Τι είναι τα σύνθετα υλικά;
Τα σύνθετα υλικά (Composites) είναι υλικά που αποτελούνται συνήθως από δύο ή περισσότερα διαφορετικά υλικά προερχόμενα από τις κατηγορίες των μετάλλων, των κεραμικών και των πολυμερών. Τα σύνθετα υλικά σχεδιάζονται έτσι ώστε να συνδυάζουν ανώτερες ιδιότητες από εκείνες των επιμέρους μερών από τα οποία αποτελούνται.
Ιστορικά, ενώ τα πρώτα σύνθετα υλικά κατασκευάστηκαν από φυσικά υλικά όπως η λάσπη και το άχυρο, τα σημερινά σύνθετα υλικά δημιουργούνται σε εργαστήριο, συνήθως από συνθετικές ουσίες. Ανεξάρτητα από την προέλευση τους, είναι απολύτως σίγουρο ότι οι σύγχρονες συνθήκες διαβίωσης και η τεχνολογική/επιστημονική πρόοδος έχουν βασιστεί στην ανάπτυξη και η χρήση σύνθετων υλικών.
Στη φύση συναντάμε δύο σύνθετα υλικά: το ξύλο και τα οστά. Σήμερα, η χρήση των σύνθετων υλικών έχει εξελιχθεί ώστε να ενσωματώνει συνήθως μια δομική ίνα και ένα πλαστικό, αυτό είναι γνωστό ως Fiber Reinforced Plastics (FRP). Η δομική ίνα είναι υπεύθυνη για τη δομή και την αντοχή του σύνθετου υλικού, ενώ ένα πλαστικό πολυμερές συγκρατεί τις ίνες.
Για παράδειγμα, στο πιο γνωστό ίσως σύνθετο υλικό, το Fiberglass, η μήτρα του πολυμερούς, συνήθως έποξυ (epoxy) ή πολυεστέρας (polyester), ενισχύεται με ίνες γυαλιού προς αύξηση της αντοχής του σύνθετου υλικού, με παράλληλη μείωση της ολκιμότητας και της πλαστικότητας. Διάφοροι συνδυασμοί υλικών μπορούν να δημιουργήσουν σύνθετα υλικά με βελτιωμένη σχέση αντοχής και ακαμψίας χωρίς να χάνετε η ολκιμότητα και η χαμηλή πυκνότητα.
Στις κατασκευές, βασικό πεδίο εφαρμογής των σύνθετων υλικών, αξιοποιούνται σύνθετα υλικά από ίνες οπλισμού με υψηλές μηχανικές ιδιότητες και από μια μήτρα ρητίνης που εξασφαλίζει πρόσφυση στην υπό ενίσχυση δομική επιφάνεια και μεταφέρει τα φορτία στις ίνες. Τα σύνθετα υλικά επιφέρουν ενίσχυση και αποκατάσταση δομικών στοιχείων σε όλο τον τομέα των κατασκευών και ειδικά των κατασκευών από οπλισμένο σκυρόδεμα.
