Стоит ли доверять композитной арматуре. Первый и главный миф. Композитная арматура - "резиновая"

Стоит ли доверять композитной арматуре. Первый и главный миф. Композитная арматура - "резиновая"

Под словом "резиновая" некоторые подразумевают модуль упругости ( Wiki ), который ниже, чем у металлической. Давайте разбираться, что, как и почему.

Проще говоря, модуль упругости - это сила, которую необходимо приложить для удлинения образца на определенное расстояние. Модуль упругости металлической арматуры 200 000 МПа, композитной - 45 000 МПа. Получается, что композитная арматура в 4 раза "лучше" тянется при одинаковой нагрузке. Однако, как показали исследования, модуль упругости высокопрочной стали не постоянен и резко уменьшается по мере увеличения напряжения в связи с появлением пластических деформаций. Как мы знаем, арматура работает в бетоне на растяжение/разрыв. Бетон имеет модуль упругости от ~20 000МПа до 30 000 МПа, зависит от марки бетона (В15"М-200-В40"М-500"), но никто же не говорит, что бетон резиновый и тянется как жвачка.

Если уж учитывать характеристики материала, то нужно брать во внимание и остальные, такие как предел текучести, временное сопротивление разрыву, относительное удлинение на разрыв, равномерное удлинение и так далее. Полное описание и характеристики вы найдете в разделе " Основные характеристики ".

Представим, как себя ведет железобетонная конструкция, подвергающаяся нагрузке. Сначала конструкция немного вытягивается, далее бетон дает микротрещины, и тут, чтобы бетон окончательно не лопнул, в ход идет арматура, которая не дает ему это сделать. Появление микротрещин это обычное дело в нагружаемой конструкции, так как они появляются довольно часто даже при небольшой нагрузке. Размер микротрещин зависит от модуля упругости арматуры. Чем меньше модуль, тем больше "провиснет" бетон. Чтобы это все нам не рухнуло на голову, начинает работать "предел прочности" ( Wiki ). Чем больше этот предел, тем большую нагрузку выдержит наша конструкция. Предел прочности бетона при растяжении Rp меньше прочности при сжатии в 8—20 раз. Например, обозначение В25 означает, что бетон данного класса в 95 % случаев выдерживает давление 25 МПа. Получаем предел прочности на растяжение 1-4МПа у бетона, ~ 400МПа у стали и ~1200МПа у композитной арматуры. Перекрытие с композитной арматурой выдержит в 3 раза большую нагрузку, но "провиснет" в 4 раза больше. Получается, при одинаковой нагрузке микротрещины в бетоне с композитной арматурой будут шире в 4 раза.

Арматура композитная применение. Все о стеклопластиковой арматуре: цена за метр, сферы применения, отзывы специалистов

Рынок строительных материалов динамично развивается.

С каждым днем все большее практическое применение начинают находить композитные материалы.

Примечательно, что некоторые из них могут производиться из вторичного сырья .

Ознакомимся подробнее с одним из них — стеклопластиковой (стекловолоконной) арматурой.

В данной статье мы опишем плюсы и минусы композитной арматуры, ее видах, произведем сравнение, какая лучше, металлическая или стеклопластиковая, а также приведем цены за погонный метр в зависимости от диаметра.

:

• основной стержень, в функции которого входит обеспечение жесткости изделия;
• внешняя поверхность, создающая надежное сцепление изделия с бетонной смесью — обеспечивается спиралевидной навивкой нитей материала на основной стержень либо нанесением на него песчаного напыления.

В зависимости от типа и состава армирующего наполнителя, различают следующие категории изделий:

• АСК — наполнитель — стеклокомпозит;
• АУК — углекомпозит;
• АКК — комбинированный материал.

Свойства и технические характеристики

Физико-химические свойства и технические характеристики композитной арматуры из стекловолокна — высокая твердость и инертность — обуславливают применение материала в качестве пластичного связующего компонента в кирпичных кладках и монолитных железобетонных изделиях.

Диаметр

Арматура из стеклопластика выпускается в виде профилей от 4 до 18 мм. Изделия диаметром до 1 см транспортируются смотанными в бухты, более толстые образцы — отдельными прутками.

Вес погонного метра

Стеклопластиковая арматура отличается низким весом, благодаря чему ее монтаж и транспортировка производится быстро и легко.

Зависимость веса от диаметра композитной арматуры приведена в таблице ниже.

Модуль упругости при растяжении

Арматура из стеклопластика обладает низким модулем упругости при растяжении, вследствие чего легко деформируется.

Отметим ряд свойств, привлекающих внимание потребителей к стеклопластиковой арматуре:

• температура плавления — 130^о;
• нормативный срок эксплуатации — 80 лет;
• низкая теплопроводность, в 5 раз превышающая значения стекла аналогичной толщины;
• отличная электроизоляция;
• устойчивость к коррозии;
• пожаробезопасность;
• экологичность;
• высокая радиопроводность;
• неограниченная длина;
• отсутствие потребности в сварке.

