Германски магазин за градежништво

Терминот „текстил“ е генерално цврсто поврзан со индустријата за облека. Текстилните влакна се користат во градежништвото со децении. Преку интензивно истражување, може да се иницира развој за да се надополнат "тешките" градежни материјали бетон, челик и керамика со "лесни" материјали со цел подобро исполнување на градежната физика, статичките и енергетските барања. Компонентите засилени со технички текстилни влакна оставаат простор и за елегантни дизајни на зградите поради нивната помала тежина.

Денес, техничките текстилни влакна не се обработуваат само во тенки, лесни бетонски лушпи, туку исто така и како заштитно засилување во фолии (безбедност, заштита од влага, звучна изолација, покрив/фасада, итн.), Пластични малтери и прозорци, заштитни очила, изолациони материјали, соларни панели и во безброј други производи Градежна конструкција.

Пребарувањето за заштеда на ресурси и одржливи комбинации на градежни материјали доведе до претходно незамислени апликации. Интензивно се вршат истражувања на такви структури во Германија од околу 50-тите години на минатиот век - пред сè за композитни материјали што можат да се користат економски при градењето на зградите. Резултат: композитни материјали со влакна се користат денес во нискоградба како геотекстили и во конструкција на згради за висококвалитетни фасадни конструкции, тенки бетонски лушпи или тавани, како и за конструкција на кров или внатрешна опрема.

Структурни својства

Во дебатата за јавна архитектура во 1950-тите и 1960-тите, композитите од влакна беа поврзани со негативната слика за „пластика“, така што и покрај нивните технички предности, тие беа скоро целосно исчезнати од сцената на зградата до крајот на 1970-тите. Од развојот во тоа време се научи дека воведувањето на нови материјали може да биде успешно на долг рок само ако е ограничено на апликации во кои може да донесе предности во однос на традиционалните градежни материјали. Следниве својства на композитни материјали од влакна се од посебен интерес за градежната индустрија:

- висока механичка цврстина со мала тежина,

- Отпорност на корозија, влијанија врз животната средина и замор,

- ниска топлинска спроводливост на полимерната пластична матрица,

- Градење на физичка безбедност и отпорност на влага,

- разновидни опции за архитектонски дизајн во однос на транспарентноста, обликот и бојата и разновидни опции за комбинација за одделни компоненти на материјалот.

Пример за бетонска конструкција

Поради сегашната фреквенција на оштетување на компонентите зајакнати со челик, како што се мостови или монтажни делови во згради, побарувачката од архитектите и градежните инженери за замена на челичната арматура со композити засилени со влакна со долг работен век станува сè поитна. Предизвиците поврзани со производството за истражување и индустрија се применуваат помалку на специфичните апликации за одделни предмети отколку на стандардизираните градежни структури што можат да се користат во градежната практика. Овие не само што треба да ги исполнуваат статичките барања, туку и да ги исполнуваат високите побарувања во однос на одржливоста, енергетската ефикасност, лесната конструкција и слободата на архитектонскиот дизајн.

Друга област на примена е како кофражна мембрана. Ова овозможува да се произведуваат мазни површини или обликувани компоненти, на пример, обликувани wallидни површини, тркалезни колони, аголни потпори, мазни површини и сл. Покрај тоа, за разлика од кофражот направен од дрво или метал, не е потребно масло за кофраж, што ја подобрува заштитата на животната средина.

Пример фасада

Целокупниот комплекс на ROC Leiden од RAU Architecten (Амстердам) покажува архитектонски извонреден дизајн на фасадата. Големите области на прозорците обезбедуваат дневна светлина да навлезе длабоко во зградата. Целокупната фасадна површина од скоро 10.000 м fram е врамена со детално изработени индивидуално, делумно заоблени завесни елементи изработени од текстилен армиран бетон, кои се прицврстени на алуминиум или делумно на нерѓосувачка челична подлога. Употребата на постабилна конструкција од не'рѓосувачки челик на некои делови од фасадата беше неопходна поради големите оптоварувања на ветерот што произлегоа од геометријата на зградата. Со цел да се утврди правилното димензионирање на прицврстувањето, претходно беа извршени интензивни тестови на моделот во тунелот за ветер.

Покрај архитектонската слобода на дизајнот, малата тежина беше главниот аргумент во корист на употребата на текстилен бетон на фасадата на ROC во Лајден. Текстилните армирани елементи овозможуваат релативно мали бетонски прекривки на арматурата, бидејќи користените текстили, како што се фиберглас и јаглеродни ткаенини, не се чувствителни на корозија. Елементите 1.780 x 624 mm (Hering betoShell ® BIG) се произведени со дебелина од само 30 mm. Ниската дебелина на конструкцијата и резултирачкото намалување на тежината исто така овозможија да се поедностави процесот на производство и монтажа. Во однос на дизајнот на бојата и површината, текстилниот бетон успеа да го постигне посакуваниот изглед на клиентот и RAU Architecten. Избран е бетон со високи перформанси во зелена боја, чиј сјаен агрегат од природен камен е прикажан со дополнително закиселување на површината на плочата.

Другите фабрики за бетон, исто така, им нудат на архитектите можност да произведат пред-бетонски елементи засилени со текстилни влакна според индивидуални архитектонски дизајни. Досега, особено меѓународните фирми за архитектура ја користеа оваа технологија. Со таканаречената 3Д фасадна технологија, на пример, се создаваат спектакуларни згради. Овие обликувани фасади можат да бидат дизајнирани само со делови од армиран бетон.

Пример крошни

На пример, топлинската изолација на структурите на мембраната беше подобрена со нови облоги и повеќеслојни мембрански лушпи со цел да се исполнат зголемените барања на EnEV 2014. Употребата на соларна енергија - делумно барање на EnEV 2014 - може да се постигне во такви згради со интегрирање на фотоволтаични модули базирани на силикон или печатени органски соларни ќелии на фасадата или на покривот. Тие се исто така производ за развој со технички текстилни влакна и се на исто ниво со вообичаените кровни и фасадни конструкции со изолациони материјали. Во просториите на Институтот за текстил и инженерство на процеси во Денкендорф (ITV), се спроведува истражување како дел од проектот „Ајзбархаус“ за тоа како мембранските структури можат интензивно да се користат во однос на конструкцијата и дизајнот. ITV ја доби наградата за иновации Techtextil 2013 за овој проект.

Пример физика за градење

Со цел да се исполнат барањата на EnEV 2014 и DIN 4108 во врска со заштитата на влагата и херметичноста во зградите, со децении се користат специјални фолии направени од влакна композитни материјали. Фолиите за запечатување направени од текстилни влакна или неоргански технички влакна се достапни како еднослоен вртено влакно или повеќеслоен материјал од влакна. Во зависност од спецификацијата, тие се користат во физичката смисла на објектот како бариера на пареа, заштита од влага и за да се обезбеди херметичност во градбата. Покрај тоа, ваквите технички филмови не се електрично спроводливи - освен ако не се соодветно опремени. Таквите електрично спроводливи специјални филмови се користат, на пример, за заштита од провали, противпожарна заштита или за обележување на патиштата за бегство.

Барајте практични решенија

Влакна за апликации на структурниот инженеринг

Во техничкото поле, влакната се сметаат за структура направена од материјал од влакна со сооднос должина до дијаметар од 3: 1 до 1.000: 1 за текстилни влакна. Тие не можат да ги апсорбираат силите на компресија во надолжната насока, само силите на истегнување. Влакната се поделени на природни и вештачки влакна. Вртените влакна се оние со ограничена должина, а филаментите се оние со неограничена должина.

Терминот „природно влакно“ значи сите текстилни влакна и материјали од влакна што се добиваат од растителни и животински суровини без хемиска модификација. Спротивно на тоа, „вештачки влакна“ - честопати наречени синтетички влакна - се произведуваат синтетички. Природните влакна можат да бидат органски (растителни, животински) или неоргански (минерални).

Различни групи влакна се користат за употреба во градежништвото. Една област на истражување што се занимава со употреба на природни ефекти за дизајн на компоненти е градежната бионика. На пример, самоодржливите кровни конструкции со комбинации на производи изработени од технички влакна се засноваат на принципот на природата.

Природни влакна

Растителни влакна се користат за да се опишат сите влакна чиј основен материјал е од растително потекло. Во градежниот сектор, тие главно се користат за топлинска и звучна изолација. Во градењето на земја, на пример, се користат слама и трева, кои се додаваат на земјината маса. Таканаречените материјали за изолација во природата се користат памучни влакна, капок, коноп, лен или кокосови влакна, кои обично се обработуваат во форма на изолациски плочи.

Кај животните, фоликулите на косата формираат влакна што можат да се користат за текстил. Особено, волната од овци (нова волна) се користи за производство на материјали за топлинска изолација. Новата волна е технички компресирана (чувствувана) додека не формира цврсто тело од волна. Ова е импрегнирано со хемиски супстанции. Ова е потребно за да се исполнат барањата за заштита од пожар и влага и да се држат предатори (на пример, молци) подалеку.

Техничките текстили направени од природни влакна се користат како геотекстили во хидрауличното инженерство, како руно и душеци за зелени покриви или во таканаречена „природа-идентична конструкција“ како душеци и фолии за покриви и wallsидови и како топлинска или звучна изолација.

