Композитная арматура: основные характеристики и 105 фото примеров использования арматуры

Композитная арматура – это материал для армирования конструкций. Применяется преимущественно для армирования бетонных конструкций. Используется в строительстве зданий, дорог, резервуаров, прокладке коммуникаций и других целях.

Особенности изготовления

В отличие от металлического аналога производится не из стали, а имеет основу, представленную устойчивыми к разрыву углеродными, стеклянными или базальтовыми волокнами. Последние покрыты оболочкой из специального пластика. Для повышения жесткости используется эпоксидная смола, покрывающая волокна.

С целью улучшения сцепления с бетоном прутки обматывают тонким шнуром. Для изготовления последнего применяется тот же материал, из которого выполнена основа.

Шнур формирует винтовой рельеф, по аналогии с металлической арматурой. Для полимеризации эпоксидной смолы применяется специальная сушильная камера.

• 
• После полимеризации изделие немного вытягивают на специальном оборудовании, после чего режут на отрезки необходимой длины.
• 

Некоторые производители перед полимеризацией посыпают композитные стержни песком для улучшения адгезии с бетоном.

Сферы использования

В отличие от металлической, композитная арматура имеет менее широкую сферу применения. Она применяется для улучшения соединения между отделочными фасадными материалами и несущими конструкциями. Также с ее помощью производится укладка дорожных плит. Арматуру из композитов применяют при сооружении опалубки резервуаров.

Может применяться в каркасах, сооружающихся для усиления фундаментов ленточной конструкции, а также в процессе изготовления бетонных полов. Но, в этих целях такая арматура применяется реже.

Армирование композитной арматурой плит перекрытия, перемычек и других конструкций, которые испытывают нагрузку на растяжение, выполнять не стоит. Это обусловлено более высоким уровнем гибкости композитов, в сравнении со сталью.

Эксплуатационные характеристики

Композитные материалы обладают значительно меньшим модулем упругости, в сравнении со сталью. У последней он составляет 200 гПа, тогда как у композитов варьируется в диапазоне 60-130 гПа.

Следовательно, в одинаковых условиях, стальная арматура начнет работать раньше, предотвращая растрескивание бетона. Пластиковая арматура будет продолжать гнуться, пока усилие не достигнет определенного значения.

Вся композитная арматура делиться на 4 вида, в зависимости от использующегося в основе материала:

• АСК – стеклопластик;
• АБК – базальт;
• АУК – углерод;
• АКК – комбинированная, стеклопластиковые и базальтовые волокна.

Самая дешевая – стеклопластиковая, цена на композитную арматуру за метр составляет около 10 руб. Но, это стоимость изделий самого тонкого диаметра – 4 мм. Самая толстая арматура из стеклопластика, с диаметром прута в 20 мм, имеет цену уже в районе 95-100 руб. за погонный метр.

При этом такие изделия наиболее распространены, однако обладают самой низкой прочностью в сравнении с другими видами. Максимальной прочностью обладает углеродистая композитная арматура (АУК). Но, и стоимость у нее самая высокая.

Преимущества и недостатки

Плюсы и минусы композитной арматуры исходят непосредственно из характеристик самих композитных материалов. К основным достоинствам можно отнести:

• химическая инертность. Материал полностью устойчив к коррозии и большинству агрессивных сред;
• низкая теплопроводность повышает теплоизоляционные параметры бетонных конструкций;
• инертна к воздействию магнитного поля и не препятствует прохождению радиоволн. Благодаря этому может применяться при возведении объектов, где не допускается экранирование электромагнитных волн;
• вес композитной арматуры в 3-4 раза ниже, в сравнении с металлическим аналогом. Это облегчает процесс монтажа и транспортировки;
• композиты не проводят электрический ток. Это исключает образование блуждающих токов, и снижает риск коротких замыканий при повреждении проводки.

1. Основные минусы:

• изгиб небольшого радиуса невозможно выполнить непосредственно на стройплощадке. Поэтому изогнутые изделия необходимо предварительно заказывать у изготовителя;
• невысокая термостойкость. Чрезмерный нагрев и возгорания могут привести к разрушению бетонной конструкции. Стекловолокно отличается высокой термостойкостью, однако полимеры, использующиеся для связывания волокон, теряют прочность при температуре выше +200°С;
• старение. Все полимерные материалы подвержены старению.

Стеклопластиковая или стальная арматура – что лучше?

Считается, что полимерная композитная арматура выигрывает у стальной за счет более доступной стоимости. Но, если изучить расценки металлобаз, ситуация порой оказывается противоположной. Стальные изделия зачастую на 20-25% дешевле.

Это обусловлено тем, что продавцы пластиковых изделий зачастую отталкиваются от так называемого «эквивалентного» диаметра. Суть в том, что композитная арматура более прочная на разрыв, в сравнении с металлической.

Следовательно, чтобы получить сходные со сталью показатели, можно использовать менее толстый композит. Поэтому считается, что количество композита для армирования будет меньшим, в сравнении с пластиком. Это и привело к появлению мнения о том, что пластик дешевле. Хотя если взять изделия одинакового диаметра, сталь обойдется дешевле.

