ВИАМ

Федеральное государственное унитарное предприятие
«Всероссийский научно-исследовательский институт
авиационных материалов»
«Работы ВИАМ для строительной отрасли»
г. Ульяновск 2012 г.
Мировой опыт изготовления мостов с применением арочных
элементов из полимерных композиционных материалов
«Разработка технологии изготовления арочного элемента моста из полимерного
композиционного материала»
Изготовление конструкции из полимерных
композиционных материалов контактным
или инфузионным методом формования
Российские углеродные
наполнители:
УОЛ-300 и УТ-900,
производства ООО
«Аргон» г. Балаково,
Связующее разработки
ФГУП «ВИАМ»
Альтернативные углеродные наполнители: ткани
производства фирмы Porcher Ind.: углеродная
равнопрочная ткань 3692 (аналог УТ-900) и
однонаправленная ткань 3673 (аналог УОЛ-300)
Полимерный
композиционный
материал
используется в качестве формирующей основы
Схема возводимой арочной конструкции при постройке быстро возводимого
для бетонной арочной опоры моста
моста с использованием полимерных композиционных материалов
Результаты работы:
• разработка нового полимерного связующего и углепластика на его основе
• технология изготовления крупногабаритных строительных конструкций из
полимерных композиционных материалов, в том числе с интегрированными
сенсорными элементами.
• технология встроенного контроля деформации конструкции с применением
оптических сенсоров.
Технология позволит в кротчайшие сроки возводить мостовые и арочные сооружения
Предлагаем:
-технологию изготовления арочного
элемента моста из ПКМ;
- полимерное связующее для
изготовления арочного элемента
моста;
- оснастку для изготовления арочного
элемента моста.
Разработка технологии ремонтно-восстановительных работ строительных
конструкций с использованием углеродного наполнителя и связующего
холодного отверждения
•Разработка связующего холодного отверждения.
•Разработка технологии изготовления полимерного
композиционного материала и технологии ремонтновосстановительных
работ
строительных
конструкций.
•Исследование характеристик ПКМ и бетона
усиленного углепластиком в исходном состоянии.
•Исследование характеристик образцов бетона
армированного углепластиком после экспозиции в
условиях умеренного климата с промышленной
атмосферой г. Москва, а также в условиях умереннотёплого климата г. Геленджик.
Углеродные наполнителя для внешнего
армирования бетонных конструкций:
Углеродная лента на основе жгута УК-П,
углеродная
лента
УОЛ-300
(производитель ООО «Аргон», углеродная
лента на основе жгута Panex 35 (Zolek) и др.
с прочностью не менее 2500МПа
Установка для пропитки
армирующих наполнителей
связующим холодного
отверждения
ОПТОВОЛОКОННЫЕ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА ЗА ДЕФОРМАЦИОННОНАПРЯЖЕННЫМ СОСТОЯНИЕМ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ
ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ТЕХНОГЕННЫХ КАТАСТРОФ
Композиционный материал с оптоволоконными сенсорами
Расстояние от конструкции до
оборудования до 20 км
Мониторинговое
оборудование
•Применение композиционного материала с мониторинговой
системой при строительстве новых мостов и плановом ремонте
•Интеграция в эксплуатируемые мосты посредством
приклеивания к несущей конструкции
•Применение композиционного материала с мониторинговой
системой для армирования высоконагруженных сводов
подземных сооружений и мониторинга возникающих деформаций
при осадке грунта
•Определение протечек грунтовых вод за счет контроля
температуры конструкции
•Применение композиционного материала с мониторинговой
системой в конструкциях ответственных элементов и
фундаментов энергетических комплексов
•Применение композиционного материала с мониторинговой
системой в качестве оболочки подземных и наземных
трубопроводов
Непрерывный мониторинг
температуры и
деформации
СПЕЦИАЛЬНОЕ СИЛИКАТНОЕ И ОРГАНИЧЕСКОЕ ОСТЕКЛЕНИЕ
Для восстановления поврежденных в 1993 г.
армированных стекол, поставленных Польшей при
строительстве здания СЭВ, были разработаны:
- технология обработки поверхности стекла;
-рецептура эмали требуемого цвета;
- технология нанесения армированного
стеклотканью эпоксидного покрытия
Проведены испытания, подтверждающие
гарантийный срок эксплуатации - 20 лет
ИНСТИТУТ
ХИМИЧЕСКОЙ
ФИЗИКИ
им. Н. Н.
СЕМЕНОВА
Исходное светопропускание 70%
Антивандальные, ударостойкие (ударная
вязкость 40-100 кДж/м2), безосколочные
ориентированные полиметилметакрилатные и
поликарбонатные стекла, специальные
абразивостойкие полимерные покрытиямя для
зданий, сооружений, и индивидуальной защиты
личного состава
Время затемнения с 70% до 15% --10 секунд.
