Композитная стеклопластиковая арматура назначение, технические характеристики, свойства и область применения
Назначение
Композитная стеклопластиковая арматура – вид строительной арматуры, она производится в виде стержней разной длинны, имеющих внешнее сечение в виде спирали. Изготавливается из стекловолокна и связующих смол. Волокно обеспечивает необходимую прочность, а смола связывает волокна между собой.
Внедрение в технологию строительства данной арматуры не только снижает стоимость работ до 50%, но также увеличивает срок эксплуатации объекта. Достоинством данной арматуры является высокая прочность и малый удельный вес. Поэтому такая арматура является сильным конкурентом простой металлической арматуры. Стеклопластиковая арматура обладает рядом физико-механических качеств позволяющих использовать ее в очень агрессивных средах. Со временем материал не ржавеет, не разрушается при контакте с бетоном. Благодаря своим плюсам, композитная стеклопластиковая арматура практически вытеснила металлическую во многих областях строительства: армирование ленточных и монолитных фундаментов в малоэтажном строительстве, армировании бетонной стяжки пола.
Технические характеристики
| Характеристики | Арматура композитная полимерная стеклопластиковая (АКС) |
|---|---|
| Материал | Стеклоровинг, связанный полимером на основе эпоксидной смолы |
| Предел прочности при растяжении, МПа | 1000-1300 |
| Модуль упругости, Мпа | 50 000 |
| Относительное удлинение, % | 2,2 |
| Плотность, т/м3 | 1,9 |
| Коэффициент линейного расширения αх*10-5/°C | 9-12 |
| Временное сопротивление при растяжении, МПа | От 750 |
| Коррозионная стойкость к агрессивным средам | Нержавеющий материал, первой группы химической стойкости, в том числе к щелочной среде бетона |
| Теплопроводность | Нетеплопроводна |
| Электропроводность | Неэлектропроводна — диэлектрик |
| Выпускаемые профили, мм | 4 — 24 |
| Длина |
Возможна любая длина стержней и поставка в бухтах. |
| Экологичность | Имеется санитарно-эпидемиологическое заключение, не выделяет вредных и токсичных веществ |
| Долговечность | Прогнозируемая долговечность не менее 100 лет |
| Параметры равнопрочного арматурного каркаса при нагрузке 25 т/м2 | При использовании арматуры 8 АКС размер ячейки 23 x 23 см. вес 0,61 кг/м2. Уменьшение веса в 9 раз. |
Свойства
— Композитная арматура в 9 раз легче классической арматуры из металла, при этом ее прочностные характеристики лучше в 3 раза. Это дает возможность уменьшать диаметр, сохраняя все необходимые характеристики.
— Стеклопластиковая арматура имеет долгий срок эксплуатации. Срок годности арматуры из композитных материалов практически не ограничен. По мнению экспертов, данная арматура способна сохранять свои технические характеристики в возведенном объекте не менее 80-100 лет.
— Устойчивость к химическим воздействиям. Стеклопластиковая арматура не реагирует на воздействие щелочной и кислотных сред. В процессе ее эксплуатации не происходит окисление, и соответственно нет проявлений коррозии. Это позволяет избавиться от появления трещин и разрушения бетонных конструкций в следствии внутренних напряжений. Такие напряжения появляются при коррозии металлической арматуры.
— Не является источником электромагнитных помех. Имеет низкий коэффициент теплопроводности.
— Стеклопластиковая арматура, благодаря своим уникальным диэлектрическим и теплопроводным свойствам широко используется при возведении жилых домов. Армирование бетонных конструкций материалом с хорошими диэлектрическими свойствами позволяет избавиться от возможных электромагнитных помех, после введения здания в эксплуатацию. Низкий коэффициент теплопроводности, дает возможность экономить на отоплении зданий, так как стеклопластиковая арматура не создает «мостки холода» и не увеличивает потери тепла.
— Стоимость стеклопластиковой арматуры в 1.5 — 2 раза ниже, чем стоимость стальной арматуры равнопрочностного диаметра. Большая экономия при строительстве достигается за счет уменьшения стоимости как самого материала, так и стоимости его доставки и монтажа. Стеклопластиковую арматуру легко разгружать, при этом не требуется специальная техника или большое количество рабочих.
— Простота в доставке. Стеклопластиковая композитная арматура реализуется бухтами диаметр которых составляет порядка 1 метра. Вес такой бухты колеблется от 7 до 10 кг. Так упаковываются все виды арматуры, диаметр прутков которых не более 10 мм. Это позволяет перевозить стеклопластиковую арматуру в легких грузовиках, или даже в багажнике легкового автомобиля. Стальную арматуру перевозят в грузовых автомобилях с длинным кузовом, при этом для ее загрузки и разгрузке необходима специальная техника.
— Стеклопластиковая арматура обладает высокими противопожарными характеристиками.
Данный материал не горит. Ее можно эксплуатировать внутри бетона в широком диапазоне температур от -70 до +600 градусов по шкале Цельсия. Если на арматуру в течении длительного времени воздействовать температурой более 200 градусов, то она, как и бетон, потеряет свои эксплуатационные свойства.
— Арматура изготовляется в прутах необходимой длинны. Это позволяет значительно экономить на остатках, и оптимизировать условия монтажа.
— Стеклопластиковая арматура имеет близкий к бетону коэффициент расширения. Благодаря этому она не разрушает бетон при повышении температуры, что повышает срок эксплуатации сооружения.
— Прочностные характеристики и внутренне напряжение в прутках не изменяются при изгибе стеклопластиковой арматуры. Поэтому, при развертывании бухты, пруток принимает свою первоначальную прямую форму. Это значительно ускоряет и облегчает монтажные работы, и дает возможность экономить на хранении и перевозке.
— Простота в монтаже.
Арматуру можно «вязать» применяя минимальное количество подсобных инструментов и дополнительных материалов. Резать стеклопластик можно с помощью болгарки, торцовки или даже ножниц и кусачек.
Область применения
-
Стеклопластиковая арматура используется при возведении различных зданий и сооружений, в соответствии с техническим заданием сформулированным в проекте строительства:
-
— При строительстве производственных и гражданских зданий при армировании фундаментов, стяжек и стен.
-
— Для укрепления автомагистралей и дорог местного значения внутри дорожного полотна.
-
— Практически любых зданий и сооружений из бетона в качестве стержней и сеток в различных конструкциях.
-
— При возведении кирпичных многослойных стен.
Надо отметить, что стеклопластиковая арматура наиболее актуально там, где имеется химически активная среда, и где применение металлической арматуры значительно ухудшает качественные характеристики возводимого сооружения.
-
— При строительстве канализационных и мелиорационных сооружений.
-
— При строительстве сооружений с повышенными требованиями к химической устойчивости.
-
— При проведении работ по внешнему утеплению зданий.
-
— При производстве бетонных изделий с внутренним преднапряжением.
- — При реконструкции или возведении зданий с повышенной сейсмоустойчивостью.
Полимерная композитная арматура — Компания ERSTE
Стеклопластиковая композитная арматура
высокого качества торговой марки «ERSTE» по ГОСТ 31938-2012
Композитная стеклопластиковая арматура производится Компанией ООО «ЭРСТЕ» на собственном производстве, расположенном в Ленинградской области, по ГОСТ 31938-2012.
ГОСТ РФ начал действовать с 01.01.2014, и в марте 2014 года композитная арматура под торговой маркой «ERSTE» успешно прошла сертификационные испытания на соответствие требованиям ГОСТа. Наша композитная полимерная арматура торговой марки «ERSTE» соответствует всем требуемым параметрам ГОСТ 31938-2012! По успешным результатам сертификационных испытаний нам выдан Сертификат Соответствия № РОСС RU.АГ92.Н08696 со сроком действия до 20.03.2017. Посмотреть Сертификат ГОСТ на композитную арматуру «ERSTE» можно: ЗДЕСЬ
Стеклопластиковая композитная арматура торговой марки «ERSTE» выпускается нами в виде стержней с наружным диаметром от 4 до 12 мм со спиралевидным поперечным рифлением. Композитная арматура изготавливается из стекловолокна, придающего прочность и термореактивной смолы, которая выступает в качестве связующего. Благодаря своим уникальным физико-механическим характеристикам (прочность, устойчивость к коррозии, химическая стойкость, диэлектрические свойства), композитная стеклопластиковая арматура является отличной альтернативой и заменой арматуре из металла.
Сферы применения стеклопластиковой композитной арматуры, как полноценной замены металлической арматуре, весьма широки.
В основном это следующие направления:
1.Арматура предназначена для применения в промышленно-гражданском, дорожном строительстве.
2. Применение в бетонных конструкциях зданий и сооружений различного назначения.
3. Для использования в легких и тяжелых бетонах (пенобетон, плиты перекрытия, в монолитных фундаментах)
4. В слоистой кладке кирпичных зданий.
5. В качестве дюбелей для крепления наружной теплоизоляции стен зданий.
6. В качестве сеток и стержней в конструкциях.
7. В качестве гибких связей трехслойных каменных стен зданий и сооружений гражданского и промышленного и сельскохозяйственного строительства, включающих несущий слой, облицованный слой и слой жесткого утеплителя.
8. Использование при берегоукреплении.
9. Морские и припортовые сооружения
10. Канализация, мелиорация и водоотведение.
11. Дорожное полотно и ограждения.
12. Элементы ифраструктуры химических производств.
13. Изделия из бетонов с преднапряженным и ненапряженным армированием (осветительные опоры, опоры ЛЭП, изолирующие траверсы ЛЭП; дорожные и тротуарные плиты, заборные плиты, поребрики, столбики и опоры; железнодорожные шпалы; фасонные изделия для коллекторов, трубопроводных и трассопроводных (теплоцентрали, кабельные каналы) коммунальных систем.
14. При возведении домов из несъемной опалубки.
15. Перспективно для создания сейсмоустойчивых поясов зданий и сооружений как существующих, так и вновь возводимых.
Стеклопластиковую композитную арматуру применяют в соответствии с требованиями проектной документации для конструкций зданий и сооружений различного назначения.
Применение композитной стеклопластиковой арматуры увеличивает срок службы конструкций в 2-3 раза по сравнению с применением металлической арматуры, особенно при воздействии на них агрессивных сред, в том числе содержащих хлористые соли, щелочи и кислоты.
Стеклопластиковая композитная арматура обладает настолько уникальными физическими, химическими и механическими свойствами, что сферы ее применения не ограничены только строительством и армированием бетонных конструкций. Огромный срок эксплуатации (до 80-ти лет), полная устойчивость к коррозии, полная диэлектричность, химическая стойкость и другие свойства делают композитную арматуру поистине продукцией ХХI века!!!
Таблица сравнительных характеристик композитной и металлической арматуры
|
Характеристики |
Металлическая арматура класса А-III (А-400С) |
Композитная полимерная стеклопластиковая арматура |
|
Материал |
Углеродистая сталь |
Стеклоровинг, связанный полимером на основе эпоксидной смолы |
|
Предел прочности при растяжении, Мпа |
390 |
1000 |
|
Модуль упругости, Мпа |
200000 |
55000 |
|
Относительное удлинение, % |
25 |
2,2 |
|
Плотность, г/м3 |
7 |
1,9 |
|
Коррозионная стойкость |
Подвержена коррозии |
Не подвержена коррозии |
|
Теплопроводность |
Теплопроводна |
Нетеплопроводна |
|
Электропроводность |
Электропроводна |
Неэлектропроводна — диэлектрик |
|
Диаметр выпускаемых профилей, мм |
6 — 80 |
4 — 20 |
|
Длина |
Ограничена до 12 м |
В соответствии с требованиями Заказчика. Любая строительная длина. Возможна поставка в бухтах. |
|
Экологичность |
Экологична |
Нетоксична. Относится к 4 классу опасности (неопасна) |
|
Долговечность |
В соответствии со строительными нормами |
Прогнозируемый срок эксплуатации – не менее 80-ти лет |
|
Параметры равнопрочного арматурного каркаса при нагрузке 25 т/м2 |
При использовании арматуры 8 А-III, размер ячейки 14х14 мм: Требуемый вес 5,5 кг/м2 |
При использовании арматуры диаметром 8 мм, размер ячейки 23х23 мм: Требуемый вес: 0,61 кг/м2 Уменьшения веса в 9 раз!!! |
Таблица равнопрочной замены арматуры по физико-механическим свойствам
|
Металлическая арматура класса А-III (А-400С) |
Композитная полимерная стеклопластиковая арматура |
|
Диаметр 6 мм |
Диаметр 4 мм |
|
Диаметр 8 мм |
Диаметр 5,5 мм |
|
Диаметр 10 мм |
Диаметр 6 мм |
|
Диаметр 12 мм |
Диаметр 8 мм |
|
Диаметр 14 мм |
Диаметр 10 мм |
|
Диаметр 16 мм |
Диаметр 12 мм |
|
Диаметр 18 мм |
Диаметр 14 мм |
|
Диаметр 20 мм |
Диаметр 16 мм |
Огромное преимущество композитной стеклопластиковой арматуры заключается в ее прочностных характеристиках и 100% памяти.
Это преимущество позволяет перевозить арматуру не только в виде стержней определенного размера, но и смотанную в бухты. Поставка арматуры в бухтах выгодна тем, что экономит ваши денежные средства при доставке. Не нужно заказывать большие грузовые машины для доставки арматуры к месту разгрузки и нанимать грузчиков.
Поставка стеклопластиковой композитной арматуры осуществляется в бухтах длиной до 300 метров. Поставлять арматуру в бухтах возможно при диаметрах от 4 до 10 мм. После доставки арматуры в бухтах заказчик может уже на месте самостоятельно нарезать ее на стержни необходимых ему размеров. Это осуществляется просто при помощи нарезной машинки, ножниц или пилы.
Таблица параметров бухт в зависимости от диаметра арматуры
|
Наружный диаметр арматуры, мм |
Количество в одной бухте, м.пог. |
Габариты бухты, (ВхШхГ), м |
Объем бухты, м3 |
|
4 |
100 |
1,04х1,04х0,04 |
0,043 |
|
6 |
100 |
1,04х1,04х0,05 |
0,054 |
|
6 |
50 |
0,98х0,98х0,025 |
0,024 |
|
8 |
100 |
1,10х1,10х0,08 |
0,097 |
|
8 |
50 |
0,99х0,99х0,05 |
0,049 |
|
10 |
50 |
1,6х1,6х0,06 |
0,15 |
Для скрепления между собой композитной арматуры применяются обычные пластиковые (нейлоновые) стяжки различных размеров и цветов.
Пластиковые стяжки Вы вместе с композитной арматурой можете приобрести в компании «Версия-Центр».
При рассчетах различных конструкций и заказов наши специалисты руководствуются следующими техническими условиями, правилами и рекомендациями, разработанными профильными НИИ и органами стандартизации РФ:
1. ГОСТ 31938-2012 «Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций» (действует с 01.01.2014.).
2. СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции».
3. ТР 013-1-04 «Технические рекомендации по применению неметаллической композитной арматуры периодического профиля в бетонных конструкциях».
Документация разработана «НИИ бетона и железобетона им. Гвоздева (НИИЖБ)» (г. Москва).
Документы могут быть предоставлены нашим клиентам по запросу.
Звоните или отправляйте Вашу заявку специалистам компании «ЭРСТЕ» (Санкт-Петербург) — Вас проконсультируют по цене, наличию продукции на складе, техническим характеристикам композитной арматуры.
Доставка по Санкт-Петербургу и области осуществляется автотранспортом нашей компании, а доставка по территории РФ – через любые транспортные компании.
Специалисты отдела логистики нашей компании ответят на все интересующие Вас вопросы и организуют удобную и недорогую схему доставки Вашего заказа в Ваш город.
По всем вопросам обращайтесь:
Санкт-Петербург: +7 (812) 309 86 07; +7 901 970 76-85
Москва: +7 (495) 726 51 14
Эл. почта: [email protected]
Skype: versiya_spb
Композитная арматура
Введение
Самым слабым местом бетона является его низкая прочность на растяжение, которая была устранена путем использования стальной арматуры на растянутой стороне бетона. Однако основным и неизбежным недостатком стальной арматуры является ее подверженность коррозии.Наличие слишком тонкого бетонного покрытия позволяет воде проникать и вступать в реакцию со стальной арматурой, вызывая растрескивание бетона.
Иногда бетонные заполнители вступают в реакцию со сталью, вызывая растрескивание и ржавчину бетона. Если стальная арматура ржавеет, это снижает прочность железобетона. Когда вокруг стальной арматуры образуется ржавчина, внутреннее давление вокруг окружающего бетона значительно возрастает, что приводит к распространению трещин.
При коррозии стальных стержней разрушение конструкции будет довольно быстрым и значительным.
Другими недостатками стальной арматуры являются ее большой вес и электропроводность.
Рис. 1: Стальная арматура [Google]
Арматура из углепластика применяется в бетонных конструкциях в качестве превосходной альтернативы обычной стальной арматуре, поскольку она предлагает значительные преимущества по сравнению со стальной арматурой, например, это долгосрочное решение для коррозия стальной арматуры.
Рисунок 2: Компоненты арматуры из углепластика
Зачем использовать арматуру из углепластика?
- Увеличивает срок службы и долговечность бетонной конструкции
- Прочность на растяжение в 1,5~2 раза выше, чем у стальной арматуры
- Значительное удлинение
- Не проводит электричество и тепло (хороший выбор для медицинского оборудования МРТ) ионы хлорида и химические воздействия
- Не вызывает коррозии и коррозии, что делает его идеальным решением против солей против обледенения и морских солей в агрессивно-коррозионных средах
- Требуется меньше бетонного покрытия
- Снижение затрат на техническое обслуживание
- Легкий вес: его вес составляет около 1/4 веса обычной стальной арматуры, что значительно упрощает и ускоряет нанесение и транспортировку
- Более высокое отношение прочности к весу: эта спецификация будет увеличиваться несущую способность конструкции и снизит общий вес конструкции, что приведет к уменьшению сейсмической силы
- Улучшит механические и усталостные характеристики бетонной конструкции, что сделает ее пригодной для циклических нагрузок, таких как дороги и мосты
- Это удобный продукт, так как его легко резать и нет необходимости в каком-либо специальном оборудовании
- Более высокая жесткость арматуры из углепластика приводит к уменьшению необходимой длины арматуры в бетоне №
Рисунок 3: углепластик арматура [Google]
Авторы
Парасту Азад и доктор Мехрташ Солтани (12 мая 2021 г.
)
Ссылки
- Американский институт бетона. (ACI) (2015). «Руководство по проектированию и строительству конструкционного бетона, армированного стержнями из стеклопластика». 440.1Р-15.
- Варфоломей, В.Л. (1993). Арматурные стержни FRP в железобетонных элементах. ЖУРНАЛ МАТЕРИАЛОВ ACI.
- Хани Тобби, AS (2012). Бетонные колонны, армированные в продольном и поперечном направлениях полимерными стержнями, армированными стекловолокном. СТРУКТУРНЫЙ ЖУРНАЛ ACI.
- Кац, А. (2004). Воздействие на окружающую среду стальных и армированных волокном полимерных покрытий. Журнал композитов для строительства, 481-488.
Композитная и стандартная стальная арматура
Q. Что делать со стекловолоконной и углеродной арматурой? Я узнал об этих вариантах композитной арматуры недавно, когда услышал, как подрядчик упомянул, что их стоимость теперь сопоставима со стандартной стальной арматурой. Но я не уверен, насколько точен мой источник, или когда вы будете использовать один против другого.
И где в смесь впишется арматура с эпоксидным покрытием?
A. Билл Палмер, редактор woc360.com , член Американского института бетона, лицензированный профессиональный инженер и бывший редактор Concrete Construction , отвечает: Арматура из углеродистой стали уже более века используется для придания железобетону прочности на растяжение. Это дополнительное армирование необходимо, потому что прочность бетона на растяжение (при прямом растяжении) составляет лишь около 10-15% его прочности на сжатие, поэтому бетон с давлением 3000 фунтов на квадратный дюйм может иметь прочность на растяжение всего 300 фунтов на квадратный дюйм по сравнению со сталью класса 60, которая имеет предел прочности на растяжение 60000 фунтов на квадратный дюйм.
Когда к бетонной балке прилагается нагрузка, она прогибается или изгибается, и бетон в верхней половине балки сжимается, а нижняя половина растягивается. Сталь размещается в нижней части балки, и когда бетон, окружающий сталь, трескается — хотя вы можете даже не видеть трещины — сталь обеспечивает прочность на растяжение.
