгово-развлекательного центра в городе Алматы Республики Казахстан. ТРЦ "Алмалы" - уникальный подземный объект, расположенный в самом центре, рядом с администрацией города. Его реконструкция должна была учесть возможные сейсмические воздействия. Система внешнего армирования CarbonWrap позволила отказаться от привлечения тяжелой техники и проведения сварочных работ. Притом усиление конструкции не увеличило нагрузку на здание и не изменило его интерьер.

Системы внешнего армирования CarbonWrap были успешно применены и на ряде других объектов в Республике Казахстан, в том числе для усиления конструкций строящегося жилого дома в городе Уральске.

"Сегодня широко востребован и новый вид нашей продукции - композитные защитные футляры для газопроводов, - рассказывает руководитель департамента продаж компании "НЦК" Евгений Рафаилов. - Они применяются там, где газопроводы проходят под автотрассами. У них целый ряд преимуществ перед традиционными металлическими футлярами - они легче, долговечнее (будут служить до 50 лет), им не требуются сварка и электрохимзащита, что важно для безопасности работ".

От столицы до Арктики

Углеродные ленты CarbonWrap Tape производства "НЦК" были применены и при реконструкции одного из производственных цехов филиала компании "Гознак" в Москве. Это потребовалось в связи с установкой нового оборудования.

"Нагрузка на перекрытие выросла значительно, вес установленной машины составил более 45 тонн. Для решения такой задачи требовалось надежное современное решение, способное также воспринимать и динамическую нагрузку, возникающую при работе оборудования", - пояснил начальник отдела капитального строительства филиала компании "Гознак" Александр Акимов.

Применение системы внешнего армирования CarbonWrap позволило провести работы без привлечения тяжелой техники и сварки и не увеличило нагрузку на здание.

Современные композитные материалы могут успешно применяться в разных климатических условиях, при сейсмоактивности, при больших перепадах температур и других внешних воздействиях. Совместно с Институтом мерзлотоведения им. П.И. Мельникова Сибирского отделения РАН "НЦК" провел испытания, доказывающие эффективность использования композитных материалов в условиях Крайнего Севера.

Все инфраструктурные и жилые объекты города Якутска строятся в условиях вечной мерзлоты, при этом летние температуры в Центральной Якутии нередко превышают плюс 30°С. В столь жестких климатических условиях подземная часть со временем нуждается в усилении, которое проводится традиционными способами - металлическими обоймами. Применение композитных материалов на основе углеродных волокон позволило бы сократить сроки проведения реконструкции, продлить службу конструкций, значительно сократить стоимость работ, повысить их безопасность.

На совещании в управлении архитектуры и градостроительной политики окружной администрации Якутска, в котором участвовали специалисты "НЦК", решено до конца 2019 года определить объект для пилотного внедрения системы CarbonWrap. Предполагается, что это будет одно из городских учебных заведений.

Дом не подведет

До недавнего времени углеволоконные системы внешнего армирования были востребованы при ремонте и восстановлении железобетонных конструкций крупных промышленных и гидротехнических объектов, объектов городской инфраструктуры, путепроводов. Но сейчас заметную долю в применении инновационного материала стало занимать и гражданское строительство. Они все чаще применяются и при ремонте частных домов и коттеджей. Их отличает относительно простой монтаж и привлекательность внешнего вида по сравнению с традиционным способом усиления несущих конструкций металлом.

"Мне нужно было остановить образование трещин в стенах небольшой комнаты, сохранив при этом ее размеры, - рассказывает владелец коттеджа в подмосковном поселке Рыбушкино Павел Михайлов. - Металлический швеллер или балка утяжелили бы конструкцию, да и места заняли бы много. Ничего удобнее углеволокна для решения этой задачи я не нашел".

Углеродные ленты и сетки также решают проблемы недостатка и коррозии арматуры, низкой прочности бетона, разрушения железобетонных конструкций из-за длительного воздействия природных факторов и агрессивных сред в процессе эксплуатации. Углеволокном можно эффективно усилить и железобетонный фундамент здания при его надстройке. При этом сокращаются сроки проведения ремонта, а стоимость работ в среднем на 20-40 процентов ниже, чем при использовании традиционных методов. Так что сфера применения современных нанокомпозитных материалов все время расширяется и находит все больше сторонников.

"В жилищном строительстве могут также применяться композитные профили в качестве несущих балок перекрытий, - говорит Евгений Рафаилов. - Этот вид продукции тоже вызывает большой интерес и на строительных выставках, в которых мы участвуем, и на семинарах для специалистов, которые проводим в регионах, как правило, на базе строительных вузов. Впрочем, любой человек может познакомиться с нашими технологиями на сайте компании".

Экономика Отрасли Промышленность