Стальная арматура против композитной. Рассмотрим стеклопластик

Стальная арматура против композитной. Рассмотрим стеклопластик

Достоинства стеклопластиковой арматуры неоспоримы – именно благодаря им она приобрела такую популярность на сегодняшний день. Композитная арматура в сравнении со стальной имеет следующие преимущества:

1. Меньший вес, упрощающий транспортировку и существенно облегчающий процесс использования.
2. Лучше выдерживает нагрузки на разрыв. Поэтому многими строителями используется стеклопластиковая арматура в случаях, когда нужно гарантировать надежность особенно ответственных конструкций из бетона.
3. Не боится влаги, благодаря чему может использоваться при возведении бетонных изделий, напрямую контактирующий с водой.
4. Имеет низкую электо- и теплопроводность.
5. Экологически чистый материал.
6. По коэффициенту теплового расширения стеклопластиковая арматура (АСП) ближе к бетону, что снижает риск появления трещин на готовых изделиях при частом нагреве и охлаждении, так как арматура будет расширяться и сужаться вместе с бетоном, что особенно важно для многих регионов нашей страны.

Увы, даже у композитной арматуры имеются недостатки. В первую очередь опытные строители выделяют низкую упругость. При механических нагрузках прогиб металлической арматуры меньше. В некоторых случаях, например, при устройстве фундамента или изготовлении плит для дорожного полотна этот недостаток не является существенным. Однако если вам нужны качественные и надежные плиты перекрытия для возведения многоэтажного дома, то есть смысл отдать предпочтение старым, проверенным железобетонным изделиям.

Стеклопластиковая арматура не должна сгибаться на строительной площадке – это может привести к её разрушению или снижению несущих способностей. Металлической может изгибаться при наличии простейшего станка под весьма значительным углом.

Конечно, пластик ни в коем случае нельзя сваривать – арматурный каркас для фундамента и любых других бетонных изделий собирается исключительно при помощи проволоки для вязки. У металлической возможны варианты – некоторые сорта прутов можно соединять при помощи обычной сварки. Стеклопластиковая арматура теряет несущие свойства при 150°С.

Композитная арматура недостатки. Сильные и слабые стороны композитной арматуры

Не стоит ожидать, что какой-либо строительный материал окажется уникальным и унифицированным предложением. Однако грамотное применение в соответствии с условиями эксплуатации позволяет добиться воистину выдающихся результатов. Так и с композитной арматурой: используя её положительные качества и нивелируя отрицательные, можно обеспечить продолжительную эксплуатацию при меньших материальных затратах.

Главным достоинством стеклополимерной арматуры считается свойственный ей высокий предел разрушающего воздействия — почти в 2,5 раза выше, чем у стали. Выполнять работу по компенсации растягивающих воздействий в бетонном массиве у композитной арматуры получается намного лучше, чем у стали. Особенно если учитывать, что в ходе производства пластиковым стержням можно обеспечить фактуру поверхности, способствующую максимально эффективному сцеплению с бетонной массой.

Другой очевидный плюс — крайне высокая устойчивость к агрессивным средам. Бетонные конструкции, перманентно находящиеся в условиях высокой увлажнённости или подверженные воздействию солевых растворов, в случае армирования композитными материалами имеют гораздо более продолжительный срок службы. Нельзя забывать и о проявлениях электролиза: диэлеткрические свойства пластика могут быть как плюсом, так и минусом.

Не обходится и без ложки дёгтя: стеклопластиковая арматура необратимо теряет свои свойства при нагреве. Это вынуждает пересмотреть целесообразность её применения с точки зрения пожарной безопасности. При нагреве до 150–200 °С армирование лишается своих прочностных свойств, если же в качестве связующего были применены термореактивные полимеры — арматура теряет прочность необратимо.

Ещё один недостаток композитной арматуры — низкий модуль упругости, то есть малое сопротивление изгибу. Из-за этого в конструкциях с сосредоточенными воздействиями требуется закладка стеклопластиковой арматуры в количествах, до 4-х раз превышающих норму содержания по сечению в сравнении со стальным армированием.

Стеклопластиковая арматура. Что такое стеклопластиковая арматура

Своё название стеклопластик приобрёл из-за стеклянных волокон, коими армируется полимерная матрица. В качестве связующего при его производстве могут применяться смолы самого разного происхождения: эпоксидные, фенольные, фурановые. Как вариант, могут использоваться термопласты типа полиэтилена, полиамида, полипропилена или эластомеры (искусственные каучуки).

Наполнителем могут служить не только короткие стеклянные волокна, но и цельные нити, ленты, жгуты, ткани (последний вариант называется стеклотекстолитом). В первых стеклопластиках, которые появились ещё лет 90 назад и применялись исключительно в радиопромышленности, количество наполнителя было небольшим и было призвано лишь устранить хрупкость полимерной основы. Позднее, когда композит стал применяться в строительстве, содержание в нём волокон увеличилось до 80%, а роль матрицы свелась к роли склеивающего материала.

