La fibre de carbone – le matériau du futur dans la construction

Points d’article



L’article fournit des informations sur la fibre de carbone, ses caractéristiques, ses propriétés et ses caractéristiques. Nous vous raconterons l’histoire de sa création, ainsi que des faits cognitifs vocaux. Vous apprendrez à utiliser la fibre de carbone dans la vie quotidienne et dans la construction, ainsi qu’à réparer le plastique par vous-même..

La fibre de carbone - le matériau du futur dans la construction

Les produits en tissus, fibres, cordons et rubans fabriqués à partir d’hydrocarbures modernes rivalisent avec succès dans tous les indicateurs de performance avec les produits habituels en acier et en béton. De plus, ils ont des dizaines, et parfois des centaines de fois moins d’épaisseur et de poids. Comment expliquer à une personne aux vues établies qu’une toile imprégnée de résine durcie d’une épaisseur de seulement 3 mm est plus résistante à tous égards qu’un contreplaqué technique de 15 mm? Seulement empiriquement et démonstrativement.

La fibre de carbone est le matériau du futur, du passé

Le matériau a été découvert par Thomas Edison en 1880 dans le cadre de recherches sur le filament d’une lampe à incandescence. Au cours des 10 dernières années, à la suggestion de collègues étrangers sous la forme de fournitures de produits coûteux en fibre de carbone, les développeurs et fabricants nationaux ont commencé à relancer les projets d’hydrocarbures qui ont commencé à l’époque soviétique dans tous les domaines..

Tout le monde sait que le carbone est demandé sous toutes ses formes, dans tous les secteurs. C’est la production de tout ce qui n’est pas fait de métal, de verre, de bois ou de béton. Mais son principal avantage est qu’il est capable non seulement de compléter les matériaux traditionnels, mais aussi de les remplacer au profit de l’homme et de la nature..

Rapport vidéo sur la production russe de fibre de carbone

Construction en fibre de carbone

Ce matériau moderne commence à être demandé par les réparateurs et les constructeurs. Les raisons en sont les propriétés de ses composants:

  1. Haute ténacité des fils à partir desquels la toile est fabriquée.
  2. Adhérence exceptionnelle du liant polymère (colle époxy).

La combinaison de ces propriétés donne une efficacité élevée dans le dispositif de renforcement externe des structures en béton armé, en brique et en bois. L’élément ainsi renforcé reçoit une résistance à la flexion supplémentaire de 65% et une résistance à la compression de 120%. Cela semble peu probable, mais les tests effectués conformément à GOST, TU et SNiP le confirment.

Tests de poutres renforcées de fibre de carbone en vidéo

Éléments en béton armé de fibre de carbone – Tests vidéo

Quiconque va construire une maison en pierre ou une piscine, faire des réparations ou des restaurations majeures, devrait penser au renforcement en carbone. Une augmentation significative de la résistance permet de réduire l’encombrement du matériau de base. Autrement dit, la toile contient d’énormes charges, l’essentiel serait sur quoi la coller.

Ainsi, le renforcement composite augmente la résistance à la compression de près de deux fois de 280 kN à 520 kN (voir vidéo d’essai). Cela signifie que le volume de l’élément porteur – mur porteur, colonne, pilier – peut être réduit en toute sécurité de 60 à 80%. Ceci est particulièrement important pour les zones reculées où la livraison de matériaux de construction lourds est difficile..

La deuxième application principale du carbone dans la construction est la restauration d’éléments en pierre porteurs. Les piliers et poutres des ponts en béton sont restaurés avec des armatures de colle. Ce sont les installations gouvernementales les plus responsables et ils font confiance à la fibre de carbone pour leur fiabilité. Dans la construction privée, la charge est dix fois inférieure, ce qui signifie que le renforcement de la fondation ou des angles des murs sera avec une énorme marge de sécurité. C’est une excellente alternative aux méthodes traditionnelles – couler la fondation avec du béton ou installer des murs similaires.

La fibre de carbone - le matériau du futur dans la construction

Une autre propriété utile du matériau composite est sa non-toxicité et son innocuité après polymérisation. Sous forme finie, il a une surface brillante et ne réagit pas avec l’eau. Il sera intéressant pour quiconque a décidé de construire une piscine, un réservoir, un caisson, un silo, un puisard ou une fosse septique en pierre. Pour ce faire, il suffira d’ériger les murs en demi-brique avec un treillis de maçonnerie et de les coller des deux côtés avec de la fibre de carbone. Le matériau durci servira d’imperméabilisation. Son installation est similaire au dispositif du treillis d’armature pour l’isolation.

