Композитная арматура
Опубликовано: 30.09.2018
Композитная арматура изобретена в 1980-х годах. Однако широкое применение получила только недавно. И многие застройщики не в полной мере владеют информацией о данном материале, не знают отличие композитного прута от обычного металлического, его преимущества и недостатки. В данном обзоре подробно рассмотрим данный армирующий материал, незаменимый в строительстве. Также, выделим основные сферы его применения, технические характеристики, плюсы и минусы.
Что из себя представляет композитная арматура
Композитная арматура внешне похожа на традиционную стальную. Принципиальное отличие лишь в составе. Композитная структура характеризуется специальным составом, пропитанным связующими полимерными веществами (термореактивными или термопластичными).
При промышленном изготовлении могут применяться волокна разных типов:
Стекловолокно. Арматуру, изготовленную из стеклянных волокон называют стеклопластиковой. Базальтовое волокно. Арматуру, изготовленную из базальтовых волокон называют базальтопластиковой. Углеродное волокно. Арматуру, изготовленную из углеродных волокон называют углепластиковой. Арамидное волокно Кевларовая нить.Самый распространенный и дешевый вариант композитной арматуры в своем составе имеет стекловолокно. Кевларовая нить — компонент достаточно специфический и дорогостоящий. Его использование для армирования больших объемов нецелесообразно.
Структура композитной арматуры в основе имеет стойкие к разрыву нити из углерода, стекла или базальта. Жесткость такому пруту придает покрытие из эпоксидной смолы.
Рассмотрим подробнее структуру и конструктивные особенности стеклопластикового армирующего прута:
Как видно из схемы, для лучшего сцепления с бетоном на прутья наноситься навивка. Оно выполнена из того же материала, что и основной стержень. Стоит также отметить, что помимо ребер, на поверхность композитной арматуры дополнительно наноситься матово-песчаное покрытие.
Область применения
Композитная арматура применяется:
При возведении жилых, общественных и промышленных зданий. В малоэтажном строительстве в бетонных конструкциях. Для слоистой кладки стен с гибкими связями. Для ремонта поверхностей железобетонных и кирпичных конструкций. При работах в зимнее время, когда в кладочный раствор вводятся ускорители твердения и противоморозные добавки, вызывающие коррозию стальной арматуры. При устройстве габионов. Для укрепления грунтового основания под различными строительными конструкциями. В качестве гибких связей между облицовкой фасада и несущей стеной.Неметаллическая арматура рекомендована для применения в бетонных конструкциях, используемых в сейсмоактивных районах. Это обусловлено повышенной гибкостью материала.
Свойства композитной арматуры
Основные прочностные характеристики (по ГОСТ 31938-2012) рассматриваемого материала представлены в таблице:
Покзатель | АСК | АБК | АУК | ААК | АКК |
Предел прочности при растяжении, σB, МПа, не менее | 800 | 800 | 1400 | 1400 | 1000 |
Модуль упругости при растяжении, Eƒ, ГПа, не менее | 50 | 50 | 130 | 70 | 100 |
Предел прочности при сжатии, σBC, МПа, не менее | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 |
Предел прочности при поперечном срезе, τsh, МПа, не менее | 150 | 150 | 350 | 190 | 190 |
АСК — арматура стеклопластиковая композитная. Изготавливается из стекловолокна, пропитанного термореактивной смолой, выполняющей функцию связующего материала. Главным достоинством является малый вес и высокая прочность. АБК — арматура базальтовая композитная. Создается из базальтового волокна и органических смол. Имеет меньшую прочность, чем стеклопластиковая, но может применяться в агрессивных средах (солях, газах, щелочах и кислотах). АУК — углеродная. Изготавливается из углеводородных волокон. Обладает высокой прочностью. Главный недостаток — высокая цена. ААК — арамидокомпозитная. АКК — комбинированная. Изготавливается из волокон стеклопластика и базальта.
Для справки: модуль упругости у стали составляет 200 ГПа (против 50 — 130 ГПа композита). Соответственно металлическая арматура менее подвержена изгибанию и тем самым предохраняет бетон от образования трещин лучше. Другой же показатель — предел прочности при растяжении у композитной арматуры в 2,5 раза выше, чем у стальной.
Исходя из физических свойств материала можно выделить основные положительные и отрицательные стороны при использовании в строительстве. Об этом подробнее в следующем пункте.
Плюсы и минусы композитной арматуры
Преимущества использования материала:
Композит характеризуется химической инертностью, стойкостью к коррозии и воздействию агрессивных сред. Экологическая чистота. Пластиковая арматура в 3 — 4 раза легче стальной. Низкая теплопроводность материала благоприятно сказывается на теплоизоляционных свойствах конструкций. Композитная арматура не проводит электричества. Коэффициент температурного расширения близок с бетоном. Возможность использования при строительстве сооружений, где должен быть исключен фактор экранирования электромагнитных волн. Повышенная гибкость и прочность на разрыв.Недостатки композитной арматуры:
Каркас из композитной арматуры нельзя сваривать. Стоит отметить, что при больших объемах металлический каркас также не сваривают, а вяжут вязальной проволокой. Композитный прут не способен гнуться с малым радиусом. Для определенных участков бетонирования гнутый стержень нужно заказывать у производителя или сгибать предварительно нагрев до определенной температуры. При резке неметаллической арматуры в воздух попадает большое количество микроскопических частиц стекловолокна. Попадая в дыхательные пути или глаза они могут стать причиной микроскопических травм. В отличие от теплопроводности, низкая термостойкость отрицательно сказывается на на прочности в экстремальных случаях. При сильном нагреве и пожаре бетонная конструкция, армированная композитными стержнями, разрушается. Повышенная гибкость материала может быть как плюсом, так и минусом. Ранее отмечалось, что гибкий каркас целесообразен в сейсмоактивных зонах. Но есть и участки армирования, где излишняя гибкость недопустима.Как видно, пластиковая арматура имеет как важные преимущества, так и определенные недостатки.
Видео по теме
Прежде чем определиться с целесообразности использования подходящей арматуры для строительства, взвесьте все за и против. Так, для армирования плит перекрытия, несущих балок, колонн и ребер жесткости композитная арматура подойдет в меньшей степени чем металлическая. В менее ответственных и нагруженных конструкциях композитный прут можно использовать без сомнения.