Перейти к основному содержанию

Композитная стеклопластиковая арматура (в сравнении со стальной) в строительстве во владивостоке и приморском крае

Общие сведения о композитной арматуре

Стеклопалстиковая арматура

Строительная композитная полимерная арматура (АКП) — это неметаллические волокна, скреплённые композитным составом. Материалом для изготовления АКП служат углерод, базальт, арамид или стекло. Волокна сырья соединяются между собой в единый стержень, на который дополнительно наматывается ребро.

По внешнему виду, композитная арматура представляет из себя стеклопластиковый стержень со спиралевидной намоткой периодического профиля для армирования самого стержня и улучшения адгезии с бетоном. Нанесения песка на стержни композитной арматуры, также служит для улучшения сцепления с бетоном.

Категории и типы композитной арматуры:

По типу профиля

АКП по типу профиля разделяют на две категории:

  1. Условно-гладкий — стержень покрыт мелкофракционным кварцевым песком для лучшего сцепления с бетон.
  2. Периодический — на стержень намотан жгут из стекловолокна, который служит анкеровочным ребром.

По типу используемого сырья

Также, согласно строительным нормативным документам, АКП подразделяют по типу используемого сырья при изготовлении:

  • АСК (стеклокомпозитная) — стекловолокна и специальные смолы.
  • АБК (базальтокомпозитная) — волокна базальта и органические смолы.
  • АУК (углекомпозитная) — на основе углерода (самая дорогая из композитных).
  • ААК (арамидокомпозитная) — полиамидные волокна (напоминают капрон или нейлон).
  • АКК (комбинированная композитная) — стержни стекловолокна с обмоткой из базальтопластика.
Физико-механические характеристики по типу используемого сырья АКП:
  АБК АСК ААК АУК АКК
Предел прочности при сжатии, МПа 300 300 300 300 300
Предел прочности при растяжении, ГПа 800 800 1 400 1 400 1 000
Предел прочности при поперечном срезе, МПа 150 150 190 350 190
Модуль упругости при растяжении, МПа 50 50 70 130 100

Производство АКП регламентируется ГОСТом 31938-2012 «Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций», который разработан на основе ISO 10406-1:2008.

Стеклопластиковая арматура

Стеклопластиковая арматура или арматура стеклокомпозитная (АСК) — это один из видов арматуры композитной полимерной (АКП).

АСК изготавливается из стелоровинга и эпоксидного компаунда, состоящего из эпоксидных смол, отвердителей, ускорителей и пеногасителей для получения лучшего качества продукта.

Стеклоровинг — это первичный продукт производства стеклокомпозитов, его получают из расплавленного алюмоборосиликатного стекла, которое вытягивается волокнами диаметром 10-20 микрон каждое. Для более лучшей адгезии с химией пропитывают специальным замасливателем.

Далее эти волокна собирают в пучки — это и есть стеклоровинг. Благодаря наличию замаслителю впоследствии становится возможен контакт с различными смолами — полиэфирными, эпоксидными, фенолформальдегидными.

Эпоксидный компаунд — это полимерный материал, широко применяемый при производстве различной электро- и радиоаппаратуры, а также быту. Составы на основе эпоксидных полимеров обладают очень высокими диэлектрическими, механическими и другими свойствами, превосходящими характеристики материалы прочих типов.

Арматура диаметром до 12 мм производится в хлыстах по 3 и 6 метров, и в бухтах по 50 и 100 метров. Арматура от 14 мм в диаметре — только в хлыстах.

Свойства и характеристики стеклопластиковой арматуры:

  • лёгкость, как в транспортировке, погрузке и разгрузке, так и в монтаже конструкций, что значительно сокращает расходы на погрузочно- разгрузочные работы (ввиду не надобности использования мостовых кранов), при транспортировке композитной арматуры умещается в десятки раз больше, чем металлической и монтаж;
  • композитные материалы практически не восприимчивы к агрессивной среде и поэтому не коррозируют, не разрушатся и не теряют своих свойств;
  • стеклопластиковую арматуру можно использовать в прибрежных сооружениях или объектах химической промышленности, бассейнах, каналах или мостах, такая арматура везде показала свои высокие эксплуатационные свойства и позволяет продлить срок эксплуатации объекта;
  • стеклопластиковая арматура обладает очень низкой электропроводностью, поэтому хорошо подходит для возведения электро станций и атомных электро станций;
  • полная радиопрозрачность позволяет использовать композитную арматуру в медицинских центрах с МРТ, аэропортах и других объектах с высокочувствительным электрооборудованием или даже в военных целях;
  • высокая прочность арматуры в бетонных конструкциях позволяет использовать в объектах с большой нагрузкой, таких как, мосты и автомагистрали.