Классификация: гладкая и с песчаным покрытием

В зависимости от типа обработки внешней поверхности  композитной стеклопластиковой арматуры различают изделия следующих видов:

• с нанесением абразивного материала — неровности, образованные песчаным покрытием, обеспечивают высокое сцепление арматуры с бетоном;
• гладкая с созданием искусственных неровностей — обычная и плоская навивка одной, двумя или четырьмя нитями увеличивают стойкость материала при вырыве из бетона.

Применение и цена в зависимости от диаметра

Сфера применения арматуры из стекловолокна и цена за метр и тонну напрямую зависит от ее толщины.

Так, тонкие, четырех миллиметровые пруты практически не применяются при производстве строительных работ, но востребованы при возведении легких конструкций :

• архитектурные сооружения сложной геометрической формы;
• подпорки и подставки под вьющиеся растения, как элемент ландшафтного дизайна;
• формирование каркасов тепличных сооружений в сельском хозяйстве.

Цена стекловолоконного изделия — от 7 руб. за 1 погонный метр при диаметре от 4 мм.

6 мм

Обычно используется для:

• закладки монолитного фундамента — обеспечивается цельность конструкции, предупреждается растрескивание материала;
• армирования конструкций из различных видов бетона — поризованных и тяжелых, предварительно напряженных и ячеистых;
• усиления кирпичных кладок путем создания гибких связей.

Цена 1 метр композитной арматуры диаметром 6 мм — от 8,5 руб.

8 мм

• укрепление асфальтобетонного покрытия в дорожно-строительных работах;
• армирование плит при монтаже волнорезов и причалов, создании береговых укреплений;
• точечное укрепление фундамента, ремонт железобетонных конструкций.

Цена 1 м композитной арматуры с диаметром 8мм — от 14,5 руб.

10-12 мм

• строительство мостов и трубопроводов, создание трассопроводов;
• армирование заглубленных сооружений;

Цена композитной арматуры с диаметром 10-12 мм варьируется от 20 до 40 рублей за метр.

Композитная арматура. 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.

Базальтовая арматура характеристики. Преимущества изделий из базальтопластиковой арматуры

Для начала отметим, что при помощи базальтовых изделий осуществляется армирование определенных участков и мест строительных сооружений. Особенно в тех местах, где предполагается повышенное напряжение конструкции или же предполагается воздействие агрессивных химических сред.

Если сравнивать материал с более традиционным изделием, к которому мы причисляем стальную арматуру, то данный материал обладает неоспоримыми преимуществами:

• арматура базальтовая изготавливается из волокна, принадлежащего горным легким породам (в производственном процессе волокна между собой соединены полимерным составом, за счет чего достигается небольшой удельный вес). Если сравнивать с аналогичными материалами, то базальтовая арматура используется как раз для облегчения общего веса строения. При этом не страдают прочностные характеристики здания.
• строение из композита, не подвержено коррозии, устойчиво перед щелочными средами бетонных растворов. Волокна устойчивы к солевым и кислотным растворам. Технические характеристики сохраняются на протяжении всего времени эксплуатации.
• базальтопластиковый материал является магнитноэнертным, не подвержен воздействию магнитного поля, не меняет присущие свойства, не является электропроводимым
• изделие из базальтопластика сохраняет на всем сроке эксплуатации свои первоначальные размеры, не меняет своих свойств под воздействием низких температур
• материал обладает низкой теплопроводностью в отличие от стальной арматуры. Если в стене располагается базальтовый материал, то данный фактор способствует только укреплению всего строения. Тепло не покидает здание, не просачивается сквозь ограждающие конструкции.

Виды композитной арматуры. Композитная арматура, какого диаметра существует?

Как в случае с металлической, диаметр композитной арматуры может быть различным. Наиболее востребованы материалы диаметром от 4 до 32 миллиметров – они полностью удовлетворяют требованиям строителей как при заливке фундамента для бани или гаража, так и при строительстве многоэтажного монолитного дома.

Однако некоторые покупатели, не слишком хорошо разбирающиеся в торговле, удивляются, что при собственноручном замере диаметр не соответствует тому, что был заявлен в магазине. Здесь нет ничего удивительного. Во-первых, погрешность в несколько всегда может иметь место – даже при замере одного прута в разных точках. Но это практически не влияет на прочность материала, поэтому ГОСТ предусматривает такие перепады. Во-вторых, изучая характеристики композитной арматуры, вы читаете про номинальный диаметр. Также существует внешний (при проведении замеров по выступающим ребрам) и внутренний (при замере по самому стержню). Номинальный же, который присваивается материалу, является средним арифметическим между внешним и внутренним.

Также при строительстве нередко используют сетку из композитной арматуры. Тонкие волокна и высокая гибкость значительно упрощают процесс выравнивая потолков и стен (если накладываемый слой штукатурки имеет толщину 1.5-2.5 сантиметра и более), а также прекрасно подходят для армирования бетонной стяжки.

Когда с этим разобрались, будет полезно рассказать о плюсах и минусах композитной арматуры, чтобы каждый потенциальный покупатель решил – подходит ему этот материал или же лучше поискать другой.