• Россия

    Мы перенаправили вас на аналогичную страницу русскоязычного сайта, где вы можете узнать о ценах и рекламных акциях в вашем регионе, а также приобрести продукты через

    Stay on our U.S. site

Keyboard ALT + g to toggle grid overlay

ADVANTIC

Новаторы создают композитные материалы для строительных конструкций, применяемых в сложных условиях окружающей среды

Будущее проектирования и творчества

Поделиться историей

Усиленная конструкция крыши объединенных золотопромышленных рудников в австралийском буше вблизи Калгурли. Изображение предоставила компания Advantic.

Современные материалы несущих конструкций расширяют арсенал строителей и инженеров

Ржавчина, коррозия и суровые погодные условия — вот главные враги изнашивающихся со временем сталежелезобетонных конструкций. Но прогресс не стоит на месте, и появляются новые материалы. Компания Advantic из Дейтона (штат Огайо) разрабатывает и производит инновационные полимерно-композитные материалы, отличающиеся высокой износостойкостью и способные с успехом заменить традиционные бетон и сталь. Появление более легких и устойчивых материалов, конструкциям из которых не страшны экстремальные условия окружающей среды, — это настоящая революция в строительной отрасли.

Применение аэрокосмических технологий при производстве строительных материалов

Advantic — это молодая компания, специализирующаяся на производстве современных материалов для строительной отрасли. Она выпускает композитные материалы на заказ, что открывает новые горизонты перед инженерами и строителями, проектирующими и создающими конструкции для сложных условий окружающей среды. «Мы — нечто вроде волшебной кнопки, насколько это понятие вообще применимо для строительной отрасли, — говорит президент Advantic Брэд Дудикан (Brad Doudican). — Если заказчик принял решение использовать композитные материалы, мы подберем подходящее сочетание материалов для устранения конкретной проблемы».

Композиты представляют собой два разнородных материала, при сочетании которых получается более легкая или более долговечная альтернатива. «Принцип нашей работы очень прост. Мы берем материалы, разработанные в аэрокосмической промышленности — в основном стеклопластик и некоторые другие типы смол, — и используем их при производстве конструкций для объектов инфраструктуры и зданий», — говорит вице-президент Advantic по управлению Джефф Нильсен (Jeff Nielsen).

Сборка на месте: главный офис Advantic в Дейтоне, Огайо. Изображение предоставила компания Advantic.

Каждый проект Advantic уникален, и в каждом случае предполагается тесная работа с заказчиком: от согласования предварительного бюджета, технического проектирования и подбора материалов до предоставления рекомендаций по выпуску и установке конструкций. У Advantic собственное производство, где и собираются все конструкции. Для крепления элементов друг к другу используется не сварочный, а болтовой метод. «Как правило, заказчику в итоге отправляется сборный комплект, — рассказывает Дудикан. — Мы собираем все необходимые компоненты, включая гайки и болты на подпорках, и отправляем грузовик с набором прямо на рабочую площадку».

Демонстрация преимуществ композитных материалов для строительства

Первый крупный проект Advantic был завершен в 2013 году: перед компанией стояла задача обеспечить соответствие вентиляционной системы нью-йоркского метрополитена новым требованиям пожарной безопасности путем установки полимерно-композитных конструкций. Новый материал на 75 % легче бетона, обладает той же компрессионной прочностью, устойчив к коррозии и свободно пропускает радиочастоты, а это было одним из ключевых эксплуатационных требований.

Следующий проект Advantic оказался еще более серьезным вызовом: укрепление ржавеющей стальной крыши размером со стадион над объединенными золотопромышленными рудниками в суровых условиях австралийского буша вблизи Калгурли. В чем подвох? У группы было всего 10 дней.

Решение Advantic для шахт в Калгурли, а именно опорные конструкции из синтактической пены, оказалось достаточно легким для транспортировки из Огайо в Австралию по воздуху. Справа изображен один из блоков опоры крупным планом. Изображение предоставила компания Advantic.

Компания Newmont Mining Corporation потратила несколько лет на поиски решения для рудников в Калгурли и уже была готова закрыть их. Достаточно серьезными преградами были чрезмерная продолжительность установки и высокая стоимость традиционных вариантов укрепления существующей конструкции. Кроме того, для их монтажа пришлось бы привлекать большие бригады. Получив запрос, компания Advantic сразу взяла быка за рога.

«Мы немного помогли специалистам заказчика на ранних этапах и показали, как использовать легкие и невероятно прочные композитные материалы, а также продемонстрировали наши возможности по проектированию для решения конкретных проблем с конструкциями, — вспоминает Дудикан. — В итоге была создана серия продуктов, с помощью которых нам удалось восстановить исходные структурные элементы. Продукты, о которых я говорю, были изготовлены на нашем заводе в США и оказались настолько легкими, что их отправка в Австралию воздушным транспортом оказалась вполне целесообразной с финансовой точки зрения».

Для монтажа решения, состоящего из 700 элементов, потребовались несколько бригад из двух человек, автоподъемник и девять с половиной дней. Благодаря такому опережению графика компания Newmont сэкономила почти 6 миллионов австралийских долларов. Подтверждение того, что новая конструкция выдержала «проверку боем», пришло всего через несколько месяцев в виде электронного письма с угрожающей темой «Ураган в Калгурли». Северная и восточная части Австралии попали под удар мощного грозового очага, после прохождения которого множество объектов в этой области оказалось повреждено. Однако в письме было вложение — изображение бушующего урагана и стойко противостоящая ему конструкция Advantic. Текст гласил: «Поздравляем, полномасштабное испытание пройдено».

Еще одной проверкой для материалов Advantic стал проект зоопарка Кливленда (Cleveland Metroparks Zoo), в рамках которого компания занялась модернизацией вольера для горилл. Раздумывая, как упростить подселение в зоопарк новой гориллы и обеспечить животным больше свободного пространства, эксперты Advantic в итоге создали «горку для горилл», надземный переход, откуда открывается полный обзор вольера. В данном случае выбор был сделан в пользу композитных, а не стальных балок, чтобы не вызывать беспокойства среди горилл и животных по соседству.

С «горки для горилл», созданной Advantic, животным в зоопарке Кливленда открывается панорамный вид на вольер. Изображение предоставила компания Advantic.

«Изготовление стальных конструкций — это выделение токсичных газов при сварке, много шума и суматохи при установке и увеличение общей щелочности среды, — поясняет инженер Advantic по САПР Люк Сайдерас (Luke Sideras). — Мы же нарезали и просверлили все балки на своем складе еще до отправки в зоопарк. Это заметно сократило время перемещения горилл на новое место жительства, благодаря чему обошлось без серьезного стресса для животных. Проект был очень интересным и завершился благополучно для всех».

Рост энтузиазма в отношении передовых материалов

Ряд успешных проектов, часть которых описана в этой статье, открыл компании Advantic путь в строительную отрасль, отличающуюся медлительностью в принятии новых технологий из-за приверженности традиционным средствам и методикам. Но, по мнению Дудикана, применение новых материалов — это риск для владельцев, подрядчиков и инженеров, поэтому задача его команды заключается в том, чтобы повысить их доверие к современным продуктам настолько, что они будут готовы рискнуть. Имея в своем распоряжении Autodesk Fusion 360 (АНГЛИЙСКИЙ), сотрудники Advantic на рабочих площадках и на производстве в Огайо могут просматривать и дополнять чертежи одновременно. Все изменения отображаются в режиме реального времени. «Это позволяет нам оптимизировать работу над проектом, — говорит Дудикан. — Более того, такой подход повышает доверие наших заказчиков, а это для нас самое главное».

Узнайте, как Advantic разрабатывает композитные материалы при помощи Fusion 360. Посмотрите видеоролик (2:03 мин.).

Доверие к компании Advantic растет также благодаря прочности и отличным эксплуатационным характеристикам ее композитных материалов, срок службы которых может быть гораздо выше, чем у традиционных. «У нас есть возможность создавать конструкции с такими же прочностными характеристиками, как у бетонных профилей, но на 50, 60, 75 % легче, — поясняет Дудикан. — Необыкновенно легкий бетон — настоящая находка для строительства, потому что основная часть расходов на строительные работы связана не с самим материалом, а с доставкой элементов из него на объект и обеспечением безопасности их монтажа».

Самой легкой заменой бетону в портфеле Advantic являются литьевые полимеры, для работы с которыми в большинстве случаев не требуется дорогостоящее и опасное подвесное оборудование. Помимо прочего, Advantic создает собственные формулы полимербетонов, которые тяжелее литьевых полимеров. Они хорошо подходят для укрепления кабельных коллекторов и траншей для инженерных сетей, так как не подвержены щелочной коррозии и не имеют проблем с радиопроницаемостью. «Эти композитные материалы в сочетании с альтернативами сталежелезобетонным конструкциям заметно расширяют арсенал средств, доступных строителям или инженерам», — считает Нильсен.

Дудикан соглашается, добавляя, что некоторые строители все еще держатся настороже при первой встрече с материалами Advantic. «Однако, когда монтажник стальных конструкций впервые говорит тебе: "Поверить не могу — мы без труда носили балки прямо на плечах!" или "Мы смонтировали все в 3, 5, 10 раз быстрее, чем когда работали с конструкциями из обычных материалов", понимаешь, что идешь по верному пути».

Этот путь вымощен энтузиазмом к разработке новых материалов, который является незаурядным качеством при работе в такой консервативной отрасли. «Я очень рад тому, что при замене обычных конструкций на композитные люди — те же люди, которые недавно не признавали ничего, кроме стальных арматур, бетонной кладки и дерева, — очень быстро меняют мнение, — говорит Нильсен. — Здорово видеть, что преимущество новых технологий становится очевидным практически сразу».

 

Похожая статья ранее была опубликована на портале Redshift (АНГЛИЙСКИЙ).

Связанные продукты

В настоящее время не удается отобразить результаты поиска. Повторите попытку позже.