5396518276

Współczesne materiały kompozytowe. Wybrane kierunki rozwoju nowych technologii 207

Przyjęcie dla ustroju budowlanego struktury warstwowej ułatwia jego dostosowanie do wymagań nośności, izolacyjności cieplnej i akustycznej, spełniając jednocześnie wymagania odporności na szkodliwe działanie środowiska i estetyki. Ustrój warstwowy łączy więc w sobie cechy przegrody budowlanej (funkcje fizykalne - transport ciepła i pary wodnej) z bezpiecznym przekazywaniem obciążeń. Struktura warstwowa narzuca określony układ mas i rozkład sił wewnętrznych, co wpływa na stateczność, sztywność i wytrzymałość projektowanych konstrukcji. Funkcję osłonową pełni najczęściej stal, stopy aluminium lub kompozyt polimerowy z włóknami sztucznymi (FRP). Materiałem rdzenia najczęściej jest pianka polimerowa (np. fenole, epoksydy, poliuretany), styropian, drewno (np. balsa) lub materiały o wymuszonej strukturze plastra miodu - najczęściej stopy aluminium lub włókna aramidowe lub polimerowe. Wytrzymałość i sztywność warstwy rdzenia wykonanej w postaci plastra miodu zależą głównie od rozmiarów „pojedynczej komórki” oraz grubości ścianki, a także od rodzaju materiału.

Rys. 5. Elementy warstwowe z rdzeniem pełnym lub niepełnym [5]

Kompozytowe płyty warstwowe znalazły zastosowanie zarówno w budownictwie jako ściany tuneli, prefabrykowane panele elewacji (np. hal), zadaszenia, stropy, jak również jako elementy kadłubów samolotów, szybkiej kolei, łodzi itp.

2. PRZYKŁADY INNOWACYJNYCH KIERUNKÓW ROZWOJU MATERIAŁÓW KOMPOZYTOWYCH

W Polsce brak jeszcze stosownych norm projektowania, aprobat i formalnych technologii wykonywania obiektów z materiałów kompozytowych. Duży sceptycyzm w środowisku konstruktorów i projektantów oraz jednoznaczny brak przykładów zastosowania w Polsce powoduje, iż rynek rozwiązań konstrukcyjnych dopiero „raczkuje”. Dominującymi krajami pod względem nowoczesnych rozwiązań są Stany Zjednoczone, Kanada, Japonia, Chiny, Francja. Wciąż rosnące wymagania w stosunku do bardzo obciążonych konstrukcji, szczególnie w budownictwie, przemyśle samochodowym i lotniczym, coraz intensywniej wymuszają stosowanie