Композитна склопластикова арматура. Склопластикова арматура: характеристики та застосування композитної склоарматури Діаметр пластикової арматури

Склопластикова арматура, що з'явилася на вітчизняному ринку відносно недавно, стала гідною альтернативою традиційним дротам, виготовленим з металу. Склоарматура, як ще називають даний матеріал, має багато унікальних характеристик, які вигідно виділяють її серед інших виробів подібного призначення. Тим часом підходити до вибору слід дуже виважено.

Що являє собою арматура зі склопластику

Склопластикова арматура, якщо розбиратися в її конструктивних особливостях, є неметалічний стрижень, на поверхню якого нанесена навивка зі скловолокна. Діаметр спіралеподібного профілю арматури, виготовленої з композитних матеріалів, може змінюватись в інтервалі 4–18 мм. Якщо діаметр прутка такої арматури не перевищує 10 мм, то вона відпускається замовнику в бухтах, якщо перевищує то прутками, довжина яких може доходити до 12 метрів.

Для виготовлення композитної арматури можуть бути використані різні типи армуючих наповнювачів, залежно від цього вона поділяється на декілька категорій:

• АСК - вироби, виготовлені на основі склопластику;
• АУК – вуглекомпозитні армуючі вироби;
• АКК – арматура, виготовлена ​​з комбінованих композитних матеріалів.

На вітчизняному ринку найбільшого поширення набула склопластикова арматура.

Особливості структури

Склопластикова арматура - це не просто дротик з композитного матеріалу. Вона складається із двох основних частин.

• Внутрішній стрижень є паралельно розташовані волокна склопластику, з'єднані між собою за допомогою полімерної смоли. Окремі виробники випускають арматуру, волокна внутрішнього ствола якої не паралельні один одному, а завиті в кіску. Слід зазначити, що саме внутрішній стрижень арматури зі склопластику формує її характеристики міцності.
• Зовнішній шар арматурного прутка, виготовленого зі склопластику, може бути виконаний у вигляді двонаправленої навивки з волокон композитного матеріалу або у вигляді напилення абразивного дрібнофракційного порошку.

Конструктивне виконання арматурних прутків зі склопластику, яке багато в чому визначає їх технічні та міцнісні характеристики, залежить від фантазії виробників та застосовуваних ними технологій виготовлення даного матеріалу.

Основні властивості

Склопластикова арматура, згідно з результатами численних досліджень, проведених компетентними організаціями, має низку характеристик, що вигідно відрізняють її від інших матеріалів подібного призначення.

• Арматурні прутки зі склопластику мають невелику масу, яка менша за вагу аналогічних виробів з металу в 9 разів.
• Склопластикова арматура, на відміну від виробів з металу, дуже стійка до корозії, відмінно протистоїть впливу кислого, лужного та солоного середовищ. Якщо порівнювати корозійну стійкість такої арматури з аналогічними властивостями виробів зі сталі, вона вище в 10 разів.
• Властивість проводити тепло у склопластикової арматури значно нижча, ніж у виробів із металу, що мінімізує ризик виникнення містків холоду при її використанні.
• За рахунок того, що арматура зі склопластику транспортується значно простіше, а термін її експлуатації значно довший, ніж у металевої, її застосування вигідніше у фінансовому плані.
• Склопластикова арматура – ​​це діелектричний матеріал, який не проводить електричний струм, має абсолютну прозорість для електромагнітних хвиль.
• Використовувати такий матеріал для створення армуючих конструкцій значно простіше, ніж металеві прутки, для цього немає необхідності застосування зварювального обладнання та технічних пристроїв для різання металу.

Завдяки своїм безперечним достоїнствам склопластикова арматура, з'явившись відносно недавно на вітчизняному ринку, вже встигла здобути високу популярність як у великих будівельних організацій, так і у приватних забудовників. Тим часом має така арматура і ряд недоліків, до найбільш значущих з яких слід віднести:

• досить низький модуль пружності;
• не надто високу термічну стійкість.

Низький модуль пружності склопластикової арматури є плюсом для виготовлення каркасів для зміцнення фундаменту, але великим мінусом у тому випадку, якщо вона використовується для армування плит перекриття. При необхідності звернення в таких випадках саме до цієї арматури необхідно попередньо провести ретельні розрахунки.

Невисока термічна стійкість склопластикової арматури є серйознішим недоліком, що обмежує її застосування. Незважаючи на те, що така арматура відноситься до категорії самозагасних матеріалів і не здатна служити джерелом поширення вогню при її застосуванні в бетонних конструкціях, при високих температурах вона втрачає свої характеристики міцності. З цієї причини використовуватися така арматура може тільки для зміцнення конструкцій, які не піддаються впливу високих температур в процесі експлуатації.

Ще одним значним недоліком арматури, виготовленої зі склопластику, слід віднести те, що з часом вона втрачає свої характеристики міцності. Цей процес значно прискорюється, якщо вона піддається впливу лужних середовищ. Тим часом такого недоліку можна уникнути, якщо застосовувати склопластикову арматуру, виготовлену з додаванням рідкісноземельних металів.

Як і з чого виробляють склопластикову арматуру

Багатьом склопластикова арматура знайома не лише з фото в інтернеті, а й на практиці застосування у будівництві, проте мало хто знає, як вона виготовляється. Технологічний процес виробництва арматурних прутків зі склопластику, за яким дуже цікаво спостерігати за відео, легко піддається автоматизації та може бути реалізований на базі як великих, так і невеликих виробничих підприємств.

Для виготовлення такого будівельного матеріалу насамперед необхідно підготувати сировину, як яку використовується алюмоборсилікатне скло. Щоб надати вихідній сировині необхідний ступінь тягучості, його розплавляють у спеціальних печах і з отриманої маси витягують нитки, товщина яких становить 10–20 мікрон. Товщина отриманих ниток настільки невелика, що якщо зняти їх на фото або відео, то без збільшення отриманої картинки їх не розглянути. На склоніті за допомогою спеціального пристрою наноситься склад, що містить масло. Потім з них формуються пучки, які отримали назву склоровінгу. Саме такі пучки, зібрані з безлічі тонких ниток, є основою склопластикової арматури і багато в чому формують її технічні та міцнісні характеристики.

Після того, як нитки зі склопластику підготовлені, вони подаються на виробничу лінію, де їх і перетворюють на арматурні прутки різного діаметра та різної довжини. Подальший технологічний процес, познайомитися з яким можна за численними відео в інтернеті, виглядає так.

• Через спеціальне обладнання (шпулярник) нитки подаються на натяжний пристрій, який одночасно виконує дві задачі: вирівнює напругу, що є в склонитках, розташовує їх у певній послідовності та формує майбутній арматурний стрижень.
• Пучки ниток, на поверхню яких попередньо був нанесений склад, що містить масло, обдаються гарячим повітрям, що необхідно не тільки для їх просушки, але і для незначного нагрівання.
• Прогріті до потрібної температури пучки ниток опускаються у спеціальні ванни, де просочуються сполучною речовиною, а також нагрітим до певної температури.
• Потім пучки ниток пропускаються через механізм, з якого виконується остаточне формування арматурного стрижня необхідного діаметра.
• Якщо арматура виготовляється не з гладким, а з рельєфним профілем, то відразу після виходу з калібрувального механізму здійснюється навивка пучків зі склониток на основний стрижень.
• Щоб прискорити процес полімеризації сполучних смол, готовий арматурний пруток подається в тунельну піч, перед входом до якої на прутки, що виготовляються без навивки, наноситься шар дрібнофракційного піску.
• Після виходу з печі, коли склопластикова арматура практично готова, стрижні охолоджують за допомогою проточної води і подають на різання або механізм їх змотування в бухти.

Таким чином, технологічний процес виготовлення склопластикової арматури не такий складний, про що можна судити навіть з фото чи відео його окремих етапів. Тим часом такий процес вимагає використання спеціального обладнання та суворого дотримання всіх режимів.

На відео нижче можна наочно ознайомитися з процесом виробництва композитної склоарматури на прикладі роботи виробничої лінії ТЛКА-2.

Параметри – вага, діаметр, крок навивки

Арматура, виготовлення якої використовується скловолокно, характеризується рядом параметрів, визначальних область її застосування. До найбільш значимих відносяться:

• вага одного погонного метра арматурного дроту;
• для виробів із рельєфним профілем – крок навивки пучків скловолокна на їх поверхні;
• діаметр арматурного стрижня.

На сьогоднішній день арматура з рельєфним профілем випускається з кроком навивки, рівним 15 мм.

Зовнішній діаметр арматурного прутка характеризується номером, який присвоюється виробу відповідно до Технічних умов виробництва подібної продукції. Відповідно до ТУ, арматурні прутки зі скловолокна сьогодні випускаються під такими номерами: 4; 5; 5,5; 6; 7; 8; 10; 12; 14; 16; 18. Вага погонного метра арматурних прутків із скловолокна, представлених на сучасному ринку, варіюється в межах 0,02–0,42 кг.

Види склопластикової арматури та сфери її застосування

Арматура, для виробництва якої використовується скловолокно, має безліч різновидів, що різняться між собою не тільки за діаметром і формою профілю (гладка і з рифленням), а й по області використання. Так, фахівці виділяють склопластикову арматуру:

• робочу;
• монтажну;
• розподільчу;
• спеціально призначену для армування бетонних конструкцій.

Залежно від розв'язуваних завдань, така арматура може використовуватися у вигляді:

• штучних прутків;
• елементів армуючих сіток;
• арматурних каркасів різної конструкції та габаритів.

Незважаючи на те, що арматура, виготовлена ​​зі склопластику, з'явилася на вітчизняному ринку нещодавно, підприємства, будівельні компанії та приватні особи вже досить активно використовують її для вирішення різноманітних завдань. Так, набирає популярності застосування склопластикової арматури в будівництві. З її допомогою армують фундаменти та інші конструкції з бетону (дренажні колодязі, стіни та ін.), її застосовують для зміцнення кладки, що виконується з цегли та блокових матеріалів. Технічні характеристики склопластикової арматури дозволяють успішно використовувати її в дорожньому будівництві: для армування дорожнього полотна, зміцнення насипів та слабких основ, створення монолітних бетонних основ.

Приватні особи, які самостійно займаються будівництвом у себе на присадибній ділянці або на дачі, також встигли оцінити переваги даного матеріалу. Цікавий досвід застосування склопластикової арматури на дачах та в городах приватних будинків як дуги для зведення парників. В інтернеті можна знайти безліч фото таких акуратних і надійних конструкцій, які не схильні до корозії, легко ставляться і так само легко демонтуються.

Великою перевагою використання такого матеріалу (особливо для приватних осіб) є простота його транспортування. Змотану в компактну бухту склопластикову арматуру можна забрати навіть на легковому автомобілі, чого не можна сказати про вироби з металу.

Що краще – склопластик чи сталь?

Щоб відповісти на запитання, яку арматуру краще використовувати – сталеву чи склопластикову, слід порівняти основні параметри цих матеріалів.

• Якщо арматурні прутки зі сталі мають і пружність, і пластичність, то склопластикові вироби - тільки пружністю.
• За межі міцності склопластикові вироби значно перевершують металеві: 1300 та 390 МПа відповідно.
• Більш доцільним є скловолокно і за коефіцієнтом теплопровідності: 0,35 Вт/м*С0 – проти 46 у сталі.
• Щільність арматурних прутків із сталі становить 7850 кг/м3, зі скловолокна – 1900 кг/м3.
• Вироби зі скловолокна, на відміну від арматурних прутків зі сталі, мають виняткову корозійну стійкість.
• Скловолокно - це діелектричний матеріал, тому вироби з нього не проводять електричний струм, відрізняються абсолютною прозорістю для електромагнітних хвиль, що особливо важливо при будівництві певного призначення (лабораторії, дослідні центри та ін.).

Тим часом вироби із скловолокна недостатньо добре працюють на вигин, що обмежує їх застосування для армування плит перекриття та інших сильно навантажених бетонних конструкцій. Економічна доцільність використання арматурних прутків, виготовлених із композитних матеріалів, полягає ще й у тому, що їх можна придбати рівно таку кількість, яку вам необхідно, що робить їх застосування практично безвідходним.

Резюмуємо все сказане вище. Навіть з огляду на всі унікальні характеристики композитної арматури, застосовувати її слід дуже обдумано і тільки в тих сферах, де даний матеріал проявляє себе найкраще. Небажано використовувати таку арматуру для зміцнення бетонних конструкцій, які в процесі експлуатації будуть дуже серйозні навантаження, здатні стати причиною її руйнування. У всіх інших випадках застосування арматури зі скловолокна та інших композитних матеріалів підтвердило свою ефективність.

Яка з'явилася на будівельному ринку відносно недавно, має як переваги, так і недоліки, про які обов'язково має бути поінформований споживач. Незважаючи на запевнення виробників у тому, що ця продукція є повноцінною заміною металевої арматури, не у всіх ситуаціях її застосування можна вважати обґрунтованим.

Що являє собою арматура зі склопластику

Так звана композитна арматура – ​​це стрижень із склопластику, навколо якого намотана вуглепластикова нитка, що служить не тільки для посилення конструкції такого виробу, але й для забезпечення його надійного зчеплення з бетонним розчином. У арматури цього типу є як плюси, так і мінуси, і до її використання слід підходити дуже виважено.

Елементами для фіксації вуглепластикових арматурних прутків між собою є пластикові хомути. Зручно, що з'єднання елементів такої арматури не потрібно використання зварювання, що, безперечно, є великим плюсом.

Оцінюючи доцільність використання склопластикової арматури, необхідно розглянути всі плюси та мінуси її застосування в окремих ситуаціях. Такий підхід дозволить забезпечити високу ефективність цього матеріалу як засобу зміцнення будівельних конструкцій різного призначення.

Якщо не враховувати характеристики склопластикової арматури та не зіставляти їх з параметрами аналогічних виробів, виготовлених з металу, можна завдати серйозної шкоди майбутній будівельній конструкції або елементам оздоблення. Саме тому, перш ніж приступати до вибору елементів для армування конструкцій з бетону, слід розібратися, в яких випадках застосування тих чи інших виробів є доцільним.

основні переваги

Серед переваг, якими відрізняється вуглепластикова арматура, варто виділити такі.

• Важливою перевагою склопластикової арматури є її невелика питома вага, що дає можливість використовувати її для армування легких конструкцій із пористого бетону та деяких інших будівельних матеріалів. Це дозволяє значно знизити вагу конструкцій, які армуються за її допомогою. Тим часом вага звичайної бетонної конструкції при використанні склопластикової арматури знизиться незначно, оскільки сам будівельний матеріал має значну масу.
• Низька теплопровідність відноситься до переваг склопластикової арматури. При використанні такої арматури в бетонних конструкціях не утворюється містків холоду (чого не можна сказати про армуючі елементи з металу), що значно покращує їх теплоізоляційні параметри.
• Висока гнучкість склопластикової арматури дозволяє відвантажувати її замовнику в бухтах, а не нарізаною окремими дротиками. Завдяки компактній формі упаковки транспортувати таку арматуру значно простіше, для чого можна використовувати багажник будь-якого легкового автомобіля, а це значно скорочує витрати на доставку матеріалу до місця виконання будівельних робіт. Використання армуючих елементів, які відвантажуються не нарізаними прутками, а в бухтах дозволяє також знизити витрати матеріалу за рахунок зменшення кількості нахлестов. Це позитивно позначається як на характеристиках міцності майбутньої бетонної конструкції, так і на її вартості, що особливо важливо при виконанні будівельних робіт.
• Досить спірною вважається така перевага склопластикової арматури, як її довговічність усередині бетонної конструкції. Арматура з металу, перебуваючи в ізольованому стані, також не зазнає негативного впливу зовнішніх факторів, що забезпечує довговічність її використання.
• Вуглепластикова арматура – ​​це діелектричний матеріал, що є перевагою виробів із даного матеріалу. Металева арматура, що проводить електричний струм, більше схильна до корозії, що негативно позначається на її довговічності.
• У порівнянні з армуючими елементами з металу, склопластикові вироби не схильні до впливу хімічно активних середовищ. Така перевага склопластикової арматури особливо актуальна у випадках зведення будівель у зимовий час, коли в бетон додаються різні сольові розчини, що прискорюють процес застигання.
• Будучи діелектриком, вуглепластикова арматура не створює радіоперешкод усередині будівлі, на відміну від металевих прутків. Така перевага важлива тоді, коли в бетонній конструкції є багато армуючих елементів. В іншому випадку використання композитної арматури не стане мінусом, але буде не настільки актуальним.

Є у склопластикової арматури та недоліки, про які також слід знати її потенційним споживачам.

Головні недоліки

Недоліки склопластикової арматури пов'язані з її характеристиками.

• До мінусів склопластикової арматури відноситься, зокрема, те, що вона не витримує впливу високих температур. У той же час важко уявити ситуацію, коли арматурний каркас, що знаходиться всередині бетону, може бути нагрітий до температури 200 градусів.
• Досить висока вартість – це умовний недолік, якщо враховувати той факт, що для армування бетонних конструкцій можна використовувати склопластикову арматуру меншого діаметра порівняно з металовими виробами.
• Арматура із вуглепластику погано гнеться. Цей недолік обмежує її використання при створенні каркасів, що зміцнюють, для бетонних конструкцій. Тим часом виконати гнуті ділянки арматурного каркаса можна і зі сталевих елементів, а потім наростити за допомогою склопластикових прутків.
• Арматура, виготовлена ​​із склопластику, погано витримує навантаження на злам, що дуже критично для бетонних конструкцій. Відповідно, їх каркас, що підсилює, повинен успішно витримувати такі навантаження, чим не може похвалитися арматура, виконана з композитних матеріалів.
• На відміну від металевого арматурного каркаса, склопластикові вироби мають меншу жорсткість. Через це недоліки вони погано переносять вібраційні навантаження, що виникають при їх заливанні за допомогою автомобільного міксера. При використанні такої техніки арматурний каркас піддається значним механічним навантаженням, які можуть спричинити його поломку та порушення просторового положення його елементів, тому до жорсткості подібних бетонних конструкцій висуваються досить високі вимоги.

Розглядаючи переваги і недоліки склопластикової арматури, складно сказати, наскільки вона краща або гірша за виготовлену з металу. У будь-якому випадку до вибору цього матеріалу слід підходити дуже обґрунтовано, використовуючи його для вирішення тих завдань, для яких він справді призначений.

Сфери застосування склопластикової арматури

Арматура, виготовлена ​​з композитних матеріалів, правила укладання якої неважко вивчити за відповідним відео, використовується і в капітальному, і в приватному будівництві. Оскільки капітальне будівництво здійснюється силами кваліфікованих фахівців, які добре знайомі з нюансами та недоліками застосування тих чи інших будівельних матеріалів, зупинимося на особливостях використання такого матеріалу під час зведення приватних малоповерхових будівель.

• Арматура, виготовлена ​​з композитних матеріалів, успішно використовується для зміцнення фундаментних конструкцій наступних типів: стрічкових, висота яких більша, ніж глибина промерзання ґрунту, та плитних. Застосування арматури з вуглепластику для зміцнення фундаментів доцільно лише в тих випадках, коли будова зводиться на хорошому грунті, де бетонні основи не піддаватимуться навантаженням на злам, які склопластикові елементи можуть просто не витримати.
• За допомогою склопластикової арматури укріплюють стіни, кладка яких виконується з цегли, газосилікатних та інших блоків. Слід зазначити, що як сполучний елемент стін композитна арматура дуже популярна серед приватних забудовників, які використовують її не тільки для зміцнення кладки несучих конструкцій, а й для забезпечення зв'язування з облицювальними перегородками.
• Цей матеріал активно використовується для зв'язування елементів багатошарових панелей. Структура останніх включає шар утеплювача і бетонні елементи, які і зв'язуються між собою за допомогою склопластикової арматури.
• Завдяки тому, що арматура даного типу позбавлена ​​такого недоліку, як схильність до корозії, її часто використовують для зміцнення різних гідротехнічних споруд (наприклад, гребель і басейнів).
• У тих випадках, коли необхідно ефективно збільшити жорсткість дерев'яних клеєних балок, їх також зміцнюють за допомогою склопластикової арматури.
• Використовується цей матеріал і в дорожньому будівництві: з його допомогою зміцнюють шар асфальтового полотна, який піддається підвищеним навантаженням у процесі експлуатації.

Резюмуючи все сказане вище, слід зазначити, що застосовувати склопластикову арматуру можна досить ефективно, якщо враховувати її недоліки і пов'язані з ними обмеження, які обумовлюються виробником.

Чи здатна арматура зі склопластику замінити аналоги з металу

Незважаючи на те, що арматура, виготовлена ​​з композитних матеріалів є досить новим матеріалом на будівельному ринку, вже можна знайти безліч рекомендацій (і навіть відео) щодо її застосування. Враховуючи дані рекомендації, можна зробити висновок про те, що застосовувати склопластикову арматуру найкраще для зміцнення стін, що зводяться з цегли та будівельних блоків, а також для зв'язку несучих стін з міжкімнатними перегородками.

Незважаючи на те, що досі точаться суперечки щодо заміни композитної арматури на сталеву, більшість обирає саме композитну. І не дарма, адже вона має незаперечні переваги. Легкість монтажу та транспортування, корозійна стійкість та низька теплопровідність економлять майже 60% коштів при заміні металевої арматури на композитну. Армування композитної арматурипровадиться відповідно до нормативно-технічної документації.

Виробництво композитної арматури «Армпласт»

Завод «Армпласт» самостійно виготовляє неметалеву композитну арматуру полімерну. Ми створюємо її в декількох варіантах виконання та кількох видах - склопластикову, базальтопластикову та склобазальтову.

Склопластикова арматура виготовляється зі скляного ровінгу і складається зі склопластикового стрижня з базальтовою армуючою ниткою як періодичний профіль.

Композитна та базальтова арматура виготовляються з базальтового ровінгу. Композитна склопластикова арматура у свою чергу підрозділяється на класичну склопластикову арматуру з періодичним профілем, склопластикову арматуру з піщаним покриттям та з піщаним покриттям та періодичним профілем. У цих видах композитної арматури застосовується піщане посипання та періодичний профіль для більшої адгезії з бетоном. Діаметри вище 12 мм випускаються прутами, довжиною, узгодженою із замовником, а діаметри менше 12 мм випускаються бухтами.

Неметалічна композитна арматура є армуючим засобом у вигляді стрижнів зі скловолокна, що мають ребристу поверхню. У профілі така арматура має форму спіралі, а її діаметр може становити від 4 до 18 міліметрів. Довжина цього будівельного матеріалу може сягати 12 метрів.

Зовнішній вигляд полімерних стрижнів.

Склопластикова арматура перед масовим використанням ринку пройшла безліч серйозних випробувань. У результаті подібні дослідження встановили, що цей будівельний матеріал відрізняється низкою переваг таких, як:

• Мала маса, яка в 9 разів нижча за масу класичної металевої арматури;
• Висока стійкість до корозії та впливу кислот;
• Відмінні показники з погляду енергоефективності;
• Економічність у доставці;
• Інертність до електромагнітного та радіовпливу;
• Склопластикова арматура відноситься до діелектриків.

Безумовно, крім переваг, цей будівельний матеріал має певні недоліки. Такі недоліки не можна віднести до критичних, але їх важливо враховувати під час зведення тих чи інших видів будинків.

Недоліки композитної арматури:

• Низькі показники пружності;
• Низькі параметри термостійкості.

При цьому такі недоліки матеріалу не позначаються на його використанні при будівництві доріг і фундаментів будівель.

Використання цієї технології під час будівництва фундаменту (переваги, недоліки, спосіб застосування)

У процесі закладання фундаменту композитна арматура застосовується аналогічно до металевої. З цього матеріалу на першому етапі збирається каркас майбутнього фундаменту, який згодом стягується спеціальними стяжками.

Самі виробники склопластикової арматури не накладають жодних обмежень щодо її використання для певних видів фундаментів. Інакше висловлюючись, такий матеріал може вільно використовуватися для будівництва будь-яких малоповерхових будівель.

За мінімальними підрахунками термін служби полімерних елементів становить мінімум 80 років. Не можна не відзначити, що цей будівельний матеріал коштує трохи дорожче звичних металевих прутів, при цьому певні кошти можна заощадити при його доставці, за рахунок набагато меншої ваги.

Існують різні методи та умови будівництва. Якщо місце будівництва передбачає постійне перебування металевих частин за умов агресивної їм середовища є сенс застосовувати композитну арматуру.

При правильному підборі пластикової арматури вона забезпечить аналогічну міцність, що і металева.

Стрижні перед заливкою бетону.

Основні сфери використання

Існує дві основні форми випуску композитної арматури:

• Гладкі пластикові лозини, доповнені скляною спіраллю для підвищення якості фіксації;
• Арматура звичної форми, що повторює структуру металевої.

Більшість фахівців радять віддавати перевагу другому типу.

Основною сферою застосування склопластикової арматури є будівництво фундаментів для малоповерхових будівель. Під час зведення фундаменту в кожному індивідуальному випадку використовується арматура конкретного діаметра.

Крім того, такий матеріал часто використовується для зв'язування цегляної кладки. В цьому випадку можна уникнути появи містків холоду, що підвищує загальну ефективність будівлі.

Думка будівельників

Наразі спостерігається стійка тенденція популяризації серед будівельників та великих забудовників композитної арматури. Найчастіше можна зустріти позитивні думки про цей матеріал. Фахівці зазначають, що такі стрижні фактично безвідходні під час проведення будівельних робіт. Також важливим чинником є ​​простота застосування.

Більшість експертів сходяться на думку, що у певних будівельних сферах такий матеріал має суттєві переваги перед металевими армуючими стрижнями. Основною перевагою даних пластикових лозин є можливість їх використання майже будь-якої довжини.

Використання композитних матеріалів для армування мостових плит

Одним з основних факторів, що підтверджують високі параметри міцності та надійності композитної арматури, є її широке застосування у будівельних сферах, що протистоять постійним серйозним навантаженням (мости, конструкції берегової лінії, дороги).

Це пов'язано з тим, що такий матеріал має чудові параметри стійкості до сейсмологічної активності землі. Експериментально було доведено, що склопластикова арматура не втрачає своїх основних технічних характеристик навіть при 10 бальному землетрусі, що робить її найкращим вибором для армування бетонних мостових настильних плит.

Крім того, не можна не відзначити, що пластик на відміну від металу не схильний до корозії, що є важливим фактором при будівництві мостів, що постійно контактують з водою і вологим середовищем.

Відмінності характеристик полімерних та металевих армуючих прутів

Основним конкурентом для пластикових армуючих стрижнів є традиційна металева арматура, що використовується в бетонних плитах та перекриттях. Загалом два цих будівельних матеріалу дуже схожі один з одним. При цьому за деякими параметрами арматура зі склопластику демонструє помітно більш вражаючі показники, ніж металеве армуюче обладнання. У таких умовах варто провести невелике порівняння технічних характеристик металевої та полімерної арматури:

• Показники деформації. Прути із сталі є пружнопластичним матеріалом у той час, як композитна арматура - це ідеально-пружний будматеріал;
• Показники граничної міцності. Метал демонструє такі параметри 390 МПа, а склопластик 1300 МПа;
• Розмір коефіцієнта теплопровідності. Для металевої цей параметр дорівнює 46 Вт/мОС, а композитної 0,35 Вт/мОС;
• Показники структурної густини. Для сталевий цей параметр дорівнює 7850 кг/м3, а склопластикової 1900 кг/м3;
• Настройки теплопровідності. На відміну від сталевих конструкцій склопластик абсолютно не проводить тепло;
• Стійкість до корозії. Склопластикова арматура абсолютно не іржавіє. При цьому сталь відноситься до відносно швидко іржавіючого матеріалу;
• Електропровідність виробу. Композитний армуючий будматеріал, по суті, є діелектриком. Одночасно з цим, одним з недоліків металевої арматури є можливість проводити електричний струм.

Зовнішні відмінності металевих та композитних стрижнів.

Фізичні параметри армуючого матеріалу зі склопластику

Згідно з сьогоднішніми вимогами композитні прути повинні характеризуватись за трьома основними фізичними параметрами, а саме:

• Маса елементів;
• Дистанція навивки;
• Зовнішній та внутрішній діаметр.

До кожного окремого номера профілю відповідають свої фізичні показники. Єдиним постійним параметром є дистанція навивки, що дорівнює 15 мм. Чинне ТУ регламентує, що композитні прути, що відрізняються за розміром профілю, мають такі цифрові позначення: 4, 5, 5.5, 6, 7, 8, 10, 12, 14, 16 і 18. Цим цифровим значенням відповідають параметри зовнішнього діаметра. Маса армуючих стрижнів може змінюватись від 0,02 до 0,42 кг/1 п. м.

Процедура розрахунку будівельних конструкцій із композитними армуючими матеріалами

Процес розрахунку конструкцій, в яких застосовується композитна арматура, можна продемонструвати на прикладі розрахунку роботи балки, де використовується сталева арматура Д12 мм.

Такі армуючі прути А500С, що мають діаметр 12 міліметрів, мають такі характеристики, як:

• Значення модуля пружності лише на рівні 200 Гпа;
• Показники нормативного опору 500 МПа, що трохи менше параметрів плинності сталі, що застосовується під час виготовлення цих прутів.

Виходячи з цих даних, орієнтовне максимальне навантаження на прут становить 4.5 тонни. При такому навантаженні параметри розтягування арматури досягнуть 2,5 мм/м

У документації, що йде разом із склопластиковою арматурою, завжди є табличка її відповідності сталевим армуючим стрижням.

Так, арматура зі склопластику, для відповідності параметрам сталевий А500С діаметром 12 мм, повинна мати діаметр 10 мм.

Інакше висловлюючись, процес розрахунку будівель із пластикових прутів повністю аналогічний розрахункам із залізними, єдиною відмінністю є застосування таблиці відповідності.

Як виробляється композитна арматура

Вся композитна арматура виготовляється у форматі стрижнів, що мають товщину від 4 до 32 мм. Подібні будматеріали можуть продаватися як у вигляді стрижнів, так і в бухтах завдовжки більше 100 метрів.

Існує два основних види пластикових армуючих прутів:

• Періодична, яка утворюється шляхом використання спірального обмотування;
• Гладка, що обсипається кварцовим піском, для підвищення якості зчеплення.

Методика з'єднання

Однією з додаткових переваг композитних будматеріалів є необхідність проведення зварювальних робіт. Усі прути формуються в єдиний каркас за допомогою технології зв'язування.

Найчастіше у будівельній практиці застосовується спеціальний в'язальний дріт, рідше пластикові стяжки.

Існують такі способи використання в'язального дроту:

• використання спеціального автоматичного пістолета;
• Застосування будівельного гачка для в'язання;
• Застосування механізованого будівельного в'язального гачка.

Два останні варіанти найчастіше використовуються у будівництві. Це пов'язано з їх доступністю, адже далеко не кожен може дозволити собі придбати спеціальний автоматичний пістолет для зв'язки.

З'єднання за допомогою пластикових стяжок.

Діаметр пластикової арматури

Через певні конструктивні особливості, склопластикова арматура має кілька параметрів, які характеризують її діаметр:

• Розмір зовнішнього діаметра композитного стрижня визначається згідно з розташуванням ребер, що виступають за профілем;
• Внутрішній діаметр відноситься безпосередньо до самого стрижня;
• Номінальний діаметр відноситься до цифрового позначення конкретного профілю.

Усі ці параметри не збігаються між собою. Номінальний діаметр менший за зовнішній, що вимірюється по виступаючих ребрах. Слід особливої ​​відповідальністю звертати увагу до ці параметри. Це допоможе уникнути покупки менших ніж необхідно армуючих лозин.

Існують деякі аспекти визначення цих розмірів склопластикової арматури. Зовнішній діаметр виробу визначається також, як і для сталевої. Що ж до внутрішнього діаметра, то його визначити складніше через не ідеально круглий переріз стрижня.

Склопластикова арматура широко використовується у будівництві на заході, тоді як у вітчизняній промисловості її застосування слабо поширене. Однак останнім часом популярність даного матеріалу зростає, причиною цього є безліч експлуатаційних переваг у порівнянні з традиційним металопрокатом.

У цій статті представлена ​​склопластикова арматура (АСП). Ми розглянемо технічні характеристики, переваги та недоліки, типорозміри та застосування композитної арматури.

1 Сортамент та ГОСТи

Неметалічна композитна арматура розроблялася ще в СРСР у 60-х роках, проте серійне виробництво матеріалу так і не було налагоджено через тодішню дорожнечу склопластику. Проте при будівництві кількох великих об'єктів композитна арматура використовувалася, серед яких лінії електропередач у Батумі, Москві та мости в Хабаровську.

На сьогоднішній день не існує стандарту ДЕРЖСТАНДАРТ з технічними вимогами до даного матеріалу (проект знаходиться в розробці). Основним нормативним актом є БНіП №52-01-2003 «Композитна арматура», згідно з яким скловолоконні вироби можна використовувати в будівництві як заміну металопрокату. Кожен із виробників має ТУ на свою продукцію, разом з якою поставляються протоколи випробувань та сертифікати допуску.

Композитна арматура виготовляється в діапазоні діаметрів 4-20 мм. Профіль стрижнів може бути рифленим чи гладким. Залежно від матеріалу виготовлення виділяють такі види неметалевих виробів:

• АСП - склопластикова арматура, виготовляється зі скловолокна, пов'язаного шаром синтетичної смоли;
• АБП - базальтопластикові вироби, в який скловолоконна серцевина замінена розплавом з базальтових волокон;
• АСПЕТ - вироби зі скловолокна та полімерного термопласту;
• АУП – вуглепластикова арматура.

Найбільш поширені у будівництві АСП та АБП, вуглепластикова арматура використовується рідше через меншу механічну міцність матеріалу.

1.1 Сфери застосування

Застосування п.п. арматури у будівництві практикується при зведенні житлових, громадських та промислових споруд, а також малоповерхових будівель, де АСП використовується для:

• армування залізобетонних конструкцій (стін та плит перекриття);
• ремонту поверхонь об'єктів із цегли та залізобетону;
• пошарової кладки стін за технологією гнучких зв'язків;
• всіх типів (плитних, стрічкових, стовпчастих);
• зміцнення стін та газобетонних блоків та монтаж монолітних армопоясів.

Поширено застосування п.п. арматури та у сфері дорожнього та залізничного будівництва, в яких АСП застосовується:

• при облаштуванні насипів та дорожніх покриттів;
• при зміцненні укосів доріг;
• під час будівництва мостів;
• при зміцненні берегових ліній.

Арматура композитна полімерна для армування бетонних конструкцій відрізняється повною стійкістю до корозії та хімічно агресивних речовин, що значно розширює сферу її застосування.

1.2 Переваги АСД

Композитна арматура має наступні експлуатаційні переваги:

Недоліки с.п. арматури - низький модуль пружності (в 4 рази менше, ніж у сталевої), що обмежує можливість її застосування при вертикальному армуванні, схильність до втрати міцності при нагріванні понад 600 градусів. Враховуйте, що композитна арматура не підлягає згинуванню в умовах будівельного майданчика— за потреби використання гнутих елементів необхідно замовляти їх окремо у виробника.

2 Порівняння АСП та металевих аналогів

Пропонуємо вашу увагу порівняння технічних характеристик композитної та сталевої арматури.

Тип арматури	Металева	Склопластикова (АСП)
Матеріал виготовлення	Сталь марки 25Г2С чи 35 ГС	Скловолокно, з'єднане синтетичною смолою
Вага	7.9 кг/м3	1.9 кг/м3
360	1200
Модуль пружності (МПа)	200 000	55 000
Відносне подовження (%)	24	2.3
Залежність "напруга-деформація"	Крива лінія з майданчиком плинності	Пряма лінія із пружнолінійною залежністю аж до руйнування
Лінійне розширення (мм/м)	14-15	9-11
Стійкість до корозійних середовищ	Низька, схильна до іржі	Висока, не іржавіє
Теплопровідність матеріалів (Вт/мК)	47	0.46
Електропровідність	Присутня	Діелектрик
Діаметри	6-80 мм	4-20 мм
Мірна довжина	6-12 м	Довільна довжина на вимогу замовника

Розглянемо порівняння взаємозамінних діаметрів композитних та металевих виробів на прикладі стрижнів:

• А3 6 мм - АСП 4 мм;
• А3 8 мм - АСП 6 мм;
• А3 10 мм - АСП 8 мм;
• А3 12 мм - АСП 8 мм;
• А3 14 мм - АСП 10 мм;
• А3 16 мм - АСП 12 мм.

2.1 Огляд склопластикової арматури (відео)

3 Технологія виробництва композитних виробів

Склопластикова арматура виготовляється з ровінгу (волокон вихідної сировини), сполучного матеріалу - полімерної смоли, затверджувача та прискорювача твердіння. Конкретне співвідношення матеріалів залежить від температурного режиму та вологості усередині виробничого приміщення.

Читайте також: чим відрізняється арматура і які її параметри?

Виробнича лінія включає наступне обладнання:

1. Нагрівальний бункер — у ньому волокна прогріваються підвищення адгезії зі смолою.
2. Ванна просочення - ровінг просочується сумішшю зі смоли та затверджувачів.
3. Обмотувач - продавлює сировину через фільєри, при проходженні яких формуються стрижні заданого діаметра.
4. Обладнання для нанесення піску, де гранули піску рівномірно розподіляються по поверхні дроту, а надлишки видаляються повітряним потоком.
5. Пекти полімеризації, де відбувається набір прутками проектної міцності.
6. Обладнання для охолодження виробів являє собою лінію довжиною 3-5 метрів, розташовану на виході з печі полімеризації.
7. Протяжне обладнання, відрізний механізм та установка для змотування бухт - готова склопластикова арматура нарізається на ділянки необхідної довжини або змотується в товарні бухти завдовжки 50-100 м.

На ринку представлено безліч типових рішень, що включають все потрібне обладнання. Вартість нової лінії варіюється в межах 3-5 млн рублів.

Обладнання середньої продуктивності здатне виробляти до 15 000 м арматури протягом робочого дня.