Стеклопластик или металл?

Основные недостатки металлической арматуры:

  • подверженность коррозии;
  • создание радио помех;
  • высокий вес;
  • высокая теплопроводность;
  • сложность при монтаже (резка, сварка, в отличии от композитной арматуры, которая связывается проволокой, хомутами или фиксаторами) — общая экономия на монтаже составляет около 60%.
Сравнение веса в граммах 1 метра стеклопластиковой арматуры (АСК) со стальной (АЗ):
Диаметр АСК АЗ
Ø4 25
Ø6 56 222
Ø8 94 395
Ø10 144 617
Ø12 198 888
Ø14 280 1 210
Ø16 460 1 580
Ø18 560 2 000
Ø20 630 2 470
Ø22 730 2 980
Ø24 850 3 850

Преимущества композитной стеклопластиковой арматуры:

  • вес арматуры очень влияет на вес строения в целом;
  • транспортировка — упаковка в бухты вместо прутов по 11,7 метра и малый вес материала, что значительно сокращает логистические и погрузо- разгрузочные затраты;
  • разрывная прочность у АСК = 1190 МПа — у АЗ = 390 МПа → в 3 раза выше;
  • относительное удлинение (изменение в процентах длины стержня при испытании на разрыв, чем ниже показатель, тем меньше вероятность появления трещин) — у стеклопластика = 2,2%, а металл = 25%;
  • плотность (или удельный вес) — стеклопластик = 2 т/м3, а металл = 7,85 т/м3;
  • линейный коэффициент теплового расширения (насколько удлиниться материал при нагреве на один градус) — у стеклопластика = 9-12 ах10-6/°С, а металл = 13-15 ах10-6/°С. Так как тепловой коэффициент бетона и стеклопластиковой арматуры почти одинаков, то и изделение будет меньше подвержено отрицательному влияния температурных колебаний;
  • коэффициент теплопроводности — стеклопластик = 0,35 Вт.(м°С), а металл = 46 Вт/(м°С). Стеклопалстиковая арматура значительном меньше проводит тепло и, в отличии от стальной арматуры, не образует «мостиков холода»;
  • радиопрозрачность и диэлектрические свойства;
  • коррозийная стройкость;
  • экологическая безопастность.

Единственное преимущество металлической арматуру перед композитной стеклопластиковой:

Модуль упругости — это способность материала упруго деформироваться. Здесь стальная арматура превосходит композитную. Модуль упругости стальной арматуры равен 200 000 МПа, а стеклопластиковой всего — 55 000 МПа. Этот показатель разнится почти в 4 раза!

От модуля упругости зависят элементы, которые работают на прогиб:

  • балки (прямоугольные, либо таврового сечения);
  • плиты перекрытия;
  • перемычки (оконные, либо дверные).

При использовании композитной арматуры для строительных изделий, перечисленных выше, надо брать больший диаметр от стальной. Правильный перерасчёт есть в нормативном документе Изменения № 1 к СП 63.13330.2012 «СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения».

Цена и качество

Отношение цены и качества при выборе между стеклопластиком и металлом - бесспорно выше у стеклопластика, что и объясняет высокую популярность стеклопластиковой арматуры!

Кроме явной экономии на цене самой арматуры, появляется возможность экономии в долгосрочной перспективе — длительный срок эксплуатации объектов без ремонтных работ, так как бетонные конструкции с использованием композитной арматуры прослужат на десятилетия дольше. А на дорожных покрытиях сократиться вероятность появления трещин.

Подводим итоги

Преимущества композитной стеклопластиковой арматуры перед её, можно сказать предшественницей, стальной арматурой неоспоримы практически по всем показателям. Особенное эти преимущества важны при строительстве вблизи моря. Поэтому можно смело делать вывод:

Современное строительство в Приморском крае за композитными материалами!

Внимание!

При покупке стеклопластиковой арматуры:

помните, что себестоимость качественного товара из качественного сырья при соблюдении технологического процесса, не может быть низкой. Если вам предлагают арматуру с подозрительно низкой ценой, не стоит ли за этим плохое качество? Вы уже значительно удешевляете смету, выбирая стеклопластиковую арматуру вместо металлической, а вот на качестве лучше не экономить.

Качественная стеклопластиковая арматура имеет характеристики:

  • плотность согласно таблице выше «Сравнение веса в граммах 1 метра стеклопластиковой арматуры (АСК) со стальной (АЗ)»;
  • однородный цвет;
  • рёбра не должны врезаться в стержень и отслаиваться от него;
  • торец хлыста без трещин.