Композитная арматура что такое: Что такое композитная арматура?

Применение композитной арматуры в строительстве

Композитная (стеклопластиковая) арматура

Пластик да нитки

Изобретение композитной арматуры

Знатоки строительного дела относят к 60-м годам прошлого столетия. В этот период в США и в Советском Союзе были начаты активные исследования ее свойств.

Однако, несмотря на достаточно солидный возраст, данный материал до сих пор не знаком большинству застройщиков. Восполнить пробел знаний о стеклопластиковой арматуре, ее свойствах, во всех достоинствах и недостатках вам поможет разобраться МодульСтрой.

Попутно отметим, что материал этот весьма спорный. Производители хвалят его на все лады, а строители-практики относятся с недоверием. Простые граждане смотрят на тех и на других, не зная кому верить.

Что такое композитная арматура, как она производится и где применяется?

Коротко структуру композитной арматуры можно охарактеризовать как «волокно в пластике». Ее основа – стойкие к разрыву нити из углерода, стекла или базальта. Жесткость композитному стержню придает эпоксидная смола, обволакивающая волокна.

Для лучшего сцепления с бетоном на прутья наматывается тонкий шнур. Он сделан из того же самого материала, что и основной стержень. Шнур создает винтовой рельеф, как у стальной. Твердение эпоксидной смолы происходит в сушильной камере. На выходе из нее композитную арматуру немного вытягивают и нарезают. Некоторые производители до момента твердения полимера обсыпают пластиковые стержни песком для улучшения сцепления с бетоном гладких участков.

Область применения стеклопластиковой арматуры нельзя назвать очень широкой. Ее используют в качестве гибких связей между облицовкой фасада и несущей стеной, а также укладывают в дорожные плиты и опалубку резервуаров. В каркасах, усиливающих ленточные фундаменты и бетонные полы, пластиковую арматуру применяют не так часто.

Ставить композитные стержни в плиты перекрытия, перемычки и другие конструкции, работающие на растяжение, не рекомендуется.

Причина – повышенная гибкость данного материала.

Физические свойства композитной арматуры

Модуль упругости у полимерного композита существенно ниже, чем у стали (от 60 до 130 против 200 ГПа). Это значит, что там, где металл вступает в работу, предохраняя бетон от образования трещин, пластик еще продолжает сгибаться. Прочность на разрыв у стеклопластикового стержня в 2,5 раза выше, чем у стального.

Наименее прочная, но самая дешевая — арматура из стекловолокна и базальтовый композит. Самый надежный и вместе с тем самый дорогой материал делают на основе углеродного волокна.

К прочностным свойствам материала мы еще вернемся, когда будем сравнивать его с металлом.

А пока рассмотрим другие характеристики данного материала:

• К положительным качествам композита относится его химическая инертность. Он не боится коррозии и воздействия агрессивных веществ (щелочной среды бетона, морской воды, дорожных химреагентов и кислот).
• Вес пластиковой арматуры в 3-4 раза меньше, чем стальной.
• Низкая теплопроводность материала улучшает энергосберегающие характеристики конструкции (нет мостиков холода).
• Композитная арматура не проводит электричества. В конструкциях, где она используется, не возникает коротких замыканий электропроводки и блуждающих токов.
• Композитный пластик магнитноинертен и радиопрозрачен. Это позволяет использовать его в строительстве сооружений, где должен быть исключен фактор экранирования электромагнитных волн.

Стеклопластиковый стержень под 90 градусов на стройке не согнешь.

Недостатки композитной арматуры:

• Невозможность гибки с малым радиусом в условиях стройки. Гнутый стержень нужно заранее заказывать.
• Невозможность сваривать каркас (минус относительный, поскольку даже для стальной арматуры лучший способ соединения – вязка, а не сварка).
• Низкая термостойкость. При сильном нагреве и пожаре бетонная конструкция, армированная композитными стержнями, разрушается. Стекловолокно не боится высокой температуры, но связующий ее пластик теряет прочность при нагреве выше +200 С.
• Старение. Общий минус всех полимеров. Неметаллическая арматура не исключение. Ее производители завышают срок эксплуатации до 80-100 лет.

Вязка пластиковыми хомутами или стальной проволокой – единственный возможный метод сборки каркаса.

Какая арматура лучше металлическая или стеклопластиковая?

Наше маленькое исследование наглядно иллюстрирует таблица реальной, а не теоретической равнопрочной замены стальной арматуры на композитную. Ей можно пользоваться при выборе и покупке.

Просмотрев данную таблицу, нетрудно заметить, что пластика для равноценной замены металла требуется не меньше, а больше металла. Только самый дорогой углеродоволоконный материал (АУК) превосходит сталь равного с ним диаметра.

Ассортимент и цена композитной арматуры

Самая востребованная на стройке – арматура из стеклопластикового композита. Ее сортамент и средние цены вы можете посмотреть в нашем прайс-листе на официальном сайте компании,или связаться с нашими операторами по телефону +7 (4852) 90-78-78, если у вас возникли вопросы.

Недостатки стеклопластиковой арматуры, а так же плюсы в сравнении со стальной.

Стеклопластиковая арматура приобрела широкое признание в сфере индивидуального строительства благодаря комплексу несомненных преимуществ. Если нам нужна композитная арматура, плюсы от ее использования, Вы ощутите сразу же.

1. Экономия при закупке до 40% по сравнению с металлической арматурой
2. Высокий показатель предела прочности на разрыв,
3. Маленький вес, в сравнении с арматурой A III,
4. Низкая теплопроводность
5. Высокие показатели коррозионной и химической стойкости,
6. Коэффициентом теплового расширения почти равный нулю
7. Отсутствие свойств диэлектрика.

Так как по своему основному показателю, а именно пределу прочности на разрыв стеклопластиковая арматура, производства компании Пласт-Композит, существенно превосходит параметры стальной металлической арматуры, возможно применение композитной арматуры меньшего диаметра. Таким образом, если для армирования фундаментной плиты двухэтажного дома, нам бы потребовалась металлическая арматура диаметром 12 мм, то в случае, если будет принято решение, применять композитную арматуру, то возможно использовать диаметр 8 мм. Основное применение арматуры в сфере малоэтажного строительства заключается в армировании фундаментов. При этом больше пока распространено применение стальной арматуры класса A3. При этом, стальная арматура продается только хлыстами стандартной длиной 11,7 метра, транспортировка такой арматуры возможно только на шаланде. Так же вес каждого метра стальной арматуры 880 грамм, а для заливки дома площадью от 100 до 200 метров, Вам потребуется от 2 до 3 тонн арматуры. По такой характеристике, как вес и транспортировка, неоспоримое преимущество имеет композитная арматура. Плюсы будут не только при транспортировки, но и при загрузки/разгрузки. Так как на заливку фундамента дома необходимо от 230 до 300 кг стеклопластиковой арматуры, которая сматывается в бухты. В один легковой автомобиль может поместится до 2 км стеклопластиковой арматуры. Еще одно преимущество композитной арматуры — низкая теплопроводность, стеклопластиковую арматуру очень выгодно использовать при армировании стен зданий, кроме того, в настоящий момент почти все гибкие связи, которые применяются в России, делаются из композитных материалов. Это гарантирует минимальные теплопотери для таких домов.

СТЕКЛОПЛАСТИКОВАЯ АРМАТУРА — НЕДОСТАТКИ ПРИ АРМИРОВАНИИ КОНСТРУКЦИЙ:

Стеклопластиковая арматура, недостатки которой часто могут невилироваться грамотным проектированиием конструкций можно разбить на три группы

1. Один из основных минусов композитной арматуры — это низкий модуль упругости, что ограничивает применение композитной арматуры в перекрытиях. Тем не менее, при определенных условиях применение арматуры в перекрытиях, не только оправдано, но и целесообразно. Например, в случае реконструкции старого здания, когда основной задачей является уменьшение нагрузки на уже существующий фундамент. Так же применение композитной арматуры распространено в перекрытиях парковочных комплексов. Здесь решающим фактором применения может стать коррозионная стойкость, которая значительно увеличит срок службы сооружения.
2. Минусы композитной арматуры необходимо учитывать при армировании плит перекрытия. Так как композитная арматура в случае пожара начинает размягчаться и терять свои свойства раньше металла. Чтобы повысить стойкость конструкции к воздействию огня при пожаре, специалист должен предусмотреть ряд мер, направленных на теплозащиту конструкций (колонн, стен, перекрытий).
3. Изготовление гнутых элементов из композитной арматуры. Недостаток не может быть устранен в условиях строительной площадки. Следовательно, необходимо либо заранее заказывать необходимый элемент, либо покупать небольшие прутки металлической арматуры и уже из нее изготавливать нужные элементы, такие как выпуски, углы, лягушки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ О ВОЗМОЖНОСТИ И ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СТЕКЛОПЛАСТИКОВОЙ КОМПОЗИТНОЙ АРМАТУРЫ

Несмотря на широкое и успешное использование композитной арматурой в США, Канаде и Европе в течение нескольких десятилетий, для российской строительной отрасли данный материал остается относительной новинкой. Но уже сегодня понятны отличные перспективы массого внедрения этого материала в сферу промышленного и гражданского строительства, так как применение АКП-СП обеспечивает несомненные преимущества композитной арматуры для строительства разных фундаментов, промышленных полов, дорожных плит и других аналогичных конструкций. Но при работе с композитной арматурой для обустройства конструкций мостов, многоэтажного строительства и прочих сфер обязательно требуется учет индивидуальных физико-химических особенностей.

Подводя итог, хочется отметить один несомненный плюс, который под час является решающим — цена. В настоящее время применение композитной арматуры для заливки фундаментов для частного домостроения, обходится в среднем на 50 процентов дешевле, чем заливка аналогичного фундамента с металлической арматурой. Более подробно, обо всех экономических составляющих, можно прочитать в статье — Выгода от применения композитной арматуры

Что такое композитный материал? (Полное руководство)

Композитный материал представляет собой комбинацию двух материалов с различными физическими и химическими свойствами. Когда они объединяются, они создают материал, специально предназначенный для выполнения определенной работы, например, для того, чтобы стать прочнее, легче или устойчивым к электричеству. Они также могут улучшить прочность и жесткость. Причина их использования по сравнению с традиционными материалами заключается в том, что они улучшают свойства своих основных материалов и применимы во многих ситуациях.

Если у вас есть какие-либо вопросы или вам нужна помощь, напишите нам, чтобы получить консультацию специалиста:

[email protected]

Содержание

• История
• Какие бывают типы?
• Каковы преимущества?
• Зачем их использовать?
• Примеры

Человечество использует композиты тысячи лет. В 3400 г. до н.э. г. до н.э. жители Месопотамии в Ираке изобрели первые искусственные композиты. Древнее общество склеивало деревянные планки друг на друга под разными углами, чтобы получилась фанера. После этого примерно в

2181 г. до н.э. г. до н.э. египтяне начали делать посмертные маски из льна или папируса, пропитанного гипсом. Позже оба этих общества начали укреплять свои материалы соломой, чтобы укрепить глиняные кирпичи, глиняную посуду и лодки.

В 1200 г. г. н.э. монголы начали создавать композитные луки, которые были невероятно эффективны в то время. Они были сделаны из дерева, бамбука, кости, сухожилий крупного рогатого скота, рога и шелка, скрепленных сосновой смолой.

После промышленной революции синтетические смолы начали принимать твердую форму с помощью полимеризации. В 1900-е Эти новые знания о химических веществах привели к созданию различных пластиков, таких как полиэстер, фенол и винил.

Затем начали разрабатывать синтетические материалы, бакелит был создан химиком Лео Бакеландом. Тот факт, что он не проводил электричество и был термостойким, означал, что его можно было широко использовать во многих отраслях промышленности.

1930-е годы были невероятно важным временем для продвижения композитов. Стекловолокно было представлено Оуэнсом Корнингом, который также основал первую индустрию полимеров, армированных волокном (FRP). Смолы, разработанные в то время, все еще используются по сей день, а в 1936 были запатентованы ненасыщенные полиэфирные смолы. Два года спустя стали доступны системы смол с более высокими характеристиками.

Первое углеродное волокно было запатентовано в 1961 и затем стало коммерчески доступным. Затем, в середине 1990-х годов, в середине 1990-х годов композиты стали все более широко использоваться в производственных процессах и строительстве из-за их относительно низкой стоимости по сравнению с материалами, которые использовались ранее.

Композиты на Boeing 787 Dreamliner в середина 2000-х обосновали их использование для высокопрочных приложений.

Некоторые распространенные композитные материалы включают:

• Композит с керамической матрицей: Керамика, распределенная по керамической матрице. Они лучше обычной керамики, так как устойчивы к тепловому удару и разрушению
• Композит с металлической матрицей : металл, распределенный по всей матрице
• Железобетон : Бетон, усиленный материалом с высокой прочностью на растяжение, таким как стальные арматурные стержни
• Бетон, армированный стекловолокном : Бетон, залитый в структуру из стекловолокна с высоким содержанием диоксида циркония
• Полупрозрачный бетон : Бетон, в который заключены оптические волокна
• Искусственная древесина : Искусственная древесина в сочетании с другими дешевыми материалами. Одним из примеров может быть ДСП. В этом композите
также можно найти специальный материал, такой как шпон.
• Фанера : Формованная древесина путем склеивания множества тонких слоев древесины под разными углами
• Искусственный бамбук : Полоски бамбукового волокна, склеенные вместе для изготовления доски. Это полезный композит, поскольку он имеет более высокую прочность на сжатие, растяжение и изгиб, чем древесина
.
• Паркет : Квадрат из множества деревянных деталей, часто сложенных из твердой древесины. Продается как декоративный элемент
.
• Древесно-пластиковый композит : Либо древесное волокно, либо мука, отлитая в пластик
• Древесное волокно, связанное цементом : Минерализованные деревянные детали, отлитые из цемента. Этот композит обладает изоляционными и акустическими свойствами
• Стекловолокно : Стекловолокно в сочетании с пластиком, относительно недорогое и гибкое
• Полимер, армированный углеродным волокном : Набор из углеродного волокна в пластике с высоким отношением прочности к весу
• Сэндвич-панели : различные композиты, накладываемые друг на друга
• Композитные соты : Набор композитов в виде множества шестиугольников для формирования формы сот.
• Папье-маше : Бумага, переплетенная клеем. Их можно найти в поделках
.
• Бумага с пластиковым покрытием : Бумага с пластиковым покрытием для повышения прочности. Пример того, где это используется, — игральные карты
.
• Синтактические пены : Легкие материалы, полученные путем наполнения металлов, керамики или пластика микрошариками. Эти баллоны изготавливаются из стекла, углерода или пластика
.

• Низкая стоимость по сравнению с металлами
• Гибкость конструкции
• Устойчивость к широкому спектру химических агентов
• Малый вес
• Долговечность
• Электрическая изоляция
• Высокая ударопрочность

Снижение веса является одной из основных причин использования композитных материалов, а не обычных материалов для компонентов. Хотя композиты легче, они также могут быть прочнее других материалов, например, армированное углеродное волокно может быть в пять раз прочнее стали марки 1020 и иметь лишь одну пятую веса, что делает его идеальным для конструкционных целей.

Еще одним преимуществом использования композита по сравнению с обычным типом материала является термическая и химическая стойкость, а также электроизоляционные свойства. В отличие от обычных материалов, композиты могут иметь несколько свойств, которые редко встречаются в одном материале.

Композиты, армированные волокном, такие как пластик, армированный волокном (композиты FRP), находят все более широкое применение в разработке и производстве конечных продуктов для коммерческого использования.

• Электрооборудование
• Аэрокосмические конструкции
• Инфраструктура
• Трубы и резервуары
• Каркас дома может быть выполнен из пластиковых клееных балок

Наш опыт

Компания TWI занимается исследованиями и разработками в области композитных материалов уже более 25 лет. Наш опыт охватывает все аспекты работы с композитами, включая проектирование, моделирование, обработку, ремонт, неразрушающий контроль, анализ отказов, соединение, добавление функциональных возможностей (покрытия) и испытания.

Узнайте больше о том, как мы можем помочь в использовании композитов

Композиты Соединение

Компания TWI занимается исследованиями и разработками в области композитных материалов уже более 25 лет.

Контроль композитов – неразрушающий контроль (НК)

Растущее использование композитов обусловлено необходимостью создания легких, прочных, коррозионностойких и устойчивых к усталости конструкций.

Связанные часто задаваемые вопросы (FAQ)

Как производятся композиты?

Композиты изготавливаются с использованием одной из следующих технологий; мокрая укладка, напыление, компрессионное формование, литье под давлением, формование переноса смолы, вакуумная инфузия, намотка нитей, пултрузия и препрег.

Что такое углерод-углеродные композиты?

Доступность углеродных волокон в конце 1950-х годов привела к разработке улучшенных материалов, теперь известных как углерод-углеродные (C/C) композиты.

Что такое композит | Текстильные конструкционные армированные композиты

19 февраля 2021 г. 19 января 2014 г. Мажарул Ислам Кирон

Последнее обновление 19 февраля 2021 г.

Что такое композит | Текстильные конструкционные армированные композиты

Абиная
Старший исполнительный директор, MNC, Индия
Эл. для образования гетерогенной смеси, чтобы исправить какой-либо недостаток особенно полезного компонента. Разные исследователи давали разные определения композитам. Среди них определение, данное Джорджем Любином (1969) состоит в том, что композитный материал создается путем синтетической сборки двух или более компонентов (выбранного наполнителя или армирующего агента и совместимого матричного связующего) для получения определенных характеристик и свойств.

Рис. Композиты, армированные текстилем

Композитные материалы имеют объемную непрерывную фазу, называемую матрицей, и одну или несколько диспергированных, несплошных фаз, называемых армирующим материалом, которые обычно обладают превосходными механическими или термическими свойствами по сравнению с матрицей. Область между ними может быть просто поверхностью, называемой интерфейсом, или третьей фазой, называемой интерфазой.

Классификация композитов:

Рис. Классификация текстильных композитов

Композиты можно классифицировать на основе их структурных компонентов и матрицы, согласно Джорджу Лубину (1989), композиты можно классифицировать на основе используемых структурных компонентов:

• Волокнистые (состоящие из волокон в матрице) композиты
• Ламинарные (состоящие из слоев материалов) композиты
• Частичные (состоящие из слоев материалов) композиты

Композиты в виде частиц можно дополнительно подразделить на:

• Чешуйки (плоские чешуйки в матрице)
• Скелетные (состоят из непрерывной скелетной матрицы, заполненной вторым материалом).

По используемой матрице композиты можно разделить на термопластичные композиты и термореактивные композиты.

Термопластичные композиты:
По сравнению с термореактивными композитами термопластический композит имеет следующие основные преимущества.

• Нагревание или обработка паром не делает композиты хрупкими.
• Более короткий цикл отверждения и
• Возможность вторичной переработки.

Согласно Huang Gu et al (2007) термопластичные композиты обладают следующими преимуществами.

• Высокая ударопрочность
• Высокая устойчивость к повреждениям
• Низкая цена и возможность вторичной переработки.
• Термопластичная матрица выдерживает высокие температуры и при этом обладает хорошей текучестью.

Термореактивные композиты
Композиты, которые производятся с использованием термореактивной матрицы, называются термореактивными композитами. Термореактивная матрица дополнительно требует отвердителя для изготовления композитов, а также требует отверждения. Это автоматически увеличивает стоимость производства и время обработки. Степень смачивания в процессе производства важна для хорошей адгезии между арматурой и матрицей.

При применении термореактивных материалов можно снизить вязкость, что способствует лучшему смачиванию между армированием и матрицей. Одним из самых больших недостатков термореактивных композитов является то, что после отверждения они не могут быть преобразованы в другую форму.

Текстильные конструкционные армированные композиты
Текстильные композитные материалы состоят из полимерной матрицы (термопластичной или термореактивной) в сочетании с текстильным армированием. Текстильные конструкционные композиты представляют собой класс передовых материалов, армированных текстильными заготовками для конструкционных или несущих конструкций. В настоящее время текстильные конструкционные композиты являются частью более широкой категории композитных материалов (Shishoo et al 1971 и Wiemer et al 2000). В общем, композиты можно определить как выбранную комбинацию разнородных материалов с определенной внутренней структурой и внешней формой. Уникальная комбинация двух компонентов материала приводит к исключительным механическим свойствам и превосходным эксплуатационным характеристикам, которые невозможно получить ни с одним из компонентов по отдельности.

Кроме того, композитные материалы часто превосходят материалы (например, металлы) по прочности по отношению к весу или по жесткости по отношению к весу (Kaldenhoff and Wuifhorst 1997). Текстильная структура в качестве армирования и смола в качестве матрицы привели к производству армированного композита текстильной ткани .

Самоармирующийся композит (SRC)
SRC относится к композиту, содержащему полимерно ориентированные армирующие элементы (обычно волокна или ленты) или жесткие частицы в матрице из того же полимера. Однако существуют и другие виды SRC, основанные на молекулярной ориентации. Они состоят из однородных полимеров или полимерных смесей, которые имеют уровень предпочтительной молекулярной ориентации (путем экструзии, литья под давлением или процесса растяжения в твердом состоянии), где «армирование» происходит на молекулярном уровне. Этот метод был использован для разработки SRC на основе полипропилена. Заготовка может быть изготовлена ​​различными методами, такими как ткачество, вязание, нетканое полотно и плетение. Согласно Horrocks (2004) текстильная заготовка классифицируется следующим образом. На рисунке представлены классификации текстильного исполнения.

Рис: Классификация текстильных изделий

Вам также могут понравиться:

1. Различные важные функции геотекстиля
2. Защитный текстиль с его огромным применением
Промышленное применение
3. 900
4. Военный текстиль: Свойства, характеристики и материалы
5. Кевларовое волокно: типы, свойства, производственный процесс и применение
6. Арамидные волокна: типы, свойства, производственный процесс и применение
7. Применение высокоэффективных волокон для специальных целей
8. Высокоэффективные полиэтиленовые волокна – обзор
9. Применение армированного текстилем Строительство, армированное тканью 6

Мажарул Ислам Кирон

Основатель и редактор Textile Learner.