Разновидности

Одним из важных для строительства качеств является невысокая цена стеклопластика – и это не только в сравнении с металлической арматурой, но и на фоне других видов композиционных материалов. Поэтому его широко используют не только в строительстве, но и авиа- и судостроении, производстве окон и дверей, спортинвентаря и бытовых предметов.

• Свойства стеклопластика зависят от его конкретного состава, длины и диаметра стекловолокна, его процентной пропорции со связующим, технологии производства. Все эти факторы влияют на итоговые характеристики готового композита: его плотность и теплопроводность, прочность на растяжение, химическую стойкость и диэлектрические свойства.
• На прочность и упругость СПА влияет направленность волокон, которые могут располагаться взаимно параллельно или быть перекрёстными. Наилучшими показателями обладают стеклопластики на эпоксидном связующем с волокнами, направленными в одну сторону.
• Вариант, когда нагрузка прикладывается вдоль волокон, наиболее надёжный, поэтому в стержневой арматуре наполнитель располагается по её длине. Изменяя направленность волокон, можно варьировать и свойства стеклопластика в соответствии с воспринимаемыми нагрузками.
• При неориентированном расположении, волокна используются рубленные и наносят их на форму одновременно с матрицей. У таких стеклопластиков меньше содержание наполнителя, но состав более однороден, а механические и физические свойства более стабильны.
• Стеклопластиковую арматуру изготавливают в соответствии с требованиями ГОСТ 31938. Минимальный диаметр 4 мм, максимальный 32 мм, и она, как и металлическая, может иметь разные варианты периодического профиля, чтобы обеспечить высокую прочность сцепления с бетоном.
• Стержни небольшого диаметра (до 8 мм) выпускаются в бухтах, остальные – в виде мерных стержней длиной 50-1200 см. Согласно стандарту, композитная арматура для строительства должна изготавливаться из термореактивной смолы и содержать минимум 75% наполнителя по массе.

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.

Источник: https://armatury-pod-lentochnyj-fundament.aystroika.info/novosti/armatura-stekloplastikovaya-i-metallicheskaya-preimushchestva-i-nedostatki-kompozitnoy

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:

1. Возведение ЛЭП;
2. Строительство и ремонт дорожного полотна;
3. Возведение ограждающих опор и мостов;
4. Строительство объектов химической промышленности;
5. Объекты требующие отсутствия электромагнитного излучения;
6. 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

1. Классическая арматура из металла проверенна временем и в некоторых случаях просто незаменима.

    Сфера применения широка, вот только несколько пунктов где без нее не обойтись:

2. Конструкции из железобетона — не смотря на достоинства пластиковой арматуры, при армировании бетона используется металлическая, а стеклопластик играет вспомогательную роль;
3. Используется при строительстве конструкций гражданского и промышленного назначения, изготовление тяжелого бетона и монолитного фундамента также не обходится без нее;
4. 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.

Источник: https://armatury-pod-lentochnyj-fundament.aystroika.info/novosti/armatura-stekloplastikovaya-i-metallicheskaya-preimushchestva-i-nedostatki-kompozitnoy

Как делают композитную арматуру. 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.

Замена стальной арматуры на стеклопластиковую. Особенности композитной арматуры

Композитные неметаллические арматуры характеризуются следующими отличительными особенностями:

• Отсутствует текучесть материала под любой нагрузкой, это позволяет использовать самые полные характеристики напряжения временного сопротивления их разрыву.
• Расчетное сопротивление неметаллической арматуры превышает сопротивление арматуры из стали класса А-III примерно в пять раз;
• Относительное удлинение новой арматуры при растяжении в некоторых случаях до 12 раз меньше, чем у подобных стальных арматур. То есть неметаллическая арматура очень хорошо сохраняет свой первоначальный размер и меньше поддается деформациям;
• Модуль упругости может быть обеспечен в обширном диапазоне 55 – 200 ГПа, в зависимости от применяемых волокон;
• Удельный вес композитной арматуры в четыре раза меньше, чем у стальной. При равноценной по прочности замене стальной арматуры на композитную вес арматурного каркаса уменьшается более чем в десять раз.
• Композитная арматура не подвергается какому-либо коррозионному разрушению при воздействии абсолютного большинства агрессивных сред (в том числе и агрессивной щелочной среды бетона), долговечность таких конструкций оценивается не менее, чем в 80 лет;
• Коэффициент теплового расширения новой арматуры (КТР) соответствует такому же КТР бетона, это полностью исключает образование трещин в конструкции при изменении температур;
• Композитная арматура практически не проводит тепло, ее теплопроводность в сто раз меньше, чем у стали;
• Она не теряет своих рабочих свойств даже при низких температурах;
• Неметаллическая арматура является радиопрозрачной, диамагнитной и диэлектрической.