Doma-artek.ru

Стройка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Плюсы и минусы стеклопластиковой арматуры

Композитная арматура: преимущества и недостатки, характеристики и применение в строительстве

Сравнительно недавно металлическая арматура была не просто самой распространенной – она была единственным в своем роде материалом. Неудивительно, что все армирование бетона выполнялось с её помощью. Но сегодня рынок насыщен многочисленными аналогами, большинство из которых превосходит металлические пруты по ряду параметров. Одним из них является арматура композитная, так же известная как пластиковая. Рассмотрим подробно, что она собой представляет.

Что собой представляет арматура из стеклопластика

Так называемая композитная арматура – это стержень из стеклопластика, вокруг которого намотана углепластиковая нить, служащая не только для усиления конструкции такого изделия, но и для обеспечения его надежного сцепления с бетонным раствором. У арматуры данного типа есть как плюсы, так и минусы, и к ее использованию следует подходить очень взвешенно.

Элементами для фиксации углепластиковых арматурных прутков между собой служат пластиковые хомуты. Удобно, что для соединения элементов такой арматуры не требуется использование сварки, что, несомненно, является большим плюсом.

Скрепление стеклопластиковой арматуры с помощью фиксаторов и хомутов

Оценивая целесообразность использования стеклопластиковой арматуры, необходимо рассмотреть все плюсы и минусы ее применения в отдельных ситуациях. Такой подход позволит обеспечить высокую эффективность этого материала как средства укрепления строительных конструкций различного назначения.

Если не учитывать характеристики стеклопластиковой арматуры и не сопоставлять их с параметрами аналогичных изделий, изготовленных из металла, можно нанести серьезный вред будущей строительной конструкции или элементам отделки. Именно поэтому прежде чем приступать к выбору элементов для армирования конструкций из бетона, следует разобраться, в каких случаях применение тех или иных изделий является более целесообразным.

Физико-механические свойства композитной арматуры различных типов

Минусы стеклопластиковой арматуры

Вот один из существенных минусов стеклопластиковой арматуры. Увеличение расстояния между нитью периодического профиля арматуры, который обеспечивает сцепление арматурного стержня с бетоном, к счастью такое встречается уже достаточно реже, правда от некоторых производителей можно услышать, что периодический профиль — намотка, не обеспечивает сцепление с бетоном, а выполняет другие функции, но это не так, вот цитата из ГОСТ 31938-2012: «п. 3.24 Анкеровочный слой: Поперечные выступы, образованные намоткой на силовой стержень слоя непрерывного волокна, предназначенного для повышения прочности сцепления арматуры с бетоном».

Ниже на фото, представлены образцы арматуры пяти разных произволителей(нажмите чтобы увеличить), все образцы диаметром d 8мм, даже не вооруженным глазом видно что все они имеют разную толщину стержня(тела) арматуры, и разный периодический профиль.

Казалось бы все эти махинации должны исчезнуть с введением ГОСТа на неметаллическую арматуру: ГОСТ 31938-2012, в этом нормативном документе даются четкие требования к тому, какой должна быть композитная арматура, как измеряется номинальный диаметр, какой должна быть прочность стержня на растяжение, сжатие и поперечный срез до и после щелочного воздействия, определение прочности сцепления с бетоном до и после щелочного воздействия, определение на устойчивость к щелочам и определение предельной температуры эксплуатации неметаллической арматуры, также испытаниями в соотевтствии с ГОСТ определяется длительная прочность арматуры в агрессивных средах и характеристики долговечности.

Но все оказалось в точности наоборот, тут же все производители сертифицировались на соответствие ГОСТ, и начали разбрасываться своими сертификатами во все стороны, что же на самом деле происходит, и как не попасться на контрафактную, но «гостовскую» арматуру поговорим в другой статье.

Ниже приведены фотографии(нажмите чтобы увеличить), где можно увидеть, как продают «гостовскую» стеклопластиковую арматуру диаметром 10мм, которая на самом деле таковой не является, так как силовой стержень составляет 8 — 8,5мм, и лишь по внешнему контуру периодического профиля стержень будет равняться 10мм.

Такая арматура не может соответствовать требованиям ГОСТ, она не пройдет испытание на определение номинального диаметра, методом гидростатического взвешивания, нет, конечно пройдет, но это будет арматура другого номинального диаметра, 8мм, в лучшем случае 9мм, площадь поперечного сечения будет меньше, соответственно такая арматура не выдержит нагрузку, какую должен выдерживать стержень диаметром 10мм.

Наша компания реализует стеклопластиковую арматуру «ROCKBAR», которую производит завод Гален, продукция этого производителя прошла комплекс испытаний на соответствие ряда требованиям ГОСТ в НИИЖБ им. Гвоздева, именно этот институт занимался разработкой стандарта на неметаллическую арматуру.

Читать еще:  Как согнуть арматуру в домашних условиях?

Завод «Гален» производит композитные материалы 12 лет, а это уже о чем-то говорит, с применением его продукции построены высокоэтажные здания в Великобритании, и мост в Северной Ирландии, продукция уже давно сертифицирована стандартами ISO, BBA, и в её соответствии всем необходимым требованиям можно не сомневаться.

Для примера ниже на фото (нажмите чтобы увеличить) изображен стержень композитной арматуры Rockbar диаметром 10мм, и он полностью соответствует заявленному диаметру.

Металлическая арматура

Классическая арматура из металла проверенна временем и в некоторых случаях просто незаменима. Сфера применения широка, вот только несколько пунктов где без нее не обойтись:

Конструкции из железобетона — не смотря на достоинства пластиковой арматуры, при армировании бетона используется металлическая, а стеклопластик играет вспомогательную роль;

Используется при строительстве конструкций гражданского и промышленного назначения, изготовление тяжелого бетона и монолитного фундамента также не обходится без нее;

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.

Всё таки инженеры проектировщики не доверяют композитной арматуре!Нам не приходилось встречаться с применением стеклопластиковой арматуры в строительстве зданий 2-ух и более этажей!

Недостатки стеклопластиковой арматуры

Самым серьезным минусом и недостатком стеклопластиковой арматуры явялется то, что производством этого материала сегодня, занимаются все подряд, да именно это самый серьезный и опасный недостаток, люди покупают б/у линии-станки для производства арматуры, ставят их у себя в гараже и производят композитную арматуру, несмотря на то, что они совершенно не обладают знаниями необходимыми для производства этого материала.

В то же время, производство стеклопластиковой арматуры это очень высокотехнологичный процесс, требующий строго определенного подхода ко всем его этапам, начиная от выбора сырья, так например волокна должны быть марки Е — боросиликатные, смола для их соединения должна быть на эпоксидной основе.

При замотке арматуры в бухты, необходимо соблюдать определенные требования, чтобы избежать появления трещин на поверхности стержня, и это только верхушка айсберга, в действительности, подобных аспектов в производстве стеклопластиковой арматуры намного больше. В то же время, всем этим могут заниматься люди, не имеющие подобных знаний.

Еще одним существенным недостатком стеклопластиковой арматуры является то, что этот материал очень долго изготавливался исключительно по техническим условиям — ТУ, на него не было нормативного документа ГОСТа, регламентирующего требования, какой должна быть стеклопластиковая арматура, поэтому многие производители шли на различные уловки, чтобы занизить себестоимость своей продукции и продавать её подешевле, тем самым привлекая клиентов.

Например, можно существенно занизить диаметр самого стержня (тела арматуры), а диаметр мерить по внешней навивке, которая обеспечивает сцепление арматуры с бетоном, но не несет силовую нагрузку. Отсюда соответственно меньшая площадь поперечного сечения арматурного стержня, а соответственно и меньшую разрывную и растягивающую нагрузку он выдержит. Вот такой псевдомаркетинговый ход.

Плюсы композитной арматуры

Стойкость к воздействию агрессивных сред. Наиболее важным преимуществом всех видов композитной арматуры является биологическая и химическая стойкость. Эта арматура нейтральна к воздействию микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности. Она также нейтральна к воздействию воды и обладает высокой стойкостью к различным щелочам, кислотам и солям. Это позволяет использовать ее в тех областях строительства, где стальная арматура показывает плохую стойкость по этим параметрам.

Такими областями могут являться: прибрежные укрепления, мостостроение, дорожное строительство (где идет воздействие противоледных реагентов), бетонные работы в зимнее время, когда в бетонную смесь добавляются различные пластифицирующие, морозостойкие и ускоряющие отвердевание добавки.

Относительно малый вес. По сравнению со стальной арматурой композитная арматура весит в четыре-восемь раз меньше, что помогает сэкономить на транспортных расходах и разгрузке-погрузке. К тому же, за счет малого веса облегчаются и бетонные конструкции, что немаловажно при больших масштабах и объемах работ.

