Композитная арматура — применение в строительстве, характеристики и сравнение

Что такое композитная арматура, как она производится и где применяется?

Вкратце структуру композитной арматуры можно описать как «пластиковое волокно». В его основе — нитки, предотвращающие разрыв, из углерода, стекла или базальта. Жесткость композитного стержня обеспечивается эпоксидной смолой, покрывающей волокна.

Для лучшего сцепления с бетоном на стержни наматывается тонкая веревка. Он сделан из того же материала, что и главный вал. Бусинка создает винтовой рельеф, как у стали. Эпоксидная смола затвердевает в сушильной камере. При выходе из него композитную арматуру немного растягивают и разрезают. Некоторые производители шлифуют пластмассовые стержни до того, как полимер затвердеет, чтобы улучшить сцепление с бетоном на гладких поверхностях.

Сферу применения армирования стекловолокном нельзя назвать очень большой. Используется как гибкое соединение между облицовкой фасада и несущей стеной, а также устанавливается в дорожные плиты и опалубку резервуаров. В каркасах, армирующих ленточный фундамент и бетонные полы, пластиковая арматура применяется не так часто.

Не рекомендуется устанавливать композитные брусья на чердаках, перемычках и других натяжных конструкциях. Причина в большей гибкости этого материала.

Ребристые и гладкие стержни

Ребристый профиль необходим для улучшения сцепления изделий с бетоном. Иногда с той же целью поверхность арматуры при застывании присыпают песком.

Стеклопластиковые бруски с гладкой поверхностью не могут иметь должного сцепления с бетоном, поэтому они менее востребованы в качестве арматуры для бетонных работ.

Но цена на гладкие стержни намного ниже, поэтому есть смысл использовать их как вспомогательные изделия с минимальной нагрузкой при сборке каркаса для армирования.

Сравнительная характеристика композитной и металлической арматуры

Для оценки наглядности сведем сравнительные характеристики металлической и стеклопластиковой арматуры в таблицу.

Имущество	Стальной каркас	Композитная арматура
Показатели пластичности и эластичности	Неизменно высокая производительность	При высоких показателях эластичности пластичность материала оставляет желать лучшего
Прочностные характеристики	Средний показатель прочности 390 МПа	Композит выдерживает нагрузки до 1300 МПа
Показатели теплопроводности	Существенно уступает стеклопластику. Коэффициент теплопроводности для металла 46 Вт / (м * К).	Стекловолокно намного хуже проводит тепло: 0,35 Вт / (м * К).
Конкретный вес	Стальной пруток весит 7800 кг / м3	Плотность композита намного ниже и составляет 1900 кг / м3

Помимо данных, приведенных в таблице, стоит отметить, что композитные материалы практически не проводят электрический ток, что также можно считать преимуществом.

Как видно из приведенных выше сравнительных характеристик, однозначно ответить на вопрос, какой материал предпочтительнее, достаточно сложно. Именно по этой причине все большее распространение получают комбинированные варианты распорок.

Виды стеклопластиковой арматуры и сферы ее применения

Арматура, для производства которой используется стекловолокно, имеет множество разновидностей, которые отличаются друг от друга не только диаметром и формой профиля (гладкий и гофрированный), но и областью применения. Итак, специалисты выделяют арматуру из стекловолокна:

• работающий;
• актовый зал;
• распределение;
• специально разработан для армирования бетонных конструкций.

В зависимости от решаемых мероприятий эта арматура может использоваться в виде:

• прутки заготовки;
• армирующие сетчатые элементы;
• арматурные каркасы различных форм и размеров.

Армирующая сетка из стекловолокна 100х100 мм

Несмотря на то, что стеклопластиковая арматура появилась на отечественном рынке совсем недавно, предприятия, строительные компании и частные лица уже активно используют ее для решения различных задач. Поэтому использование в строительстве арматуры из стекловолокна набирает популярность. С его помощью укрепляют фундаменты и другие бетонные конструкции (дренажные колодцы, стены и т.д.), Его применяют для укрепления кирпичной кладки и блочных материалов. Технические характеристики стеклопластиковой арматуры позволяют успешно использовать ее в дорожном строительстве: для усиления дорожного полотна, укрепления насыпей и непрочных фундаментов, создания монолитных бетонных оснований.

Даже частные лица, самостоятельно занимающиеся строительством на своем приусадебном участке или на даче, смогли оценить достоинства этого материала. Интересен опыт использования арматуры на дачных участках и в садах частных домов в качестве арок при строительстве теплиц. В Интернете можно найти множество фото таких чистых и надежных конструкций, которые не подвержены коррозии, просты в установке и так же легко разбираются.

Каркас самодельной теплицы из стеклопластика

Большим преимуществом использования этого материала (особенно для частных лиц) является его простота транспортировки. Свернутую в компактный отсек стеклопластиковую фурнитуру можно увезти и в легковой машине, чего нельзя сказать о металлических изделиях.

Преимущества и недостатки

Арматура из стекловолокна — новый набирающий популярность строительный материал, он имеет особенности, позволяющие использовать его для несущих конструкций. К его достоинствам можно отнести:

• Сопротивление ржавчине. Стекловолокно можно использовать в агрессивных средах. По этому показателю этот материал в 10 раз превосходит металл.
• Низкая теплопроводность, равная 0,35 Вт / м ∙ ⁰С, позволяющая повысить теплоизоляцию бетонного монолита, исключает опасность образования мостиков холода. Для сравнения: теплопроводность стали 46 Вт / м ⁰С.
• Его высокое удельное сопротивление позволяет использовать его при строительстве мостов, железнодорожных сооружений, линий электропередач и других сооружений, где существует риск поражения электрическим током под высоким напряжением.
• Низкий удельный вес, что позволяет снизить давление конструкций на поверхность грунта, фундамента. Средняя плотность этого материала составляет 1,9 кг / м3, а у стали — в четыре раза больше — 7,9 кг / м³.
• Стоимость арматуры из стекловолокна почти в 2 раза ниже, чем у металлического прутка.
• Применение в широком диапазоне температур. Не теряет своих свойств при температуре от -60 до + 90⁰С.
• В отличие от металла стеклопластик имеет коэффициент теплового расширения, аналогичный бетонному, поэтому монолит с такой арматурой не трескается при перепадах температуры.
• Для установки арматурной сетки не требуется сварочный аппарат, достаточно соединить его с помощью проводки и пластиковых хомутов.

Как и любой материал, полимерная арматура на основе стекловолокна имеет недостатки, которые учитываются при эксплуатации:

• Недостаточная прочность стекловолокна при высоких температурах, смолы, используемые для скрепления волокон, воспламеняются при температуре 200 ° С. Для частных домов или технических помещений это не проблема, но на промышленном предприятии, где бетонный монолит должен быть пожаробезопасным, использование такой арматуры недопустимо.
• Модуль упругости почти в 4 раза ниже, чем у стали.
• При подготовке сетки согнуть композит на нужный угол практически невозможно, из-за низкой прочности на излом такие элементы необходимо заказывать с завода.
• Одним из недостатков арматуры из стеклопластика является то, что она не позволяет получить жесткую арматуру и ее прочность со временем незначительна, но снижается.

Особенности производства и монтажа

Армирование стекловолокном любого типа состоит из грубого волокна, связанного полимерными смолами, с добавлением отвердителя и ускорителя твердения. Все компоненты определяются производителями на основе используемых технологий, типа и назначения элементов, которые будут армированы производимой арматурой из стекловолокна.

Материал производится на специальных технологических линиях. Сначала стекловолокно пропитывают смолой, отвердителем и ускорителем реакции. Затем его пропускают через форму, где излишки смолы выдавливаются. Стеклопластик сразу уплотняется и принимает форму — условно гладкую или с анкерными ребрами и технологически заданным диаметром.

На следующем этапе вяжется арматура из стеклопластика: на нее наматывается дополнительная обмотка в виде жгута для увеличения сцепления. После этого его отправляют в духовку, где смолят полимер с набором отвердителей. Полученные изделия укладываются рулонами или нарезаются плетью необходимой длины.

Штанги фиксируются хомутами или пластиковыми хомутами. Край арматурной сетки должен находиться на расстоянии 50 мм от опалубки, что создаст защитный слой бетона. Делается это подручными средствами или пластиковыми зажимами. Если стержень выступает за опалубку, его необходимо отрезать ножовкой по металлу или шлифовальным кругом с алмазным или абразивным кругом.

Гнуть арматуру на участке без специального оборудования невозможно. После того, как сила перестает действовать на стержень, он возвращается к своей первоначальной форме. Если смягчить его температурой и снова сложить, он потеряет конструктивные особенности. Единственный выход — заказать на фабрике жёсткий элемент из стеклопластика, и тогда он будет полностью соответствовать техническим и эксплуатационным требованиям.

Правила работы с материалом

Обработка полимерных изделий должна производиться с соблюдением следующих правил:

• При перемещении и перемещении композитных стержней следует использовать перчатки. Для этого лучше всего использовать хлопчатобумажные перчатки или варежки с нанесенным на спину латексным покрытием.
• Катушки со стержнями диаметром до 10 мм переносятся вручную. А по территории прокатываются бухты из композита диаметром от 12 мм и более. Не допускайте падения арматуры с высоты более 500 мм.
• Разматывайте шпульку только в вертикальном положении. Заполняющие элементы удаляются, а кольца оставляются для облегчения разрезания арматуры на куски необходимой длины.
• Композит режется на угловом станке диаметром до 8 мм. Прутки большего размера нарезаются циркулярной пилой. Резак должен быть в защитных очках и перчатках.
• Армирование связано стальной проволокой и нейлоновыми стяжками. Как это сделать — смотрите ниже.

Технические характеристики арматуры из стекловолокна

Рассмотрим 10 особенностей, на которые покупатели могут обратить внимание при покупке арматуры из стекловолокна. Мы постараемся рассказать вам, что влияет на ту или иную функцию и, конечно же, дадим значения на примере нашего продукта.

Вес

Вес арматуры влияет на общий вес конструкции и стоимость транспортировки. Стеклянная арматура во много раз легче металлической арматуры. В результате, если укладывать его в кладку или стяжку, нагрузка на фундамент будет меньше. Это экономия основы.
такие аксессуары также легче носить с собой. Во-первых, из-за формы выпуска в отсеках, во-вторых, из-за небольшого веса. Если для перевозки стальной арматуры нужен грузовик, то в случае стеклопластиковой арматуры хватит и газели».

Эта небольшая машина может вместить 16 км арматуры из стекловолокна. Вес одного метра арматуры из стекловолокна в зависимости от диаметра в граммах (в скобках — вес арматуры из стали А3):

• Ø4 — 25
• Ø6 — 56 (222)
• Ø8 — 94 (395)
• Ø10 — 144 (617)
• Ø12 — 198 (888)
• Ø14 — 280 (1210)
• Ø16 — 460 (1580)
• Ø18 — 560 (2000)
• Ø20 — 630 (2470)
• Ø22 — 730 (2980)
• Ø24 — 850 (3850)

Разрывная прочность

Армирование в бетонных конструкциях работает на изгиб и разрыв (в зависимости от типов конструкций). Прочность на разрыв — важнейшая техническая характеристика арматуры, определяющая ее максимальное удлинение при критических нагрузках.
Разрывная нагрузка — это максимальная сила, которую материал может выдержать до разрушения, и характеризует его способность выдерживать нагрузку. Прочность на разрыв арматуры из стекловолокна во много раз выше, чем у стали. Поэтому для конструкций, где арматура будет работать на разрыв, она больше подходит.
Какова прочность арматуры из стекловолокна? Предел прочности на разрыв арматуры AKS составляет 1189 МПа. Для сравнения, у стальной арматуры этот показатель составляет 390 МПа.

Исходя из этого, появилась таблица замены равнопрочной полимерной арматуры на металлическую. То есть вместо металла 12-го диаметра используется стекловолокно 8-го диаметра.
Но если вы сделаете расчет для конструкций, которые работают на прогиб, замена работает в противоположном направлении. Этот недостаток обсуждается в следующем абзаце.

Модуль упругости стеклопластиковой арматуры

Определение из Википедии: Модуль упругости характеризует способность материала упруго деформироваться (то есть не постоянно) при приложении силы. Проще говоря, раскрытие микротрещин в бетонной конструкции зависит от модуля упругости.
По этому показателю стальная арматура превосходит неметаллическую. Армирование предотвращает растрескивание и обрушение всей конструкции. Следовательно, величина потенциальных трещин зависит от модуля упругости. НО! Расчеты для этой функции сделаны для конструкций, которые будут работать на прогиб. Это:

• балки прямоугольного или таврового сечения;
• бетонные полы;
• перемычки окон и дверей.