Le coût de ces travaux sera:

  1. Toile en fibre de carbone – 20 $ à 30 $ e. pour 1 m2.
  2. Liant polymère avec durcisseur – de 3 à 5 cu. e. par débit par 1 m2.
  3. Les services de renforcement de structures en pierre clé en main coûtent en moyenne 125 USD en Russie. e. pour 1 m2. Le prix comprend le calcul, la livraison, le matériel et les travaux.

La fibre de carbone - le matériau du futur dans la construction

L’utilisation de la fibre de carbone pour la réparation

Les propriétés de la toile d’être d’abord flexible et élastique, et après imprégnation avec de la résine sont extrêmement durables, peuvent (et devraient!) Être utilisées dans la vie quotidienne. Cela concerne principalement la réparation ou le remplacement de pièces en plastique cassées. En utilisant ce matériau, vous pouvez coller presque tout, et ce qui ne peut pas être collé pour une raison quelconque peut être recréé en utilisant la pièce endommagée comme matrice.

Réparation d’une tige en fibre de verre

Pensez à réparer un manche de marteau ou de hache avec un manchon en fibre de carbone. La plupart des instruments de percussion semi-professionnels ont des poignées à base de fibre de verre – le même matériau utilisé pour fabriquer des bâtons de hockey de haute qualité.

Pour la réparation, vous aurez besoin de:

  1. Outil – étau, ponceuse rotative avec papier de verre, pince de guidage, sèche-cheveux, brosses.
  2. Matériau – manchon en fibre de carbone ou en toile, adhésif à deux composants à haute résistance, résine polymère et durcisseur. Le mélange adhésif total nécessitera environ 50 ml.
  3. Équipement de protection – lunettes, respirateur, gants en caoutchouc.

Mode opératoire:

  1. Poncer les bords de la fracture avec une meuleuse, en maintenant la zone de contact.
  2. Serrez une partie dans un étau et placez la seconde sur la pince en essayant dans l’avion.
  3. Appliquer de la colle sur les surfaces de contact (fracture) et relier les deux parties avec une pince. Couvrez la pause avec de la colle. Vérifiez soigneusement l’alignement des deux pièces. Temps d’exposition – 6-8 heures (selon les instructions).
  4. Retirez le collier et nettoyez le joint en creusant de 1 à 2 mm dans le corps de la tige.
  5. Faites du balisage. Étant donné que le manchon sera collé en deux étapes, la couche supérieure chevauchera la couche inférieure. À partir de l’axe de connexion, réservez pour la première couche – 3,5 cm, pour la seconde – 6 cm dans chaque direction. Coupez deux morceaux de la manche à la taille.
  6. Faire une solution polymère à partir de résine et de durcisseur dans les proportions selon les instructions et appliquer généreusement sur la jonction en utilisant un marquage plus petit.
  7. Apportez un morceau de manche au lieu de collage et posez-le soigneusement sur la colle et pressez-le avec vos mains.
  8. Ensuite, appliquez une autre couche de colle et commencez la deuxième section (plus grande) du manchon. Appuyez de la même manière. Saturez toute la zone avec de la colle.
  9. Créez une pince temporaire – attachez des bandes de matériau élastique des deux côtés, enveloppez avec du ruban adhésif et serrez avec des pinces (pas très serrées). Temps d’exposition – 6-8 heures.
  10. 1 Nettoyez le joint avec une meuleuse et terminez à la main.
  11. Le produit est techniquement prêt, il peut être utilisé avec une charge normale après 12 heures. Le produit réparé peut être peint.

Réparation de la poignée en fibre de verre en vidéo

La technologie de réparation est proposée par SRS (ce qui signifie que nous parlons de sport professionnel – il est facile d’imaginer à quelles charges le produit peut supporter après réparation).

En utilisant la fibre de carbone de cette manière, vous pouvez également réparer les choses qui étaient auparavant habituelles à remplacer:

  1. Pieds de meubles.
  2. Poignées d’aspirateur, parapluie ou couteau.
  3. Boîtiers d’équipement ménager et de bureau, outils.
  4. Montures de lunettes (nécessite de la fibre de carbone ou du ruban adhésif).
  5. Toute partie non métallique d’une voiture, d’une moto, d’un vélo – du pare-chocs à la poignée de porte.
  6. Fenêtre ou rebord en plastique et plus.

Bien entendu, toute la gamme des avantages et des capacités du matériau multifonctionnel avancé ne peut pas être reflétée dans un seul article. Il suffit à un artisan de la maison de savoir une chose à son sujet – pour quelqu’un qui a dans son arsenal une toile et un ruban en fibre de carbone et en époxy, le problème du plastique cassé n’existe pas..

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