Разработаны слоистые энергосберегающие материалы остекления на
основе органических и силикатных стекол с гибким полимерным
функциональным элементом, регулирующим световой и тепловой потоки.
Назначение:
-Ослабление СВЧ излучения ретрансляционных станций
(телевидение, радио, сотовая связь)
-Светоограждающие конструкции в архитектуре, строительстве, транспорте и
средствах отображения информации.
МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ СКОРОСТНОГО ТРАНСПОРТА г. МОСКВЫ
Для световодов станций метро
«Чкаловская» и «Марьино»
разработаны и применены
светорассеивающие
лакокрасочные покрытия,
которые обеспечили требуемые
светотехничексие
характеристики в
эксплуатации
Станция метро «Чкаловская»
Для потолочных алюминиевых
профилей вестибюля станции
метро Чкаловская разработана и
применено покрытие с высокой
степенью белизны с протекторной
защитой на период монтажа
Станция метро «Марьино»
Выбран алюминиевый сплав,
организовано производство
штампованных панелей в
г. Видное нанесено порошковое
покрытие
Для вагонов метро «Филевской» линии были разработаны, испытаны и применены для
окраски экологически и пожаро- безопасные акриловые эмали на водорастворимом лаке.
Для потолочных панелей сложной конфигурации из стеклопластика станции метро
«Кожуховская» была разработана рецептура эпоксидно-полиамидной эмали терракотового
цвета и технология окраски
ЗАЩИТНО-ДЕКОРАТИВНЫЕ ЛКМ ДЛЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСВ
Для АЗЛК была разработана однокомпонентная
шпатлевка, утверждаемая с помощью промышленных
фенов, обеспечивающая заделку дефектов поверхности
кузовных деталей;
для защиты от коррозии стальных элементов кузова
была разработана однокомпонентная фосфатирующая
грунтовка АК-0209, которая нашла широкое применение
(более 100 тн/год) для окраски автобусов
Для антикоррозионной защиты конструкций из
алюминиевых, магниевых сплавов и сталей, а также
для защиты от атмосферных воздействий
полимерных композиционных материалов в
транспортном машиностроении, химической,
авиационной промышленности, судостроении и
строительстве с участием ИПХФ РАН разработана
фторполиуретановая эмаль ВЭ-69.
Преимущества: покрытия ВЭ-69 превосходят аналоги – полиуретановые эмали УР-1161 и C 21|100 UVR (Голландия):
- в 1,2 раза по стойкости к царапанию (ИСО 1518) после воздействия агрессивных факторов,
- в 2-3 раза по атмосферостойкости (снижение блеска не более 5%)
- грибостойкости (балл 1 вместо 3).
Перспективные разработки для строительства и инфраструктуры города
Антивандальные (антиадгезионные) покрытия, и системы
лакокрасочных покрытий (ЛКП) с атмосферостойкостью до 20 лет
ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ ГОРОДА: - Защита конструкций транспортной
инфраструктуры и элементов объектов строительства новыми
системами ЛКП, обеспечивающими повышение срока службы
покрытий в 2-3 раза по сравнению с применяемыми, увеличение
сроков межремонтных периодов ЛКП.
- Обеспечение предприятий г. Москвы современными декоративнозащитными
экологически
безопасными
антиадгезионными
покрытиями, предотвращающими несанкционированную расклейку
информации.
Водоразбавляемые краски и экологически безопасные интерьерные
эмали для зданий, сооружений и транспортных средств
Участок по производству
лакокрасочных материалов
СВОЙСТВА:
адгезия к различным подложкам (бетон,
ПКМ, металлические поверхности) – балл 1
грибостойкость – балл 1-2
эластичность по «ШГ» - 1 мм
пожаробезопасность: трудносгорающая,
тепловыделение - 25 кВт/м2 , слабодымящая
температура эксплуатации от - 60 °С до
+ 80°С
содержание растворителей – 0%
срок хранения – неограничен
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Научный Центр Волоконной
Оптики РАН
Российская
Академия Наук
Всероссийский научно-исследовательский институт
авиационных материалов ГНЦ РФ
Оптическое волокно и современные материалы – «Интеллектуальные
материалы» для дорог и строительства с подобием «нервной системы»
из оптических волокон.
«Разработка композиционного материала
детектора с интегрированными волоконнооптическими сенсорными элементами для
определения транспортной нагрузки на
дорожное покрытие»
Позволит определять весовой и скоростные
потоки, ресурс и класс дороги. Интеллектуальное
управление фазами светофоров. Фиксация
2
правонарушений.
