ПСК Сигма-Ф

Общество с ограниченной ответственностью

Проектно-строительная компания

С И Г М А - Ф

E-mail: sigma@sigma-f.ru
Адрес: г.Москва, 2я Институтская ул. 6, стр.64, п.16,17,18.
Телефон: 8 (499) 391-97-87

Характеристики углеродных материалов

Определение физико-механических свойств композитных материалов

СП 164.1325800.2014 "Усиление железобетонных конструкций композитными материалами. Правила проектирования" в п.5.2.2. требует определять прочность и модуль упругости элементов усиления по ГОСТ 25.601. Метод заключается в изготовлении углепластиковых образцов (путем пропитки углеволокна эпоксидным связующим) и их испытании на разрыв.

Полученные по результатам испытаний значения прочности и модуля упругости углепластика, в соотв. с п.5.2.3. СП 164.1325800.2014, ограничивают обеспеченностью 0,95 и принимают в прочностных расчетах в качестве нормативных значений.

    К примеру, проводя испытания в независимой лаборатории и согласно действующим нормам, для углепластика на основе материалов WallWrap Tape 535/300 и WallWrap Resin 535 были получены следующие нормативные значения физико-механических свойств:
  • нормативное сопротивление углепластика растяжению Rf.n = 1 351,9 МПа;
  • нормативное модуль упругости углепластика при растяжении Еf.n = 85 700 МПа;
  • толщина углепластика при одном слое углеродной ленты t = 0.793 мм.

Выполняя прочностные расчеты, необходимо опираться исключительно на протоколы испытания с печатями организации и подписями ответственных лиц.

Основные физико-механические свойства углеродных волокон (в "сухом углеволокне"):

Многие производители в своих рекламных проспектах указывают завышенные показатели прочности и модуля упругости углеродных лент имея в виду так называемый "монослой", или "сухое углеволокно" - это теоретические характеристики материала, получить которые при натурном испытании невозможно - что то вроде печально известного "сферического коня в вакууме".

  • нормативная прочность на растяжение углеродного волокна заявляемая большинством производителей: варьируется от 3000 до 4900 Мпа (для сравнения у арматуры AIII – 400 Мпа).
  • модуль упругости углеродных волокон: умеренно высокий (от 150 до 400 ГПа) и высокий (свыше 400 ГПа). Обычно в строительстве применяются углеродные волокна с умеренно высоким модулем упругости – от 230 до 280 ГПа.
  • Необходимо осознавать, что столь высокие характеристики получаются при "приведенной толщины монослоя" - поэтому расчетная толщина такого материала составит менее 0,128-0,294мм.

Основные конструктивные характеристики углеродных лент:

  • направленность углеродных волокон: одно-, двух- и четырехнаправленные ленты. В подавляющем большинстве случаев применяются однонаправленные углеродные ленты. Четырехнаправленные углеродные ленты применяются исключительно при сейсмоусилении зданий и сооружений.
  • поверхностная плотность углеродных лент (по сути – количество волокон (филаментов) в сечении ленты): обычно варьируется в диапазоне от 200 до 644 г/м2. Самым распространенным значением является – 530 г/м2.
  • ширина углеродных лент: существуют изделия шириной от 150 до 1200 мм. Чаще других встречаются ленты шириной 300 мм, это объясняется удобством их монтажа.

Основные конструктивные характеристики углеродных ламелей:

  • ширина углеродных ламелей: от 50 до 150 мм. Самые распространенные – 100 мм.
  • толщина углеродных ламелей: 1,2 мм; 1,4 мм; 2,5 мм. Чаще других применяются 1,4мм.

Основные конструктивные характеристики углеродных сеток:

  • ширина углеродных сеток: от 1000 до 1200 мм.
  • поверхностная плотность углеродных сеток (суммарная в обоих направлениях, без учета пропитки): от 150 до 600 г/м2.

Другие свойства углеродных материалов, не столь значимые для выполнения прочностных расчетов, в данном разделе не рассматриваются.


Если Вам нужно приобрести специализированные композитные материалы на основе углеродных волокон, применяемые для усиления строительных конструкций методом внешнего армирования – позвоните нам и мы проконсультируем Вас.



Другие материалы по теме: