Šiandien statybų rinkoje vis daugiau kalbama apie inovatyvias medžiagas kaip alternatyvas tradiciniams sprendimams. Taip pat apie sudėtines kompozitines medžiagas - anglies ir stiklo pluošto konstrukcijas. Vilniaus Gedimino technikos universiteto (VGTU) Inovatyviųjų statybinių konstrukcijų laboratorijos vedėjas dr. Viktoras Gribniakas paaiškino, kad kompozitinė medžiaga - polimerinė sudėtinė medžiaga, kurios pagrindas yra stiklo, anglies, aramido arba bazalto pluoštai. Iš šios medžiagos gaminami statybose naudojami lakštai, profiliai. Dr. V. Gribniako žodžiais, kompozitinės medžiagos yra ypač lengvos, lanksčios ir pasižymi dideliu stipriu. Jos nereikalauja daug priežiūros, išsiskiria savo patvarumu, sulaiko šilumą, o statybose taikomos stiprinant įvairias konstrukcijas.
Nuo pat savo atsiradimo kompozitinės medžiagos buvo pritaikomos aviacijoje, automobilių ir karo pramonėje. Mokslininkui antrina ir VGTU Statybinių medžiagų ir gaisrinės saugos katedros doc. dr. Gintautas Skripkiūnas, tiriantis įvairiais stiklo, anglies, polimeriniais plaušais armuoto betono praktinio pritaikymo galimybes. Profesorius teigia, kad, betoną armavus plaušais, padidėja jo tempimo stipris, todėl jį galima naudoti lenkiamose konstrukcijose - kompozitinė medžiaga atlaiko dideles apkrovas ir nesuyra.
Verta atkreipti dėmesį, kad, pasitelkus kompozitinę medžiagą, galima gaminti plonasienes konstrukcijas, kurios bus ilgaamžės, atsparios korozijai įvairiomis aplinkos sąlygomis. Tvarios statybos ir ekologija - šiandienos ir rytojaus tendencijos. Jas atspindi ir kompozitinės medžiagos, kurias dėl jų ilgos, papildomų sąnaudų nereikalaujančios eksploatavimo trukmės galima vadinti ekologiškomis. Dr. V. Gribniako manymu, pagrindinė priežastis, kodėl šalyje nepopuliarūs alternatyvūs anglies ir stiklo pluoštai, ta, kad nėra parengtų norminių dokumentų, kurie reglamentuotų projektavimo eigą. „Jeigu tokia pati tendencija vyrautų ir automobilių pramonėje, galimai žmonės vis dar važinėtų su garvežiais“, - šypsosi dr. V.
Prie kompozitinių medžiagų tyrimų ir įsitvirtinimo rinkoje prisideda tiek įvairios gamybinės įmonės, tiek universitetai. Šios srities tyrimus kartu su užsienio kolegomis vykdo ir VGTU. Prof. G. Skripkiūnas pažymi, kad kompozitinių medžiagų statybose atsiranda, tačiau jų nepopuliarumą lemia aukštesnės kainos ir ne visada įmanomas praktinis pritaikymas. Ne kiekvienai konstrukcijai galima pritaikyti kompozitines medžiagas: efektyvios plonasienės konstrukcijos nėra tinkamos mūsų klimato zonoje dėl prastų šilumą izoliuojančių charakteristikų ir mažos šiluminės inercijos. Visgi akcentuojama, kad šiandien statybose pereinama prie tokių konstrukcijų, kurios yra gaminamos pramonės įmonėse ir montuojamos tik statybos vietose, taip siekiant sumažinti darbo sąnaudas. Vis dažnesni statybų aikštelėse surenkamieji konstrukciniai elementai, dažnai atsisakoma statybos vietoje suliejamo monolitinio betono, gipso. Visus gamybos, montavimo, eksploatavimo procesus siekiama automatizuoti.
Turinio santrauka: kompozitinės medžiagos, kuriose pluoštai atlieka struktūrinį vaidmenį, leidžia gaminti lengvas, atsparias korozijai ir ilgaamžes konstrukcijas. Tačiau jų diegimą riboja kainos, normų trūkumas bei specifinis taikymo kontekstas tam tikromis klimato sąlygomis. Dėl šių priežasčių statybose vis dažniau vertinamos pažangios gamybos ir montavimo technologijos, kurios užtikrina kokybišką ir efektyvią įrenginių diegimą pramonėje ir statybose.
