Арматура композитная что это: Композитная арматура. Виды, вес и другие характеристики композитной арматуры.

Содержание

Какая арматура лучше – металлическая или стеклопластиковая?

Строительная отрасль активно внедряет новые технологии, пытаясь снизить стоимость материалов, повысить качество работ. Это касается способов укрепления бетонного монолита, здесь специалисты дискутируют на тему, какая арматура лучше – стеклопластиковая или металлическая? Чтобы разобраться в этом, необходимо изучить технические характеристики каждого материала и выяснить их преимущества друг перед другом.

Основные отличия и особенности применения

Стальная арматура – это металлическая жила с заданным сечением, прочность, коррозионная стойкость и упругость которой определяются свойствами примененной стали. Она имеет диаметр до 80 мм и ребристую поверхность для анкерных зацепов. Он поставляется в виде 12 метровых хлыстов, которые при необходимости разрезаются.

Композитное армирование осуществляется композитным прутом, в основе которого стеклопластиковое волокно, скрепленное полимерными смолами. На него напыляются минеральные материалы или навиваются волокна. Это делается для улучшения адгезии с бетоном, что повышает прочность монолита. Поставляется в виде отрезков или бухт, длиной до 100 м.

Металлическая и пластиковая арматура схожи, но существуют различия, которые учитываются при использовании. Стеклопластик намного легче и не подвергается коррозии. Поэтому он подходит малоэтажного строительства, фундаментов, зданий и сооружений на заболоченных почвах, других местах с высокой влажностью.

Металлическая арматура обладает повышенной упругостью, поэтому хорошо выдерживает кратковременные динамические нагрузки. Она не разрушается под воздействием высоких температур, поэтому применяется для строительства мостов, промышленных объектов, с повышенными требованиями по пожарной безопасности.

Преимущества и недостатки материалов

Сравнение стеклопластиковой и металлической арматуры определяется достоинствами и недостатками этих материалов. Это поможет сделать выбор для конкретного строительного проекта.

Среди плюсов стеклопластика — малый удельный вес и прочность, поэтому его легко доставлять на объект и работать, связывая сетки или каркасы. Другие преимущества композитного армирования:

 

  • устойчивость к агрессивным воздействиям, она не боится морской воды, перепада температур, кислот или щелочей;
  • не проводит электрический ток, поэтому хорошо проходит для жилых помещений, задний, где не требуется экранирование;
  • не теряет своих свойств в широком диапазоне температур от -60 до +90ºС;
  • большой выбор типоразмеров, при необходимости можно заказать любой нужный диаметр;
  • для скрепления прутов не требуется сварки, достаточно пластиковых хомутов;
  • прочность на разрыв превышает данный показатель у металлического аналога.

Этот материал имеет и недостатки:

  • ее невозможно изогнуть непосредственно при создании армирующей конструкции, поэтому приходится заказывать гнутые элементы на заводе;
  • сравнительно низкий модуль упругости;
  • смола, применяемая для производства стеклопластика, воспламеняется при температуре около 200ºС, что недопустимо при повышенной пожароопасности.

Металлическая арматура – классический материал. Именно она чаще используется в производстве железобетонных конструкций, для объектов промышленного назначения, тяжелых фундаментов. Без нее не обойтись при строительстве сооружений с повышенной пожарной опасностью, под высоким поперечным сжатием или динамическими нагрузками. К преимуществам стальной арматуры относят:

  • прочность;
  • модуль упругости, превышающий в 4 раза аналогичный у стеклопластика;
  • возможность сгибания металлического хлыста под любым углом;
  • длительность эксплуатации, при правильном защитном слое бетона.

Арматура из металлического прута имеет и недостатки, из-за которых строителям приходится искать альтернативные материалы:

  • высокий удельный вес, поставка в 12 метровых прутах;
  • незащищенные бетонным слоем элементы разрушаются коррозией;
  • для монтажа железа требуется сварка, в некоторых случаях спецтехника.

Сравнение характеристик

Чтобы выбрать между металлической и композитной арматурой, необходимо сравнить их характеристики. Подробнее можно узнать из таблицы:

ХарактеристикиМеталлическая арматураСтеклопластиковая арматура
Временное сопротивление при растяжении360 МПа1200 МПа
Модуль упругости200000 МПа55000 МПа
Относительное удлинение25%2,2%
Характер поведения под нагрузкой (зависимость «напряжение-деформация»)Кривая линия с площадкой текучестиПрямая линия с упруголинейной зависимостью до разрушения
Плотность7 т/м³1,9 т/м³
Коррозийная стойкостьКоррозирует с выделением продуктов ржавчиныНержавеющий материал первой группы химической стойкости, в том числе к щелочной среде бетона
Теплопроводность47 Вт/м⁰С0,35 Вт/м⁰С
ЭлектропроводностьЭлектропроводнаДиэлектрик
ЭкологичностьЭкологичнаНе выделяет вредных и токсичных веществ
Параметры равнопрочного арматурного каркаса при нагрузке 25 т/м²При использовании 8А-III размер ячейки 14х14 см. Вес 5,5 кг/м²При использовании АНК-СП 8 размер ячейки 23х23 см. Вес 0,61 кг/м². Уменьшение веса в 9 раз

Каждый из материалов имеет свои достоинства, например, стеклопластик более устойчив к разрывам, но имеет меньший модуль упругости, чем сталь. При проектировании здания и сооружений это учитывается, чтобы при минимальном количестве материалов получить нужную прочность.

Резюме

При сопоставимых характеристиках материалов, основное внимание обращается на цену. Она выше у стеклопластиковой арматуры, но это на первый взгляд. Например, если для армирования бетона по проекту нужно использовать металлический пруток 6 мм, то его можно заменить стеклопластиковым 4 мм. В одной тонне окажется 4504 погонных метра стальной арматуры. В стеклопластиковой – 50000 пог. м. В результате стоимость армирования окажется приблизительно одинаковой. Также, применение пластика уменьшает общий вес конструкции, что снижает давление на фундамент и грунт.

Таблица сравнения

По характеристикам тоже нельзя дать однозначный ответ – для конкретного проекта требуется отдельный анализ технических условий. Стеклопластик подойдет для армопояса, укрепления стен зданий. Он используется для фундаментов в малоэтажном строительстве, особенно на влажных грунтах. Для крупных зданий лучше использовать металлическую арматуру, благодаря большему модулю упругости.