Но, в действительности нужно использовать больше пластика, поскольку учитывается не только параметр устойчивости на разрыв, но и другие характеристики. Поэтому, какой материал лучше зависит от конкретного случая.

В некоторых ситуациях целесообразнее использовать композитную арматуру, в других нельзя обойтись без стали. У каждого вида изделий свое назначение. Поэтому при выборе следует исходить из поставленных целей, особенностей возводимого объекта и строительных норм.

Фото композитной арматуры

• Также рекомендуем просмотреть:

Источник: https://stroimaterials.ru/kompozitnaya-armatura/

Композитная арматура – плюсы, минусы, характеристики

Рассказываем о композитной арматуре, её плюсах и минусах, разбираем отзывы строителей.

Строительная композитная арматура представляет собой неметаллические волокна, связанные композитным составом. И хоть известна она ещё с 70-х годов прошлого века, в России пока не все имеют опыт работы с этим материалом. Рассказываем о композитной арматуре, её плюсах и минусах, разбираем отзывы строителей.

Нет времени читать всю статью? Сохраните её в социальных сетях или отправьте себе в мессенджер!

Арматура композитная полимерная (АКП) — инновационный продукт, альтернатива традиционной стальной арматуре. Разработки велись в 60-х годах прошлого столетия параллельно в нескольких странах — как в СССР, так и в США. С применением композитной арматуры построено большое количество объектов в странах Европы, Японии, Канаде. Словом, за рубежом технологичный продукт получил широкое распространение. Узнайте больше как он используется в Европе и мире из нашей статьи. В России производство арматуры на основе композита регламентируется ГОСТ 31938-2012 «Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций», разработанного на базе ISO 10406-1:2008.

Материалом для изготовления арматуры служат углерод, базальт, арамид или стекло. Волокна сырья соединяются между собой в единый стержень, на который дополнительно наматывается ребро.

Далее стержень проходит через печь, где и твердеет под воздействием высокой температуры. По типу используемого типа сырья разделяют несколько видов неметаллической арматуры, плюсы и минусы каждой из которых незначительно различаются:

• АСК (стеклокомпозитная) — изготавливается в результате смешивания стекловолокна и специальных смол.
• АБК (базальтокомпозитная) — производится из волокон базальта, а роль связующего вещества выполняют органические смолы.
• АУК (углекомпозитная) — прочная арматура на основе углеводорода, но дороже композитных аналогов.
• ААК (арамидокомпозитная) — состоит из полиамидных волокон, которые по составу напоминают капрон или нейлон.
• АКК (комбинированная композитная) — стержни из стекловолокна, с внешней намоткой из базальтопластика.

Номинальные диаметры АКП согласно ГОСТ:

4 link=https://21kompozit.ru/stekloplastikovaya-armatura/4-mm/;6 link=https://21kompozit.ru/stekloplastikovaya-armatura/6-mm/;8 link=https://21kompozit.ru/stekloplastikovaya-armatura/8-mm/;10 link=https://21kompozit.ru/stekloplastikovaya-armatura/10-mm/;12 link=https://21kompozit.ru/stekloplastikovaya-armatura/12-mm/;14 link=https://21kompozit.ru/stekloplastikovaya-armatura/14-mm/;16 link=https://21kompozit.ru/stekloplastikovaya-armatura/16-mm/;18 link=https://21kompozit.ru/stekloplastikovaya-armatura/18-mm/;20 link=https://21kompozit.ru/stekloplastikovaya-armatura/20-mm/;22 link=https://21kompozit.ru/stekloplastikovaya-armatura/22-mm/;24 link=https://21kompozit.ru/stekloplastikovaya-armatura/24-mm/;28;32

На примере завода «Композит 21» композитная стеклопластиковая арматура диаметром до 12 мм изготавливается в хлыстах по 3 и 6 метров, а также в бухтах по 50 и 100 метров. Стержни свыше 14 мм в диаметре выпускаются только в хлыстах. Сворачивание в бухты — один из плюсов АКП по сравнению со стальной арматурой, изготавливаемой прутками по 11,7 метра.

Для лучшего сцепления с бетоном профиль композитной арматуры не делают гладким. Различают два вида профилей:

1. Условно-гладкий — для улучшения адгезии с бетоном стеклопластиковый стержень покрывают мелкофракционным кварцевым песком.
2. Периодический — в процессе производства на стержень наматывается жгут из стекловолокна, который и служит анкеровочным ребром.

В отношении любого стройматериала можно назвать как преимущества, так и недостатки. В случае с АКП плюсов больше, чем минусов. Плюсы:

• легкий вес;
• высокая разрывная прочность;
• экономичность;
• энергоэффективность;
• долговечность;
• радиопрозрачность;
• простота монтажа;
• низкая теплопроводность;
• коэффициент расширения, схожий с бетоном.

Минусы:

• низкий модуль упругости;
• низкая термостойкость;
• сложность производства.

Разберем каждый плюс и минус подробнее.

Небольшой вес

Если сравнивать с металлом, то АКП легче в 8 раз. При её использовании снижается общий вес конструкции и нагрузка на фундамент. Также покупатели значительно экономят при транспортировке.