Но недостатком стали в бетоне является то, что со временем влага, хлориды и кислород проникают в бетон и приводят к коррозии стали. Если коррозия достаточно сильная, то бетонная балка (или колонна, или стена) теряет прочность на растяжение или изгиб. Это особенно проблема в конструкциях, которые подвергаются воздействию солей против обледенения, таких как мосты или гаражи.
Фото предоставлено Owens Corning Infrastructure Solutions Арматура из стеклопластика доступна в различных размерах и классах для различных применений. Здесь показана арматура Owens Corning № 3 из стекловолокна Pinkbar, которая, по словам компании, хорошо подходит для плоских работ благодаря своей коррозионной стойкости, легкому весу и простоте обращения. Также доступна арматура из более прочного стекловолокна для конструкционных применений. Для защиты стали в 1970-х годах была изобретена арматура с эпоксидным покрытием. За последние 50 лет были построены тысячи конструкций с использованием стержней с эпоксидным покрытием, и эпоксидное покрытие в основном успешно продлевает время до начала коррозии.
Однако недавно некоторые государственные департаменты транспорта запретили использование арматуры с эпоксидным покрытием после обнаружения многих мостов, где покрытие отслоилось от стали. Достаточно небольшого кусочка эпоксидной смолы, чтобы коррозия начала распространяться под покрытием.
Однако существуют некоторые альтернативные материалы для армирования бетона, которые можно использовать для предотвращения коррозии. Арматура из нержавеющей стали доступна, но довольно дорогая, есть и оцинкованная арматура. Другим вариантом являются материалы, сочетающие полимерную матрицу со встроенными стеклянными, углеродными или базальтовыми волокнами — полимер, армированный волокнами (FRP). Эти материалы не подвержены коррозии, они намного легче стали (примерно на треть веса), не нагреваются на солнце на стройплощадке, прочнее на растяжение в 4,5 раза. А новые стержни имеют песчаную поверхность, поэтому они хорошо сцепляются с бетоном.
Однако арматура из стеклопластика имеет некоторые недостатки.
Стекловолоконные стержни в настоящее время стоят на 15-25% дороже, чем аналогичная стальная арматура. Кроме того, есть некоторые вопросы о том, насколько хорошо они ведут себя при пожаре — они плавятся и теряют прочность? И были некоторые опасения по поводу их долгосрочного отклонения или ползучести. Вопросы дизайна привели к более консервативному (и, следовательно, более дорогому) дизайну конструкционных бетонных элементов. Еще одна проблема заключается в том, что стержни нельзя сгибать в полевых условиях, их необходимо заказывать на заводе.
Но для легкого армирования плоских конструкций, где основной целью является предотвращение образования трещин, арматура из стеклопластика вполне конкурентоспособна, даже по себестоимости, а поскольку она намного легче стали, она снижает трудозатраты. А при его высокой прочности требуется меньше армирования. Сегодня несколько компаний производят арматуру из стеклопластика. Owens Corning продвигает свой Pinkbar из стекловолокна, а Neuvokas производит GatorBar в Мичигане.
В GatorBar есть стержни как из стекловолокна, так и из базальтоволокна.
Покупатель, будь осторожен. Дуг Гремель из Owens Corning говорит: «Легко срезать углы, используя менее дорогую полиэфирную смолу, которая не будет столь же долговечна в щелочной среде бетона, как стержни, изготовленные из более качественной винилэфирной смолы, которая, как было показано, выдерживает в тестах на ускоренное старение и в реальном времени. Есть много очень недорогих китайских производителей стекловолокна, которые продают его за небольшую часть себестоимости. На мой взгляд, это немного похоже на китайскую проблему с гипсокартоном у некоторых из этих игроков».
Относительно использования углеродного волокна в арматуре из стеклопластика Гремель говорит: «По моему мнению, углеродный пруток все еще остается в экзотическом лагере. Это, безусловно, лучший материал, который используется разумно и надлежащим образом для структурного усиления существующих конструкций. Углеродные стержни FRP, залитые эпоксидной смолой в неглубокие бетонные канавки в покрытии конструкций, как лейкопластырь, придают элементу почти чудесную дополнительную способность к изгибу и сдвигу.