МОСКВА, 30 июн — РИА Новости, Анна Урманцева. В последнее время все большее количество массивных зданий и других сооружений ремонтируется с помощью композитов. Сложно представить, как можно укрепить огромный мост "тряпочкой", которая наклеивается на поврежденное место. Однако, как говорят разработчики, конструкция, укрепленная углеродной тканью, получается в шесть-семь раз прочнее стали. Кроме того, осуществляется такой ремонт без привлечения крупной строительной техники и квалифицированной рабочей силы — ведь наклеить углеродною ленту на поверхность может практически каждый. А дальше уже технологии делают свое дело: ткань пропитывается связующим веществом и превращается в жесткий пластик. В отличие от стали, пластик не ржавеет, и это делает ремонт долговечным. Как происходит такое превращение?
В ходе таких экспериментов был найден способ получения полиакрилонитрила — синтетического каучука. Затем полиакрилонитрил окисляют — это многоступенчатая термообработка волокна при 200–300°С в воздушной среде. Потом происходит карбонизация — образование графитоподобных структур при термообработке при 300 — 1500°С, а также графитация — термообработка волокна при 2000-3000°С в инертной среде.
Как правило, углеродные ленты для системы внешнего армирования ткут из углеродных волокон, содержащих 12 тысяч филаментов, то есть элементарных нитей. Эти нити в 100 раз тоньше, чем человеческий волос: диаметр каждой примерно от четырех до восьми микрон. Они образованы преимущественно атомами углерода (92–99%), которые объединены в микроскопические кристаллы, выровненные параллельно друг другу. Именно это выравнивание придает волокну большую прочность на растяжение.
Затем необходимо подобрать "клей", а точнее — эпоксидное связующее. Например, для "легких" тканей удобно использовать низковязкие связующие, которые позволяют без труда провести пропитку наполнителя. В случае применения "тяжелых" тканей — высоковязкие, тиксотропные связующие, способные удержать наполнитель на вертикальных элементах зданий. Если необходимо выполнить ремонт сооружений в жарком климате или под воздействием прямых солнечных лучей, используются связующие с повышенной сервисной температурой. Все это подбирается в зависимости от задачи: что и где нужно ремонтировать. После можно просто раскатать бабину с тканью и нанести "клей".
Дальше происходит процесс полимеризации. Это соединение углеродного волокна и молекул эпоксидной смолы. В процессе формования изделий из композитов происходят изменения их структуры и свойств, которые приводят к затвердеванию материала.
В России на данный момент с помощью этой технологии отремонтировано более тысячи зданий и сооружений. Так, посредством системы внешнего армирования углеродными лентами были усилены кирпичные сводчатые перекрытия Корпуса № 1 Московского Кремля, где расположена резиденция главы государства. Прошлой осенью с применением этой же технологии были усилены балки моста через реку Сторожевая на 24-м километре автодорожного маршрута Выборг — Комсомольское-Светлогорск. Также углеродными лентами были усилены несущие конструкции Большого московского государственного цирка на проспекте Вернадского, здание насосной станции "Колочь" (АО "Мосводоканал"), конструкции нефтехимического производства ООО "Тобольск-Нефтехим" (ПАО "Сибур Холдинг"), а в Республике Башкортостан восстановили 12 автомобильных мостов.
Согласно лабораторным исследованиям, срок годности такого ремонта может достигать 50 лет.