Для этих конструкций с учетом модуля упругости следует укладывать композитную арматуру диаметром больше металла.
Что такое модуль упругости арматуры? Модуль упругости стальной арматуры составляет 200 000 МПа, стеклянной арматуры — 55 000 МПа.

Относительное удлинение

Относительное удлинение после разрыва указывается в процентах. Характеристика выражает изменение расчетной длины арматурного стержня, в пределах которого произошел разрыв, выраженное в процентах от исходной длины. Другими словами, этот показатель характеризует удлинение рабочей части стержня после разрушения до исходной расчетной длины. Величина удлинения определяется испытаниями на растяжение.
Проще говоря, эта особенность влияет на образование трещин в бетонной конструкции. Чем ниже этот показатель, тем больше шансов избежать трещин!
Что такое относительное удлинение якоря? Относительное удлинение стержня из стекловолокна составляет 2,2%, стержня из стали — 25%.

Плотность

Плотность — это отношение веса тела к объему, занимаемому этим телом. Его еще называют удельным весом. Обозначается как количество килограммов или тонн на кубический метр.
Плотность влияет на вес продукта и иногда может помочь определить качество армирования стекловолокном. Например, арматура диаметром 12 мм производства «Композит 21» весит 200 г / метр. Это приблизительный вес качественной брони ASK. Если вам предложили товар по нереально низкой цене, уточните у продавца, сколько он весит. Например, в нашей студии был случай, когда заказчику предложили скобу 12мм по очень низкой цене. А потом выяснилось, что метр этой арматуры весит на 20% меньше. В результате это будет материал меньшей плотности, прочностные характеристики которого будут ниже.
Какова плотность армирования? Плотность армирования стекловолокном — 2 т / м3, стальной арматуры — 7,85 т / м3.

Линейный коэффициент теплового расширения

Эта характеристика показывает, насколько материал будет растягиваться при повышении его температуры на один градус. При изменении температуры в пределах 80 ° C (например, от -40 ° C до + 40 ° C) расширение бетона может достигать 0,8 мм на метр. Следовательно, изменения температуры могут вызвать растрескивание бетона с твердым заполнителем из-за различных коэффициентов линейного расширения самого бетона и заполнителя.
Это еще одно преимущество армирования стекловолокном перед металлом. Дело в том, что тепловой коэффициент у бетона и композитной арматуры примерно одинаков, поэтому композитный железобетон будет менее подвержен негативному влиянию температурных колебаний.
Что такое коэффициент линейного расширения стекловолокна? Коэффициент для армирования стекловолокном составляет 9-12 x10-6 / ° C, для стальной арматуры — 13-15 x10-6 / ° C.

Теплопроводность

Теплопроводность — это способность тел передавать энергию (тепло) от самых горячих частей тела к менее нагретым. Другими словами, это количественная характеристика способности тела проводить тепло. Количественно эта емкость выражается коэффициентом теплопроводности. Чем ниже значение коэффициента, тем меньше тенденция материала передавать тепло.
Например, если мы рассмотрим стену дома, использование материалов с высокой теплопроводностью в ее конструкции приведет к передаче тепла от отапливаемого помещения (то есть вашего дома) к менее отапливаемому (то есть улице). Проще говоря, зимой вы утеплите улицу. И наоборот летом. Поэтому при строительстве из материалов с низкой теплопроводностью зимой в доме будет тепло, а летом прохладно.

Армирование цоколя из строительных блоков с армированием стекловолокном Арматура из стекловолокна (или сетки), которая закладывается в стены при армировании кладки, имеет меньшую теплопроводность по сравнению со сталью. Он не образует «мостиков холода», по которым тепло будет покидать ваш дом.
Коэффициент теплопроводности армирования Коэффициент теплопроводности армирования из стекловолокна составляет 0,35 Вт / (м ° C), а у стальной арматуры — 46 Вт / (м ° C).

