Перспективы использования композиционных материалов при строительстве подземных сооружений.

Композиционные материалы— материалы, представляющие  собой гетерофазные системы, полученные из двух или более компонентов с сохранением индивидуальности каждого из них. Изначально в мировой практике композиционные материалы разрабатывались в основном со стратегическими, оборонными целями, однако,  уже во второй половине прошлого века они прочно заняли свое место как материалы,  нашедшие применение во многих отраслях народного хозяйства: в судостроении, автомобилестроении, ракетостроении, химической промышленности, машиностроении, авиационной промышленности.

Сегодня композиционные материалы широко используются в различных областях строительной отрасли. Их активное внедрение в практику строительства позволяет уменьшить массу строительных конструкций, повысить коррозионную стойкость и стойкость к воздействию неблагоприятных климатических факторов, продлить межремонтные сроки, выполнять ремонт и усиление конструкций с минимальными затратами ресурсов и времени.

Особенно востребованной стала  в строительстве  композитная арматура. Она подходит для армирования монолитных фундаментов, плит перекрытия, тонких подпорных стен и тоннельных обделок. В среднем арматура из композиционного материала прочнее металлической арматуры в три раза, легче в 4-5 раз при равнопрочной замене. 

            Вместе с тем в подземном строительстве применение композиционных материалов носит ограниченный характер и связано, прежде всего, с ремонтом и реконструкцией подземных сооружений. Это вызвано отсутствием соответствующей нормативной базы по использованию композиционных материалов при строительстве новых подземных объектов. Применение композиционной арматуры в несущих конструкциях подземных сооружений (тоннели, фундаменты, подпорные стены, горные выработки и т.п.) требует выполнения специальных расчетов, обоснования , проведения специальных исследований. Недостаточная изученность напряженно-деформированного состояния несущих конструкций подземных сооружений с композитной арматурой в сжатой зоне и ее относительно высокая стоимость.

            Выполненный мною анализ использования композиционных материалов при строительстве и реконструкции подземных сооружений позволил установить, что все вышеперечисленные факторы вполне преодолимы, но требуют выполнения значительного объема аналитических, лабораторных и экспериментальных исследований по изучению их работоспособности в агрессивной подземной среде.

Это позволит применять их, например, при проходке стволов в метрополитене.

  Научный руководитель  к.т.н. проф. В.А.Пшеничный