Строительство с использованием армированного текстилем бетона: важные свойства и преимущества

Армированный текстилем бетон (TRC) или армированная тканью цементная матрица (FRCM) – это композитный бетонный материал, в котором вместо стальной арматуры используется текстильная арматура. TRC широко используется в строительстве в течение последних двух десятилетий и является перспективным решением для модернизации и усиления бетонных конструкций.

Текстильное армирование в бетоне Текстильное армирование в бетоне

Ткани или текстиль, используемые для TRC, – это джут, стекловолокно, кевлар, полиамиды, нейлон и др.

В этой статье рассматриваются важные особенности, свойства и преимущества бетона, армированного текстилем.

  • Преимущества армированного текстилем бетона (TRC)
  • Применение армированного текстилем бетона (TRC)
  • Часто задаваемые вопросы
  • Особенности армированного текстилем бетона

    Из бетона, армированного растяжением, получаются тонкие и податливые по своей природе конструкции. Они обладают способностью сохранять высокую прочность бетона на разрыв.

    Текстильная сетка, используемая для армирования, должна быть достаточно открытой, чтобы бетон мог проходить через нее в процессе заливки бетона. Размещение арматуры также играет важную роль в обеспечении окончательной прочности бетона.

    Используемый материал TRC должен иметь высокое удлинение до разрыва, высокую прочность на растяжение и модуль упругости выше, чем у окружающей его бетонной матрицы.

    Структура и состав армированного текстилем бетона/раствора

    Бетон, армированный текстилем, состоит из высокопрочных волокон, имеющих форму текстиля. Он имеет конфигурацию открытой сетки, как показано на рисунке 2, с неорганическими матрицами, такими как цемент или растворы на основе гидравлического лимита. В композитном материале используется матрица из мелкозернистого бетона и высокоэффективный волокнистый материал. Одними из лучших тканевых материалов, используемых для TRC, являются щелочестойкое (AR) стекло или базальт.

    Текстильная сетка для армирования бетона состоит из ровингов волокон, расположенных в двух или более направлениях. Эти волокна расположены на расстоянии друг от друга и образуют сетку. Перфорация между волокнами обеспечивает механическое сцепление между бетонной матрицей и арматурой. Эти текстильные материалы могут быть с покрытием. Текстильная арматура с покрытием улучшает стабильность текстильной арматуры и механическое сцепление с матрицей. Текстиль с покрытием более жесткий, как стальные ткани, но не может использоваться в сложных геометрических формах.

    Текстиль, используемый в системах армированного текстилем бетона

    На рисунке 2 показаны ткани, которые используются для армированного текстилем бетона. Обычно коммерчески доступный размер ячеек наиболее распространенных неметаллических тканей для армирования бетона варьируется от 8 до 30 мм. Их вес составляет от 150 до 600 г/м2. Вес текстильной сетки варьируется в зависимости от типа материала.

    Виды армирования текстильными волокнами Виды армирования текстильными волокнами

    Волокна ткани соединяются с раствором для достижения хорошего сцепления. Раствор или бетонная смесь, используемая для TRC, должна обладать достаточной пластичной консистенцией, низкой вязкостью, хорошей обрабатываемостью и достаточной прочностью на сдвиг для достижения такого сцепления. Поэтому для систем TRC чаще всего используется матрица на основе цемента.

    Производство армированного текстилем бетона

    Основными факторами, влияющими на производство армированного текстилем бетона, являются:

  • Качество бетонной смеси
  • Взаимодействие между текстилем и бетоном
  • Количество используемых текстильных волокон
  • Расположение текстильных волокон в бетоне
  • Размер частиц различных ингредиентов в бетоне, используемом для TRC, должен быть тщательно подобран. Более грубая бетонная смесь не проходит через текстильную арматуру.

    Для производства TRC рекомендуется использовать свежий бетон. Использование химической добавки способствует прилипанию текстильных волокон к бетону.