Кроме того, арматура из стекловолокна активно используется в качестве гибких связок в многослойных стенах.
«Низкая теплопроводность композитных стержней предопределила их эффективное использование в качестве соединений в многослойных кладочных конструкциях. По результатам сравнительных испытаний трехслойных стеновых панелей на разрезание слоев друг относительно друга, в которых используются соединения стекловолокна и металла, было установлено, что армирование стекловолокном обеспечивает необходимый уровень жесткости и прочности, необходимый для гибких соединений »- Источник: Грановский А.В., Хактаев С.С. Использование стекловолоконной арматуры в качестве гибких связок в трехслойных стеновых панелях // Промышленное и гражданское строительство, 2013, № 10, с. 84-87

Радиопрозрачность и диэлектрические свойства

Этот параметр особенно важен в области строительства электричества. Арматура из стекловолокна является диэлектрической, поэтому не мешает работе сложных электрических устройств. Именно по этой причине композитная броня использовалась при строительстве Центра квантовых нанотехнологий в Канаде или Института исследования твердого тела Макса Планка в Германии.
Армирование из стекловолокна не создает радиопомех, в отличие от металлических цепей со стальной арматурой. Подробнее об электрических свойствах арматуры из стекловолокна читайте в другой статье.

Коррозийная стойкость

Коррозия — это самопроизвольное разрушение металлов и сплавов под воздействием окружающей среды. По отношению к неметаллическим материалам этот термин не используется (правильнее использовать термин «старение»). Но в более сложных условиях эксплуатации полимерные материалы также имеют тенденцию портиться под воздействием окружающей среды. Поэтому термин «коррозия» также используется в отношении армирования стекловолокном.
Если сравнивать композитную и стальную арматуру, первая имеет высокую коррозионную стойкость (включая воздействие как жидкой, так и химической коррозии), а вторая — низкую.
Что влияет на эту функцию? На время. Срок службы арматуры из стекловолокна больше, чем у металлической.
«В 1975 и 1984 годах арматура из стекловолокна толщиной 6 мм использовалась при строительстве предварительно напряженных пилотных конструкций мостов. Прочность брони на разрыв составляла 1200 МПа; однако, учитывая низкий модуль упругости (30-40 ГПа), в сечении балок находились стержни из алюмоборосиликатного волокна диаметром 10 мкм, количество связующего не превышало 20% по весу. В 2006 году сотрудники НИИ Гвоздева изучили состояние некоторых из этих объектов. Осмотр испытательных пролетов не выявил серьезных нарушений и подтвердил необходимость проведения дальнейших более детальных экспериментов для получения статистических данных об изменении сцепления с бетоном, прочностных и деформационных характеристик полимерной композитной арматуры, включая длительный срок прочности. »- Источник: Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова, №3, 2017 г

Сфера использования и основные виды армирующих прутков

Эти изделия делятся не только по внешнему виду и способу наложения ребер жесткости. Основная классификация — это сфера использования аукционов:

• работающий;
• распределение;
• комната для переговоров;
• изготовлены для усиления бетонных конструкций и сооружений.

в зависимости от поставленных задач по армированию в строительстве налажено производство различной продукции:

• отдельные ресницы, разного размера;
• арматурная сетка;
• в зависимости от размера изготавливаются рамы различного дизайна и размеров.

При небольшом сроке эксплуатации композитную арматуру применяют различные строительные организации. Применяется для изготовления дренажных колодцев, бетонных стен; ленточный фундамент армирован стекловолокном. Широко используется в дорожном строительстве.

С его помощью укрепляют полотно, насыпи, фундаменты автомобильных дорог, хорошо укрепляют кирпичную и блочную кладку стен. Этот материал получил широкое распространение в частных домах и для организации различных теплиц и теплицы, для укрепления небольшого фундамента. Такие конструкции легкие, легко монтируются и разбираются.

Популярности материалу добавляет его простота транспортировки и обращения. Для доставки не нужно заказывать грузовик, можно доставить на автомобиле.

Обзор цен и отзывы пользователей о композитной стеклопластиковой арматуре

Стоимость материала рассчитывается исходя из цены за погонный метр. Конечная стоимость зависит как от качества сырья, от его состава и количества слоев, так и от диаметра ожидаемого изделия. Представляем средние данные за сентябрь 2018 г в рублях.