Стеклопластиковая арматура: характеристики, применение, фото, видео

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. По этой причине использоваться такая арматура может только для укрепления тех конструкций, которые не подвергаются воздействию высоких температур в процессе эксплуатации.

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. В соответствии с ТУ, арматурные прутки из стекловолокна сегодня выпускаются под следующими номерами: 4; 5; 5,5; 6; 7; 8; 10; 12; 14; 16; 18. 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.

Оценка статьи:

Загрузка…

Поделиться с друзьями:

Композитная арматура – как выбрать, использовать, гнуть и вязать?

Арматура – строительный материал, который используют для усиления бетона при возведении зданий и сооружений. Еще совсем недавно для этих целей применяли металлические элементы. Сегодня большое распространение получила композитная арматура, превосходящая традиционный материал по ряду основных показателей.

Что такое композитная арматура?

Речь идет о стержнях, изготовленных из самых разных материалов:

  • стекла;
  • базальта;
  • углерода;
  • арамида.

Композитная арматура – это не стекло или какой-либо другой материал в чистом виде. Его пропитывают специальными термопластичными и термореактивными, а после и добавками для затвердевания. Чтобы улучшить адгезию с бетоном, покрытие композитной арматуры специальным образом обрабатывают, формируя особые ребра, а после посыпая песком. В настоящий момент ее используют в самых разных сферах, все чаще заменяя металлический аналог.

Композитная арматура – характеристики

Этот элемент обладает рядом особенностей. Какие характеристики имеет неметаллическая арматура:

  1. Материал – стеклоровинг диаметром 10-16 микрон.
  2. Выпускаемые профили – 4-20 .
  3. Длина соответствует заявке покупателя.
  4. Относительное удлинение 2,2%.
  5. Предел прочности при растяжении 1200 Мпа.

Где применяется композитная арматура?

Данный материал используется в самых разных сферах:

  1. В строительных работах при возведении разных типов домов и других построек.
  2. Применение композитной арматуры нашло себя в ремонте конструкций из железобетона и кирпича.
  3. В дорожных работах – для усиления откосов, эстакад, берегоукрепления.
  4. Арматура из композита хорошо зарекомендовала себя при эксплуатации в регионах с повышенной сейсмичностью.
  5. В горнопромышленных работах. Ею укрепляют грунт, горные выработки, тоннели и другое.
  6. Для постройки и ремонта зданий различного назначения, в том числе и в холодное время года, когда кладку разбавляют отвердителями и противоморозными добавками, способствующими разрушению металла.
  7. Для строительства дорог и тех объектов, которые испытывают на себе негативное влияние противогололедных реагентов.
  8. На буровой в качестве деталей погружных нагелей.
  9. Для укрепления грунта под различными конструкциями.

Плюсы и минусы композитной арматуры

Как и у любого строительного материала, у такой арматуры есть как достоинства, так и недостатки. К первым относят:

  1. Высокие показатели прочности.
  2. Коррозийную стойкость. Пластиковая арматура демонстрирует отличную сопротивляемость влиянию водной среды и солей, поэтому ее активно используют при эксплуатации в агрессивных средах.
  3. Низкую электро- и теплопроводность.
  4. Отличную транспортабельность. Ее можно легко перевозить в бухтах.
  5. Экологическую чистоту. Композитная арматура не вредит природе, не выделяет токсинов при разложении и не впитывает радиоактивные компоненты.
  6. Идентичный с бетоном коэффициент температуры. Это значит, что материал сжимается и расширяется вместе с ним при похолодании или зное, не растрескивается, сохраняя свою целостность.

Композитная арматура и металлическая арматура – сравнение

Многие интересуются, что лучше – композитная арматура или металлическая? Чтобы это понять, нужно сравнить эти два материала:

  1. Удельный вес выше у металла.
  2. Временное сопротивление при растяжении у композитов достигает 600-1300 МПа, тогда как у металла этот показатель составляет 390 МПа.
  3. Модуль упругости. Здесь выигрывает металл.
  4. Демонстрируемые свойства под нагрузкой. У металла кривая линия с площадкой текучести, а у композитов прямая, демонстрирующая упруголинейную зависимость.
  5. Металл подвергается коррозии, а пластик – нет.
  6. Композиты не проводят тепло и электричество в отличие от своего оппонента.

Как видно, композит выигрывает у своего стального собрата по многим параметрам. Кроме того, многие производители отмечают, что цена на эти два вида тоже существенно разнится. По подсчетам, при покупке композитных элементов экономия достигает 200%, и это только за материал. Транспортировка до места назначения тоже обходится дешевле, а все благодаря легкости и компактности. Эти же качества позволяют сэкономить на погрузке-выгрузке.

Виды композитной арматуры

Выделяют следующие виды этого строительного материала:

  1. Стеклопластиковую арматуру (АСП). Основная составляющая – стекловолокно, отвечающее за прочность. В качестве связующего элемента выступают термореактивные смолы. Такой материал обладает небольшим весом и высокой прочностью. Главное достоинство – предел разрушающего воздействия. Он в 2,5 раза превосходит подобный показатель у металла.
  2. Базальтопластиковую арматуру (АБП). При изготовлении этого вида используется базальтовое волокно и смолы. Он отличается более высокой стойкостью к агрессивному влиянию внешней среды. Жаропрочность сравнима со стеклопластиком и составляет +160°С.
  3. Углепластиковая арматура. В ее основе лежат переплетенные нити углеродного волокна, демонстрирующие высокую плотность, жесткость, легкость. Она имеет более высокую прочность на растяжение и упругость, доходящую до 350 ГПа.

Как выбрать композитную арматуру?

При выборе этого материала необходимо руководствоваться следующими критериями:

  1. Заложенной в проекте нагрузкой. От нее будет зависеть диаметр прутьев. При этом нужно учитывать, что замерять его нужно по стволу без учета ребер.
  2. Цветом. Он должен быть однородным в рамках одной бухты. Если он разнится, то композитная арматура для фундамента с высокой долей вероятности является пережженной, а это негативно отражается на ее рабочих характеристиках.
  3. Качеством нанесения ребер. Если производитель не соблюдает технологический процесс, то арматура из полимеров будет иметь плохо выраженные и малорельефные ребра. Они как будто бы утопают в стволе, а это недопустимо, так как негативно отражается на физико-механических характеристиках материала.
  4. Область применения. К примеру, стеклопластик может выдержать движение земных плит, поэтому может применяться в сейсмически опасных районах, а базальтопластиковой укрепляют конструкции в морских и других агрессивных средах.
  5. Известностью бренда, заботящегося о своей репутации. Такая компания не будет выдавать один вид арматуры за другой, добавляя особые примеси и другие ненужные компоненты. Кроме того, у нее есть все необходимые сертификаты и отчеты проверок.

Как использовать композитную арматуру?

Вот какие правила работы с материалом следует соблюдать:

  1. Арматура не из металла должна резаться специальным инструментом – горячим резаком либо болторезом. Пилить ее строго запрещено.
  2. Гибку применяют лишь при изготовлении отдельных элементов. Для этого нужный участок нагревают электрическим феном, а потом позволяют остыть естественным образом.
  3. При разматывании требуется снять напряжение в витках. Этого можно добиться, если закрепить конец на корпусе с помощью цепи.
  4. Подготовку деталей будущего каркаса осуществляют мануфактурным методом.

Как гнуть композитную арматуру?

При работе с подобным материалом может возникнуть необходимость в том, чтобы его согнуть. Здесь возможны три варианта развития событий:

  1. Заказывается у производителя готовая полимерная арматура. Выполненная на производстве по ГОСТу и чертежам заказчика, она будет отвечать всем предъявляемым к ней требованиям.
  2. Добиться желаемого с помощью стальных наконечников, предназначенных для работы с композитными стержнями. Их крепят на концах изделий посредством цанговых зажимов или химических анкеров. Приварив наконечники, можно придать арматуре нужную форму.
  3. Одновременно согнуть металлическую и стеклопластиковую арматуру, связывая ее друг с другом. Получится прочное соединение с нужным радиусом.

Как вязать композитную арматуру?

Такой материал, как композитная полимерная арматура может стать прочным каркасом лишь при условии правильной вязки. Она осуществляется в несколько этапов:

  1. Размотать бухту и нарезать куски нужного размера.
  2. Уложить полученные прутики на специальные подставки.
  3. На продольные отрезки поместить поперечные, выдерживая нужные пропорции.
  4. В местах пересечения прутьев выполнить вязку. Для этого нужно сложить отрезок проволоки вдвое, протянуть его под местом соединения и скрутить петлю, захватывая свободный конец.
  5. Закрепив один ряд, приступают к монтажу следующего и так далее.

 

Стоит ли доверять композитной арматуре

Композитная арматура – сравнительно молодой в строительстве материал, который, несмотря на свой возраст, успел себя положительно зарекомендовать среди сообщества строителей, и прочно обосноваться на стройплощадке, потеснив стальную арматуру. Это – материал, состоящий из нескольких компонентов. Точнее, основных компонентов два:

  1. Волокна, которые несут основную нагрузку, и непрерывно тянутся по всей длине арматурного стержня. Объем волокон должен быть не менее 75% от массы арматуры.
  2. Связующее на основе термореактивных смол, благодаря которому компоненты соединяются в единое целое.

Диаметр арматуры, согласно нормативному документу ГОСТ 31938-2012, устанавливается и используется следующий: 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28 и 32 мм. Из них диаметры от 4 до 8 производятся и продаются в скрученном виде (мотках, барабанах), что облегчает транспортировку. Остальные диаметры производятся и продаются в прутках со стандартной длиной 6 – 12 метров.

Состав композитной арматуры бывает различный, и, в зависимости от компонентов, меняются свойства и себестоимость готового продукта.

Какая бывает композитная арматура

Классификация композитной арматуры в соответствии с составом волокон, несущих основную нагрузку, следующая:

  • стеклопластиковая,
  • базальтокомпозитная;
  • углекомпозитная,
  • арамидокомпозитная
  • комбинированная композитная арматура.

В последнем варианте разные волокна комбинируются в необходимой пропорции. Оптимальный вариант по себестоимости и свойствам – стеклопластиковая арматура, которая и получила наибольшее распространение.

На наружную оболочку композитной арматуры следует обратить особое внимание. Арматура (и композитная, и стальная) должна как можно плотнее сцепляться с бетоном, который она армирует, и эту задачу решает именно наружная поверхность. У разных производителей оболочка выполнена по-разному; например, где-то – это выступы волокон определённой формы, где-то – песок крупной фракции, и т.д.

Как правильно укладывать композитную арматуру

Перед заливкой бетонного элемента композитная арматура укладывается и вяжется в виде пространственного жесткого каркаса. Если вы покупали материал в бухте, её необходимо размотать, разрезать на нужные отрезки, и дать ей распрямиться, отлежаться, вернуть свою форму.

Далее, мы определяем необходимую для нашего бетонного изделия форму каркаса (или прибегая к помощи квалифицированных специалистов, или ищем информацию в интернете, и на свой страх и риск сами проектируем каркас). К сожалению, каждое изделие индивидуально, и в каждом конкретном случае правильный путь – это работа инженера-проектировщика, который в составе проекта дома, опираясь на расчетные данные проекта дома, предоставит дополнительно формы и размеры каркасов для армирования, а также диаметр арматуры и другие данные.

В местах пересечения прутков их необходимо зафиксировать. Фиксация выполняется либо при помощи специальных кляймеров (это идеальный вариант), либо при помощи пластиковых хомутов, если нет специализированного крепежа. Угловые пересечения прутков могут быть выполнены либо в металле (комбинируем композитный каркас и стальную арматуру), либо могут быть изготовлены на заводе-производителе цельнолитым элементом.

Так, как композитный каркас имеет малую жесткость и меняет свои размеры от малейших наружных воздействий, его необходимо закрепить. Идеальным решением будет применение стальных элементов каркаса, которые увеличат жесткость и позволят композитным пруткам не сдвинуться с места при заливке бетоном.

Что лучше: композитная или стальная арматура?

Поскольку до композитной арматуры свойства бетона улучшали исключительно стальной арматурой, и композитная арматура является прямым конкурентом стальной, повсеместно принято сравнивать два вида арматуры. Сравним и мы.

Итак, плюсы композитной арматуры:

  1. Вес. Композитная арматура весит меньше в несколько раз.
  2. Форм-фактор. Композитная арматура малых диаметров продается в скрученном виде, в бухтах. Это позволяют транспортировать её на личном автомобиле.
  3. Коррозия на стеклопластиковую арматуру не распространяет свое действие, в отличие от стальной арматуры. Вследствие этого, более долгая служба.
  4. Не проводит электричество. Не создает препятствий для радиосигналов, для сигналов мобильных телефонов.
  5. Более устойчива к воздействию отрицательных температур. Сталь при низких температурах становится более хрупкой, композитная арматура сохраняет свои свойства.
  6. Теплопроводность небольшая, вследствие этого дом, армированный композитной арматурой, в холодное время года лучше сохраняет тепло.
  7. Экологична. Не наносит вред природе при разложении.

Минусы композитной арматуры:

  1. Не пластична. Арматуру в условиях строительства часто необходимо гнуть, с последующим сохранением формы. Стальная арматура гнется и фиксируется в согнутом положении, а вот стеклопластиковая, к сожалению, нет. После того, как термореактивная смола-связующее затвердеет, изменить её форму уже нельзя, можно только сломать. Но выход есть, и даже не один: можно заказать на заводе арматуру какой угодно формы или комбинировать стальную и композитную арматуру.
  2. Не сваривается. К сожалению, сварка композитной арматуры невозможна. Но есть решение. Если есть такая необходимость, можно использовать композитную арматуру, оканчивающуюся металлическими прутками. Соединение композитной арматуры и металлического прутка выполняется на производстве.
  3. Не стойка к тепловому разрушению. Держит температуру до 150-160 градусов по цельсию. То есть, при пожаре бетон, армированный стальной арматурой, при разрушении повиснет на прутках стали, а вот бетон с композитной арматурой после нагрева более 150 градусов, просто упадет.
  4. Высокая вредность при резке. При обработке образуются мельчайшие острые частицы, загрязняющие рабочее пространство, угрожающие дыхательным путям, органам зрения.
  5. Не жесткая. Модуль упругости композитной арматуры меньше аналогичного у стальной в 4 раза. То есть, для того, чтобы армированный композитной арматурой бетон работал на растяжение так же, как армированный стальной арматурой, нужно увеличить диаметр композитной арматуры. Пример: диаметр стальной арматуры 12 мм, диаметр композитной арматуры должен быть 24 мм. То есть, это не выгодно экономически, и для перекрытий лучше брать стальную арматуру.

Вывод: Композитная арматура имеет как плюсы, так и минусы. Поэтому, в каждом конкретном случае нужно тщательно взвесить все качества стальной и композитной арматуры, и выбрать для себя нужный вариант в соответствии с конкретной ситуацией.

Достоинства и недостатки композитной арматуры

Неметаллическая композитная арматура представляет собой армирующее средство в виде стержней из стекловолокна, имеющих ребристую поверхность. В профиле такая арматура имеет спиралевидную форму, а ее диаметр может составлять от 4 до 18 миллиметров. Длина этого строительного материала может достигать 12 метров.

Внешний вид полимерных стержней.

Основные достоинства и недостатки полимерных армирующих прутов

Стеклопластиковая арматура перед массовым внедрением на рынок прошла множество серьезных испытаний. В итоге подобные исследования установили, что этот строительный материал отличается рядом преимуществ таких, как:

  • Малая масса, которая в 9 раз ниже массы классической металлической арматуры;
  • Высокая стойкость к коррозии и воздействию кислот;
  • Отличные показатели с точки зрения энергоэффективности;
  • Экономичность в доставке;
  • Инертность к электромагнитному и радиовоздействию;
  • Стеклопластиковая арматура относится к диэлектрикам.

Безусловно, помимо преимуществ, данный строительный материал обладает определенными недостатками. Такие недостатки нельзя отнести к критическим, но их важно учитывать при возведении тех или иных видов зданий.

Недостатки композитной арматуры:

  • Низкие показатели упругости;
  • Невысокие параметры термостойкости.

При этом такие недостатки материала никак не отражаются на его использовании при строительстве дорог и фундаментов зданий.

Использование этой технологии при строительстве фундамента (преимущества, недостатки, способ применения)

В процессе закладки фундамента композитная арматура применяется аналогично металлической. Из этого материала на первом этапе собирается каркас будущего фундамента, который в последствие стягивается специальными стяжками.

Сами производители стеклопластиковой арматуры не накладывают никаких ограничений по ее использованию для определенных видов фундаментов. Иначе говоря, такой материал может свободно использоваться для строительства любых малоэтажных построек.

По минимальным подсчетам срок службы таких полимерных элементов составляет минимум 80 лет. Нельзя не отметить, что этот строительный материал стоит немного дороже привычных металлических прутов при этом определенные средства можно сэкономить при его доставке, за счет намного меньшего веса.

Существуют различные методы и условия строительства. Если место строительства предполагает постоянное пребывание металлических частей в условиях агрессивной для них среды есть смысл применять композитную арматуру.

При правильном подборе пластиковой арматуры, она обеспечит аналогичную прочность, что и металлическая.

Стержни перед заливкой бетона.

Основные сферы использования

Существует две основные формы выпуска композитной арматуры:

  • Гладкие пластиковые пруты, дополненные стеклянной спиралью для повышения качества фиксации;
  • Арматура привычной формы, повторяющая структуру металлической.

Большинство специалистов советуют отдавать предпочтение второму типу.

Основной сферой применения стеклопластиковой арматуры является возведение фундаментов для малоэтажных зданий. При возведении фундамента в каждом индивидуальном случае используется арматура конкретного диаметра.

Кроме того, такой материал часто используется для связывания кирпичной кладки. В этом случае можно избежать появления мостиков холода, что повышает общую эффективность здания.

Мнение строителей

Сейчас наблюдается устойчивая тенденция популяризации среди строителей и крупных застройщиков композитной арматуры. В большинстве случаев можно встретить положительные мнения об этом материале. Специалисты отмечают, что такие стержни фактически безотходны при проведении строительных работ. Также немаловажным фактором является простота их применения.

Большинство экспертов сходятся во мнение, что в определенных строительных сферах такой материал имеет существенные преимущества перед металлическими армирующими стержнями. Основным достоинством данных пластиковых прутьев является возможность их использования почти любой длины.

Использование композитных материалов для армирования мостовых настильных плит

Одним из основных факторов, подтверждающих высокие параметры прочности и надежности композитной арматуры, является ее широкое применение в строительных сферах, противостоящим постоянным серьезным нагрузкам (мосты, конструкции береговой линии, дороги).

Это связано с тем, что такой материал обладает прекрасными параметрами стойкости к сейсмологической активности земли. Экспериментально было доказано, что стеклопластиковая арматура не теряет свои основные технические характеристики даже при 10 балльном землетрясении, что делает ее лучшим выбором для армирования бетонных мостовых настильных плит.

Кроме того, нельзя не отметить, что пластик в отличие от металла не подвержен коррозии, что является немаловажным фактором при строительстве мостов, постоянно контактирующих с водой и влажной средой.

Отличия характеристик полимерных и металлических армирующих прутов  

Основным конкурентом для пластиковых армирующих стержней является традиционная металлическая арматура, использующаяся в бетонных плитах и перекрытиях. В целом два этих строительных материала очень схожи друг с другом. При этом по некоторым параметрам арматура из стеклопластика демонстрирует заметно более впечатляющие показатели, нежели металлическое армирующее оборудование. В таких условиях стоит провести небольшое сравнение технических характеристик металлической и полимерной арматуры:

  • Показатели деформации. Пруты из стали является упругопластическим материалом в то время, как композитная арматура — это идеально-упругий стройматериал;
  • Показатели предельной прочности. Металл демонстрирует следующие параметры 390 МПа, а стеклопластик 1300 Мпа;
  • Размер коэффициента теплопроводности. Для металлической этот параметр равен 46 Вт/мОС, а для композитной 0,35 Вт/мОС;
  • Показатели структурной плотности. Для стальной этот параметр равен 7850 кг/м3, а для стеклопластиковой 1900 кг/м3;
  • Параметры теплопроводности. В отличие от стальных конструкций, стеклопластик абсолютно не проводит тепло;
  • Стойкость к коррозии. Стеклопластиковая арматура абсолютно не ржавеет. При этом сталь относится к относительно быстро ржавеющему материалу;
  • Электропроводимость изделия. Композитный армирующий стройматериал по сути является диэлектриком. Одновременно с этим, одним из недостатков металлической арматуры является возможность проводить электрически ток.

Внешние отличия металлических и композитных стержней.

Физические параметры армирующего материала из стеклопластика

Согласно сегодняшним требованиям композитные пруты должны характеризоваться по трем основным физическим параметрам, а именно:

  • Масса элементов;
  • Дистанция навивки;
  • Внешний, а также внутренний диаметр.

Для каждого отдельного номера профиля соответствуют свои физические показатели. Единственным неизменным параметром является дистанция навивки, равняющийся 15 миллиметрам. Действующее ТУ регламентирует, что отличающиеся по размеру профиля композитные пруты имеют следующие цифровые обозначения: 4, 5, 5.5, 6, 7, 8, 10, 12, 14, 16 и 18. Этим цифровым значениям соответствуют параметры наружного диаметра. Масса армирующих стержней может варьироваться от 0,02 до 0,42 кг/1 п. м.

Процедура расчета строительных конструкций с композитными армирующими материалами

Процесс расчета конструкций, в которых применяется композитная арматура можно продемонстрировать на примере расчета работы балки, где используется стальная арматура Д12 мм.

Такие армирующие прутья А500С, имеющие диаметр в 12 миллиметров, обладают такими характеристиками, как:

  • Значение модуля упругости на уровне 200 Гпа;
  • Показатели нормативного сопротивления 500 МПа, что немного меньше параметров текучести стали, применяемой при изготовлении этих прутов.

Исходя из этих данных ориентировочная максимальная нагрузка на прут составляет 4.5 тонны. При такой нагрузке параметры растяжения арматуры достигнут 2,5 мм/м

В документации, идущей вместе со стеклопластиковой арматурой, всегда есть табличка ее соответствия стальным армирующим стержням.

Так, арматура из стеклопластика, для соответствия параметрам стальной А500С диаметром 12 мм, должна иметь диаметр 10 мм.

Иначе говоря, процесс расчета строений с пластиковых прутьев полностью аналогичен расчетам со стальными, единственным отличием является применение таблицы соответствия.

Как производится композитная арматура

Вся композитная арматура изготовляется в формате стержней, имеющих толщину от 4 до 32 миллиметров. Подобные стройматериалы могут продаваться как в виде стержней, так и в бухтах, длиной более 100 метров.

Существует два основных вида пластиковых армирующих прутов:

  • Периодическая, которая получается путем использования спирального обматывания;
  • Гладкая, обсыпающаяся кварцевым песком, для повышения качества сцепления.

Методика соединения

Одним из дополнительных преимуществ композитных стройматериалов является отсутствие необходимости проведения сварочных работ. Все прутья формируются в единый каркас с помощью технологии связывания.

Зачастую в строительной практике применяется специальная вязальная проволока, реже пластиковые стяжки.

Существуют следующие способы использования вязальной проволоки:

  • Использование специального автоматического пистолета;
  • Применение строительного крючка для вязания;
  • Применение механизированного строительного вязального крючка.

Два последних варианта чаще всего используются в строительстве. Это связано с их доступностью, ведь далеко не каждый может себе позволить приобрести специальный автоматический пистолет для связки.

Соединение с помощью пластиковых стяжек.

Диаметр пластиковой арматуры

Из-за определенных конструктивных особенностей, стеклопластиковая арматура имеет несколько параметров, которые характеризуют ее диаметр:

  • Размер внешнего диаметра композитного стержня определяется согласно расположению выступающих по профилю ребер;
  • Внутренний диаметр относится конкретно к самому стержню;
  • Номинальный диаметр относится к цифровому обозначению конкретного профиля.

Все эти параметры не совпадают между собой. Номинальный диаметр меньше внешнего, измеряемого по выступающим ребрам. Следует с особой ответственностью обращать внимание на эти параметры. Это поможет избежать покупки меньших чем необходимо армирующих прутьев.

Существуют некоторые нюансы определения этих размеров стеклопластиковой арматуры. Внешний диаметр изделия определяется также, как и для стальной. Что же касается внутреннего диаметра, то его определить сложнее из-за не идеально круглого сечения стержня.

Статьи о композитной арматуре

19.05.2016 Композитная арматура, СТАТЬИ, Стеклопластиковая арматура

Стеклопластиковая арматура и стальная арматура — динамика изменения цен за первые 5 месяцев 2016 года показывает резкий рост коммерческой привлекательности стеклопластиковой арматуры, особенно в целях малоэтажного строительства. Стальная арматура. Цена в 2016 году За первые ПЯТЬ МЕСЯЦЕВ 2016 года цены на стальную арматуру в России выросли ВДВОЕ! Если в январе 2016 года тонна стальной …

Читать далее »

10.12.2015 ГОСТ, СНиП, СП, зарубежные стандарты, Композитная арматура, НОВОСТИ, СТАТЬИ, Стеклопластиковая арматура

8 июля 2015, приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации N 493/пр, утверждено и введено в действие Изменение №1 к своду правил СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения.» Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003. Это изменение заключается в дополнении данных документов (СП 63.13330.2012 и СНиП 52-01-2003) разделом: «Расчет конструкций с …

Читать далее »

04.06.2015 Вопросы — Ответы, Композитная арматура, СТАТЬИ, Стеклопластиковая арматура

Нас часто спрашивают, каким должен быть диаметр композитной арматуры и что такое «равнопрочная замена»? Понятие «равнопрочная замена», появилось как попытка провести некую аналогию между привычной для всех строителей стальной арматурой и композитной арматурой. Любая строительная арматура, используемая для армирования бетонных конструкций, — работает на растяжение (на сжатие работает сам бетон) и применяется для …

Читать далее »

25.04.2015 Гибкие связи композитные полимерные, СТАТЬИ

Что такое гибкие связи   В настоящее время, с целью увеличения теплоизоляционных свойств зданий, зачастую применяются многослойные стены. Большинство современных зданий строится таким образом, что наружные стены являются многослойными с утеплителем и наружным облицовочным слоем из кирпича или камня. Такая стена представляет собой «слоеный пирог», состоящий из: несущей стены (обычно …

Читать далее »

22.04.2015 Зарубежный опыт применения композитов, Композитная арматура, СТАТЬИ, Стеклопластиковая арматура

Строительная композитная арматура, всё чаще приходит на смену различным видам традиционной стальной арматуры при армировании бетонных конструкций. Бетон издавна используется в качестве строительного материала благодаря своей высокой прочности на сжатие, хорошей износоустойчивости и низкой стоимости. Но всем известно, что его Ахиллесова пята в хрупкости и в ограниченной прочности на растяжение. …

Читать далее »

22.04.2015 Зарубежный опыт применения композитов, Композитная арматура, СТАТЬИ

АННОТАЦИЯ: В Уоттоне (Квебек, Канада) был построен бетонный балочный мост при строительстве которого, для армирования плит настила, использовалась полимерная композитная арматура. Для армирования бетонного настила плиты данного моста, одновременно были использованы углепластиковая арматура и стеклопластиковая арматура. В критических местах мост был оснащен большим количеством оптоволоконных датчиков для сбора данных о …

Читать далее »

21.04.2015 Композитная арматура, СТАТЬИ, Стеклопластиковая арматура, Теплоблоки

Стеклопластиковая арматура в качестве маяков при кладке стен Сегодня всё чаще и чаще для кладки стен выбирают различные крупногабаритные блоки. Кирпич это хороший и прочный строительный материал, но кирпичная кладка это дорого и главное долго. Ещё один немаловажный минус кирпича – его высокая теплопроводность. Чтобы дом, построенный на широте Санкт-Петербурга …

Читать далее »

21.07.2014 Композитная арматура, СТАТЬИ, Стеклопластиковая арматура

В России с каждым днём появляется всё больше и больше производителей композитной арматуры и на первый взгляд это вроде бы хорошо, так как растет конкуренция. Все ли проводят испытания композитной арматуры? Все ли имеют сертификат соответствия ГОСТ 31938 ? Является ли сертификат соответствия ГОСТ 31938 гарантом качества композитной арматуры? На поверку оказывается, …

Читать далее »

07.06.2014 Пистолеты для вязки арматуры, СТАТЬИ

Пистолет для вязки арматуры Вы можете скачать буклет в формате PDF, содержащий сжатую, но достаточно полную информацию по японским аккумуляторным вязальным пистолетам марки MAX. Для этого нажмите на эту ссылку: Буклет по пистолетам для вязки арматуры марки MAX Строители знают, что одним из самых трудоемких и долгих процессов на любой …

Читать далее »

21.12.2013 Композитная арматура, СТАТЬИ, Стеклопластиковая арматура

В 2013 году, в результате длительных исследований была разработана стеклопластиковая арматура с особой плоской навивкой. Данная стеклопластиковая арматура по показателям сцепления с бетоном превзошла не только всю остальную композитную арматуру, производимую в России но и стальную арматуру. Эти данные подтверждаются результатами испытаний, опубликованными в статье «Экспериментальные исследования сцепления композитной арматуры с плоской …

Читать далее »

19.06.2013 Композитная арматура, СТАТЬИ, Стеклопластиковая арматура

Нетрадиционное применение стержней композитной арматуры Весна в этом году задержалась. По-настоящему весна пришла лишь на майские праздники. Вместе с природой «просыпаются» дачники, садоводы и огородники. И вот, в один прекрасный день, мы случайно узнаем о том, что эта категория людей (не имеющая прямого отношения к строительству) также почитает нашу продукцию. …

Читать далее »

09.05.2013 Композитная арматура, Монолитное строительство, Несъемная опалубка, СТАТЬИ

Причины роста популярности загородного строительства Сейчас Россия переживает настоящий бум загородного строительства. Наиболее активное загородное строительство ведется в окрестностях крупных мегаполисов. Это и понятно, многие Европейские страны давно идут по пути строительства небольших поселков либо фермерских хозяйств, хуторов. Европейцы, в отличии от нас, не стремятся жить в «муравейниках». Для справки, …

Читать далее »

Руководство по композитным материалам: Армирование — NetComposites

Роль армирования в композитном материале заключается в повышении механических свойств чистой полимерной системы. Все различные волокна, используемые в композитах, имеют разные свойства и поэтому по-разному влияют на свойства композитов. Свойства и характеристики обычных волокон описаны ниже.

Однако отдельные волокна или пучки волокон могут использоваться только сами по себе в некоторых процессах, таких как намотка нитей (описанных ниже).Для большинства других применений волокна должны быть скомпонованы в лист какой-либо формы, известный как ткань, чтобы можно было манипулировать им. Различные способы сборки волокон в листы и разнообразие возможных ориентаций волокон приводят к тому, что существует множество различных типов тканей, каждый из которых имеет свои особенности. Эти различные типы тканей и конструкции будут объяснены позже.

Опубликовано любезно Дэвидом Криппсом, Gurit

http://www.gurit.com


Ткань для развязки

Эти ткани обеспечивают сверхлегкое усиление ткани для композитных материалов.

Узнать больше

Свойства волокна

Охватывает механические свойства армирующих волокон.

Узнать больше

Свойства ламината

Охватывает механические свойства волокон с точки зрения прочности и жесткости.

Узнать больше

Ударный ламинат

Обращает внимание на проблемы, вызванные ударным повреждением.

Узнать больше

Стоимость волокна

Графическая информация о стоимости различных типов волокон.

Узнать больше

Стекловолокно

Объясняет, как формируется стекловолокно и какие варианты доступны.

Узнать больше

Арамидное волокно

Объясняет, как производится арамид и его различные торговые наименования.

Узнать больше

Углеродное волокно

Объясняет производственные процессы, связанные с изготовлением углеродного волокна.

Узнать больше

Сравнение волокон

Обозначает преимущества и недостатки типов волокон.

Узнать больше

Прочие волокна

Охватывает несколько других широко используемых типов волокон.

Узнать больше

Волокнистая отделка

Объясняет различные виды обработки поверхности волокон.

Узнать больше

Калибровочная химия

Обзор химического состава проклейки по сравнению с матрицей, подлежащей усилению.

Узнать больше

Типы тканей

Объясняет типы волокна, категории ориентации волокна и методы построения.

Узнать больше

Ткани

Объясняет обычно используемые типы переплетений.

Узнать больше

Гибридные ткани

Объясняет, что подразумевается под термином «гибридная ткань».

Узнать больше

Мультиаксиальные ткани

Объясняет основные характеристики мультиаксиальных тканей.

Узнать больше

Прочие ткани

Покрывает циновку из рубленых прядей, ткани и тесьму.

Узнать больше

Поделиться статьей

Твиттер Facebook LinkedIn Электронная почта


Перейти к основным материалам Вернуться к покрытиям

Руководство по композитным материалам: Введение — NetComposites

Чтобы полностью оценить роль и применение композитных материалов в конструкции, необходимо понимание самих материалов компонентов и способов их обработки.

В своей основной форме композитный материал — это материал, который состоит как минимум из двух элементов, работающих вместе для создания свойств материала, которые отличаются от свойств этих элементов сами по себе. На практике большинство композитов состоят из объемного материала («матрицы») и некоторого армирования, добавляемого в первую очередь для увеличения прочности и жесткости матрицы. Это армирование обычно бывает волокнистым. Сегодня наиболее распространенные техногенные композиты можно разделить на три основные группы:

Композиты с полимерной матрицей (PMC) Это наиболее распространенные и будут основной темой обсуждения в этом руководстве.Также известные как FRP — армированные волокном полимеры (или пластмассы) — эти материалы используют полимерную смолу в качестве матрицы и различные волокна, такие как стекло, углерод и арамид, в качестве армирования.

Композиты с металлической матрицей (MMC) — все чаще встречающиеся в автомобильной промышленности, эти материалы используют металл, такой как алюминий, в качестве матрицы и укрепляют его волокнами, такими как карбид кремния.

Композиты с керамической матрицей (CMC’s) — Эти материалы, используемые в условиях очень высоких температур, используют керамику в качестве матрицы и укрепляют ее короткими волокнами или нитевидными кристаллами, например, из карбида кремния и нитрида бора.

Опубликовано любезно Дэвидом Криппсом, Gurit

http://www.gurit.com


В этом разделе рассматриваются желательные свойства полимерных композитов и их способность легко формировать сложные формы.

Узнать больше

Существует четыре основные прямые нагрузки, которые должен выдерживать любой материал в конструкции: растяжение, сжатие, сдвиг и изгиб.

Узнать больше

Существует очень большой диапазон механических свойств, которые могут быть достигнуты с помощью композитных материалов, и даже при рассмотрении одного типа волокна отдельно, композитные свойства могут варьироваться в 10 раз в зависимости от обычно достигаемого диапазона содержания волокон и ориентации. .

Узнать больше

При правильном использовании композиты могут быть показаны как путь дизайнеров к оптимальной структуре и могут использоваться в самых разных приложениях.

Узнать больше

Поделиться статьей

Твиттер Facebook LinkedIn Электронная почта


Перейти к Resin Systems

Что такое композитные материалы? (с иллюстрациями)

Композитный материалы для строительства, машиностроения и других подобных приложений формируются путем объединения двух или более материалов таким образом, что составляющие все еще различимы и не полностью смешаны.Один Примером является бетон, в котором в качестве связующего материала используется цемент. в сочетании с заполнителем, например, гравием, как армирование. Во многих случаях для бетона используется арматура в качестве второго армирования, что делает его трехфазным композитом за счет трех задействованные элементы.

Строители часто выбирают такие композитные материалы, как этот композитный кирпич, из соображений экономии или по экологическим причинам.

Этот тип материала использует преимущества различных сил и возможностей различных элементов. В случае глиняных и соломенных кирпичей, например, грязь является отличным связующий материал, но он плохо выдерживает сжатие и силу. Солома, с другой стороны, хорошо выдерживает сжатие без крошится или ломается, и поэтому он служит для усиления связывающего действия грязи. Люди создают композитные материалы для строительства более сильные и легкие объекты на тысячи лет.

Считается, что поглощающие радар поверхности Lockheed Martin F-22 сделаны из композитных материалов.