Высокая прочность

По данным испытаний, у композитной арматуры прочность на разрыв (или же сопротивление растяжению) в несколько раз выше, чем у стальной — 1000 МПа против 390 МПа соответственно.

Экономичность

Если использовать стеклопластиковую арматуру вместо стальной, то даже при замене диаметр в диаметр, она будет дешевле. А учитывая, что вместо металла можно использовать АКС меньшего размера, то экономия будет ещё значительнее. Также учитывайте экономию при транспортировке. К примеру, для армирования плитного фундамента требуется 4000 погонных метров. Чтобы привезти стальную арматуру потребуется длинномер, а стеклопластиковую можно увезти на легковом автомобиле.

Энергоэффективность

В строительных объектах, армированных композитной арматурой, рациональнее расходуются энергетические ресурсы. Этим объясняется популярность АКП на Западе, где энергоэффективность зданий — важный фактор в строительстве.

Долговечность

В Канаде прошли испытания мореходных суден, изготовленные с применением стекловолокна и отслуживших более 60 лет. В результате тестов выяснилось, что существенного ухудшения прочности за шесть десятков лет эксплуатации не произошло.

Радиопрозрачность

АКП не создает помех для электромагнитных волн и радиосигналов. Её регулярно применяют при обустройстве кабинетов МРТ и научно-исследовательских станций, где используются сложные электрические приборы.

Коэффициент расширения как у бетона

Арматура и бетон одинаково реагируют на циклические температурные изменения, из-за чего внутри бетонной конструкции не возникает напряжения и трещин.

Простота монтажа

Вязка арматуры под силу любому рабочему с минимальным набором инструментов. При армировании длинных участков, её не нужно сваривать каждые 12 метров, как стальную, а просто размотать бухту и нарезать необходимую длину.

Низкий модуль упругости

Модуль упругости АКП меньше, чем у стали в 4 раза. Она легко изгибается и в некоторых случаях это может быть недостатком. Например, для армирования перекрытий композитными стержнями придётся делать специальные расчёты.

Низкая термостойкость

Композитная арматура относится к классу горючести Г1, то есть это самозатухающий материал. Но предел температуры, при которой она не теряет своих физико-механических свойств, невысокий, всего 200 градусов. То есть, применение АКП целесообразно в тех случаях, когда высокотемпературный нагрев исключен.

Сложность производства

Изготовление полимерной арматуры — высокотехнологичный и сложный процесс, требующий строгого соблюдения технологии, внимания к деталям и контроля качества. Любой может купить станок для производства, но не каждый способен сделать качественный продукт.

Покупатели не умеют на глаз определять некачественный товар, чем пользуются недобросовестные продавцы. Из-за продажи материала, изготовленного с нарушением технологии, вокруг АКП сложился негативный имидж.

Миф №1. Нельзя применять композитную арматуру из-за низкого модуля упругости. На самом деле значение этого показателя важно только в работающих на прогиб конструкциях. А для элементов конструкций, расположенных на упругом основании важность этого фактора сводится к нулю, поскольку само основание не даст элементу прогнуться. Миф №2. Композитная арматура опасна для здоровья. На некоторых сайтах можно встретить утверждения, что АКП не экологична. На самом деле, в ГОСТе прописаны требования к безопасности арматуры. Регламентируется уровень запаха, удельная эффективная активность радионуклидов, концентрация определенных веществ.

Если эти показатели выше нормы, то можно говорить о том, что АКП опасна для здоровья. Тут вопрос доверия к производителю. Мы, например, провели санитарно-эпидемиологическую экспертизу нашей арматуры, которая показала полное соответствие нормам и безопасна для здоровья.

Миф №3. Композитная арматура дороже стальной.

Также злые языки утверждают, что АКП дороже стальной арматуры. На самом же деле, можно просто открыть сайт магазина «Леруа Мерлен» и сравнить цены.

Цена за метр металлической арматуры 10 мм — 48 рублей, цена стеклопластиковой арматуры 10 мм — 34 рубля за метр.

А если использовать, как принято, АКП меньшего диаметра (согласно таблице равнопрочной замены), то разница в цене будет ещё более существенна.

Добавьте сюда экономию при транспортировке, а также экономию при эксплуатации здания. И всё станет очевидно. На форумах много пишут про композитную арматуру. Отзывы как положительные, так и отрицательные. Впрочем, нельзя забывать, что часто негативный образ складывается из-за товара низкого качества или ошибок в его применении.

Отзыв №1. Арматура хорошая, но применять я её, конечно, не буду…

Пользователь форума признаёт, что стеклопластик и удобнее, и дешевле, но всё равно доверяет металлу. Сложно принять новый незнакомый материал, пусть даже его активно используют в Европе уже несколько десятилетий.

Отзыв №2. Много плюсов, но есть и минусы

Комментатор правильно подметил, что у многих производителей качество не очень. Мы и сами видели образцы с так называемым гидроударом (внутренними трещинами), который возникает из-за нарушений технологии производства.

Отзыв №3. Хороша для фундаментов, не подходит для перекрытий

Совершенно верно. В перекрытиях композитную арматуру следует применять с осторожностью. Если быть более правильным, применение в плитах перекрытий требует специального расчёта от инженера-проектировщика.

Отзыв №4. Нет контроля качества у производителей.

Стенограмма отзыва с видео:Почему стеклопластиковая арматура не столь популярна в строительстве? Казалось бы очень хороший материал, удобный в работе, но всё же. Помимо конструктивных особенностей, например, стеклопластиковую арматуру нельзя использовать в консолях, в каких-то балках, ещё и отношение производителей к качеству очень плохое. То есть, вот например, я купил арматуру и видно — здесь желтоватый цвет, здесь уже коричневатый. Какие-то наплавы на ней непонятные. Почему-то она стала местами коричневая. И ещё один момент. Я распустил бухту, а здесь уже сломан стержень в некоторых местах. В четырёх местах арматура сломана. Это как её нужно было скручивать, чтобы так сломать. Мне кажется, по причине отсутствия контроля качества это арматура не так популярна как металлическая, вернее стальная.

Снова обратимся к ГОСТ 31938-2012, согласно которому технические характеристики АКП должны соответствовать следующим параметрам:

;АБК;АСК;ААК;АУК;АКК

Предел прочности при сжатии, МПа;300;300;300;300;300
Предел прочности при растяжении, ГПа;800;800;1400;1400;1000
Предел прочности при поперечном срезе, МПа;150;150;190;350;190
Модуль упругости при растяжении, МПа;50;50;70;130;100

Как видно из таблицы, стеклокомпозитная и базальтокомпозитная арматура уступают по своим характеристикам другим видам. Но при этом они и дешевле. Поэтому по соотношению «цена-качество» они будут самыми оптимальными, а другие виды не получили широкого распространения. Если же сравнить стеклопластиковый и базальтовый стержни между собой, то второй, в свою очередь, дороже. Хотя по характеристикам они абсолютно одинаковые. Единственное различие — это верхний порог температуры, которую способен выдержать материал без потери физико-механических свойств. Для АСК — 200 градусов, для АБК — 400 градусов. Поэтому, переплачивать за базальтовые армирующие материалы стоит только в том случае, если показатель термостойкости важен для вашего объекта. Композитная арматура набирает все большую популярность в нашей стране, вытесняя стальную на всё большем и большем количестве объектов.

Сравнение принято проводить по электрическим и физико-механическим характеристикам, взаимодействием с внешними факторами и экологичности обоих материалов. Все эти показатели приведены в следующей таблице.

Недостаточно высокая популярность неметаллических армирующих материалов объясняется относительной молодостью по сравнению с металлом. Материал разработан лишь во второй половине XX века и пока нет фактических подтверждений 80-летнему сроку службы материала. Хотя, например, газобетон также появился в СССР примерно в эти же годы и пока не подтвердил своей долговечности. Но это не мешает застройщикам активно использовать его при строительстве домов. К примеру, в Новосибирской области 95% новых зданий возводится из газобетонных блоков. В любом случае, не бывает идеальных материалов, каждый обладает как плюсами, так и минусами. А выбор каждый для себя делает сам.

Статья была вам полезна? Если да, то поделитесь ею в социальных сетях! Или читайте ещё один наш материал об эксперименте по изготовлению забивной сваи из композитной арматуры.

Источник: https://21kompozit.ru/articles/kompozitnaja-armatura/

Композитная арматура: виды, характеристики, особенности

Композитная арматура – материал не новый, но сегодня активно расширяющий границы применения, благодаря экономичным технологиям производства полимерных материалов. Эта современная альтернатива стальным арматурным стержням и проволоке отличается от металлических аналогов сырьевой базой, техническими свойствами и внешним видом. Выпускается в соответствии с ГОСТом 31938-2012 и техническими условиями производителей.

Основные составляющие полимерной композитной арматуры

В состав этой продукции входят два или более материалов – основной (матрица) и наполнители, в том числе армирующие. Матрица и наполнитель подбираются таким образом, чтобы они составили общую структуру, обеспечивающую оптимальные эксплуатационные характеристики для конкретного целевого назначения.

Матрица

Представляет собой отвержденную термореактивную смолу, обеспечивающую передачу и распределение напряжений в упрочняющем наполнителе.

От этой структурной составляющей зависят устойчивость продукции к влаге, огню, химическим средам.

Армирующие наполнители

Представляют собой волокна – непрерывные или штапельные, что зависит от способа изготовления. В зависимости от применяемого сырья, различают волокна:

• Стеклянные – изготавливаются из неорганического стекла.
• Базальтовые – производят из базальта и габродиабаза.
• Углеродные – образуются пиролизом органических волокон прекурсоров – полиакрилонитрильных или гидратцеллюлозных. По величине модуля упругости и пределу прочности углеродные армирующие наполнители разделяют на – общего назначения, высокопрочные, средне-, высоко-, сверхвысокомодульные.
• Арамидные. Исходное сырье – линейные волокнообразующие полиамиды.
• Комбинированные композиты включают упрочняющие наполнители из двух или нескольких сырьевых материалов. Например, стержни АСПЭТ содержат стекловолокна и волокна из термопластичных полимеров.

