Потреба в інноваційних методах будівництва та екологічно чистих будівельних матеріалах повністю змінила будівельну галузь. Внаслідок потреб у високоефективних та екологічно безпечних будівельних матеріалах композити Fibre-Reinforced Plastic (FRP), або композитна арматура, отримали поступове та широке визнання з боку цивільних інженерів у всьому світі. Такі властивості, як висока міцність на розтягування, простота монтажу, низька вартість обслуговування та стійкість до суворих умов довкілля, дають композитам FRP явну перевагу перед традиційними будівельними матеріалами. Застосування армованого волокном полімеру в цивільному будівництві варіюється від відновлення залізобетону (RC) до будівництва нових проектів.
Що таке FRP композити?
Волокно та матриця є двома основними компонентами, які використовуються для розробки конструкційних матеріалів FRP. Властивості цих сучасних будівельних матеріалів багато в чому визначаються якістю та співвідношенням його компонентів та виробничого процесу. Функція волокна полягає у забезпеченні жорсткості та міцності, у той час як матриця відповідає за забезпечення композитів FRP захистом навколишнього середовища та жорсткістю.
Застосування композитів FRP (склопластикової арматури) у мостових конструкціях У результаті великих досліджень, присвячених вивченню застосування композитів FRP у будівництві мостів, сучасні композитні матеріали, особливо склопластикова арматура GFRP, в даний час все частіше використовуються для будівництва нових мостів та зміцнення існуючих структурно-дефектних мостових конструкцій.
Чому традиційні матеріали мають бути замінені композитами FRP?
Бетон забезпечує міцне покриття для сталевої арматури, проте, незважаючи на покриття, важкі умови навколишнього середовища можуть спричинити утворення гідратованого оксиду заліза, що може призвести до зношування бетонних елементів. Композити FRP (склоарматура) забезпечують повний захист від навколишнього середовища та руйнування бетону, і саме тому останні кілька років увага інженерів-будівельників змістилася зі сталевих на композитні склопластикові прутки. Країна зацікавлена у будівництві мостів, які можуть запропонувати виключно довгий термін служби за дуже низьких витрат на технічне обслуговування.
Так як композити FRP (композитна арматура) мають корозійну стійкість, їх можна використовувати для заміни сталевої арматури у вигляді арматури для поперечної та згинальної арматури, а також сухожилля для попереднього або подальшого розтягування. (Мал.1). Арматура та сухожилля FRP можуть бути виготовлені у багатовимірних або одновимірних формах залежно від характеру застосування.
Малюнок 1 – Відновлення існуючих мостових споруд
Волокно-армовані полімери вперше були введені в цивільне будівництво як заміну сталевих матеріалів для зміцнення та модернізації існуючих мостових конструкцій з використанням композитів із FRP із зовнішнім зв’язком. При посиленні та модернізації композитних матеріалів FRP використовуються листи та смуги для підвищення ефективності та міцності неефективного чи пошкодженого мосту. Ці методи були використані для поліпшення здатності до зсуву, так і вигину бетонних елементів.
Що стосується сейсмічної модернізації залізобетону, композити FRP можуть використовуватися у формі оберненої колони. Порушення дорожнього руху є найбільшою перешкодою, з якою стикаються інженери під час проведення сейсмічної реконструкції мостів. Однією з переваг реабілітаційних матеріалів зі скловолокна є те, що їх легко та швидко встановити, не порушуючи рух транспорту. Використання цих сучасних і не схильних до корозії будівельних матеріалів допоможе заощадити і допомогти у створенні стійкої інфраструктури мостів.