Kas yra kompozitinė polimerinė medžiaga?
Pagal VGTU tyrėjų apibrėžimą, kompozitinė medžiaga - polimerinė sudėtinė medžiaga, kurios pagrindas yra stiklo, anglies, aramido arba bazalto pluoštai, su kuria kartu jungiamau tarpiniu ar matricos sluoksniu. Iš šios medžiagos gaminami statybose naudojami lakštai, profiliai. Kompozitinės medžiagos pasižymi ne tik lengvumu ir lankstumu, bet ir dideliu stiprumu, patvarumu bei gebėjimu sulaikyti šilumą.
Pritaikymo sritys statybose
- Stiklo ir anglies pluoštų armuotas betonų pluoštinis stiprinimas, didinantis tempimo stiprumą;
- Plonasienės konstrukcijos, kurios yra ilgaamžės ir atsparios korozijai;
- Surenkamieji konstrukciniai elementai statybų aikštelėse ir montavimas vietoje, siekiant mažinti darbo sąnaudas;
- Pramoninė gamyba ir integracija į statybos vietoje vykdomas montavimo operacijas.
Svarbiausios privalumų ir apribojimų sąlygos
- Aukštas kompozitų kainos barjeras ir normų trūkumas, neprieinamas praktiniam pritaikymui kai kuriose konstrukcijose;
- Platus taikymo spektras, tačiau tam tikroms konstrukcijoms šiluminės izoliacijos charakteristikos gali būti prastesnės;
- Automatizuotos gamybos ir montavimo galimybės, kurios mažina darbo laiką ir didina kokybę;
- Ilgaamžiškumas ir atsparumas aplinkos veiksniams, mažinantis priežiūros kaštus.
Akcentuojama, kad šiuolaikinės statybos praktikoje pereinama prie konstrukcijų, kurios gaminamos pramonės įmonėse ir montuojamos statybos vietose. Tai padeda sumažinti darbo sąnaudas ir didina kokybę. Apibendrinant, kompozitinės medžiagos suteikia galimybę kurti plonasienes, lengvas, atsparias ir ilgaamžes konstrukcijas, kurios turi potencialą pakeisti kai kurias tradicijas betoninių ir gipso konstrukcijų srityje.
Įstatymai, reglamentai ir inovacijų kelias
Dr. V. Gribniako teigimu, pagrindinė problema - trūkstami norminiai dokumentai, reglamentuojantys projektavimo eigą. Jei būtų sukurti aiškūs reglamentai, kompozitinės medžiagos galimai įgautų platesnį populiarumą ir praktinį pritaikymą. Tačiau gana didelis dėmesys skiriamas automatikos ir gamybos procesų tobulinimui - diegiama vis daugiau surenkamųjų konstrukcinių elementų, o statybos vietoje atliekama mažiau suliejamo betono ar gipso naudojimo.
VGTU ir užsienio partneriai toliau tyria kompozitinių medžiagų taikymą ir plėtra. Prof. G. Skripkiūnas pabrėžia, kad nors statybose atsiranda naujų medžiagų, jų kainos bei praktinis pritaikymas iki galo ne visada atitinka projektavimo reikalavimus. Tyrimai yra tarptautiniai ir vis dažniau integruojami į bendrus standarto kūrimo procesus, siekiant užtikrinti saugias ir patikimas konstrukcijas ateities statybose.
Apibendrinti įžvalgos
Kompozitinės polimerinės medžiagos suteikia galimybių sukurti lengvas, stiprias ir ilgaamžes konstruktivas priemones bei plonasienes konstrukcijas, kurios sumažina priežiūros kaštus ir didina atsparumą korozijai. Nepaisant šiuolaikinių privalumų, jų diegimą vis dar riboja norminiai dokumentai ir kainų komponentai. Todėl ateities kryptis - tobulinamos projektavimo gairės, standartai, taip pat automatizacijos ir gamybos proceso optimizavimas statybose.
tags: #kompozitine #polimerine #medziaga