Читать еще:  Армирование проемов в монолитной стене

Диэлектричность и радиопрозрачность. Так как пластиковая арматура является диэлектриком, то это позволяет избежать внештатных ситуаций и потерь электричества при неисправной проводке. Также композитная арматура не создает помех для радиоволн, что бывает немаловажным при строительстве коммерческих и других видов зданий.

Долгий срок службы. Благодаря своему составу и структуре, а так же стойкости к воздействию агрессивных сред срок службы композитной арматуры весьма высок. На сегодняшний день зафиксирован рекорд в сорок лет. Производители заявляют, что она может прослужить 150 лет и более, но так как композитная арматура используется в строительстве относительно недавно, то пока это проверить невозможно.

Легкость монтажных работ. Благодаря упругости композитная арматура скручивается в небольшие бухты (диаметром чуть более одного метра, в зависимости от сечения арматуры), что в совокупности с небольшим весом позволяет ее транспортировать на легковом автомобиле. К тому же, монтажными работами может успешно заниматься и один человек, так как технология сборки конструкций относительно проста.

Прочность. Прочность на растяжение у композитной арматуры гораздо выше, чем у стальной. При одинаковых диаметрах прутов композитная арматура выдерживает продольные нагрузки в 3-4 большие, чем стальная арматура.

Отсутствие ограничений по длине. Благодаря своей упругости пластиковая арматура может быть скручена в бухты по 50, 100 и более метров. В то время как максимальный размер стальной арматуры обычно ограничивается 12 метрами.

Арматура стеклопластиковая и металлическая сравнение

Если сравнивать композитную и металлическую, рассмотрим такие качества, как легкий вес, сверхпрочность и коррозийную стойкость, что помогает создавать более крепкие каркасные сооружения. Отличительные характеристики которыми обладают композитные элементы, объясняются особенностями внутренней структурной сетки будут следующими:

По сравнению со сталью, композит превосходит достаточно большим модулем упругости превышающий аналогичные характеристики изделий из металла примерно в 4 раза. Из этого следует что уровень прогиба под влиянием нагрузок у композита будет значительно выше нежели у прутков из металла. При армировании данных элементов в полотна дорого, откосов и фундамента подобные свойства не критичны. Но для использования в напряженных конструкциях предпочтительнее использовать сталь.

Полимерная арматура превосходит, стальную по параметрам, на сжатие на 40%, на растяжение на 30%

Еще одним аргументом будет прочностной потенциал удельной прочности в 10 раз превышающий стальные элементы. Внутренний стержень задает своего рода основание для прочности, благодаря параллельному соединению стекловолокон, композитные смолы, выступают в качестве связующего.

Внешний слой обволакивает внутренний стержень и образует спираль, которая обеспечивает высокую связку с бетоном.

Сравнение характеристик арматуры

Каркасные сооружения из стеклопластика несут в себе ряд преимуществ:

  1. полимер не обладает электропроводностью, поэтому в конструкции из этого композита отсутствует наводящий ток и магнитные поля, в результате исключаются радиопомехи;
  2. влияние стеклопластика на окружающую среду на сегодняшний день не зафиксировано; не обладает токсичностью при распаде, не обсорбирует радиацию даже спустя много лет нахождения в экстремальной бетонной среде.

При соответствии изделия всем техническим нормам сертификации, температурный коэффициент расширения с бетоном одинаков, не зависимо от изменений температуры окружающей среды. Под влиянием внешних факторов среды армированная конструкция расширяется и сужается в совокупности с бетонными сооружениями, исключая возникновение разрывов и трещин.

Пропорции диаметров прутков при армировании каркаса фундамента

Напоследок хотелось отметить еще одно явное преимущество, объемы транспортировки стеклопластика. Вы только представьте, что перед вами стоит задача доставить два камаза (в одном грузовике стальные элементы, в другом стеклопластиковые). Если к примеру загрузить 5 метров стальных прутков весом 10 кг и взять пруток полимера той же длинны весом 2 кг. Чувствуете разницу? Загрузив тонну металла, у вас будет половина кузова, а если взять тонну стеклопластика, грузовик будет набит доверху. Вывод очевиден.

Особенности производства и монтажа

Любой вид стеклопластиковой арматуры производится из сырьевого волокна, связанного полимерными смолами, в который добавляется отвердитель и ускоритель твердения. Все компоненты определяются производителями в зависимости от применяемых технологий, от типа и назначения элементов, которые будут армироваться изготовленной стеклопластиковой арматурой.