в большинстве композиционных материалов используются два компонента: связующее или матрица и арматура.Арматура сильнее и жестче, образуя своего рода основу, в то время как матрица удерживает арматуру в установить место. Связующее также защищает арматуру, которая может быть хрупкие или хрупкие, как в случае длинных стекловолокон, используемых в в сочетании с пластиками для производства стекловолокна. Как правило, композиты имеют отличная сжимаемость в сочетании с хорошей прочностью на разрыв, что делает они универсальны в широком спектре ситуаций.

Корпуса малых и средних лодок обычно изготавливаются из стеклопластика.

Инженеры постройку чего угодно, от патио до самолета, взгляните на уникальные подчеркивает, что их строительство подвергнется. Крайние изменения в температура, внешние силы, водная или химическая эрозия — все это учтены при оценке потребностей. При постройке самолета для Например, инженерам нужен легкий и прочный материал, способный изолировать и защищать пассажиров при всплытии в самолет.Самолет из чистый металл может катастрофически выйти из строя, если небольшая трещина появится в обшивка самолета. С другой стороны, интегрирующий армированные материалы, такие как стекловолокно, графит и другие гибриды будет сильнее и с меньшей вероятностью распадется в стрессовых точках ситуации, связанные с турбулентностью.

Гравий может использоваться как композитный материал.

Многие композиты производятся слоями или слоями, с тканым волокном арматура, зажатая между слоями пластика или другого аналогичного материала связующее. Преимущество этих материалов в том, что они очень пластичны, как в корпус лодки из стеклопластика. Композиты произвели революцию в мире отраслей, особенно авиационной, в которых разработка материалов более высокого качества позволяет компаниям строить более крупные и лучшие самолеты.

Металл, используемый для армирования бетона, является примером строительного композита.

Армирование волокном для композитного материала FRP

Большая часть прочности композитов из стекловолокна обусловлена ​​типом, количеством и расположением армирования волокном.В то время как более 90% используемых арматурных материалов — это стекловолокно, другие арматуры удовлетворяют потребности различных областей применения.

Стекло

Наиболее распространенное армирование — стекло прочное, обладает хорошей термостойкостью и высокими электрическими свойствами. Для более ответственных нужд S-Glass предлагает более высокую термостойкость и примерно 1/3 прочности на разрыв (при более высокой стоимости).

Углеродное волокно

Углеродные волокна (графит) доступны с широким спектром свойств и цен.Углеродные волокна сочетают в себе легкий вес с очень высокой прочностью и модулем упругости (мера жесткости или жесткости). Для применений с высокой жесткостью эти арматуры трудно превзойти, с модулем упругости, равным стали. Также они обладают отличными усталостными свойствами. Углеродные волокна используются в основном в аэрокосмических деталях, где снижение веса является основной целью. Хотя стоимость ограничивает использование в коммерческих приложениях, это целесообразно там, где содержание материалов невелико, например, в спортивном оборудовании.

Арамид

Также известны как ароматические полиамидные волокна (Kevlar® или Twaron®), арамид обеспечивает высокую прочность и низкую плотность (на 40% ниже, чем у стекла), а также высокий модуль. Эти волокна могут быть включены во многие полимеры и широко используется в приложениях с высокой ударной нагрузкой, в том числе баллистической сопротивление.

Натуральные волокна

Натуральные волокна, такие как сизаль, конопля и лен, могут использоваться для некоторых приложения с низкими требованиями к прочности. Они ограничены применения, не требующие устойчивости к влаге или повышенной влажности.

Расположение волокон
однонаправленный

Типы армирования:
Сплошная ровница

Процессы:
Непрерывная пултрузия, прессование

Двунаправленный

Типы армирования:
Тканые материалы, Тканый ровинг

Процессы:
Ручная укладка

Многонаправленный

Типы армирования:
Рубленые пряди, непрерывные, мат из рубленых прядей, трехосная ткань

Процессы:
Прессование и литье под давлением, напорный мешок, преформа

Процент армирования стекловолокном увеличивает прочность в направлении ориентации волокон

Способ расположения отдельных прядей определяет как направление, так и уровень достижимой прочности.Три основных устройства — это однонаправленный, двунаправленный и разнонаправленный.

Формы армирования

Арматура поставляется в нескольких основных формах, чтобы обеспечить гибкость по стоимости, прочности, совместимости с системой смол и технологическим требованиям.

Ровный ровинг непрерывный

Поставляется в виде нескрученных нитей, скрученных в цилиндрическую упаковку для дальнейшая обработка. Непрерывную ровницу обычно измельчают для распыления, преформы или листовые формовочные смеси.В непрерывном виде используется в процессах пултрузии и намотки нитей.

Ровинг тканый

Это тяжелая драпируемая ткань различной ширины, толщины и веса. Тканый ровинг стоит меньше, чем обычная тканая ткань, и используется для обеспечения высокой прочности крупных конструктивных элементов, таких как резервуары и корпуса лодок. Тканый ровинг используется в основном при ручной укладке.

Ткани

Тканые материалы, изготовленные из волоконной пряжи, имеют более тонкую структуру, чем тканый ровинг.Они доступны в различных размерах и с весом от 2,5 до 18 унций на квадратный ярд, с различной ориентацией прочности.

Армирующий мат

Армирующий мат, изготовленный либо из непрерывных прядей, уложенных по спирали, либо из рубленых прядей, скрепляется смолистым связующим или сшивается механически. Эти маты используются для композитов средней прочности. Комбинированный мат, состоящий из плетеного ровинга и мата из рубленых прядей, скрепленных вместе, используется для экономии времени при ручной укладке.Гибридные маты из стекловолокна и углерода и арамидных волокон также доступны для более прочных армированных изделий.

Поверхностный мат

Покровный мат или вуаль — это мат из тонкого волокна, изготовленный из моноволокна и не считающийся армирующим материалом. Он используется для обеспечения хорошей отделки поверхности из-за его эффективности в блокировании рисунка волокон лежащего под ним мата или ткани. Поверхностный мат также используется на внутреннем слое коррозионно-стойких материалов для получения гладкой, насыщенной смолой поверхности

Рубленые волокна

Рубленые пряди или волокна доступны длиной от 1/8 дюйма до 2 дюймов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.