Стеклопластиковая арматура и стальная. Использование композитной арматуры

Стеклопластиковая арматура и стальная. Использование композитной арматуры

Стеклопластиковая арматура – это композитный материал, представляющий собой стекловолоконный стержень, «связанный» синтетическими смолами. Процесс создания стройматериала таков:

1. Стекловолоконные нити под нагревом опускают в смолу.
2. Пропитанные заготовки собираются в пучок, связываются и протягиваются через фильеру (отверстие стандартного диаметра).
3. Стержни проходят через туннельную печь, и поддаются высокотемпературной обработке.
4. Арматуру охлаждают и сушат.

Готовое изделие сматывают в бухты или хранят в виде отрезков с градацией по диаметру.

В соответствии с ГОСТ 31938-2012, стеклопластиковая арматура выпускается только с периодическим профилем и круглым сечением. Номинальный диаметр изделия – 4-22 мм с шагом 2 мм, длина стержня с шагом 0.5 м, и варьируется в значениях 0.5-12 м.

Стройматериал пока не распространен в России (доля рынка не более 5%), однако его используют отдельные компании при:

1. Создании мостов, аэродромов и коммуникаций.

2. Армировании фундаментов и бетонных конструкций.

3. Укреплении всех видов бетона с хлористыми и минеральными добавками.

4. Возведении объектов агропромышленного комплекса (отсутствие испарений, вредных для скота).

6. Прокладке канализации и водоотводов.

7. Укреплении берегов в портовых районах.

Композитная арматура недостатки. 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.

Арматура из стекловолокна плюсы и минусы. Плюсы и минусы

Основные плюсы материала:

• высокая прочность;
• долговечность;
• небольшой вес;
• устойчивость к коррозии;
• устойчивость к агрессивной и кислой среде;
• низкая теплопроводность;
• экономичность;
• магнитоинертность.

Но есть и несколько минусов данного материала:

• Например, низкий модуль упругости, недостаточная термостойкость. Низкий модуль упругости позволяет легко сгибать арматуру, что не очень хорошо при показателях прочности фундамента.
• Недостаточная термостойкость говорит о том, что использовать такое сырье можно только в сферах, где нет температурных перепадов.
• Стоимость стеклопластиковой арматуры от 16 рублей за 1 метр при диаметре 6 мм: чем выше диаметр, тем выше цена.

Сравнение с другими композитными видами

Можно выделить несколько особенностей, в том числе плюсов и минусов. Если сравнить стеклопластиковую арматуру с базальтопластиковой:

• Эти два материала отличаются по предельной температуре плавления: базальтовая арматура начинает плавиться при 400 градусах, а стеклопластик – при 200 градусах. В данном случае это минус материала.
• Стоимость. Базальтопластик гораздо дороже по цене, в чем есть несомненный плюс стеклопластикового материала.

На заметку. Выбирать базальтовую разновидность материала стоит только в том случае, если нужны указанные температурные показатели.

В чем отличие от стальной?

Много споров среди тех, кто привык использовать стальные прутья для вязки фундамента и тех, кто отдает предпочтение современным материалам. Можно также рассмотреть отличия, выделив положительные и отрицательные черты стеклопластика:

• Стеклоарматура в несколько раз легче металлической.
• Разрывная прочность также будет выше.
• Стальная арматура по модулю упругости имеет показатели выше — 200 000 Мпа.
• Показатели относительного удлинения у стеклопластика ниже, поэтому он более предпочтителен.
• У стальной арматуры плотность выше, что будет плюсом для нее.
• Тепловое расширение у стеклопластика ниже, что будет плюсом.
• Теплопроводность ниже, чем у стальной, у которой она составляет 46 Вт/(м°С).

Можно сделать вывод, что стеклопластик выигрывает по характеристикам веса, прочности, относительного удлинения, теплопроводности и теплового расширения у стальной арматуры. Но с другой стороны показатели модуля упругости, плотности у стального материала будут предпочтительнее.

Источник: https://armatura-dlya-fundamenta.aystroika.info/novosti/sfery-ispolzovaniya-kompozitnoy-armatury-preimushchestva-i-nedostatki-kompozitnoy-armatury

Стеклопластиковая арматура на изгиб. Статьи

Технология производства стеклопластиковой арматуры разработана ещё в 60-е годы XX века, но лишь в начале нового тысячелетия появилась возможность сделать её действительно доступной, недорогой.

В году принят ГОСТ 31938- для композитной полимерной арматуры бетонных сооружений. В соответствии со стандартами ГОСТа номинальный диаметр композитных материалов от 4 до 32 мм. Наиболее востребованной считается арматура с сечением 6, 8 и 10 мм.

Особенно удобно приобретение композитных материалов армирования большой длины в компактных и нетяжёлых бухтах.

В соответствии с ГОСТом недопустимы дефекты внешнего вида арматуры. Сколы, вмятины и расслоившиеся участки – признак недоброкачественной продукции.

Имеются ли недостатки у стеклопластиковой арматуры

Ждать абсолютного совершенства какого-либо строительного материала неразумно. Совершенства в мире нет и быть не может. Многочисленные достоинства АСП имеют оборотную сторону, с которой необходимо считаться.

• Утверждение о дороговизне АСП верно только в том случае, если сравнивать стеклопластиковую и стальную арматуру одинакового диаметра. Однако производители утверждают, что в строительстве используется композитная арматура значительно меньшего сечения. Диаметр стеклопластика в 6 мм заменяет стальной прут с сечением 10 мм, а 10 мм АСП – соответствует 16 мм стальной арматуры.
• Устойчивость стеклопластикового армирования к воздействию высоких температур ниже, чем у стальной арматуры. Предельный уровень нагревания – 200 градусов. Этой границы вполне достаточно для малоэтажного или дорожного строительства. Трудно представить ситуацию, где в этих видах строительства возникнет возможность нагреть арматуру до более высокой температуры.
• Согнуть и зафиксировать стеклопластиковую арматуру под углом самостоятельно невозможно. Все изгибы необходимо делать в заводских условиях.
• Модуль упругости на излом меньше, чем у стали. Это ограничивает применение стеклопластика в строительстве. Бетон чаще всего подвергается нагрузкам на растяжение, но рассчитывается на излом, например, в плитах перекрытия.
• Сложности возникают при сооружении жёсткого каркаса из арматуры. Подвижный и гибкий стеклопластиковый каркас чувствителен к вибрациям, возникающим при работе миксера. При заливке бетона арматура может «соскочить», переместиться к полу или стенам котлована.

Композитная арматура - сравнение со стальной. 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.