Полимерную композитную арматуру обозначают в соответствии с армирующим наполнителем, присутствующим в ее составе:

• АСК (АСП) – стеклокомпозитная, преимущества материала – сочетание небольшого веса, высокой прочности и доступной стоимости;
• АБК (АБП) – базальтокомпозитная;
• АУК (АУП) – углекомпозитная, отличается хорошей прочностью, но из-за высокой стоимости ее применение ограничено;
• ААК (ААП) – арамидокомпозитная;
• АКК – комбинированная. В этой серии широкое применение получили изделия, изготовленные на основе стеклянных и базальтовых волокон, благодаря сочетанию хорошей износостойкости и приемлемой стоимости.

Таблица основных характеристик различных видов композитной арматуры

Характеристика	АСК	АБК	АУК	ААК	АКК
Предел прочности на растяжение, МПа	800	800	1400	1000	1000
Предел прочности при сжатии, МПа	300	300	300	300	300
Модуль упругости при растяжении, ГПа	50	50	130	70	100
Предел прочности при поперечном срезе, МПа	150	150	350	190	190

Конструктивные особенности

Полимерная композитная арматура изготавливается с периодическим профилем. В конструкцию изделия входят:

• Силовой стержень – сплошной элемент, от которого зависят основные технические характеристики продукта.
• Анкеровочный слой. Располагается равномерно, под углом к продольной оси. Образуется намоткой на силовой стержень волокон. Улучшает сцепление полимерной арматуры с твердеющей бетонной смесью.

Арматуру периодического профиля характеризуют следующие параметры:

• Наружный диаметр. Измеряется по вершинам периодических выступов.
• Номинальный диаметр. Эта величина указывается в маркировке изделий и используется при расчетах конструкций.
• Шаг периодического профиля. Дистанция между центрами соседних выступов, определяется параллельно вертикальной оси стержня.

Положительные и отрицательные характеристики полимерной композитной арматуры

Этот вид арматуры пока не может выступать в качестве полноценной замены стальным усиливающим стержням. Однако существуют области применения, в которых использование композитной арматуры является более рациональным, благодаря комплексу преимуществ, среди которых:

• Химическая пассивность. Благодаря этому свойству, полимерную продукцию можно использовать в условиях воздействия морской воды, щелочных и кислых сред, дорожных химических реагентов.
• Скорость резки в размер в условиях строительной площадки значительно выше, по сравнению с резкой стальных стержней.
• Низкая теплопроводность. Полимерная арматура повышает теплоизоляционные характеристики конструкции, благодаря отсутствию мостиков холода.
• Устойчивость к низким температурам.
• Небольшая масса. Облегчает транспортировку продукции, складирование, осуществление монтажных работ.
• Отсутствие проводимости тока, магнитоинертность и радиопрозрачность. Это качество обеспечивает востребованность полимерной продукции при строительстве лабораторий и других объектов, для которых важен фактор экранирования электромагнитных волн. В конструкциях, в которых используется полимерная арматура, отсутствуют блуждающие токи.

Характеристики, ограничивающие области применения композитной арматуры:

• Невозможность гибки стержней под малым углом на месте монтажа. Если есть такая необходимость, то изготовление гнутых изделий заказывают на производственных участках.
• Низкий модуль упругости, ограничивающий применение в вертикальных армирующих конструкциях.
• Исключена возможность сварки каркасов. Плоские и объемные конструкции из полимерных стержней сооружают только связыванием и с помощью пластиковых клипс.
• Малая устойчивость к высоким температурам. Поэтому использовать такие изделия в конструкциях, которые подвергаются нагреву, или на объектах с высокой пожарной опасностью не рекомендуется.
• Старение. Как и все полимеры, композитная арматура с течением времени теряет характеристики. Хотя производители заявляют, что ее эксплуатационный период – не менее 80 лет.

Области применения

Наиболее эффективен этот строительный материал в областях, в которых использование металлической арматуры нежелательно или невозможно. Полимерные усиливающие стержни используются для:

• устройства фундаментов строений, эксплуатируемых в агрессивных средах;
• укрепления оснований или несущих стен;
• усиления дорожного полотна, насыпей;
• укрепления грунтов в шахтах;
• устройства опалубки для крупногабаритных резервуаров;
• усиления стяжек пола;
• укрепления береговой линии;
• изготовления гибких связей между конструктивными элементами зданий, например между наружной стеной и отделочным фасадным материалом.

Внимание! Использование композитной арматуры в плитах перекрытия, перемычках и других конструктивных элементах, работающих на растяжение, не рекомендовано из-за высокой гибкости материала.

