Мобильная версия=
Каменный композит, армированный волокном =«Армированный волокном каменный композит» представляет собой гибридный строительный материал, в котором тонкие минеральные пластинчатые материалы, такие как натуральный камень, керамические материалы или искусственный камень, соединены со слоями эластичного волокнистого композита с образованием структурного ламината. Принцип материала основан на сочетании высокой прочности минеральных материалов на сжатие с прочностью на растяжение армированных волокном полимерных компонентов в составе композитной системы (1).
Такие слоистые композиты исследуются с целью изменить механическое поведение хрупких минеральных материалов в отношении их прочности на изгиб и вязкости разрушения. Применения обсуждаются, в частности, в контексте облегченных конструкций и разработки альтернативных строительных материалов (1).
----
== Структура материала и принцип действия ==
Армированные волокном каменные композиты обычно состоят из тонких пластин минеральных материалов, таких как натуральный камень или керамические материалы, которые соединены с растяжимыми волокнистыми материалами с образованием структурного ламината. Минеральный слой в первую очередь принимает на себя сжимающие усилия, а слой волокнистого композита служит для поглощения растягивающих напряжений (1).
Комбинируя эти взаимодополняющие свойства материалов, можно влиять на механическое поведение хрупких минеральных материалов. Несущие свойства композитной системы основаны на силовом соединении минеральной зоны давления и армированной волокном зоны растяжения (2).
----
== Развитие ==
Предыдущие работы по структурной стабилизации минеральных плит с использованием армированных волокном композитных систем включали: Описано в 2011 году в специализированном журнале «Легкий дизайн» (2) и в журнале Всемирной организации интеллектуальной собственности (6).
----
== Состояние исследований ==
Исследования каменных композитов, армированных волокном, включают, среди прочего, компоненты на основе тонких плит горной породы в сочетании со слоями, армированными волокном, что может способствовать улучшению несущих свойств минеральных материалов. Подходы к исследованию касаются как механических характеристик соответствующих ламинированных структур, так и их потенциального применения в структурных компонентах (1).
Экспериментальные исследования, например, описывают стеновые модули на основе каменных плит в сочетании со слоями композита из углеродного волокна, которые сравниваются с традиционными методами строительства с точки зрения их структурного поведения (1).
----
== Приложения (экспериментальные) ==
В рамках исследовательского проекта Green Carbon на основе каменных плит с углеродным покрытием были изготовлены и испытаны такие компоненты, как Т-образные балки и испытательные образцы железнодорожных шпал. Кроме того, было исследовано использование слоистых конструкций из минеральных плитных материалов и слоев волокнистых композитов для использования в качестве армирования в сборных бетонных деталях (3).
В рамках исследовательской программы CDRterra также были разработаны стеновые модули из каменных плит в сочетании с углеродными волокнами на биологической основе и биоуглем, потенциальный баланс жизненного цикла которых оценивается по сравнению с железобетонными компонентами (4).
Применение вне строительства описано в области технических потребительских товаров (8).
----
== Прием ==
Подходы к комбинированию тонких минеральных пластинчатых материалов с армированными волокнами слоями в контексте методов строительства с низким уровнем выбросов описаны в научной литературе (1).
Кроме того, в отечественной прессе обсуждалась разработка соответствующих слоистых композитов в связи с технологиями удаления углекислого газа из атмосферы (5).
В статье в новостном журнале «ФОКУС» описывается сочетание углеродных волокон с тонкими гранитными пластинами для формирования композитного материала как потенциального строительного материала, который может заменить традиционные материалы, такие как цемент и бетон (9).
Разработка элементов стен домов на основе соответствующих ламинатных композитов была удостоена премии JEC Composites Innovation Award в категории «Строительство и гражданское строительство» в 2025 году в рамках исследовательского проекта (7).
----
== Примеры ==
Конкретные версии каменных композитов, армированных волокном, включают системы, в которых слои композита из углеродного волокна соединяются с тонкими плитами из натурального камня с образованием конструкционных ламинатов. Соответствующие системы материалов были разработаны и исследованы в связи с строительным применением и техническими потребительскими товарами (1).
Примером такого ламинированного композита является система материалов, разработанная под названием CarbonFiberStone, в которой панели из натурального камня сочетаются со слоями композита из углеродного волокна (1).
----
== Источники ==
(1) https://doi.org/10.1088/1748-9326/addfed
(2).
(3) https://www.fachvereinigung-bmg.de/imag ... uteile.pdf
(4) https://www.bayerische-staatszeitung.de ... itaet.html
(5) https://www.sueddeutsche.de/wissen/geba ... -1.6315763
(6) https://www.wipo.int/en/web/wipo-magazi ... -age-36055
(7) https://www.deutsches-ingenieurblatt.de ... erkstoffe/
(8) Зай АГ|https://de.wikipedia.org/wiki/Zai_AG
(9) Кнейсслер, Майкл: «Сантехники по кондиционированию воздуха». В: ФОКУС, № 42/2019, стр. 86–87.
Категория:Камень
Подробнее: https://de.wikipedia.org/wiki/Https://d ... einverbund