Как заменить металлическую арматуру на композитную. Рекламная «уловка» в сравнении прочности.

Как заменить металлическую арматуру на композитную. Рекламная «уловка» в сравнении прочности.

Прежде всего, следует понимать, что расчёты прочности не только строительных, но и любых, конструкций проводят не по предельным и нормативным, а по расчётным значениям механических характеристик материалов, из которых эти конструкции изготовлены, а практика (жизненный опыт) показывает, что расчётные значения характеристик могут в разы отличаться от нормативных.

Как известно, бетон армируют для повышения способности конструкций, которые из него изготовлены, противостоять воздействию, прежде всего, растягивающих и изгибающих нагрузок.

При проектировании бетонных конструкций, армированных стальной арматурой следует руководствоваться положениями свода правил СП63.13330.2018 «Бетонные и железобетонные конструкции» , а при проектировании конструкций, армированных композитной арматурой, следует руководствоваться положениями СП295.1325800.2017 «Конструкции бетонные, армированные полимерной композитной арматурой. Правила проектирования».

Согласно разделу 6 СП63.13330.2018 для железобетонных конструкций без предварительного напряжения арматуры в качестве устанавливаемой по расчету применяют арматуру периодического профиля классов А400, А500 и А600. Расчётные значения сопротивления стальной арматуры растяжению определяют с учётом коэффициентов надежности и для предельных состояний по первой группе они составляют:

При расчёте бетонных конструкций с композитной (в частности стеклопластиковой) арматурой по первой группе предельных состояний, согласно требованиям СП295.1325800.2017 , от нормативной прочности к расчётной переходят через понижающие коэффициенты, такие как: коэффициент надёжности по материалу, коэффициент, учитывающий условия эксплуатации конструкций, армированных композитной полимерной арматурой, коэффициент снижения сопротивления растяжению полимерной композитной арматуры при действии длительных нагрузок.

С учётом всех перечисленных коэффициентов при нормативном сопротивлении растяжению 890-1100 МПа, расчетное сопротивление для стеклокомпозитной арматуры АСК следует принимать равным: 267-330 МПа (напомним, для стали А400 – 350МПа).

Таким образом, согласно требованиям действующих строительных норм, равнопрочная замена стальной арматуры на стеклопластиковую требует применения аналогичного, либо большего диаметра стеклопластиковой арматуры.

В таком случае, напрашивается резонный вопрос: «где же выгода от применения композитной арматуры?», о которой говорят в рекламных материалах.

В действительности, выгода и эффективное использование достигается при применении композитной арматуры там, где будут использованы её отличительные свойства: высокая коррозионная стойкость, инертность к воздействию электромагнитного поля и блуждающих токов, низкая теплопроводность, меньший удельный вес.

Композитная арматура. Что лучше: композитная или стальная арматура?

Поскольку до композитной арматуры свойства бетона улучшали исключительно стальной арматурой, и композитная арматура является прямым конкурентом стальной, повсеместно принято сравнивать два вида арматуры. Сравним и мы.

Итак, плюсы композитной арматуры:

1. Вес. Композитная арматура весит меньше в несколько раз.
2. Форм-фактор. Композитная арматура малых диаметров продается в скрученном виде, в бухтах. Это позволяют транспортировать её на личном автомобиле.
3. Коррозия на стеклопластиковую арматуру не распространяет свое действие, в отличие от стальной арматуры. Вследствие этого, более долгая служба.
4. Не проводит электричество. Не создает препятствий для радиосигналов, для сигналов мобильных телефонов.
5. Более устойчива к воздействию отрицательных температур. Сталь при низких температурах становится более хрупкой, композитная арматура сохраняет свои свойства.
6. Теплопроводность небольшая, вследствие этого дом, армированный композитной арматурой, в холодное время года лучше сохраняет тепло.
7. Экологична. Не наносит вред природе при разложении.

Минусы композитной арматуры:

1. Не пластична. Арматуру в условиях строительства часто необходимо гнуть, с последующим сохранением формы. Стальная арматура гнется и фиксируется в согнутом положении, а вот стеклопластиковая, к сожалению, нет. После того, как термореактивная смола-связующее затвердеет, изменить её форму уже нельзя, можно только сломать. Но выход есть, и даже не один: можно заказать на заводе арматуру какой угодно формы или комбинировать стальную и композитную арматуру.
2. Не сваривается. К сожалению, сварка композитной арматуры невозможна. Но есть решение. Если есть такая необходимость, можно использовать композитную арматуру, оканчивающуюся металлическими прутками. Соединение композитной арматуры и металлического прутка выполняется на производстве.
3. Не стойка к тепловому разрушению. Держит температуру до 150-160 градусов по цельсию. То есть, при пожаре бетон, армированный стальной арматурой, при разрушении повиснет на прутках стали, а вот бетон с композитной арматурой после нагрева более 150 градусов, просто упадет.
4. Высокая вредность при резке. При обработке образуются мельчайшие острые частицы, загрязняющие рабочее пространство, угрожающие дыхательным путям, органам зрения.
5. Не жесткая. Модуль упругости композитной арматуры меньше аналогичного у стальной в 4 раза. То есть, для того, чтобы армированный композитной арматурой бетон работал на растяжение так же, как армированный стальной арматурой, нужно увеличить диаметр композитной арматуры. Пример: диаметр стальной арматуры 12 мм, диаметр композитной арматуры должен быть 24 мм. То есть, это не выгодно экономически, и для перекрытий лучше брать стальную арматуру.