«Полимерные композиционные материалы на основе новых российских
связующих и углеродных жгутов для применения в элементах городской
строительной инфраструктуры, в том числе с функциями мониторинга для
объектов повышенной опасности»
Позволит непрерывно фиксировать и предупреждать на ранней стадии
разрушения конструкций. Проводить ремонтно-восстановительные работы по
прогрессивной технологии с укреплением углепластиком с оптическими
сенсорами.
Армирование
углепластиком
волоконнооптические
датчики
деформации
1
1 – чувствительные элементы - детекторы;
2 – измерительная система.
Получена наивысшая награда Почетный Золотой знак Форума «Статуэтка
«Святой Георгий» на 11-м Юбилейном Международном форуме
"Высокие технологии ХХI века (2010 г.)
Дано положительное заключение Департаментом ЖКХ и Благоустройства г. Москвы.
Разработки в области детектора транспортных нагрузок согласованы с ГП МОСДОРЭКСПЕРТНАДЗОР
«Разработка технологии изготовления теплоизоляционной
штукатурки для ремонта фасада зданий и сооружений и
экологически безопасной фасадной краски с повышенной
эластичностью»
Разрабатываемая теплоизоляционная
штукатурка обеспечит следующий уровень свойств:
-плотность композиции 0,4±0,1 г/см3;
-теплопроводность не более 0,1 Вт/м∙град;
- прочность на сжатие не менее 1 МПа;
- адгезионная прочность к бетону не менее 0,4 МПа.
Разрабатываемое фасадная краска повышенной
эластичности:
- быстросохнущая;
- с улучшенными адгезионными свойствми к минеральным
подложкам;
-с повышенной водостойкостью;
- с повышенной атмосферостойкостью (срок эксплуатации
10 лет).
ЗВУКОПОГЛОЩАЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ
Назначение:
Снижение уровня акустического шума
от транспортных средств и работающего
технологического оборудования
Уровень поглощения шума звукопоглощающими
конструкциями (ЗПК)
18
16
Теоретический предел
звукопоглощения
ЗПК с ВТИ-7 (ВИАМ)
14
ЗПК (2-х слойная сотовая)
ЗПК звукоотражающего экрана
12
dL, Дб
ЗПК с ВТИ-7
Перфорированн
ая
обшивка
(ВИАМ)
Стеклосотопласт
Обшивка
Внешний вид образца ЗПК
Градиентны
й слой
10
8
6
4
2
0
400
630
1000
1600
2500
4000
6300
f, Гц
Обеспечивают:
дополнительное (по сравнению со
звукоотражающими конструкциями)
снижение уровня шума от
транспортных средств на 10 – 15 дБ и
достижение уровней 20 - 30 дБ при
исключении эффекта переотражения
(реверберации)
Производство стеклопластиковых панелей интерьера
железнодорожных вагонов
Конструкция двери
в купе
Панели интерьера
Конструкция двери в купе
Что дает:
- Снижение веса на 30÷40%;
- Повышение качества интерьера и выбор цветовой гаммы;
- повышена пожаробезопасность вагона в 2 раза.
Межвагонный переход
Производство стеклопластиковых конструкций для
автомобильной промышленности
Рессора спецавтомобиля
Диск спецавтомобиля
Крыша УАЗ 31512
Облицовка для
экспериментального
автомобиля
Дефлекторы ВАЗ 2110
Бронеавтомобиль
Обшивки дверей ВАЗ 2110
Ремонт трубопроводов полимерными материалами
Ремонт ресивера при помощи полимерной муфты
Сквозное отверстие в
результате коррозии
•
Зачистка поверхностей от загрязнений и
коррозионных продуктов;
Ремонт с помощью сварки
металлической накладки
•
Нанесение подслоя из полимерной смолы;
•
Нанесение круговых бандажных слоев
препрега стеклопластика в зоне ремонта
и отверждение при ультрафиолетовом
воздействии в течение 2 минут на 1
миллиметр толщины.
Ремонт при помощи
намотки полимерной
муфты
Время ремонта до 8 часов в условиях
нахождения трубопровода.
Стоимость одного килограмма до 300 руб.
Испытание
давлением 1 МПа
Сварная накладка
повреждена
Ремонт трубопроводов с помощью
полимерных композиционных материалов
Ремонт трубопровода по внутреннему диаметру полимерными рукавами
•
Подача рукавной заготовки из
препрега стеклопластика в зону
ремонта за счет наддува воздуха с
избыточным давлением до 1 атм.;
•
Отверждение слоя стеклопластика
источником УФ-излучения.
Изготовление полимерного
рукава
Схема заполнения трубопровода
полимерным рукавом
Вид трубопровода после ремонта
Длительность ремонтных работ от
2 до 8 часов при длине зоны ремонта
до 10 м.