Вештачки влакна

Индустриски произведените неоргански влакна кои се користат во градежништвото вклучуваат стаклени влакна, тие се малку еластични и кршливи. Во техничките текстили, тие се користат за зајакнување на пластика или како заштита од топлина и бучава и како материјал за топлинска изолација. Друга област на примена е употребата на стаклени влакна како оптички бранови водичи за оптички пренос на податоци во телефонски, ТВ и EDP мрежи (клучен збор: кабли од стаклени влакна). Стаклени и базалтни влакна, кои имаат слични својства, главно се користат како топлинска и акустична изолација и за заштита од пожар. Тие се испорачуваат како лабави изолациски влакна или плочи за изолација.

Јаглеродните влакна формираат интересна група на неоргански технички текстилни влакна за изградба на згради. Тие се многу лесни, имаат голема јачина и затоа се добро прилагодени како замена за армирање во бетонска конструкција. Нивната употреба во конструкцијата на авиони и автомобили за зајакнување на пластичните компоненти е вообичаена денес, и тие исто така се појавуваат како текстилно зајакнување во композитната керамика. Како чувствувано влакно, тие се докажаа за топлинска изолација на високо-температурни заштитни гасови или вакуумски печки. За примената во општата конструкција на зградата, истражувачката и структурната примена е сè уште во почетна фаза. Поради сè уште високите цени на овие технички текстилни влакна, тие досега се користеле само колебливо во градежништвото.

Керамичките влакна се состојат од влакнеста керамичка структура. Тие се јавуваат како оксидни (алуминиум оксид, мулит) и неоксидидни (SiC, SiCN, SiBCN) видови на влакна. Како технички текстил, алуминиумската силикатна волна е позната и како топлинска изолација на високи температури.

Најпознати технички текстилни влакна се оние направени од синтетички полимери. Тие се поделени во 3 групи:

Влакна на поликондензација

Ова вклучува полиестер, претежно познат како полиетилен терефталат (ПЕТ) за производство на висококвалитетни материјали како што се диоли, Тревира итн. Полиестерските влакна се многу отпорни на кинење и абење и едвај апсорбираат влага. Полиамидните влакна (ПА) се многу еластични и можат трајно да се деформираат со топлина. За употреба во технички текстил, Полимид (PI) се користи, на пример, во филтрирани медиуми, бидејќи тоа е високотемпературно синтетичко влакно. Полифенилен сулфид (ППС) е отпорен на хемикалии и температура и исто така се користи во филтрирани медиуми.

Влакна за полимеризација

Влакната за полимеризација вклучуваат полиакрилонитрил (PAN) со добра отпорност на светлина и хемикалија. Тој е важен основен материјал за правење јаглеродни влакна. Од друга страна, полипропилен (ПП) се смета за најлесно текстилно влакно. Практично не апсорбира влага, еластичен е и отпорен на абење. Се користи во геотекстили, подни облоги и во автомобилскиот сектор. Поливинил хлорид (ПВЦ) ве грее. Во градежништвото, се користи особено во подни облоги.

Влакна од полиадиција

Полиуретанскиот влакно полиадистан (ЕЛ) се обработува како еластомер поради неговото високо еластично издолжување во врска со другите влакна во индустријата за облека. Во градежништвото, полиуретанот е главно познат како пенест материјал за топлинска изолација.

Планирање и примена

Како што е прикажано, не само што има широк спектар на влакна како основен материјал, туку има и широк спектар на структурни намени. Не само од оваа причина, препорачливо е планерот да разјасни со специјалист инженер во рана фаза дали и на кој начин е соодветна употребата на технички текстилни влакна. Исто така, вреди да се консултирате со еден од институтите или соодветните универзитети на оваа тема каде специјалистички инженери доведуваат до практична примена во градежништвото - често заедно со индустријата - до зрелост на производството.

Важно е сите производи доставени на тендер да имаат ознака CE, да бидат во согласност со европските стандарди и да имаат важечко одобрување во Германија за областа на примена. Планерите и фабрикувачите ги добиваат овие докази од соодветниот производител на производи. Повеќето производители помагаат во општо обврзувачки, технички специјалистички документи, така што техничкиот опис е точен во ЛВ за посебни области на примена.

Заклучок

Опсегот на производи за технички текстил е широк. Овој краток извадок покажува дека за сите специјалисти вклучени во градежништвото - планери, специјалистички инженери, процесори - постојаната обука е неопходна за да можат да бидат во чекор со брзиот технички развој. Саемот Техтекстил нуди преглед на примената на решенија за текстил за изградба на згради. Тука архитектите и инженерите, како и експертите од истражувањето и развојот имаат можност да најдат решенија за конструктивните прашања што чекаат.

---