Композитное армирование

4 июля 2017

Для армирования бетонных конструкций уже многие годы применяется традиционная стальная строительная арматура. Однако, при всей своей распространенности, она имеет характерные недостатки: это и подверженность обычной и химической коррозии, и большой вес, и электропроводность, и высокая теплопроводность. Всех этих недостатков лишена композитная стеклопластиковая арматура. О ней мы вам сегодня и расскажем.

Характеристика материала

Полноценной инновацией стеклопластиковую арматуру не назовeшь: в Японии, США, Германии она с успехом применяется не один десяток лет. Но на отечественном рынке она появилась сравнительно недавно.

Наиболее простым видом стеклопластиковой арматуры являются стержни необходимой длины, которые применяются взамен стальных. Композитная арматура стандартно изготавливается в виде стержней, имеющих длину 6 либо 12 метров, или может быть сразу нарезана по необходимому заказчику размеру. Арматура выпускается диаметром от 4 до 24 мм. При диаметре до 10 мм может изготавливаться в виде бухт (мотков), имеющих длину до 300 метров в зависимости от производителя. Не уступая стали по прочности, стеклопластиковые стержни значительно превосходят их по коррозионной стойкости и поэтому используются в конструкциях, в которых существует опасность коррозии арматуры. Скреплять композитные стержни в каркасы можно с помощью самозащёлкивающихся пластмассовых элементов или связыванием. Также очень удобно вязать каркасы с помощью пластиковых хомутов, применяемых рекламщиками или автолюбителями для крепления колпаков к штампованным дискам.

Основной материал арматуры – стеклоровинг, связанный полимером на основе эпоксидной смолы. Для изготовления же стеклопластиковых стержней применяются современные пултрузионные машины. Английское слово «пултрузия» происходит от слияния английских слов «pull» – тянуть и «extrusion» – выдавливание. Пултрузия представляет собой метод изготовления стеклопластикового профиля, основанный на протягивании пучка стеклянных волокон, заранее пропитанных полимерной композицией (смолой с инициаторами отверждения), через подогретую фильеру данного профиля. В ней происходит формирование, а также отверждение стеклопластикового профиля. На выходе из фильеры получается готовый материал, имеющий сечение, задаваемое фильерой, а также постоянные характеристики как по длине, так и по сечению.

Однако, когда речь идет об армирующих стержнях, важно обеспечить хорошее сцепление с бетоном. Это обеспечивается не только за счёт адгезии между бетоном и стеклопластиком, но и за счeт механического сцепления этих материалов. Для достижения этой цели профиль изготавливается с периодичной повторяемостью сечения.

К бетонным элементам, где используется стеклопластиковая арматура, в основном применимы принципы проектирования железобетонных конструкций. Аналогична и классификация по видам применяемой стеклопластиковой арматуры. Армирование может быть внутренним, внешним и комбинированным, представляющим собой сочетание первых двух.

Области применения

Арматуру применяют в соответствии с требованиями проектной документации для конструкций зданий и сооружений различного назначения:

в промышленно-гражданском, дорожном строительстве;
в бетонных конструкциях зданий и сооружений различного назначения;
для использования в лёгких и тяжелых бетонах (пенобетон, плиты перекрытия, монолитные фундаменты);
в слоистой кладке кирпичных зданий;
в качестве дюбелей для крепления наружной теплоизоляции стен зданий;
в качестве сеток и стержней в конструкциях;
в качестве гибких связей трeхслойных каменных стен зданий и сооружений гражданского, промышленного и сельскохозяйственного назначения, включающих несущий слой, облицованный слой и слой жёсткого утеплителя;
используется при берегоукреплении;
в организации морских и припортовых сооружений;
при строительстве канализации, объектов мелиорации и водоотведения;
в дорожных полотнах и ограждениях;
в элементах инфраструктуры химических производств;
в изделиях из бетонов с преднапряженным и ненапряженным армированием (осветительные опоры, опоры лэп, изолирующие траверсы лэп; дорожные и тротуарные плиты, заборные плиты, поребрики, столбики и опоры; железнодорожные шпалы);
в фасонных изделиях для коллекторов, трубопроводных и трассопроводных (теплоцентрали, кабельные каналы) коммунальных систем;
при возведении домов из несъемной опалубки;
перспективно использование такой арматуры для создания сейсмоустойчивых поясов зданий и сооружений как существующих, так и вновь возводимых.

Применение композитной стеклопластиковой арматуры увеличивает срок службы конструкций в 2-3 раза по сравнению с применением металлической арматуры, особенно при воздействии на них агрессивных сред, в том числе содержащих хлористые соли, щелочи и кислоты.

Преимущества стеклопластиковой арматуры:

прочность на разрыв в 2 раза выше прочностных характеристик стальной арматуры класса А III. Благодаря этому можно либо увеличить размер ячейки при вязке сетки, либо оставить тот же размер ячейки, но использовать композитную арматуру меньшего, но «равнопрочностного» диаметра. В обоих случаях дополнительным преимуществом станет значительное снижение веса готовой конструкции;
обладает высокой химической и коррозионной стойкостью – высокой устойчивостью к водным, щелочным и кислотным средам. Относится к материалам 1-ой группы химической стойкости. Этим самым гарантируется долговечность и отсутствие возможности растрескивания и разрушения армированных бетонных конструкций вследствие внутренних напряжений, возникающих в процессе коррозии и коррозионного разбухания, как это происходит в случаях со стальной арматурой;
неэлектропроводная – является диэлектриком;
низкая теплопроводность по сравнению с металлом – теплопроводность композитных материалов на основе стеклопластика и базальтопластика ниже теплопроводности металла более чем в 10 раз. Следовательно, композитная строительная арматура, в отличие от стальной, не является мостиком холода в армированной бетонной конструкции;
радиопрозрачна;
магнитоинертна – исключено изменение прочностных свойств композитной арматуры под воздействием электромагнитных полей;
не теряет свои прочностные свойства под воздействием сверхнизких температур;
коэффициент теплового расширения – как у бетона, что исключает порывы армирования и трещинообразование в слое бетона под воздействием перепадов температур;
имеет меньшую плотность – легче металлической в 5 раз, а при равнопрочной замене в 9 раз;
возможна любая строительная длина;
быстрота изготовления;
невысокая стоимость – дешевле стальной за счeт возможности применения меньшего диаметра при той же прочности.

Недостатки стеклопластиковой арматуры:

плохо гнeтся;
имеет пониженную прочность на поперечную нагрузку.

Стеклоровинг в Алматы

Источник: lki-nn.ru

← Вернуться на уровень выше