Арматура стеклопластиковая и металлическая. Преимущества и недостатки композитной арматуры
- Арматура стеклопластиковая и металлическая. Преимущества и недостатки композитной арматуры
- Стеклопластиковая арматура для фундамента. Применение стеклопластиковой арматуры в фундаменте
- Соотношение стеклопластиковой арматуры к металлической. Выбор диаметра стеклопластиковой арматуры
- Композитная арматура. Как производят композитную арматуру?
- Композитная арматура - сравнение со стальной. Стеклопластиковая арматура
Арматура стеклопластиковая и металлическая. Преимущества и недостатки композитной арматуры
Прутки из стеклопластика или базальта, используемые в строительстве, имеют внушительный набор положительных свойств, которые выделяют этот тип усиления ж/б конструкций на фоне аналогов из стали.
Цена . По сравнению со сталью, стоимость композитных стержней с аналогичным сечением на 25-30% ниже. На окончательную цену каркаса влияет масса факторов — от затрат на сырье до сложности производства, доставки, хранения.
Устойчивость к коррозии . Стеклопластик не боится влаги, значит, железобетонная конструкция со временем не потеряет прочность. Ему не страшны окислительные процессы, происходящие в бетоне, т.к. материал относят к 1 группе химической стойкости. Композитные материалы не требуют специальных условий хранения и транспортировки.
Высокий предел прочности на растяжение . Показатель составляет 1200 МПа, что более чем в четыре раза превышает цифры, характеризующие способность стальных прутков выдерживать продольные нагрузки.
Диэлектрик . Стеклопластиковые стержни не проводят электрический ток, это свойство увеличивает срок службы армирующего каркаса. Это не значит, что ее можно использовать как элемент заземления, однако сталь под воздействием электричества окисляется значительно быстрее.
Малый вес . Небольшая масса изделий снижает нагрузку на фундамент, несущие элементы, упрощает транспортировку и погрузочно-разгрузочные работы.
Низкий коэффициент теплового расширения. Показатели для композита и бетона примерно равны, поэтому при колебаниях температур в бетоне теоретически не образовываются трещины и другие дефекты из-за расширения армирования.
Минусы:
Низкая устойчивость к нагреву. При температуре свыше +600 С стеклопластик теряет характеристики, предусмотренные ГОСТ (прочность, устойчивость к нагрузкам), поэтому использование армирования из композитов нецелесообразно, например, для некоторых производств или возведения зданий 1 класса огнестойкости;
Малая жесткость . Жесткость композитной обрешетки — 55000 МПа, это в четыре раза меньший показатель, чем у стального аналога. Чем больше жесткость каркаса, тем более надежной будет железобетонная конструкция;
Высокий коэффициент относительного удлинения при нагрузке на разрыв — 2.0-2.2%. Это значит, что при нагрузке на поперечную ж/б балку длиной 3 м она деформируется с образованием трещин с расширением до 60 мм;
Невозможность сварки и искривления на строительной площадке. Готовая армирующая сетка соединяется пластиковыми хомутами, если нужны сварочные работы — используют пластиковые прутки со стальными сердечниками или закладными деталями. Изгиб стержней целесообразнее производить на производстве, чтобы избежать разрушения армирования.
Наиболее целесообразными представляются цели применения стекловолоконной, базальтовой сетки:
- армирование стяжек, отмосток, садовых дорожек;
- формирование гибких связей при облицовочной кладке;
- строительство щитовых, каркасных, других малонагруженных конструкций;
- изготовление опор ЛЭП;
- установка ограждений;
- прокладка инженерных коммуникаций, канализаций;
- обустройство береговых сооружений и т.п.
Стеклопластиковая арматура для фундамента. Применение стеклопластиковой арматуры в фундаменте
новых строительных материалов, превосходящих прежние по многим характеристикам. Большинство потребителей еще не знают, можно ли применять ее для армирования стен из газобетона, или для укрепления фундамента. Данная статья даст ответы на эти, а также многие другие вопросы.
В благодарность за БЕСПЛАТНУЮ информацию на сайте Prorab2.ru, узнайте цены полиса ипотечного страхования в разных компаниях и выберите выгодный вариант, подходящий для вашего банка. Не переживайте, все легально и официально. Сам пользуюсь сервисом. С уважением, Пронин Николай Александрович.
Применение стеклопластиковой арматуры в фундаменте.
Применение стеклопластиковой арматуры в плитном фундаменте.
Что собой представляет стеклопластиковая арматура.
Арматура, для производства которой используют стеклопластиковые материалы, была разработана достаточно давно, еще в 1960-х годах. Однако из-за высокой стоимости применяли ее только в условиях сурового климата, где обычные арматурные конструкции из стали, подверженные коррозии, не могли прослужить долго. Арматурой, которая изготавливалась из стеклопластиковых материалов, укрепляли преимущественно опоры мостов и другие, не менее ответственные конструкции, эксплуатируемые в достаточно суровых климатических условиях.
Со временем развитие химпрома поспособствовало значительному снижению стоимости стеклопластиковой арматуры. Это сделало ее доступным материалом, хорошо проявляющим себя в строительных конструкциях различного назначения. Активное использование арматуры данного типа привело к тому, что в 2012 году специалисты разработали и утвердили ГОСТ 31938-2012, положениями которого оговариваются не только требования к производству данного материала, но и методы его испытания.
ГОСТ 31938-2012 Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций. Общие технические условия
Стеклопластиковая арматура.
Поверхность стеклопластиковой арматуры может быть рифленой, гладкой или с посыпкой.
В соответствии с государственным стандартом, арматура стеклопластикового типа производится в диапазоне диаметров 4–32 мм. Однако наиболее распространенными для изделий данного типа являются диаметры 6,8 и 10 мм. Заказчику такая стеклопластиковая арматурная продукция поставляется в бухтах.
В указанном стандарте, кроме требований к диаметру и другим геометрическим параметрам стеклопластиковой арматуры, указано, каким должно быть состояние ее наружной поверхности. Так, на поверхности арматуры не должно быть сколов, расслаиваний, а также вмятин и прочих дефектов.
Основные характеристики и главный недостаток.
По виду используемого непрерывного армирующего наполнителя композитные изделия подразделяются на следующие категории:
- АСК – стеклокомпозитные;
- АУК – углекомпозитные;
- АКК – комбинированные;
- другие.
При необходимости использовать стеклопластиковую арматуру для укрепления фундамента дома следует принимать во внимание следующие ее характеристики. Верхний предел температуры при эксплуатации.
Нижняя планка данного параметра для арматурных изделий стеклокомпозитного типа начинается с отметки в 60 градусов Цельсия.
Предел прочности при растяжении.
Этот параметр характеризуется отношением прикладываемой силы к площади сечения изделия. Для АСК он должен составлять 800 МПа и более, для АУК – не менее 1400 МПа.
Модуль упругости при растяжении
По данному показателю арматура категории АУК превосходит АСК более чем в 2,5 раза.
Предел прочности при сжатии.
Данный показатель для стеклопластиковой арматуры всех категорий должен превышать 300 МПа.
Предел прочности при поперечном срезе
Для АСК этот параметр должен составлять более 150 МПа, для АУК – 350 МПа и более.
Арматура стеклопластиковая свойства применение.
Преимущества стеклопластиковой арматуры.
Арматура из полимерных материалов имеет значительный недостаток: у нее очень низкая прочность на излом. Из-за данного недостатка область использования данной арматуры ограничена. Производители подобной продукции обязательно указывают сферу ее применения, и, если потребитель выходит за указанные рамки, он делает это на свой страх и риск.
Применение арматуры данного типа обоснованно лишь в тех случаях, когда к теплопроводности, коррозионной устойчивости и диэлектрическим характеристикам армирующих конструкций предъявляются повышенные требования.
Сравнение с арматурой из металла.
Арматура стеклопластикового типа, если сравнивать ее с металлической, обладает следующими преимуществами.
- Арматурные изделия данного типа отличаются высокой коррозионной устойчивостью: им не страшна как кислотная, так и щелочная среда.
- Стеклопластиковую арматуру изготавливают из полимерных материалов, поэтому от металлических изделий ее отличает очень низкая теплопроводность. Благодаря этому при ее использовании для армирования фундаментов и других строительных конструкций не возникает мостиков холода, что особенно важно для наших климатических условий.
Соотношение стеклопластиковой арматуры к металлической. Выбор диаметра стеклопластиковой арматуры
На начальном этапе строительства возникает один из самых главных вопросов, какой выбрать диаметр стеклопластиковой арматуры ? Поскольку от этого параметра напрямую будет зависеть вся прочность будущей конструкции.Размер диаметра, в зависимости от того, какой необходим заказчику может варьироваться от 4 до 22 мм. В этой статье мы приведем таблицу сравнения диаметра и веса стальной и стеклопластиковой арматур, исходя из которой вы сможете сделать выбор, какой армирующий материал вам больше подходит.
Бывает два вида диаметров композитной арматуры:
- Наружный – его можно померять штангенциркулем, в тех местах периодических выступов (навивке) стеклопластиковых стержней. Но когда рассчитывают параметры конструкции, такой способ измерения диаметра арматуры почти не используют, поскольку чем больше нить навивки, тем больше диаметр стержня.
- Номинальный – именно размер этого диаметра используют как основной для расчетов конструкции здания.
Ниже представлена таблица, в которой наглядно представлено сравнение диаметра и веса обычной металлической арматуры и композитной арматуры.
Если вы еще не знаете, какой диаметр арматуры будете использовать для своего стройобъекта, то предлагаем вам воспользоваться нашими рекомендациями:
Одноэтажные постройки (для хоз. целей – баня, беседка, склад и тд.): рекомендуем использовать ГОСТ АКСп-6 мм . В равных условиях стройки. металлическую арматуру необходимо будет использовать диаметром ∅8 мм.
Одноэтажные постройки (для жилых целей – дом, дача и тд.): рекомендуем использовать ГОСТ АКСп-8 мм . В равных условиях стройки, металлическую арматуру необходимо будет использовать диаметром ∅12 мм.
Двухэтажные постройки (для жилых целей – дом, котедж и тд.): рекомендуем использовать ГОСТ АКСп-10 мм . В равных условиях стройки, металлическую арматуру необходимо будет использовать диаметром ∅14 мм или комбинированно АКСп-10мм (нижний слой) и АКСп- 8мм (верхний слой).
Ленточные фундаменты в качестве заборов: рекомендуем использовать ГОСТ АКСп-4 мм . В равных условиях стройки, металлическую арматуру необходимо будет использовать диаметром ∅6.В Также ГОСТ АКСп-4мм находит прекрасное применение в производстве теплоблоков.
Отмостки и дорожки около зданий: рекомендуем использовать ГОСТ АКСп-6 мм. В равных условиях стройки, металлическую арматуру необходимо будет использовать диаметром ∅8.
Бассейны и бетонные площадки: рекомендуем использовать ГОСТ АКСп-10 мм. В равных условиях стройки, металлическую арматуру необходимо будет использовать диаметром ∅12.
Гибкие связи и стяжка полов: рекомендуем использовать ГОСТ АКСп-6 мм. В равных условиях стройки, металлическую арматуру необходимо будет использовать диаметром ∅8.
Дорожное строительство,мосты,подземное метро: рекомендуем использовать ГОСТ АКСп-12мм и выше. Стекловолоконную арматуру производят диаметром до 45мм.
Композитная арматура. Как производят композитную арматуру?
Начнем с того, что термин «композитная арматура» объединяет в себе все виды неметаллической арматуры, произведенной на базе разного типа волокон, которые используются как армирующая основа прута. Волокна, из которых производят арматуру, могут быть следующие:
- 1. базальтовое волокно;
- 2. стеклянное волокно;
- 3. арамидное волокно.
- 4. углеродное волокно.
Таким образом, виды композитной арматуры, в зависимости от применимых волокон, следующие:
- 1. Базальтопластиковая арматура, обычно черного цвета (АБП);
- 2. Стеклопластиковая арматура, светло-желтого цвета, однако благодаря красящим добавкам, цветовая гамма широкая (АСП);
- 3. Арамидная арматура;
- 4. Углепластиковая арматура;
- 5. Комбинированная арматура (на основе волокон разных типов).
Любая композитная арматура производиться на одном и том же оборудовании, технология также не отличается. Разница лишь в типе волокон. В настоящее время существует несколько методов производства:
- Пучок волокон, предварительно сформировав пруток – основной стержень арматуры, пропитывают эпоксидной смолой и вытягивают. Затем пучок волокон протягивают валами, одновременно наматывая на него жгут, сделанный из тех же волокон с применением смол. Жгут в данном процессе выполняет две задачи – плотно прижимает волокна стержня, и служит ребрами арматуры, которые улучшат в будущем адгезию арматуры и бетона. После этого арматура проходит этап сушки в печи, и вот, арматура готова. Этот метод является самым старым, им пользуются почти все российские производители пластиковой арматуры.
1.Система подачи волокна (стекловолокно, углеволокно, базальтовое волокно)
2.Полимерная ванна (полиэфирные, эпоксидные смолы)
3. Преформовочное устройство
4.Фильера
5.Зоны нагрева/охлаждения фильеры
6.Тянущая машина
7.Отрезная машина
2. Второй метод отличается от первого лишь тем, что жгут наматывают на стержень с очень сильным усилием, он буквально вдавливается в основной пруток, в результате чего ребра формируются из волокон самого стержня. Такая арматура более долговечная, чем произведенная первым методом, поскольку риска отваливания ребер нет. Однако найти подобную арматуру российского производства почти невозможно, так как большинство пользуется первым методом.
3. Третий метод также похож на первый, однако стягивающий жгут здесь не формирует ребра, а только лишь стягивает волокна прутка до момента полимеризации в печи. Для сцепки с бетоном на арматуру наносят слой абразива – кварцевый песок. Такой вид арматуры имеет самую плохую сцепку с бетоном, и ко всему – самый маленький срок службы. Дело в том, что эпоксидная смола довольно быстро разрушается в щелочной среде бетона, а полиэфирные смолы, которые не боятся щелоча, крайне редко применяются производителями в России.
4. Наконец, арматура, изготовленная методом «пултрузии». При этом волокна формируются в стержень, пропитываются полимерными смолами, протягиваются через фильеры с разным сечением, расположенных по убыванию. Такой метод позволяет формировать периодический рельеф (ребра) с высокой точностью, благодаря чему их можно использовать как резьбу (например, как стяжной винт для опалубки, со стеклопластиковой или стальной гайкой). Арматура, произведенная таким способом, отличается высоким качеством, долговечностью и высокой ценой. Кроме того, в России такая арматура почти не производится.
Если поискать, то в продаже можно найти уж совсем непривычный материал – композитную арматуру с внутренней полостью. Несмотря на свою экзотичность, арматура-трубочка заслуживает внимание – ведь благодаря полости увеличивается диаметр, и при одинаковом количестве волокон, арматура с полостью имеет большую площадь соприкосновения с бетоном, а значит и лучшую адгезию.
Композитная арматура - сравнение со стальной. Стеклопластиковая арматура
По отношению к этому материалу есть стереотипы: пластик — значит хрупкий, горит и т.д. Однако если знать где она применяется, то мнение кардинально меняется. Сфера применения арматуры из стеклопластика:
- Возведение ЛЭП;
- Строительство и ремонт дорожного полотна;
- Возведение ограждающих опор и мостов;
- Строительство объектов химической промышленности;
- Объекты требующие отсутствия электромагнитного излучения;
- Несъемная опалубка и армирующие пояса зданий, в районах с высокой сейсмической активностью.
Достоинства стеклопластиковой арматуры
Одним из преимуществ читается — небольшой вес. Ее вес в пять раз меньше по сравнению с классической арматурой из металла. Отсюда вытекает еще несколько плюсов, а именно: с ней становится легче не только работать, но и доставлять на площадку.
Эта арматура выпускается в бухтах, поэтому для транспортировки не потребуется нанимать длинномер. Не проводит электроток и не создает электромагнитных помех.
Благодаря таким качествам стала широко применяться при обустройстве и реконструкции коммуникаций аэропортов и больниц.
Можно использовать в агрессивной среде: морская вода, щелочь, кислота. Устойчива к морозам, не теряет свойства даже при температуре минус 40º С.
Остальные достоинства:
- доступна любая длина стержня;
- высокая прочность на разрыв;
- не подвержена коррозии.
- Несмотря на все свои плюсы, этот материал имеет и минусы. Из недостатков можно выделить:
- Прут из стеклопластика изогнуть не получится. Если при строительстве есть необходимость в фигурном армировании лучше выбирать стальную арматуру;
- Нельзя сваривать. Хотя лучший способ соединения считается связывание прутов арматуры, все же иногда возникает необходимость в электросварке;
Низкий показатель термостойкости. Стеклопластик выдерживает температуру до плюс 100º С, при температуре выше он начинает плавиться. Поэтому после пожара конструкция здания будет ненадежной.
Металлическая арматура
- Классическая арматура из металла проверенна временем и в некоторых случаях просто незаменима.
Сфера применения широка, вот только несколько пунктов где без нее не обойтись:
- Конструкции из железобетона — не смотря на достоинства пластиковой арматуры, при армировании бетона используется металлическая, а стеклопластик играет вспомогательную роль;
- Используется при строительстве конструкций гражданского и промышленного назначения, изготовление тяжелого бетона и монолитного фундамента также не обходится без нее;
- Конструкции с повышенным поперечным сжатием.
Преимущества металлической арматуры
- Высокая прочность;
- Упругая, выдерживает высокие нагрузки на изгиб;
- Прут можно согнуть как угодно;
- Устойчива к внешнему воздействию.
Недостатки
- Основной недостаток — подверженность коррозии;
- Еще один значительный минус — большой вес;
- Длина прута фиксирована и не превышает 11,7 м.
Таблица сравнения стеклопластиковой арматуры с металлической
Подведем итоги
Нельзя дать однозначный ответ о том какая арматура лучше, металлическая или стеклопластиковая. Выбор будет зависеть от конструктивных особенностей здания и условий в которых оно будет эксплуатироваться. Специалисты рекомендуют использовать стеклопластик для армирования стен. Так же она подходит для создания армопояса.
В этом случае снижается нагрузка на фундамент. При монтаже фундамента выбор зависит от массы сооружения. Для тяжелых зданий от 2х этажей и выше лучше использовать металлическую арматуру, а для легкого строения подойдет и стеклопластиковая.
Не самый последний фактор который влияет на выбор — стоимость. Может показаться, что стеклопластиковый вариант стоит дороже, но это только на первый взгляд.
При равной прочности, стеклопластик имеет сечение меньше чем сталь. Таким образом получается, что стоимость равных по своим параметрам элементов будет примерно одинакова.