Сравнение свойств полимерной композитной и стальной арматуры

Таблица сравнения характеристик стеклопластиковой и стальной арматуры

Тип арматуры	Стальная	Стеклопластиковая
Материал	Низколегированная сталь 25Г2С или 35ГС	Волокна из расплава неорганического стекла, термореактивные смолы и другие добавки
Плотность, кг/м3	7900	1900
Сопротивление на растяжение, МПа	360	800
Модуль упругости, ГПа	200	55
Относительное удлинение, %	24	2,3
Устойчивость к химически агрессивным средам	Подвержена коррозии, для повышения антикоррозионных характеристик требуется защитное покрытие, например цинковое	Высокая устойчивость, антикоррозионные мероприятия не требуются
Электропроводность	Высокая	Отсутствует
Теплопроводность, Вт/мК	47	0,46

В качестве довода в пользу замены стальной арматуры полимерной приводится возможность использования полимерного изделия меньшего диаметра, по сравнению с металлическим, на основании нормативных величин сопротивления растяжению. Приказом Министерства Строительства и ЖКХ РФ №493 от 08.07.2015 г. в Приложении «Л» были установлены понижающие коэффициенты на нормативное сопротивление растяжению, учитывающие реальные эксплуатационные условия.

Таблица понижающих коэффициентов к нормативным значениям сопротивления растяжению, представленным в ГОСТе 31938-2012

Виды композитной арматуры
АСК	АБК	АУК	ААК	АКК
Условия эксплуатации
В помещениях	0,8	0,9	1,0	0,9	0,9
На открытом воздухе	0,7	0,8	1,0	0,8	0,8
Длительность нагрузки
Длительная	0,3	0,4	0,6	0,4	0,4
Кратковременная	1	1	1	1	1

Эта таблица означает, что, если полимерная композитная арматура, например стеклопластиковая (АСК), предназначена для работы при длительных нагрузках в помещении, то расчетное значение сопротивления растяжению находится по формуле:

R расч.= R норм.*0,8*0,3 = 800*0,8*0,3 = 192 МПа

Поэтому при выборе диаметра полимерной арматуры, которая должна заменить стальную, следует пользоваться не нормативными значениями сопротивления на разрыв, представленными в ГОСТе, а рассчитанными в соответствии с реальными эксплуатационными условиями.

В связи с изложенными выше факторами можно сделать вывод, что композитные усиливающие стержни – перспективный строительный материал. Однако он эффективен только в определенных областях применения, перед его использованием рекомендуется проконсультироваться с квалифицированными специалистами.

Источник: https://www.navigator-beton.ru/articles/kompozitnaya-armatura-vidi.html

Стеклопластиковая арматура: характеристики и применение композитной стеклоарматуры

Стеклопластиковая арматура, появившаяся на отечественном рынке относительно недавно, стала достойной альтернативой традиционным пруткам, изготовленным из металла.

Стеклоарматура, как еще называют данный материал, обладает многими уникальными характеристиками, которые выгодно выделяют ее среди других изделий подобного назначения.

Между тем подходить к выбору арматуры из стеклопластика следует очень взвешенно.

Стеклопластиковая арматура в пачках

Что собой представляет арматура из стеклопластика

Стеклопластиковая арматура, если разбираться в ее конструктивных особенностях, представляет собой неметаллический стержень, на поверхность которого нанесена навивка из стекловолокна.

Диаметр спиралевидного профиля арматуры, изготовленной из композитных материалов, может варьироваться в интервале 4–18 мм.

Если диаметр прутка такой арматуры не превышает 10 мм, то она отпускается заказчику в бухтах, если превышает – то прутками, длина которых может доходить до 12 метров.

Для изготовления композитной арматуры могут быть использованы различные типы армирующих наполнителей, в зависимости от этого она подразделяется на несколько категорий:

• АСК – изделия, изготовленные на основе стеклопластика;
• АУК – углекомпозитные армирующие изделия;
• АКК – арматура, выполненная из комбинированных композитных материалов.

На отечественном рынке наибольшее распространение получила стеклопластиковая арматура.

Различные стержни стеклопластиковой арматуры

Особенности структуры

Стеклопластиковая арматура – это не просто пруток из композитного материала. Она состоит из двух основных частей.

• Внутренний стержень представляет собой параллельно расположенные волокна стеклопластика, соединенные между собой при помощи полимерной смолы. Отдельные производители выпускают арматуру, волокна внутреннего ствола которой не параллельны друг другу, а завиты в косичку. Следует отметить, что именно внутренний стержень арматуры из стеклопластика формирует ее прочностные характеристики.
• Внешний слой арматурного прутка, изготовленного из стеклопластика, может быть выполнен в виде двунаправленной навивки из волокон композитного материала либо в виде напыления мелкофракционного абразивного порошка.

Стеклопластиковые арматурные стержни с абразивным напылением

Конструктивное исполнение арматурных прутков из стеклопластика, которое во многом определяет их технические и прочностные характеристики, зависит от фантазии производителей и применяемых ими технологий изготовления данного материала.

Основные свойства

Стеклопластиковая арматура, согласно результатам многочисленных исследований, проведенных компетентными организациями, обладает рядом характеристик, выгодно отличающих ее от других материалов подобного назначения.