    Текстильная арматура укладывается в бетон вручную или механическим способом. Она располагается в бетоне в направлении основного растягивающего напряжения. Это обеспечивает более высокую степень эффективности бетонной конструкции. Процессы создания TRC варьируются от традиционных методов до методов пултрузии. Распространенными методами производства TRC являются:

    1. Литье

    При этом методе,

  • строится опалубка
  • Текстильная арматура предварительно устанавливается в опалубку
  • Опалубка готовится к заливке бетона
  • Бетон заливается и оставляется для затвердевания
  • Опалубка снимается, чтобы обнажить конструкцию
  • 2. Ламинирование

  • Опалубка сооружается для размещения бетона и текстиля
  • Бетон равномерно распределяется по опалубке
  • Укладывается текстильная арматура
  • Бетон заливается поверх текстильной арматуры
  • Бетон вдавливается в пространство в текстиле с помощью роликов
  • 3. Пултрузия

    При этом методе текстиль проталкивается в камеру для просачивания раствора. Текстиль покрывается бетоном и проникает в него. Затем бетон вдавливается в текстиль с помощью роликов. Для получения желаемой формы и размера бетона используются ролики различных спецификаций.

    Преимущества армированного текстилем бетона (TRC)

    Основными преимуществами TRC являются:

  • Арматура из текстильных волокон, используемая в TRC, не подвержена коррозии.
  • Конструкции TRC обеспечивают более высокую степень эффективности.
  • Текстильная арматура в бетоне улучшает механическое поведение бетона.
  • Конструкции TRC имеют небольшой вес и позволяют создавать различные типы структурных компонентов.
  • Текстильный материал в бетоне позволяет разработать несколько композитов на основе цемента.
  • Текстильный материал позволяет обеспечить свободу проектирования конечных продуктов для достижения конкретной цели.
  • TRC устойчив по своей природе. Он создает тонкие конструкции и, следовательно, потребляет меньше материала по сравнению с обычными бетонными конструкциями. Модернизация старых конструкций с использованием TRC помогает увеличить срок службы конструкций. TRC обеспечивает значительное снижение расхода материалов и стоимости.
  • Модернизация бетона с помощью армирования текстильными волокнами Модернизация бетона с использованием армирования текстильными волокнами

    Применение армированного текстилем бетона (TRC)

    Важными областями применения TRC являются:

  • Строительство мостов, колонн и дорожных ограждений с использованием кевлара или джутового армированного бетона для противостояния резким толчкам и вибрациям.
  • TRC можно использовать для усиления и ремонта существующих конструкций.
  • TRC используется в качестве защитного слоя для старых конструкций или элементов модернизации благодаря своему антикоррозийному свойству.
  • TRC с использованием углеродного волокна помогает утеплять здания. Углеродное волокно по своей природе является проводящим.
  • Одним из реальных примеров крупномасштабного применения армированного текстилем бетона является павильон, построенный в университете RWTH в Германии. Крыша была спроектирована с использованием четырех кусков TRC. Каждый кусок крыши сделан тонким и дважды изогнутым в форме гиперболического параболоида.

    Часто задаваемые вопросы

    Что такое бетон, армированный текстилем (TRC)?

    Армированный текстилем бетон (TRC) или армированная тканью цементная матрица (FRCM) – это композитный бетонный материал, в котором вместо стальной арматуры используется текстильная арматура.

    Какие типы материалов используются для армированного текстилем бетона (TRC)?

    Ткани или текстиль, используемые для TRC, – это джут, стекловолокно, кевлар, полиамиды, нейлон и т.д.

    Каковы преимущества бетона, армированного текстилем (TRC)?

    Основными преимуществами бетона, армированного текстилем (TRC), являются:
    1. TRC обеспечивает эффективную структуру
    2. TRC потребляет меньше бетона
    3. TRC дешевле по сравнению с R.C.C.
    4. TRC разрабатывает тонкие и легкие конструкции
    5. Текстильная арматура, используемая в TRC, обладает высокой коррозионной стойкостью
    6. TRC устойчивы по своей природе
    7. Модернизация TRC увеличивает срок службы старых конструкций

    Каковы области применения бетона, армированного текстилем (TRC)?

    Важными областями применения бетона, армированного текстилем, являются:
    1. Строительство мостов
    2. Модернизация старых конструкций
    3. Для обогрева зданий
    4. Выступать в качестве защитного слоя для существующих зданий

    Мелкозернистый бетон – значение и свойства

    Применение армированного фиброволокном бетона в дорожном покрытии

    Армированный фибробетон – типы, свойства и преимущества армированного фибробетона

    Читайте далее:
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями: