Kompozit fiberglas takviye. Fiberglas takviyesi: kompozit cam takviyesinin özellikleri ve uygulaması Plastik takviyenin çapı

Nispeten yakın zamanda iç piyasada ortaya çıkan fiberglas takviyesi, geleneksel metal çubuklara değerli bir alternatif haline geldi. Bu malzeme olarak da adlandırılan cam takviyesi, onu benzer amaçlı diğer ürünlerden ayıran birçok benzersiz özelliğe sahiptir. Bu arada seçiminize çok dikkatli yaklaşmalısınız.

Fiberglas takviyesi nedir

Fiberglas takviyesi, tasarım özelliklerini anlarsanız, yüzeyine bir fiberglas sargısının uygulandığı metalik olmayan bir çubuktur. Kompozit malzemelerden yapılmış takviyenin spiral profilinin çapı 4-18 mm aralığında değişebilir. Bu tür bir donatının çubuk çapı 10 mm'yi geçmezse müşteriye kangal halinde, aşarsa uzunluğu 12 metreye kadar ulaşabilen çubuklar halinde satılır.

Kompozit takviyenin üretimi için çeşitli tiplerde takviye dolgu maddeleri kullanılabilir, buna bağlı olarak birkaç kategoriye ayrılır:

• ASK – fiberglas bazlı ürünler;
• AUK – karbon kompozit takviye ürünleri;
• ACC – kombine kompozit malzemelerden yapılmış takviye.

İç pazarda fiberglas takviyesi en yaygın olanıdır.

Yapının özellikleri

Fiberglas takviyesi sadece kompozit malzemeden yapılmış bir çubuk değildir. İki ana bölümden oluşur.

• İç çubuk, bir polimer reçine kullanılarak birbirine bağlanan paralel cam elyaf elyaflarından oluşur. Bazı üreticiler, iç gövdenin lifleri birbirine paralel olmayan, ancak bir helezon şeklinde kıvrılmış olan takviye üretirler. Dayanım özelliklerini oluşturan cam elyaf takviyesinin iç çubuğu olduğuna dikkat edilmelidir.
• Fiberglastan yapılmış bir takviye çubuğunun dış tabakası, bir kompozit malzemenin elyaflarının çift yönlü sarılması şeklinde veya ince aşındırıcı tozun püskürtülmesi şeklinde yapılabilir.

Teknik ve mukavemet özelliklerini büyük ölçüde belirleyen cam elyaf takviye çubuklarının tasarımı, üreticilerin hayal gücüne ve bu malzeme için kullandıkları üretim teknolojilerine bağlıdır.

Temel özellikler

Yetkili kuruluşlar tarafından yürütülen çok sayıda çalışmanın sonuçlarına göre fiberglas takviyesi, onu benzer amaçlı diğer malzemelerden olumlu bir şekilde ayıran bir takım özelliklere sahiptir.

• Fiberglas takviye çubukları, benzer metal ürünlerin ağırlığından 9 kat daha az olan düşük bir ağırlığa sahiptir.
• Fiberglas takviyesi, metal ürünlerden farklı olarak korozyona karşı çok dayanıklıdır ve asidik, alkali ve tuzlu ortamlara mükemmel şekilde dayanır. Bu tür bir takviyenin korozyon direncini çelik ürünlerin benzer özellikleriyle karşılaştırırsak 10 kat daha yüksektir.
• Fiberglas takviyenin ısıyı iletme özelliği, metal ürünlere göre önemli ölçüde daha düşüktür, bu da kullanımı sırasında soğuk köprülerin oluşma riskini en aza indirir.
• Cam elyaf takviyesinin taşınmasının çok daha kolay olması ve kullanım ömrünün metale göre çok daha uzun olması nedeniyle kullanımı finansal açıdan daha karlı olmaktadır.
• Fiberglas takviyesi, elektrik akımını iletmeyen ve elektromanyetik dalgalara karşı kesinlikle şeffaf olan dielektrik bir malzemedir.
• Takviye yapıları oluşturmak için bu tür malzemelerin kullanılması metal çubuklardan çok daha basittir, metal kesmek için kaynak ekipmanı veya teknik cihazların kullanılmasına gerek yoktur.

İnkar edilemez avantajları sayesinde, iç pazarda nispeten yakın zamanda ortaya çıkan fiberglas takviyesi, hem büyük inşaat organizasyonları hem de özel geliştiriciler arasında şimdiden yüksek bir popülerlik kazanmıştır. Bununla birlikte, bu tür bağlantı parçalarının bir takım dezavantajları da vardır; bunlardan en önemlileri şunlardır:

• oldukça düşük elastik modül;
• çok yüksek termal stabilite değil.

Fiberglas takviyesinin düşük elastiklik modülü, temeli güçlendirmek için çerçevelerin imalatında bir artıdır, ancak döşeme levhalarını güçlendirmek için kullanıldığında büyük bir dezavantajdır. Bu gibi durumlarda bu özel takviyeye yönelmek gerekiyorsa, öncelikle dikkatli hesaplamalar yapmak gerekir.

Fiberglas takviyesinin düşük termal stabilitesi, kullanımını sınırlayan daha ciddi bir dezavantajdır. Bu tür bir takviyenin kendi kendine sönen malzemeler kategorisine ait olmasına ve beton yapılarda kullanıldığında yangının yayılmasına neden olma yeteneğine sahip olmamasına rağmen, yüksek sıcaklıklarda mukavemet özelliklerini kaybeder. Bu nedenle bu tür bir takviye ancak işletme sırasında yüksek sıcaklıklara maruz kalmayan yapıları güçlendirmek için kullanılabilir.

Fiberglastan yapılan takviyenin bir diğer önemli dezavantajı, zamanla mukavemet özelliklerini kaybetmesidir. Alkali ortamlara maruz kalması durumunda bu süreç önemli ölçüde hızlanır. Bu arada, nadir toprak metallerinin eklenmesiyle yapılan cam elyaf takviyesi kullanıldığında bu dezavantaj önlenebilir.

Cam elyaf takviyesi nasıl ve neyden yapılır?

Pek çok kişi fiberglas takviyesine yalnızca internetteki fotoğraflardan değil, aynı zamanda inşaattaki pratik kullanımdan da aşinadır, ancak çok az kişi bunun nasıl üretildiğini biliyor. Videoda izlenmesi çok ilginç olan fiberglas takviye çubuklarının üretimine yönelik teknolojik sürecin otomatikleştirilmesi kolaydır ve hem büyük hem de küçük üretim işletmeleri bazında uygulanabilir.

Böyle bir yapı malzemesi üretmek için öncelikle alüminoborsilikat cam olan hammaddenin hazırlanması gerekir. Hammaddeye gerekli süneklik derecesini kazandırmak için özel fırınlarda eritilir ve elde edilen kütleden 10-20 mikron kalınlığında iplikler çekilir. Ortaya çıkan ipliklerin kalınlığı o kadar küçüktür ki, bunları bir fotoğraf veya videoda çekerseniz, ortaya çıkan görüntüyü büyütmeden göremezsiniz. Cam elyaflara özel bir cihaz kullanılarak yağ içeren bir bileşim uygulanır. Daha sonra cam fitili adı verilen demetler halinde oluşturulurlar. Fiberglas takviyesinin temeli olan ve büyük ölçüde teknik ve mukavemet özelliklerini oluşturan, birçok ince iplikten bir araya getirilen bu demetlerdir.

Fiberglas şeritler hazırlandıktan sonra üretim hattına beslenir ve burada çeşitli çaplarda ve farklı uzunluklarda takviye çubuklarına dönüştürülür. İnternetteki çok sayıda videodan görülebilecek ileri teknolojik süreç aşağıdaki gibidir.

• Özel ekipman (cağlık) aracılığıyla iplikler, aynı anda iki görevi yerine getiren bir gerdirme cihazına beslenir: cam ipliklerdeki mevcut gerilimi eşitler, bunları belirli bir sıraya göre düzenler ve gelecekteki takviye çubuğunu oluşturur.
• Yüzeyine daha önce yağ içeren bir bileşimin uygulandığı iplik demetlerine sıcak hava püskürtülür, bu sadece onları kurutmak için değil, aynı zamanda hafif ısıtma için de gereklidir.
• İstenilen sıcaklığa ısıtılan iplik demetleri özel banyolara indirilir, burada bir bağlayıcı ile emprenye edilir ve ayrıca belirli bir sıcaklığa kadar ısıtılır.
• Daha sonra iplik demetleri, gerekli çaptaki takviye çubuğunun nihai oluşumunun gerçekleştirildiği bir mekanizmadan geçirilir.
• Takviye pürüzsüz değil, kabartma profilli üretiliyorsa, kalibrasyon mekanizmasından çıktıktan hemen sonra cam elyaf demetleri ana çubuğa sarılır.
• Bağlayıcı reçinelerin polimerizasyon sürecini hızlandırmak için, bitmiş takviye çubuğu bir tünel fırına beslenir ve girmeden önce, sarılmadan yapılan çubuklara ince bir kum tabakası uygulanır.
• Fırından çıktıktan sonra, fiberglas takviyesi neredeyse hazır olduğunda, çubuklar akan su ile soğutulur ve kesilmek üzere veya bunları bobinlere sarmak için bir mekanizmaya gönderilir.

Bu nedenle, cam elyaf takviye üretiminin teknolojik süreci, bireysel aşamalarının fotoğraflarından veya videolarından bile anlaşılabileceği kadar karmaşık değildir. Bu arada böyle bir süreç, özel ekipman kullanımını ve tüm rejimlere sıkı sıkıya bağlı kalmayı gerektirir.

Aşağıdaki videoda TLKA-2 üretim hattının çalışma örneğini kullanarak kompozit cam takviyesinin üretim sürecini daha net bir şekilde tanıyabilirsiniz.

Parametreler – ağırlık, çap, sarım adımı

Cam elyafının kullanıldığı imalat için bağlantı parçaları, uygulama kapsamını belirleyen bir dizi parametre ile karakterize edilir. En önemlileri şunları içerir:

• bir doğrusal metrelik takviye çubuğunun ağırlığı;
• kabartma profili olan ürünler için - yüzeylerindeki cam elyaf demetlerini sarma aralığı;
• takviye çubuğunun çapı.

Günümüzde kabartma profilli takviye esas olarak 15 mm sarım adımıyla üretilmektedir.

Takviye çubuğunun dış çapı, bu tür ürünlerin üretimine ilişkin Teknik Koşullara uygun olarak ürüne atanan bir sayı ile karakterize edilir. Teknik şartnamelere uygun olarak cam elyaf takviye çubukları günümüzde aşağıdaki numaralarda üretilmektedir: 4; 5; 5.5; 6; 7; 8; 10; 12; 14; 16; 18. Modern piyasada bulunan fiberglas takviye çubuklarının doğrusal metre ağırlığı 0,02-0,42 kg arasında değişmektedir.

Fiberglas takviye çeşitleri ve uygulama alanları

Üretiminde cam elyafının kullanıldığı bağlantı parçaları, yalnızca çap ve profil şekli (pürüzsüz ve oluklu) değil aynı zamanda kullanım alanı açısından da farklılık gösteren birçok çeşide sahiptir. Böylece uzmanlar fiberglas takviyesini ayırt ediyor:

• çalışma;
• kurulum odası;
• dağıtım;
• Beton yapıların güçlendirilmesi için özel olarak tasarlanmıştır.

Çözülen görevlere bağlı olarak, bu tür bağlantı parçaları şu şekilde kullanılabilir:

• parça çubuklar;
• takviye ağının elemanları;
• çeşitli tasarım ve boyutlarda takviye çerçeveleri.

Fiberglastan yapılmış takviyenin yakın zamanda iç piyasada ortaya çıkmasına rağmen, işletmeler, inşaat şirketleri ve bireyler bunu çeşitli sorunları çözmek için zaten oldukça aktif olarak kullanıyorlar. Bu nedenle inşaatta cam elyaf takviyesinin kullanımı popülerlik kazanmaktadır. Temelleri ve diğer beton yapıları (drenaj kuyuları, duvarlar vb.) güçlendirmek için kullanılır ve tuğla ve blok malzemelerden yapılmış duvarları güçlendirmek için kullanılır. Fiberglas takviyesinin teknik özellikleri, yol yapımında başarıyla kullanılmasına izin verir: yol yüzeylerinin güçlendirilmesi, setlerin ve zayıf temellerin güçlendirilmesi, monolitik beton temellerin oluşturulması.

Kendi arsalarında veya kır evlerinde bağımsız olarak inşaat yapan kişiler de bu malzemenin avantajlarını takdir etmeyi başardılar. İlginç bir deneyim, kulübelerde ve özel evlerin bahçelerinde cam elyaf takviyesinin sera inşaatı için yay olarak kullanılmasıdır. İnternette korozyona maruz kalmayan, kurulumu kolay ve sökülmesi kolay olan bu kadar temiz ve güvenilir yapıların birçok fotoğrafını bulabilirsiniz.

Bu tür malzemeleri kullanmanın (özellikle bireyler için) en büyük avantajı taşıma kolaylığıdır. Kompakt bir bobine sarılmış fiberglas takviye, metal ürünler için söylenemeyen bir binek otomobilde bile taşınabilir.

Hangisi daha iyi - fiberglas mı çelik mi?

Hangi takviyenin kullanılmasının daha iyi olduğu sorusunu cevaplamak için - çelik veya cam elyafı - bu malzemelerin ana parametrelerini karşılaştırmalısınız.

• Çelikten yapılmış takviye çubukları hem esnekliğe hem de plastisiteye sahipse, cam elyaf ürünler yalnızca esnekliğe sahiptir.
• Çekme mukavemeti açısından, fiberglas ürünler metal olanlardan önemli ölçüde üstündür: sırasıyla 1300 ve 390 MPa.
• Cam elyafı aynı zamanda termal iletkenlik açısından da daha çok tercih edilir: çelik için 46'ya karşı 0,35 W/m*C0.
• Çelik takviye çubuklarının yoğunluğu 7850 kg/m3, cam elyafının yoğunluğu ise 1900 kg/m3'tür.
• Fiberglas ürünler, çelik takviye çubuklarının aksine olağanüstü korozyon direncine sahiptir.
• Fiberglas bir dielektrik malzemedir, bu nedenle ondan yapılan ürünler elektrik akımını iletmez ve elektromanyetik dalgalara karşı kesinlikle şeffaftır; bu, özellikle belirli amaçlara yönelik yapılar (laboratuvarlar, araştırma merkezleri vb.) inşa edilirken önemlidir.

Bu arada, fiberglas ürünler bükme konusunda iyi çalışmaz, bu da zemin döşemelerinin ve diğer ağır yüklü beton yapıların güçlendirilmesinde kullanımlarını sınırlar. Kompozit malzemelerden yapılmış takviye çubuklarını kullanmanın ekonomik fizibilitesi aynı zamanda tam olarak ihtiyacınız olan miktarı satın alabilmeniz gerçeğinde yatmaktadır, bu da bunların kullanımını neredeyse israfsız hale getirmektedir.

Yukarıdakilerin hepsini özetleyelim. Kompozit takviyenin tüm benzersiz özellikleri dikkate alınsa bile, çok dikkatli ve yalnızca bu malzemenin en iyi performansı gösterdiği alanlarda kullanılmalıdır. Operasyon sırasında tahribatına neden olabilecek çok ciddi yüklere maruz kalacak olan beton yapıların güçlendirilmesi için bu tür bir takviyenin kullanılması istenmez. Diğer tüm durumlarda, cam elyaf takviyesinin ve diğer kompozit malzemelerin kullanılmasının etkinliği kanıtlanmıştır.

Nispeten yakın zamanda inşaat piyasasında ortaya çıkan, tüketicinin bilmesi gereken hem avantajları hem de dezavantajları vardır. Üreticilerin bu ürünün metal bağlantı parçalarının tamamen yerine geçtiğine dair güvencelerine rağmen, kullanımının her durumda haklı olduğu düşünülemez.

Fiberglas takviyesi nedir

Kompozit takviye olarak adlandırılan, etrafına bir karbon fiber ipliğin sarıldığı, yalnızca böyle bir ürünün yapısını güçlendirmeye değil, aynı zamanda beton harcına güvenilir bir şekilde yapışmasını sağlamaya da hizmet eden bir cam elyaf çubuktur. Bu tip bağlantı parçalarının hem artıları hem de eksileri vardır ve kullanımına çok dikkatli yaklaşılmalıdır.

Plastik kelepçeler, karbon fiber takviye çubuklarının birbirine sabitlenmesi için eleman görevi görür. Uygun bir şekilde, bu tür bağlantı parçalarının elemanlarının bağlanması, hiç şüphesiz büyük bir artı olan kaynak kullanımını gerektirmez.

Fiberglas takviyesi kullanmanın fizibilitesini değerlendirirken, bireysel durumlarda kullanımının tüm artılarını ve eksilerini dikkate almak gerekir. Bu yaklaşım, bina yapılarını çeşitli amaçlarla güçlendirmenin bir yolu olarak bu malzemenin yüksek verimliliğini sağlayacaktır.

Cam elyaf takviyesinin özelliklerini dikkate almazsanız ve bunları metalden yapılmış benzer ürünlerin parametreleriyle karşılaştırmazsanız, gelecekteki bina yapısına veya kaplama elemanlarına ciddi zarar verebilirsiniz. Bu nedenle beton yapıları güçlendirmek için elemanları seçmeye başlamadan önce, hangi durumlarda belirli ürünlerin kullanımının daha uygun olduğunu anlamalısınız.

Ana avantajlar

Karbon fiber takviyesinin avantajları arasında aşağıdakileri vurgulamakta fayda var.

• Fiberglas takviyesinin önemli bir avantajı, düşük özgül ağırlığıdır; bu, hücresel betondan ve diğer bazı yapı malzemelerinden yapılmış hafif yapıların güçlendirilmesi için kullanılmasını mümkün kılar. Bu, onun yardımıyla güçlendirilmiş yapıların ağırlığını önemli ölçüde azaltmanıza olanak tanır. Bu arada, cam elyaf takviyesi kullanıldığında geleneksel bir beton yapının ağırlığı, yapı malzemesinin kendisi etkileyici bir kütleye sahip olduğundan biraz azalacaktır.
• Düşük ısı iletkenliği aynı zamanda cam elyaf takviyesinin bir avantajıdır. Beton yapılarda bu tür bir takviye kullanıldığında, soğuk köprüler oluşmaz (bu, metal takviye elemanları hakkında söylenemez), bu da ısı yalıtım parametrelerini önemli ölçüde artırır.
• Fiberglas takviyesinin yüksek esnekliği, müşteriye tek tek çubuklar halinde kesilmek yerine bobinler halinde gönderilmesine olanak tanır. Kompakt ambalaj şekli sayesinde herhangi bir binek otomobilin bagajını kullanabileceğiniz bu tür takviyelerin taşınması çok daha kolaydır ve bu da malzemenin şantiyeye teslim maliyetini ciddi şekilde azaltır. Kesilmiş çubuklar olarak değil, kangallar halinde sevk edilen takviye elemanlarının kullanılması, bindirme sayısını azaltarak malzeme maliyetlerinin düşürülmesini de mümkün kılar. Bunun hem gelecekteki beton yapının mukavemet özellikleri hem de inşaat işleri yapılırken özellikle önemli olan maliyeti üzerinde olumlu bir etkisi vardır.
• Fiberglas takviyesinin beton yapı içindeki dayanıklılığı gibi avantajı oldukça tartışmalı kabul ediliyor. Yalıtılmış durumda olan metal bağlantı parçaları da dış etkenlerin olumsuz etkisine maruz kalmaz, bu da kullanımının dayanıklılığını sağlar.
• Karbon fiber takviyesinin dielektrik bir malzeme olması bu malzemeden yapılan ürünlerin bir avantajıdır. Elektriksel olarak iletken metal bağlantı parçaları korozyona karşı daha hassastır ve bu da dayanıklılığını olumsuz yönde etkiler.
• Metal takviye elemanlarıyla karşılaştırıldığında fiberglas ürünler kimyasal olarak aktif ortamlara maruz kalmaz. Fiberglas takviyesinin bu avantajı, betona çeşitli tuz çözeltilerinin eklendiği ve sertleşme sürecini hızlandıran kış aylarında binaların inşası durumunda özellikle önemlidir.
• Dielektrik olan karbon fiber takviyesi, metal çubukların aksine bina içinde radyo paraziti yaratmaz. Bu avantaj, beton yapıda çok sayıda takviye elemanı bulunduğunda önemlidir. Aksi halde kompozit takviye kullanılması bir dezavantaj olmayacak ancak o kadar da anlamlı olmayacaktır.

Fiberglas takviyesinin potansiyel tüketicilerin de bilmesi gereken dezavantajları da vardır.

Ana dezavantajlar

Fiberglas takviyesinin dezavantajları aşağıdaki özellikleriyle ilişkilidir.

• Fiberglas takviyesinin dezavantajları arasında özellikle yüksek sıcaklıklara dayanamaması yer alır. Aynı zamanda betonun içine yerleştirilmiş bir donatı kafesinin 200 dereceye kadar ısıtılabileceği bir durumu hayal etmek zordur.
• Oldukça yüksek maliyet, beton yapıların güçlendirilmesi için metal ürünlere kıyasla daha küçük çaplı cam elyaf takviyesinin kullanılmasının mümkün olduğu göz önüne alındığında bir dezavantajdır.
• Karbon fiber takviyesi iyi bükülmez. Bu dezavantaj, beton yapılar için takviye çerçevelerinin oluşturulmasında kullanımını sınırlar. Bu arada, takviye çerçevesinin bükülmüş bölümleri çelik elemanlardan yapılabilir ve daha sonra fiberglas çubuklar kullanılarak uzatılabilir.
• Fiberglastan yapılan takviye, beton yapılar için çok kritik olan kırılma yüklerine iyi dayanamaz. Buna göre, takviye çerçeveleri, kompozit malzemelerden yapılmış takviyenin övünemeyeceği bu tür yüklere başarılı bir şekilde dayanmalıdır.
• Metal takviye çerçevelerinin aksine, fiberglas ürünler daha az sertliğe sahiptir. Bu dezavantaj nedeniyle, araba mikseri kullanılarak dökülürken oluşan titreşim yüklerine tolerans göstermezler. Bu tekniği kullanırken, takviye çerçevesi, elemanlarının mekansal konumunun kırılmasına ve bozulmasına neden olabilecek önemli mekanik yüklere maruz kalır, bu nedenle bu tür beton yapıların sertliğine oldukça yüksek talepler getirilir.

Fiberglas takviyesinin avantajları ve dezavantajları göz önüne alındığında, metalden ne kadar daha iyi veya daha kötü yapıldığını söylemek zordur. Her durumda, bu malzemenin seçimine, gerçekten amaçlandığı sorunları çözmek için kullanılarak çok makul bir şekilde yaklaşılmalıdır.

Cam elyaf takviyesinin uygulama alanları

Montaj kurallarını ilgili videolardan öğrenmesi kolay olan kompozit malzemelerden yapılmış takviye hem sermaye hem de özel inşaatlarda kullanılmaktadır. Sermaye inşaatı, belirli yapı malzemelerinin kullanılmasının nüanslarını ve dezavantajlarını iyi bilen kalifiye uzmanlar tarafından gerçekleştirildiğinden, bu malzemenin özel alçak binaların yapımında kullanılmasının özellikleri üzerinde duracağız.

• Kompozit malzemelerden yapılan takviye, aşağıdaki temel yapı türlerini güçlendirmek için başarıyla kullanılır: yüksekliği toprağın donma derinliğinden daha büyük olan şerit ve döşeme. Temelleri güçlendirmek için karbon fiber takviyesinin kullanılması, yalnızca yapının iyi toprak üzerine inşa edildiği, beton temellerin fiberglas elemanların dayanamayacağı kırılma yüklerine maruz kalmayacağı durumlarda tavsiye edilir.
• Cam elyaf takviyesi kullanarak, duvarları tuğla, gaz silikat ve diğer bloklardan yapılmış duvarları güçlendirirler. Duvarların bağlantı elemanı olarak kompozit takviyenin, onu yalnızca taşıyıcı yapıların duvarlarını güçlendirmek için değil, aynı zamanda bakan bölmelerle bağlantılarını sağlamak için kullanan özel geliştiriciler arasında çok popüler olduğu unutulmamalıdır.
• Bu malzeme aynı zamanda çok katmanlı panellerin elemanlarını bağlamak için de aktif olarak kullanılır. İkincisinin yapısı, fiberglas takviye kullanılarak birbirine bağlanan bir yalıtım tabakası ve beton elemanlar içerir.
• Söz konusu donatı tipinin korozyona yatkınlık gibi bir dezavantajı olmaması nedeniyle sıklıkla çeşitli hidrolik yapıların (örneğin barajlar ve havuzlar) güçlendirilmesinde kullanılmaktadır.
• Lamine ahşap kirişlerin sertliğinin etkili bir şekilde arttırılmasının gerekli olduğu durumlarda, cam elyaf takviyesiyle de güçlendirilirler.
• Bu malzeme aynı zamanda yol yapımında da kullanılır: Çalışması sırasında artan yüklere maruz kalan asfalt tabakasını güçlendirmek için kullanılır.

Yukarıdakilerin hepsini özetleyerek, üretici tarafından belirtilen dezavantajlarını ve ilgili sınırlamaları dikkate alırsak, cam elyaf takviyesinin oldukça etkili bir şekilde kullanılabileceğine dikkat edilmelidir.

Fiberglas takviyesi metal muadillerinin yerini alabilir mi?

Kompozit malzemelerden yapılan takviyenin inşaat piyasasında oldukça yeni bir malzeme olmasına rağmen, kullanımıyla ilgili birçok öneri (ve hatta video) zaten bulabilirsiniz. Bu önerileri göz önünde bulundurarak, tuğla ve yapı taşlarından yapılmış duvarları güçlendirmek ve taşıyıcı duvarları iç bölmelere bağlamak için cam elyaf takviyesi kullanmanın en iyisi olduğu sonucuna varabiliriz.

Kompozit takviyenin çelikle değiştirilmesi konusunda hala tartışmalar olmasına rağmen çoğunluk kompozit takviyeyi tercih ediyor. Ve boşuna değil çünkü inkar edilemez avantajları var. Montaj ve taşıma kolaylığı, korozyon direnci ve düşük ısı iletkenliği, metal bağlantı parçalarının kompozit bağlantı parçalarıyla değiştirilmesinde neredeyse %60 maliyet tasarrufu sağlar. Güçlendirme kompozit takviye Düzenleyici ve teknik belgelere uygun olarak üretilmiştir.

Kompozit takviye üretimi "Armplast"

Armplast tesisi bağımsız olarak metalik olmayan kompozit polimer takviyesi üretiyor. Bunu çeşitli tasarım ve türlerde üretiyoruz - fiberglas, bazalt-plastik ve cam-bazalt.

Fiberglas takviyesi cam fitilinden yapılır ve periyodik profil olarak bazalt takviye ipliğine sahip bir fiberglas çubuktan oluşur.

Bazalt fitilinden kompozit ve bazalt takviyesi yapılır. Kompozit cam elyaf takviyesi ise periyodik profilli klasik cam elyaf takviyesi, kum kaplamalı cam elyaf takviyesi ve kum kaplamalı ve periyodik profilli olarak ikiye ayrılır. Bu tür kompozit takviyelerde betona daha iyi yapışma sağlamak için kumlama ve periyodik profil kullanılır. 12 mm'nin üzerindeki çaplar müşteriyle anlaşılan uzunluktaki çubuklarda, 12 mm'nin altındaki çaplar ise rulo halinde üretilir.

Metalik olmayan kompozit takviye, nervürlü yüzeye sahip cam elyaf çubuklar şeklinde bir takviye maddesidir. Profilde bu tür bir takviye spiral bir şekle sahiptir ve çapı 4 ila 18 milimetre arasında değişebilir. Bu yapı malzemesinin uzunluğu 12 metreye ulaşabilir.

Polimer çubukların görünümü.

Fiberglas takviyesi, pazara kitlesel olarak sunulmadan önce birçok ciddi testten geçmiştir. Sonuç olarak, bu tür çalışmalar bu yapı malzemesinin aşağıdaki gibi bir takım avantajlara sahip olduğunu ortaya koymuştur:

• Klasik metal takviyenin ağırlığından 9 kat daha düşük olan düşük ağırlık;
• Korozyona ve asitlere karşı yüksek direnç;
• Enerji verimliliği açısından mükemmel performans;
• Uygun maliyetli teslimat;
• Elektromanyetik ve radyo etkilerine karşı eylemsizlik;
• Fiberglas takviyesi dielektrik olarak sınıflandırılır.

Elbette bu yapı malzemesinin avantajlarının yanı sıra bazı dezavantajları da vardır. Bu tür eksiklikler kritik olarak değerlendirilemez, ancak belirli bina türlerinin inşasında bunların dikkate alınması önemlidir.

Kompozit takviyenin dezavantajları:

• Düşük esneklik;
• Düşük ısı direnci parametreleri.

Üstelik malzemenin bu tür eksiklikleri, yol yapımında ve bina temellerinde kullanımını hiçbir şekilde etkilememektedir.

Bu teknolojinin temel inşaatında kullanılması (avantajları, dezavantajları, uygulama yöntemi)

Temel atma sürecinde metal takviyeyle aynı şekilde kompozit takviye kullanılır. İlk aşamada, gelecekteki vakfın çerçevesi bu malzemeden monte edilir ve daha sonra özel bağlarla sabitlenir.

Fiberglas takviye üreticilerinin kendileri, belirli temel türleri için kullanımına herhangi bir kısıtlama getirmemektedir. Başka bir deyişle, bu tür malzemeler herhangi bir alçak binanın inşasında serbestçe kullanılabilir.

Minimum tahminlere göre, bu tür polimer elemanların hizmet ömrü en az 80 yıldır. Bu yapı malzemesinin geleneksel metal çubuklardan biraz daha pahalı olduğunu, çok daha düşük ağırlığı nedeniyle teslimat sırasında belirli fonlardan tasarruf edilebileceğini belirtmekte fayda var.

Çeşitli inşaat yöntemleri ve koşulları vardır. Şantiye, agresif bir ortamda metal parçaların sürekli varlığını içeriyorsa, kompozit takviyenin kullanılması mantıklıdır.

Plastik takviyenin doğru seçimi ile metal ile aynı mukavemeti sağlayacaktır.

Beton dökmeden önce çubuklar.

Ana kullanım alanları

Kompozit takviyenin iki ana üretim şekli vardır:

• Sabitleme kalitesini artırmak için cam spiralle desteklenen pürüzsüz plastik çubuklar;
• Bağlantı parçaları, metalin yapısını tekrarlayan tanıdık bir şekle sahiptir.

Uzmanların çoğu ikinci türü tercih etmeyi tavsiye ediyor.

Cam elyaf takviyesinin ana uygulama alanı alçak binaların temellerinin inşasıdır. Bir temel inşa ederken, her durumda belirli bir çaptaki takviye kullanılır.

Ek olarak, bu tür malzemeler genellikle tuğlaları bağlamak için kullanılır. Bu durumda soğuk köprülerin oluşması önlenebilir ve bu da binanın genel verimliliğini artırır.

İnşaatçıların görüşü

Artık inşaatçılar ve büyük geliştiriciler arasında kompozit güçlendirmenin yaygınlaşmasına yönelik istikrarlı bir eğilim var. Çoğu durumda bu materyal hakkında olumlu görüşler bulabilirsiniz. Uzmanlar, bu tür çubukların inşaat çalışmaları sırasında neredeyse atıksız olduğunu belirtiyor. Bir diğer önemli faktör ise kullanım kolaylığıdır.

Uzmanların çoğu, belirli inşaat alanlarında bu tür malzemelerin metal takviye çubuklarına göre önemli avantajlara sahip olduğu konusunda hemfikirdir. Bu plastik çubukların temel avantajı, bunları neredeyse her uzunlukta kullanabilmeleridir.

Köprü tabliyelerinin güçlendirilmesi için kompozit malzemelerin kullanılması

Kompozit takviyenin yüksek mukavemet ve güvenilirlik parametrelerini doğrulayan ana faktörlerden biri, sürekli ağır yüklere (köprüler, sahil şeridi yapıları, yollar) dayanabilen inşaat alanlarında yaygın kullanımıdır.

Bunun nedeni, bu tür malzemenin dünyanın sismolojik aktivitesine karşı mükemmel direnç parametrelerine sahip olmasıdır. Fiberglas takviyenin 10 büyüklüğündeki bir deprem sırasında bile temel teknik özelliklerini kaybetmediği deneysel olarak kanıtlanmıştır, bu da onu beton köprü tabliyelerinin güçlendirilmesi için en iyi seçim haline getirmektedir.

Ayrıca plastiğin metalden farklı olarak korozyona uğramadığını da belirtmek gerekir ki bu da sürekli su ve nemli ortamla temas halinde olan köprülerin yapımında önemli bir faktördür.

Polimer ve metal takviye çubuklarının özelliklerindeki farklılıklar

Plastik takviye çubuklarının ana rakibi, beton levhalarda ve zeminlerde kullanılan geleneksel metal takviyedir. Genel olarak bu iki yapı malzemesi birbirine çok benzer. Aynı zamanda, bazı açılardan cam elyaf takviyesi, metal takviye ekipmanına göre gözle görülür derecede daha etkileyici bir performans sergiliyor. Bu gibi durumlarda, metal ve polimer takviyesinin teknik özelliklerinin küçük bir karşılaştırmasını yapmakta fayda var:

• Deformasyon göstergeleri. Çelik çubuklar elastoplastik bir malzemedir, kompozit takviye ise ideal elastik yapı malzemesidir;
• Nihai gücün göstergeleri. Metal aşağıdaki parametreleri sergiler: 390 MPa ve fiberglas 1300 MPa;
• Isı iletkenlik katsayısının boyutu. Metal için bu parametre 46 W/mOS ve kompozit için 0,35 W/mOS'tur;
• Yapısal yoğunluk göstergeleri. Çelik için bu parametre 7850 kg/m3, fiberglas için ise 1900 kg/m3'tür;
• Isı iletkenlik parametreleri. Çelik yapıların aksine fiberglas ısıyı hiç iletmez;
• Korozyon direnci. Fiberglas takviyesi kesinlikle paslanmaz. Aynı zamanda çelik nispeten çabuk paslanan bir malzemedir;
• Ürünün elektriksel iletkenliği. Kompozit takviye edici yapı malzemesi esasen bir dielektriktir. Aynı zamanda metal bağlantı parçalarının dezavantajlarından biri de elektrik akımını iletebilme özelliğidir.

Metal ve kompozit çubuklar arasındaki dış farklar.

Fiberglas takviye malzemesinin fiziksel parametreleri

Günümüzün gereksinimlerine göre kompozit çubukların üç ana fiziksel parametre ile karakterize edilmesi gerekmektedir:

• Elementlerin kütlesi;
• Sarma mesafesi;
• Dış ve iç çap.

Her bir profil numarasının kendi fiziksel göstergeleri vardır. Tek sabit parametre 15 milimetreye eşit olan sarma mesafesidir. Mevcut spesifikasyonlar, profil boyutunda farklılık gösteren kompozit çubukların aşağıdaki dijital gösterimlere sahip olduğunu düzenlemektedir: 4, 5, 5,5, 6, 7, 8, 10, 12, 14, 16 ve 18. Bu dijital değerler, dış çap parametrelerine karşılık gelir . Takviye çubuklarının kütlesi 0,02 ila 0,42 kg/1 koşu metre arasında değişebilir.

Kompozit takviye malzemelerine sahip yapıların inşası için hesaplama prosedürü

Kompozit takviyenin kullanıldığı yapıların hesaplanması süreci, D12 mm çelik takviye kullanılarak bir kirişin çalışmasının hesaplanması örneği ile gösterilebilir.

12 milimetre çapa sahip olan bu tür takviye çubukları A500C aşağıdaki özelliklere sahiptir:

• Elastik modül değeri 200 GPa'dır;
• Standart direnç göstergeleri 500 MPa'dır ve bu çubukların imalatında kullanılan çeliğin akışkanlık parametrelerinden biraz daha azdır.

Bu verilere dayanarak çubuk üzerindeki tahmini maksimum yük 4,5 tondur. Böyle bir yük ile donatının çekme parametreleri 2,5 mm/m'ye ulaşacaktır.

Fiberglas takviyesiyle birlikte gelen belgelerde her zaman çelik takviye çubuklarına uygunluğunu gösteren bir işaret bulunur.

Bu nedenle, 12 mm çapındaki A500C çeliğinin parametrelerine uymak için cam elyaf takviyesinin 10 mm çapında olması gerekir.

Yani plastik çubuklarla binaların hesaplanması işlemi çelik çubuklarla yapılan hesaplamalara tamamen benzer, tek fark yazışma tablosu kullanılmasıdır.

Kompozit donatı nasıl üretilir?

Kompozit takviyenin tamamı 4 ila 32 milimetre kalınlığında çubuk formatında üretilmektedir. Bu tür yapı malzemeleri hem çubuk şeklinde hem de uzunluğu 100 metreden fazla olan kangallar halinde satılabilmektedir.

İki ana tip plastik takviye çubuğu vardır:

• Spiral sarım kullanılarak elde edilen periyodik;
• Yapışma kalitesini artırmak için pürüzsüz, üzerine kuvars kumu serpilir.

Bağlantı tekniği

Kompozit yapı malzemelerinin ek avantajlarından biri de kaynak ihtiyacının olmamasıdır. Tüm çubuklar, yapıştırma teknolojisi kullanılarak tek bir çerçeve halinde oluşturulur.

İnşaat uygulamalarında sıklıkla özel bağlama teli kullanılır, daha az sıklıkla plastik bağlar kullanılır.

Bağ telini kullanmanın aşağıdaki yolları vardır:

• Özel bir otomatik tabanca kullanarak;
• Bir inşaat tığ işi kancası kullanarak;
• Mekanize inşaat tığ işi kancasının kullanımı.

Son iki seçenek en çok inşaatta kullanılır. Bunun nedeni onların mevcudiyetidir, çünkü herkes bağlama için özel bir otomatik silah satın almaya gücü yetmez.

Plastik bağlar kullanarak bağlantı.

Plastik bağlantı parçalarının çapı

Bazı tasarım özellikleri nedeniyle, cam elyaf takviyesinin çapını karakterize eden çeşitli parametreler vardır:

• Kompozit çubuğun dış çapının boyutu, profil boyunca çıkıntı yapan nervürlerin konumuna göre belirlenir;
• İç çap özellikle çubuğun kendisini ifade eder;
• Nominal çap, belirli bir profilin dijital gösterimini ifade eder.

Bütün bu parametreler birbiriyle örtüşmüyor. Nominal çap, çıkıntılı nervürlerle ölçülen dış çaptan daha küçüktür. Bu parametrelere özellikle dikkat etmelisiniz. Bu, gerekenden daha küçük takviye çubukları satın almaktan kaçınmanıza yardımcı olacaktır.

Bu fiberglas takviyesinin boyutlarının belirlenmesinde bazı nüanslar vardır. Ürünün dış çapı çelikle aynı şekilde belirlenir. İç çapın belirlenmesi, çubuğun tam olarak yuvarlak olmayan kesiti nedeniyle daha zordur.

Fiberglas takviyesi Batı'da inşaatlarda yaygın olarak kullanılırken, yerli sanayide kullanımı yaygın değildir. Ancak son zamanlarda bu malzemenin popülaritesi artıyor, bunun nedeni geleneksel haddelenmiş metale kıyasla birçok operasyonel avantajdır.

Bu makale fiberglas takviyesini (FRP) sunmaktadır. Kompozit takviyenin teknik özelliklerini, avantaj ve dezavantajlarını, standart ölçülerini ve uygulamasını ele alacağız.

1 Çeşitler ve GOST standartları

Metalik olmayan kompozit takviye, 60'lı yıllarda SSCB'de geliştirildi, ancak o dönemde fiberglasın yüksek maliyeti nedeniyle malzemenin seri üretimi hiçbir zaman kurulmadı. Ancak Batum, Moskova'daki elektrik hatları ve Habarovsk'taki köprüler de dahil olmak üzere birçok büyük nesnenin yapımında kompozit takviye kullanıldı.

Bugüne kadar bu malzeme için teknik gereksinimleri olan bir GOST standardı mevcut değildir (proje geliştirilme aşamasındadır). Ana düzenleyici kanun SNiP No. 52-01-2003 "Kompozit takviye" buna göre fiberglas ürünler inşaatta haddelenmiş metalin yerine kullanılabilir. Her üreticinin ürünlerine ilişkin spesifikasyonları vardır ve bunların yanı sıra test raporları ve onay sertifikaları da sağlanır.

Kompozit donatı 4-20 mm çap aralığında üretilmektedir. Çubukların profili oluklu veya pürüzsüz olabilir. Üretim malzemesine bağlı olarak aşağıdaki metalik olmayan ürün türleri ayırt edilir:

• ASP - sentetik reçine tabakasıyla bağlanmış cam elyafından yapılmış cam elyaf takviyesi;
• ABP - cam elyaf çekirdeğinin bir bazalt elyaf eriyiği ile değiştirildiği bazalt plastik ürünler;
• ASPET - cam elyafı ve polimer termoplastikten yapılmış ürünler;
• AUP - karbon fiber takviyesi.

İnşaatta en yaygın olanları ASP ve ABP'dir; malzemenin mekanik mukavemetinin düşük olması nedeniyle karbon fiber takviyesi daha az kullanılır.

1.1 Uygulama alanları

Sp'nin uygulanması. İnşaatta güçlendirme, konut, kamu ve endüstriyel binaların yanı sıra ASP'nin aşağıdaki amaçlarla kullanıldığı alçak binaların inşaatında uygulanmaktadır:

• betonarme yapıların güçlendirilmesi (duvarlar ve döşeme levhaları);
• tuğla ve betonarme nesnelerin yüzeylerinin onarımı;
• esnek bağlantı teknolojisi kullanılarak duvarların katman katman döşenmesi;
• tüm türler (döşeme, şerit, sütun);
• duvarların ve gazbeton blokların güçlendirilmesi ve monolitik güçlendirilmiş kayışların takılması.

Sp.'nin kullanımı yaygındır. ASP'nin kullanıldığı bağlantı parçaları ve karayolu ve demiryolu inşaatı alanında:

• setler ve yol yüzeyleri inşa ederken;
• yol eğimlerini güçlendirirken;
• köprülerin inşası sırasında;
• kıyı şeritlerini güçlendirirken.

Beton yapıların güçlendirilmesi için kompozit polimer takviyesi, korozyona ve kimyasal olarak agresif maddelere karşı tamamen dayanıklıdır ve bu da uygulama kapsamını önemli ölçüde genişletir.

1.2 TSA'nın Avantajları

Kompozit takviye aşağıdaki operasyonel avantajlara sahiptir:

S.p.'nin dezavantajları takviye - dikey takviyede kullanılma olasılığını sınırlayan düşük elastikiyet modülü (çeliğinkinden 4 kat daha az) ve 600 derecenin üzerine ısıtıldığında mukavemet kaybetme eğilimi. Lütfen kompozit olduğunu unutmayın donatı şantiye koşullarında bükülmeye maruz kalmaz— Bükülmüş elemanların kullanılması gerekiyorsa, bunlar imalatçıdan ayrı olarak sipariş edilmelidir.

2 ASP ve metal analoglarının karşılaştırılması

Kompozit ve çelik takviyenin teknik özelliklerinin bir karşılaştırmasını dikkatinize sunuyoruz.

Bağlantı parçaları türü	Metal	Fiberglas (FRP)
Üretim malzemesi	Çelik sınıfı 25G2S veya 35 GS	Sentetik reçine ile birleştirilmiş fiberglas
Ağırlık	7,9 kg/m3	1,9 kg/m3
360	1200
Esneklik modülü (MPa)	200 000	55 000
Göreceli uzantı (%)	24	2.3
Gerilme-gerinim ilişkisi	Verim platosunu içeren eğri çizgi	Yıkıma kadar elastik-doğrusal bağımlılığa sahip düz çizgi
Doğrusal genişleme (mm/m)	14-15	9-11
Aşındırıcı ortamlara dayanıklılık	Düşük, paslanmaya karşı hassas	Yüksek, paslanmaz
Malzemelerin ısıl iletkenliği (W/mK)	47	0.46
Elektiriksel iletkenlik	Sunmak	Dielektrik
Çaplar	6-80mm	4-20mm
Ölçülen uzunluk	6-12 m	Müşterinin isteğine göre keyfi uzunluk

Çubuk örneğini kullanarak kompozit ve metal ürünlerin değiştirilebilir çaplarının bir karşılaştırmasını ele alalım:

• A3 6 mm - ASP 4 mm;
• A3 8 mm - ASP 6 mm;
• A3 10 mm - ASP 8 mm;
• A3 12 mm - ASP 8 mm;
• A3 14 mm - ASP 10 mm;
• A3 16 mm - ASP 12 mm.

2.1 Cam elyaf takviyesine genel bakış (video)

3 Kompozit ürünlerin üretimi için teknoloji

Fiberglas takviyesi fitilden (orijinal hammaddenin lifleri), bir bağlayıcı malzemeden - polimer reçineden, bir sertleştiriciden ve bir sertleşme hızlandırıcıdan yapılır. Malzemelerin spesifik oranı, üretim odasındaki sıcaklık ve neme bağlıdır.

Ayrıca okuyun: Takviye arasındaki fark nedir ve parametreleri nelerdir?

Üretim hattı aşağıdaki ekipmanları içerir:

1. Isıtma hunisi - reçineye yapışmayı arttırmak için elyafların ısıtıldığı yer burasıdır.
2. Emprenye banyosu - fitil, reçine ve sertleştirici karışımı ile emprenye edilir.
3. Sarmalayıcı - hammaddeleri, belirli bir çaptaki çubukların oluşturulduğu kalıplar aracılığıyla presler.
4. Kum granüllerinin çubuğun yüzeyine eşit şekilde dağıtıldığı ve fazlalığın hava akışıyla giderildiği kum uygulama ekipmanı.
5. Çubukların tasarım gücünü kazandığı bir polimerizasyon fırını.
6. Ürünleri soğutma ekipmanı, polimerizasyon fırınının çıkışında bulunan 3-5 metre uzunluğunda bir hattır.
7. Bobin sarma ekipmanı, kesme mekanizması ve kurulumu - bitmiş fiberglas takviyesi gerekli uzunlukta bölümlere kesilir veya 50-100 m uzunluğunda ticari bobinlere sarılır.

Piyasada gerekli tüm ekipmanları içeren birçok standart çözüm bulunmaktadır. Yeni bir hattın maliyeti arasında değişmektedir. 3-5 milyon ruble.

Orta verimliliğe sahip ekipmanlar, bir iş günü boyunca 15.000 m'ye kadar donatı üretme kapasitesine sahiptir.