• Арматурные прутки из стеклопластика обладают небольшой массой, которая меньше веса аналогичных изделий из металла в 9 раз.
• Стеклопластиковая арматура, в отличие от изделий из металла, очень устойчива к коррозии, отлично противостоит воздействию кислой, щелочной и соленой сред. Если сравнивать коррозионную устойчивость такой арматуры с аналогичными свойствами изделий из стали, то она выше в 10 раз.
• Свойство проводить тепло у стеклопластиковой арматуры значительно ниже, чем у изделий из металла, что минимизирует риск возникновения мостиков холода при ее использовании.
• За счет того, что арматура из стеклопластика транспортируется значительно проще, а срок ее эксплуатации значительно дольше, чем у металлической, ее применение более выгодно в финансовом плане.
• Стеклопластиковая арматура – это диэлектрический материал, который не проводит электрический ток, обладает абсолютной прозрачностью для электромагнитных волн.
• Использовать такой материал для создания армирующих конструкций значительно проще, чем металлические прутки, для этого нет необходимости в применении сварочного оборудования и технических устройств для резки металла.

Сравнительные характеристики стальной и стеклопластиковой арматуры

Благодаря своим бесспорным достоинствам стеклопластиковая арматура, появившись относительно недавно на отечественном рынке, уже успела завоевать высокую популярность как у крупных строительных организаций, так и у частных застройщиков. Между тем обладает такая арматура и рядом недостатков, к наиболее значимым из которых следует отнести:

• достаточно низкий модуль упругости;
• не слишком высокую термическую устойчивость.

Низкий модуль упругости стеклопластиковой арматуры является плюсом при изготовлении каркасов для укрепления фундамента, но большим минусом в том случае, если она используется для армирования плит перекрытия. При необходимости обращения в таких случаях именно к этой арматуре предварительно необходимо провести тщательные расчеты.

График замены стальной арматуры на композитную

Невысокая термическая устойчивость стеклопластиковой арматуры является более серьезным недостатком, ограничивающим ее применение.

Несмотря на то, что такая арматура относится к категории самозатухающих материалов и не способна служить источником распространения огня при ее применении в бетонных конструкциях, при высоких температурах она утрачивает свои прочностные характеристики.

Еще одним значимым недостатком арматуры, изготовленной из стеклопластика, следует отнести то, что со временем она утрачивает свои прочностные характеристики. Этот процесс значительно ускоряется, если она подвергается воздействию щелочных сред. Между тем такого недостатка можно избежать, если применять стеклопластиковую арматуру, изготовленную с добавлением редкоземельных металлов.

Как и из чего производят стеклопластиковую арматуру

Многим стеклопластиковая арматура знакома не только по фото в интернете, но и на практике применения в строительстве, однако мало кто знает, как она производится.

Технологический процесс производства арматурных прутков из стеклопластика, за которым очень интересно наблюдать по видео, легко поддается автоматизации и может быть реализован на базе как крупных, так и небольших производственных предприятий.

Технологическая линия производства стеклопластиковой арматуры

Для изготовления такого строительного материала прежде всего необходимо подготовить сырье, в качестве которого используется алюмоборсиликатное стекло. Чтобы придать исходному сырью требуемую степень тягучести, его расплавляют в специальных печах и уже из полученной массы вытягивают нити, толщина которых составляет 10–20 микрон.

Толщина полученных нитей настолько невелика, что, если снять их на фото или видео, то без увеличения полученной картинки их не разглядеть. На стеклонити при помощи специального устройства наносится маслосодержащий состав. Затем из них формируются пучки, которые получили название стеклоровинга.

Именно такие пучки, собранные из множества тонких нитей, являются основой стеклопластиковой арматуры и во многом формируют ее технические и прочностные характеристики.

Устройство подогрева и разделения нитей

После того как нити из стеклопластика подготовлены, они подаются на производственную линию, где их и превращают в арматурные прутки различного диаметра и разной длины. Дальнейший технологический процесс, познакомиться с которым можно по многочисленным видео в интернете, выглядит следующим образом.

• Через специальное оборудование (шпулярник) нити подаются на натяжное устройство, которое одновременно выполняет две задачи: выравнивает напряжение, имеющееся в стеклонитях, располагает их в определенной последовательности и формирует будущий арматурный стержень.
• Пучки нитей, на поверхность которых предварительно был нанесен маслосодержащий состав, обдаются горячим воздухом, что необходимо не только для их просушки, но и для незначительного нагревания.
• Прогретые до требуемой температуры пучки нитей опускаются в специальные ванны, где пропитываются связующим веществом, также нагретым до определенной температуры.
• Потом пучки нитей пропускаются через механизм, при помощи которого выполняется окончательное формирование арматурного стержня требуемого диаметра.
• Если изготавливается арматура не с гладким, а с рельефным профилем, то сразу после выхода из калибровочного механизма осуществляется навивка пучков из стеклонитей на основной стержень.
• Чтобы ускорить процесс полимеризации связующих смол, готовый арматурный пруток подается в туннельную печь, перед входом в которую на прутки, изготавливаемые без навивки, наносится слой мелкофракционного песка.
• После выхода из печи, когда стеклопластиковая арматура практически готова, стержни охлаждают при помощи проточной воды и подают на резку либо на механизм их сматывания в бухты.

Отрезной механизм – последнее звено в производстве композитной арматуры

Таким образом, технологический процесс изготовления стеклопластиковой арматуры не такой сложный, о чем можно судить даже по фото или видео его отдельных этапов. Между тем такой процесс требует использования специального оборудования и строгого соблюдения всех режимов.

