Стеклопластиковая арматура вместо железной. Минусы полимеркомпозитной арматуры

Стеклопластиковая арматура вместо железной. Минусы полимеркомпозитной арматуры

В отличие от стальной, композитную арматуру нельзя сплющить, приварить или согнуть / Фото: tricolor.com.ua

Прут отдельно не работает, только в бетоне, а здесь важен показатель упругости, а не прочности / Фото: khorolagro.biznes-pro.ua

Использовать этот материал можно, в отличие от «классики», только в изначальном виде. То есть ПКА невозможно сплющить, приварить или согнуть. На разрыв стеклопластик где-то втрое прочнее, но это абсолютно ничего не дает, если в бетоне арматура прогибается. Отдельно прут не работает – только в бетоне, а здесь значимым является показатель упругости.

Модуль упругости ПКА ниже стальной в 4 раза, а значит и площадь ее сечения необходимо увеличить во столько же / Фото: iprom.ru

Модуль упругости полимеркомпозитной арматуры в сравнении со стальной меньше в 4 раза. Следовательно, для применения вместо обычной арматуры площадь сечения прутьев необходимо увеличить вчетверо. Если проигнорировать и ничего не делать, то жесткость арматуры будет недостаточной, а значит быть препятствием для прогиба строения и раскрытия трещин в растянутой зоне не сможет.

Под воздействием высоких температур связывающие смолы в композитной арматуре начинают разрушаться, а это может привести к обрушению всей бетонной конструкции / Фото: poradum.com.ua

Еще один минус, который указывает на нерациональность применения этого материала в индивидуальном строительстве, заключается в том, что при воздействии температуры +87°С и выше на армированную ПКА конструкцию из бетона, она неожиданно обрушивается. Достаточно поддерживать этот температурный режим тринадцать минут, и связывающие смолы в такой арматуре разрушаются. А так как полимер слишком хрупкий, то бетон просто упадет.

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 - сравнение со стальной. Сравнение других характеристик

Основная сфера, где характеристики стальной и стеклопластиковой арматуры можно сравнивать, — малоэтажное строительство. Именно здесь композитные материалы начали применяться еще в 70 годы XX века. В России они появились относительно недавно. Нельзя сказать, что пластиковые прутки обходятся дешевле, но в массе металл тяжелее, поэтому на тонну приходится меньшее количество прутка. Кроме того, материал существенно легче перевозить и хранить, ему не требуются специальные условия для складирования.

Сравнить, чем отличается стеклопластиковая и стальная арматура, можно сразу по нескольким параметрам.

• Сопротивление при растяжении (временное). У стальной арматуры оно составляет 360 МПа, у стеклопластиковой – 1200 МПа. В практическом применении это означает, что в конструкциях, подвергающихся растяжению, можно использовать более тонкие прутки композитного материала. Это преимущество уже используется в строительстве свай, ленточных фундаментах глубокого заложения.
• Тип профиля. У каждого из видов он периодический, обеспечивающий хорошее сцепление с бетоном.
• Плотность. Она у стеклопластиковой арматуры практически в 3,5 раза ниже. Это имеет значение при заливке фундаментов, нуждающихся в снижении нагрузки.
• Электропроводность. Композиты на полимерной основе являются диэлектриками. Металл электропроводен, что влияет на скорость его окисления при использовании в качестве элемента заземления.
• Соотношение диаметров. Стержни из пластика могут применяться в существенно меньших вариантах диаметра, чем стальные. В среднем разница составляет 3-4 мм.
• Относительное удлинение. У металла оно достигает 25%, стеклопластик таким деформациям практически не подвержен, его показатель – 2,2%.
• Способность к деформации под нагрузками. У металла при возникновении напряжений возникает искривление с площадкой текучести. Пластик не меняет своей формы и характеристик до момента разрушения.
• Коррозионная устойчивость. Стеклопластик подходит для применения в почвах с повышенной влажностью, в том числе с периодическим подъемом уровня грунтовых вод. Он устойчив не только к воздействию влаги, но и к щелочам. Черный металл такими достоинствами не обладает, он ржавеет, постепенно разрушается, теряет прочность при контакте с жидкостями. У полимеров аналогичные показатели увеличивают способность материала к саморазрушению — по этим параметрам композит вполне сопоставим со сталью.