Режиссер	Марка	Диаметр, мм	Тип внешнего слоя	Стоимость, руб. / Пог.м
ПК «Композит»	ПРОСИТЬ	8.0	с обмоткой	11,9
10.0	17,9
12.0	26,9
ASP	8.0	сэнди	13,9
10.0	23,9
12.0	38,9
«Армат Союз»	СПА	4.0	с обмоткой	6.9
6.0	7.9
8.0	11,5
10.0	17,5
12.0	26,9
14.0	42,9
16.0	60,9
18.0	94,9
«Армапласт»	ПРОСИТЬ	4.0	с обмоткой	5.5
6.0	7.9
8.0	11,5
10.0	17,9
12.0	26,9
14.0	42,47
16.0	60,52
18.0	94,32
20,0	117,6
22,0	138,99
25,0	180,17
28,0	223,10
32,0	292,74
36,0	312,80

Если говорить об особенностях использования материала и отзывы о нем, то специалисты отмечают высокое качество материала и достаточную простоту обработки с ним. Благодаря высокой износостойкости арматура из стекловолокна завоевала поклонников как среди профессиональных строителей, так и среди домашних мастеров.

Технология армирования фундамента

Благодаря небольшому весу пластиковой арматуры и возможности использования прутков любой длины монтаж арматурного каркаса намного проще, чем с металлическими прутками. Повышенная прочность полимерной арматуры для материалов основания позволяет использовать меньшее поперечное сечение.

Так, например, стальную арматуру диаметром 12 мм, часто используемую для устройства фундаментов в частном строительстве, заменяют на пластик 8 мм и стержни 10 мм на полимер 7 мм.
Таблица расчета, которая поможет вам определить, какой именно диаметр можно использовать в каждом отдельном случае.

Технологический процесс изготовления монтажных работ с использованием пластиковой арматуры для фундамента осуществляется в несколько этапов, как показано на видео в конце статьи:

1. установка опалубки;
2. разметка уровня бетонной заливки;
3. монтаж арматурного каркаса;
4. заливка бетона;
5. снятие опалубки.

Монтаж опалубочной конструкции при армировании ленточного фундамента стеклопластиковой арматурой следует производить согласно проекту, чтобы обеспечить точную конфигурацию и размеры элементов фундамента. При устройстве опалубки из досок из дерева, ДСП или фанеры рекомендуется обернуть доски пергамином. Это позволит сохранить материал и использовать его повторно.

Далее внутри замыкающих элементов с помощью водного уровня необходимо разметить верхний уровень будущего монолита. Они позволят вам сориентироваться при заливке бетона и обеспечат равномерное распределение.

Сборка армирующего каркаса

Схемы армирования и размеры между отдельными стержнями всегда указываются в проекте. В случае использования в фундаменте арматуры стекловолокном возможно изменение диаметра стержней на меньший, но разводка должна производиться только по чертежу.

Схема армирования монолитной плиты.

Первоначально необходимо размотать с катушки прутки необходимой длины и установить их на опоры параллельно друг другу. Установите поперечные перемычки на продольные шнуры через определенные промежутки времени. Обвяжите арматуру в месте пересечения ниткой для вязания или стяните стойкими пластиковыми фиксаторами (подробнее о вязании нажмите здесь). В результате нижний ряд каркаса будет готов к армированию фундамента стекловолоконной арматурой.

Подготовьте вертикальные столбы необходимой длины. Верхний ряд рамки обрабатывается аналогично нижнему. После сборки оба ряда перекрывают внахлест и, начиная с края, соединяют их вертикальные стойки, постепенно приподнимая верхний ряд арматуры.

После сборки конструкции ее необходимо переместить и установить внутри забора опалубки, как показано на фото.

Перед установкой арматурного каркаса на дно траншеи насыпают песок и заливают водой или утрамбовывают. Утрамбованную песчаную поверхность рекомендуется застелить гидроизоляционным материалом или геотекстилем. Это предотвратит попадание влаги в фундамент и повысит его надежность и долговечность.

В процессе проведения работ по устройству фундамента из стеклопластиковой арматуры следует помнить, что края стержней не должны доходить до опалубки и дна траншеи из 5 см материалов.

Армирование ремня.

Заливка бетонной смеси

Укладка бетона внутри опалубки осуществляется так же, как и при использовании металлической арматуры. Однако следует проявлять особую осторожность, поскольку прочность арматуры из стекловолокна может оказаться недостаточной в случае сильных боковых ударов. Уплотнение бетона вибратором или трамбовкой необходимо производить таким образом, чтобы не повредить установленный каркас.

Физические свойства композитной арматуры

Модуль упругости полимерного композита значительно ниже, чем у стали (от 60 до 130 против 200 ГПа). Это означает, что там, где металл вступает в игру, предотвращая разрушение бетона, пластик продолжает изгибаться. Предел прочности на разрыв у стекловолоконного стержня в 2,5 раза выше, чем у стального.

Основные прочностные параметры композитной арматуры приведены в таблице № 4 ГОСТ 31938-2012

Здесь мы видим основные классы композитных материалов: АСК (стеклопластиковый композит), АВС (базальтовое волокно), АУК (углерод), ААК (арамидный композит) и АСК (комбинированный — стекло + базальт).

Наименее стойкими, но самыми дешевыми считаются арматура из стекловолокна и базальтовый композит. Самый надежный и в то же время самый дорогой материал — это углеродное волокно (AUC).

Вернемся к прочностным свойствам материала, когда сравним его с металлом.

А пока давайте рассмотрим другие особенности этого материала:

• К положительным качествам композита можно отнести его химическую инертность. Не боится коррозии и агрессивных веществ (щелочная среда бетона, морская вода, дорожная химия и кислоты).
• Вес пластиковой арматуры в 3-4 раза меньше, чем у стальной. Это позволяет сэкономить на транспорте.
• Низкая теплопроводность материала улучшает энергосберегающие характеристики конструкции (отсутствуют мостики холода).
• Композитная броня не проводит электричество. В помещениях, где он используется, отсутствуют замыкания в проводке и паразитные токи.
• Композитный пластик магнито инертен и рентгенопрозрачен. Это позволяет использовать его при строительстве конструкций, где необходимо исключить коэффициент экранирования электромагнитных волн.

На стройке нельзя согнуть стержень из стеклопластика на 90 градусов

Недостатки композитной арматуры:

• Невозможность гибки с уменьшенным радиусом в строительных условиях. Гнутый стержень необходимо заказывать заранее у производителя.
• Невозможность сварить каркас (минус относительный, ведь даже для стальной арматуры лучший способ соединения — вязать, а не сваривать).
• Низкая термостойкость. При сильном нагреве и пожаре происходит обрушение железобетонной конструкции с композитными стержнями. Стекловолокно не боится высоких температур, но пластик, который его связывает, теряет прочность при нагревании выше +200 С.
• Старение. Реже всех полимеров. Неметаллическая фурнитура не исключение. Его производители завышают срок службы до 80-100 лет.

Вязание пластиковой или стальной проволочной стяжкой — единственно возможный способ сборки каркаса

Какая арматура лучше металлическая или стеклопластиковая?

Один из главных аргументов в пользу стеклопластика перед металлической арматурой — более низкая цена. Однако, взглянув на ценники металлических складов, вы увидите, что это не так. Стоимость металла в среднем на 20-25% ниже композита.

Причина недоразумений в том, что продавцы пластика учитывают так называемый «эквивалентный» диаметр. Обоснование здесь следующее: неметаллическая арматура имеет большую прочность на разрыв, чем строительная сталь. Следовательно, полимерный стержень меньшего диаметра будет нести ту же нагрузку, что и более толстый стальной стержень. На основании этого делается вывод: для армирования конструкции нужно меньше пластика, чем металла. Затем появляется «самая низкая цена.

Нормативный документ необходим для аргументированного сравнения композита с металлом. Это руководство уже доступно сегодня. Это Приложение «Л» к приказу Минстроя России от 25 декабря 2010 г. 493 / пр от 08.07. 2016 ноябрь

В пункте L.2.3, непонятном для рядовых застройщиков, но очень интересном для профессионалов, приведены два понижающих коэффициента для всех видов композитной арматуры.

Например, рассмотрим самый распространенный стеклопластик (АСК):

• Под действием продолжительной нагрузки ее предел прочности следует умножать на 0,3. То есть вместо 800 МПа получаем 240 МПа (800х0,3 = 240).
• Если конструкция работает на открытом воздухе, полученный результат нужно умножить еще на 0,7 (240 МПа x 0,7 = 168 МПа).

Таблица коэффициентов уменьшения для композитной арматуры
Таблица с коэффициентами, учитывающими условия эксплуатации

Кроме того, согласно требованиям стандарта полученные 168 МПа необходимо разделить на коэффициент безопасности (коэффициент безопасности), равный 1,5. В итоге получаем 112 МПа.

Теперь можно корректно сравнивать прочность пластиковой и металлической арматуры. В качестве примера возьмем конструкционную сталь марки А500. Его разрывная нагрузка с учетом запаса прочности составляет 378 МПа. Для стеклопластика мы получили всего 112 МПа.

Наше небольшое исследование наглядно иллюстрирует реальную, а не теоретическую таблицу замещения с такой же прочностью стальной арматуры, как и у композитной. Его можно использовать при выборе и покупке.

Изучив эту таблицу, легко увидеть, что пластмасса для замены эквивалентного металла требует не меньше, а больше металла. Только самый дорогой материал из углеродного волокна (AUC) превосходит сталь того же диаметра.

Осторожно: недобросовестные производители

Внедрение новинок на рынке строительных материалов всегда «скрипучее». Композитная броня — не исключение. С одной стороны, появилось много крупных и мелких производителей. С другой стороны, все фабрики работают по своим спецификациям и пытаются заманить покупателя хитрыми уловками. Рассмотрим самые распространенные мифы.

• Миф: Наши продукты лучше, потому что мы добавляем секретные ингредиенты (которые также дают нетипичный яркий цвет).

Факт: пигментация не влияет на стойкость, ее единственное преимущество — эстетика. Также неправильно подобранный пигмент может повлиять на производительность. Все спецификации должны быть задокументированы в протоколах испытаний.

 

• Миф: Чем чаще встречаются ребра намотки, тем прочнее армирование.

Факт: наматываемые ребра используются для увеличения адгезии к бетону и никоим образом не влияют на разрушение, прочность и сжатие арматуры. Единственное исключение — песочный покров, который равномерно распределяет нагрузку по всей длине бруса.

• Миф: броню из стекловолокна можно сломать вручную, о какой прочности может идти речь?

Факт: Композитная арматура работает на продольные, а не поперечные нагрузки.

К сожалению, до сих пор нет ГОСТов на композитную арматуру. Поэтому выбирайте продукцию проверенных производителей, запрашивайте у продавца сертификаты и протоколы испытаний, сравнивайте их с указанными выше показателями и не обманывайтесь соблазнительно низкой стоимостью.

Стеклопластиковая арматура: размеры и виды

Существенными параметрами этого материала являются вес одного погонного метра, шаг намотки и размер сечения стержня.

Самой популярной в строительстве сегодня считается композитная арматура с шагом 15 мм. Внешний диаметр стержней может варьироваться от 4 до 18 мм, вес одного погонного метра колеблется от 0,02 до 0,42 кг.

Производители делят сетку из стекловолокна на подвиды в зависимости от области использования. Они делят его на рабочий, монтажный, распределительный и специальный.

Армирование производится в виде стержней, арматурной сетки и готовых каркасов

Рекомендации по выбору изделий

Критерии выбора СПА для строительных работ:

• соответствие диаметра изделия заявленным значениям;
• качество намотки наружного слоя;
• наличие сертификатов качества и протоколов испытаний материалов.

Если при визуальном осмотре выясняется, что цвет арматуры более темный, чем заявленный производителем, приобретать такую ​​продукцию не рекомендуется. Потемнение СПА означает нарушение температурного режима при изготовлении, изделие считается обгоревшим, а его технические характеристики не соответствуют заявленным.

Ведущие производители

Около 10 признанных производителей арматуры из стекловолокна сумели зарекомендовать себя в этом сегменте рынка. Кроме того, предприятия существуют практически во всех крупных географических регионах: в центральной части России, а также в Сибири и на Урале. Назовем самые крупные из них:

• НПЦ «Спецполимер», НПК «АРМАСТЭК», Московский завод композиционных материалов. (Москва и Московская область);
• Лидер-Композит (Санкт-Петербург и Ленинградская область)
• Ярославский композитный имплант»;
• «Уралтеплострой», ООО «УЗКТ», ООО «Эльпромтех», ООО НПФ «УралСпецАрматура» (г. Екатеринбург);
• «Поволжская арматура» (Саратов).