На видео ниже можно более наглядно ознакомиться с процессом производства композитной стеклоарматуры на примере работы производственной линии ТЛКА-2.

Параметры – вес, диаметр, шаг навивки

Арматура, для изготовления которой используется стекловолокно, характеризуется рядом параметров, определяющих область ее применения. К наиболее значимым относятся:

• вес одного погонного метра арматурного прутка;
• для изделий с рельефным профилем – шаг навивки пучков стекловолокна на их поверхности;
• диаметр арматурного стержня.

На сегодняшний день арматура с рельефным профилем выпускается преимущественно с шагом навивки, равным 15 мм.

Выбор диаметра стеклопластиковой арматуры

Наружный диаметр арматурного прутка характеризуется номером, который присваивается изделию в соответствии с Техническими условиями производства подобной продукции.

Вес погонного метра арматурных прутков из стекловолокна, представленных на современном рынке, варьируется в пределах 0,02–0,42 кг.

Виды стеклопластиковой арматуры и сферы ее применения

Арматура, для производства которой используется стекловолокно, имеет множество разновидностей, различающихся между собой не только по диаметру и форме профиля (гладкая и с рифлением), но и по области использования. Так, специалисты выделяют стеклопластиковую арматуру:

• рабочую;
• монтажную;
• распределительную;
• специально предназначенную для армирования бетонных конструкций.

В зависимости от решаемых задач такая арматура может использоваться в виде:

• штучных прутков;
• элементов армирующих сеток;
• арматурных каркасов различной конструкции и габаритов.

Арматурная стеклопластиковая сетка 100х100 мм

Несмотря на то, что арматура, изготовленная из стеклопластика, появилась на отечественном рынке недавно, предприятия, строительные компании и частные лица уже достаточно активно используют ее для решения различных задач. Так, набирает популярность применение стеклопластиковой арматуры в строительстве.

С ее помощью армируют фундаменты и другие конструкции из бетона (дренажные колодцы, стены и др.), ее применяют для укрепления кладки, выполняемой из кирпича и блочных материалов.

Технические характеристики стеклопластиковой арматуры позволяют успешно использовать ее в дорожном строительстве: для армирования дорожного полотна, укрепления насыпей и слабых оснований, создания монолитных бетонных оснований.

Частные лица, самостоятельно занимающиеся строительством у себя на приусадебном участке или на даче, также успели оценить достоинства данного материала.

Интересен опыт применения стеклопластиковой арматуры на дачах и в огородах частных домов в качестве дуг для возведения парников.

В интернете можно найти множество фото таких аккуратных и надежных конструкций, которые не подвержены коррозии, легко ставятся и так же легко демонтируются.

Каркас самодельного парника из стеклопластиковой арматуры

Большим преимуществом использования такого материала (особенно для частных лиц) является простота его транспортировки. Смотанную в компактную бухту стеклопластиковую арматуру можно увезти даже на легковом автомобиле, чего нельзя сказать об изделиях из металла.

Что лучше – стеклопластик или сталь?

Чтобы ответить на вопрос, какую арматуру лучше использовать – стальную или стеклопластиковую, – следует сравнить основные параметры этих материалов.

• Если арматурные прутки из стали обладают и упругостью, и пластичностью, то стеклопластиковые изделия – только упругостью.
• По пределу прочности стеклопластиковые изделия значительно превосходят металлические: 1300 и 390 МПа соответственно.
• Более предпочтительным является стекловолокно и по коэффициенту теплопроводности: 0,35 Вт/м*С0 – против 46 у стали.
• Плотность арматурных прутков из стали составляет 7850 кг/м3, из стекловолокна – 1900 кг/м3.
• Изделия из стекловолокна, в отличие от арматурных прутков из стали, обладают исключительной коррозионной устойчивостью.
• Стекловолокно – это диэлектрический материал, поэтому изделия из него не проводят электрический ток, отличаются абсолютной прозрачностью для электромагнитных волн, что особенно важно при строительстве сооружений определенного назначения (лаборатории, исследовательские центры и др.).

Между тем изделия из стекловолокна недостаточно хорошо работают на изгиб, что ограничивает их применение для армирования плит перекрытия и других сильно нагруженных бетонных конструкций.

Экономическая целесообразность использования арматурных прутков, изготовленных из композитных материалов, заключается еще и в том, что их можно приобрести ровно такое количество, которое вам необходимо, что делает их применение практически безотходным.

Резюмируем все вышесказанное. Даже учитывая все уникальные характеристики композитной арматуры, применять ее следует очень обдуманно и только в тех сферах, где данный материал проявляет себя лучше всего. Нежелательно использовать такую арматуру для укрепления бетонных конструкций, которые в процессе эксплуатации будут испытывать очень серьезные нагрузки, способные стать причиной ее разрушения. Во всех же остальных случаях применение арматуры из стекловолокна и других композитных материалов подтвердило свою эффективность.

Источник: http://met-all.org/metalloprokat/sortovoj/stekloplastikovaya-armatura-kompozitnaya-stekloarmatura.html