Читать еще:  Полимерная арматура для фундамента

Материал производится на специальных технологических линиях. Сначала стекловолокно пропитывается смолой, отвердителем и ускорителем реакции. После этого оно пропускается через фильер, где отжимается лишняя смола. Тут же стекловолокно уплотняется, и приобретает форму – условно гладкую или с анкерными ребрами и технологически заданный диаметр.

На следующем этапе происходит вязка композитной стеклопластиковой арматуры – на нее наматывается дополнительная навивка в виде жгута, чтобы повысить адгезию. После этого она направляется в печь, где полимерные смолы с отвердителем схватываются. Полученные изделия укладываются в бухты или разрезаются на хлысты нужной длины.

Скрепляются прутки пластиковыми хомутами или зажимами. Край армирующей сетки должен отступать от опалубки на 50 мм, что позволит создать защитный слой из бетона. Это делается подручными средствами или пластиковых фиксаторов. Если прут выступает за пределы опалубки, ее нужно обрезать ножовкой по металлу или болгаркой с алмазным или абразивным кругом.

Согнуть стеклопластиковую арматуру на площадке без специального оборудования невозможно. После того, как на прут перестает действовать усилие, он снова возвращает первоначальную форму. Если размягчить его температурой, и все же согнуть, он потеряет расчетные характеристики. Единственный выход – заказать предварительно изогнутый стеклопластиковый элемент на заводе, в этом случае они полностью будут отвечать техническим и эксплуатационным требованиям.

Применение стеклопластиковой арматуры в строительстве

Применение стеклопластиковой арматуры оправдано в некоторых случаях как в промышленном строительстве, так и в частном малоэтажном.

По поводу промышленного строительства, я думаю, говорить много не стоит, все же сайт посвящен строительству домов своими руками, поэтому давайте разберем область применения стеклопластиковой арматуры в частном малоэтажном строительстве.

1. Стеклопластиковая арматура применяется в некоторых типах фундаментов, таких как ленточный – заглубленный ниже глубины промерзания, плитный фундамент.

Стоит отметить, что это касается только малоэтажного частного строения, на хорошем грунте. На плывучих грунтах будут повышенные нагрузки на излом, которые стеклопластиковая арматура может не выдержать.

2. Целесообразно применение стеклопластиковой арматуры в армировании кирпичных стен, стен из блоков, очень часто можно встретить армирование стен из газосиликатных блоков стеклопластиковой арматурой.

Применение стеклопластиковой арматуры в армировании стен очень популярно среди застройщиков. Причем применяется такая арматура как элемент армирования самих стен, так и в качестве связки облицовочной стены с несущей.

3. В многослойных панелях в качестве связей. Так как внутри панелей, как правило присутствует плотный утеплитель, для связки между собой бетонных частей и используется стеклопластиковая арматура.

4. Оправдано применение стеклопластиковой арматуры в несущих частях элементов, подверженных повышенной коррозии, бассейнов, например.

Металлическая арматура будет подвержена коррозии при нахождении бетона в воде, а стеклопластиковая арматура лишена такого недостатка, основываясь на одном из ее достоинств.

5. Также стеклопластиковая арматура широко применяется в армировании клееных деревянных балок, увеличивая их жесткость.

6. Армирование асфальта, в местах повышенных нагрузок, хотя я такого еще ни разу не видел.

Как видите, область применения стеклопластиковой арматуры в строительстве довольно широка, хотя и присутствуют кое-какие ограничения.

Мнение автора о применении стеклопластиковой арматуры в строительстве

Я считаю, что стеклопластиковая арматура пока не способна полностью заменить металлическую, но это не значит, что ею можно совсем пренебречь.

Я широко применяю ее в строительстве стен из блока и кирпича, также в качестве связей облицовочной стены с несущей, так как при применении металла в качестве связей, во-первых, он будет подвержен коррозии, ну а во-вторых, металл создает мостики холода, которые в современном строительстве крайне нежелательны.

Применение стеклопластиковой арматуры в фундаменте так же оправдано, если у вас нетяжелая постройка, например, каркасный дом или гараж.

Если же на участке слабый грунт и предвидятся огромные нагрузки на фундамент, я бы не стал рисковать с применением арматуры, у которой упругость на излом меньше чем у металлической.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector