Как в мире используется арматура из стекловолокна. Как производят композитную арматуру?

Как в мире используется арматура из стекловолокна. 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:

1. 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 это. Преимущества композитной арматуры

1. Так как композитная арматура является альтернативой металлической, то ее основные достоинства являются недостатками привычного и классического материала. Например, она не подвержена коррозии .
2. Низкий вес. Композитные материалы в несколько раз легче, чем металлические. Это важно не только при расчете конструкции, но и при перевозке, монтаже, транспортировке.
   
3. Низкая теплопроводность. Известный существенный минус металла - высокая теплопроводность, у композитной арматуры эта характеристика ниже в 100 раз.
4. В несколько раз выше прочность на разрыв. Эту характеристику также часто называют сопротивлением к разрыву. Она указывает на то, какая сила, деленная на площадь поперечного разреза, необходима для разрушения предмета.
5. Важное преимущество, о котором часто забывают: коэффициент расширения, который аналогичен бетону. Это значит, что и бетон, и композитная арматура одинаково реагируют на изменение температур, соответственно, в конструкции, армированной композитным материалом, снижен риск образования трещин.
6. Простой и быстрый монтаж. Помимо того, что композитная арматура весит существенно меньше, чем металлическая и работать с ней намного легче, ее также проще резать и нет необходимости варить каждые 12 метров. Кроме того, не требуется никаких специальных инструментов.
   
7. Преимущество, о котором мы писали ранее: нечувствительность к электромагнитным сигналам и отсутствие свойств магнетизма у материала. Это необходимое свойство при возведении некоторых специализированных объектов.
8. Впервые армировать стекловолокном начали несколько десятилетий назад. Сегодня производители заявляют, что проверенная долговечность композитных материалов не менее 80 лет!
9. Производится композитная арматура согласно ГОСТу.
10. Стоимость. Важное преимущество, которое и послужило аргументом для развития данных материалов на строительном рынке. Дешевле не только стоимость самого материала при равнопрочной замене, но и хранение, а также транспортировка.

Композитная арматура для фундамента. Предмет рассмотрения и немного теории

Для ненапряженных конструкций используется арматура А240, А400, А500, А500С.

• А240 — это гладкая арматура, которая используется как вспомогательная. Гладкая арматура необходима в качестве хомутов для пространственных каркасов и привязки сеток из рабочей арматуры.
• А400, А500, А500С — это рабочая арматура, которая воспринимает растягивающие усилия от собственного веса конструкций и внешних нагрузок.

Если говорить про арматуру А500, то для её производства применяются сплавы с содержанием углерода выше 0,6%. Данный показатель говорит, что гибкость и свариваемость этой арматуры ограничены.

А500С содержит углерода в два раза меньше, а значит она более пластична, прекрасно гнётся и хорошо сваривается. По этой причине в малоэтажном строительстве преимущественно применяется арматура А500С. Приставка «С» означает, что арматура сварная. Профиль этой арматуры выполнен в серповидной форме для улучшения адгезии с бетоном; продольные рёбра при этом не пересекаются с боковыми. Ещё её называют арматурой периодического сечения.

В публикации использованы изображения из открытых источников

В публикации использованы изображения из открытых источников

Композитная арматура представляет собой стержни из стеклянных, базальтовых, углеродных или синтетических волокон, пропитанных полимерным связующим. Образцы из углеродных или синтетических волокон можно не брать в расчёт из-за очень высокой стоимости — в частном строительстве её не применяют. Остановимся на самом доступном и распространённом варианте — стеклопластиковой арматуре.

Стеклопластиковая арматура подразделяется на несколько видов:

• арматура с периодическим (классическим) профилем;
• с песчаным покрытием;
• с периодическим профилем и песчаным покрытием.

Песчаное покрытие наносится для усиления адгезии с бетоном.

Для сравнения возьмём стеклопластиковую и стальную арматуру А500 с одинаковым сечением 12 мм.

Композитная арматура применение на даче. Минусы стеклопластиковой арматуры

Как таковых, недостатков у арматуры из стеклопластика нет, есть только небольшие минусы, и те не имеют никакого отношения к дачному строительству:

• Связующие смолы, которые присутствую в материале не выдерживают высокую температуру. Поэтому при бетонировании, к примеру, чаши для костра будет лучше использовать арматуру из стали.
• Материал лишается своих свойств при температуре +600°С. Он просто размягчается и теряет свою упругость.
• У стеклопластиковой арматуры модуль упругости крайне слабый, значительно слабее, чем у арматуры из стали. Поэтому, для плит перекрытия лучше взять или другой материал, или произвести точные расчеты.
• Данный строительный материал варить сваркой нельзя.

Советуем также обратить внимание на порядок работ, так как это поможет лучше осознать насколько экономична и практична композитная арматура:

• Доставить арматуру из стеклопластика возможно на легковом автомобиле, поскольку бухты без труда поместятся в багажнике. Весят они не так уж и много, приблизительно 12-24 кг, все зависит оттого, каков диаметр прута и сколько метров на бухте.
• Для того, чтобы перенести арматуру из стеклопластика, не нужны грузчики или рабочие. Можно собственноручно перетаскивать по несколько мотков зараз.
• Еще одним большим преимуществом является то, что прут может иметь длину до 200 метров. Что, кстати, весьма удобно, особенно если сравнивать с металлической арматурой, которая не может быть больше 12 метров.
• При использовании арматуры для фундамента, каркаса или другой конструкции не потребуется специального оборудования. Просто выполняйте работу также, как с простой арматурой, а для перевязки используйте нейлоновые хомуты.

Стеклопластиковая арматура недостатки. Плюсы и минусы стеклопластиковой арматуры

Области применения композитной стеклопластиковой арматуры постоянно расширяются, благодаря комплексу преимуществ. Это:

• Экологичность. Стержни не выделяют веществ, вредных для окружающей среды и человека.
• Низкая теплопроводность. В отличие от металлической арматуры, стеклопластиковые пруты не образуют «мостики холода».
• Небольшая масса погонного метра, что снижает нагрузку на основание строительных конструкций.
• Коррозионная стойкость. Чем в этом плане стеклопластиковая арматура лучше, чем металлическая? Полимерные материалы устойчивы к воздействию влаги и другим агрессивным средам без дополнительной антикоррозионной обработки. Это свойство важно при зимнем бетонировании, поскольку в этом случае в бетон добавляют большое количество присадок.
• Диэлектрические свойства, радиопрозрачность. Эти свойства актуальны при строительстве лабораторий, в которых планируется проводить высокоточные измерения электрических и магнитных величин. В помещениях нет препятствий прохождению радиосигналов и работе мобильной связи.

Как и все строительные материалы, стеклокомпозитная арматура имеет ряд недостатков, среди которых:

• Невысокая устойчивость к огню. При температуре +600 °C стеклопластиковые стержни полностью теряют рабочие характеристики и перестают выполнять функции.
• Невозможность использования на участках, испытывающих растягивающие нагрузки.
• Невозможность самостоятельного изгибания прута. Придать ему нужную форму можно только в производственных условиях.

Арматура из стекловолокна плюсы и минусы. Что собой представляет арматура из композитных материалов

Композитная арматура является отличной альтернативой традиционным изделиям подобного назначения, изготавливаемым из металла. На сегодняшний день на строительном рынке представлены следующие варианты армирующих изделий:

• из стекловолокна штапельного типа, производимого из неорганического стекла путем его расплава (стекловолокно данного типа отличается хорошими теплоизоляционными и армирующими характеристиками, что и предопределило основные сферы его применения: из штапельного стекловолокна производят теплоизоляционные плиты, стеклообои для отделки стен, холсты для армирования, отдельные волокна, при помощи которых осуществляют укрепление бетонных стяжек и отштукатуренных поверхностей);
• с материалами, используемыми в качестве связующих элементов (термореактивные смолы, относящиеся к неотверждаемому типу, наиболее известными из которых являются эпоксидная и эпоксидно-диановая);
• с присадками, использование которых позволяет увеличить пластичность и прочностные характеристики арматуры, изготовленной из композитных материалов.

Один из этапов создания неметаллической арматуры: подача и размотка ровинга

Арматура, изготовленная из композитных материалов, выпускается в двух вариантах исполнения.

Технология получения такой поверхности состоит в следующем. На гладкий пруток из композитного материала наматывается нить из стекловолокна, которая и формирует элементы рифления. Затем поверхность прутка с намотанной на него нитью покрывается тонким слоем смолы из полимерного материала. Арматурный пруток с таким рифлением за счет увеличения площади соприкосновения намного лучше скрепляется с бетонным раствором, хорошо укрепляя его. Эти прутки используют для армирования фундаментов и других массивных бетонных конструкций.

Улучшенная разновидность стеклопластиковой арматуры

Для того чтобы обеспечить хорошее сцепление такого прутка с бетонным раствором, на его поверхность наносится присыпка, в качестве которой используется мелкий песок. Из-за сложного технологического процесса изготовления такой арматуры ее стоимость несколько выше, чем цена композитных армирующих изделий других типов.

Композитная арматура, покрытая кварцевым песком

Лучше ориентироваться в характеристиках арматурных элементов, изготовленных из композитных материалов, помогут сравнительные параметры изделий из стеклопластика, базальта и углепластика.

• Модуль упругости у изделий из стеклопластика составляет 55000 МПа, а у продукции из базальтовых волокон – 78000 МПа.
• Временное сопротивление разрыву у армирующих изделий, изготовленных из стеклопластика, – 1250 МПа, у арматуры из базальтовых волокон – 1450 МПа.
• Достоинством стеклопластиковой арматуры является ее стоимость, которая примерно на 15% ниже, чем цена изделий из базальтового волокна.

Арматура из композитных материалов может отпускаться заказчику как нарезанными прутками, длина которых составляет 6 м, так и бухтами, в каждой из которых может быть намотано от 50 до 100 метров изделий. Диаметр прутков неметаллической арматуры может составлять от 4 до 18 мм.

Источник: https://armatura-dlya-fundamenta.aystroika.info/novosti/gde-mozhno-primenyat-plastikovuyu-armaturu-vidy