Перспективы использования нержавеющей композитной арматуры из стекловолокна

Арматура из стекловолокна является композитным материалом, производимым из стекловолокна диаметром 10 – 20 микрон. Стержневая композитная структура создается с использованием полимерных связующих на основе:

  • Полиэфирной смолы;
  • Эпоксидной смолы.

Аналитики прогнозируют рост востребованности композитной арматуры в ближайшее время, так что арматуру из стекловолокна в какой-то степени можно считать «гостьей из будущего».

Зачем в строительстве необходимо армирование?

Причина кроется в непластичности бетона, которая на практике проявляется в его растрескивании при растягивающих нагрузках. Силы морозного пучения грунта, неравномерное распределение нагрузок со стороны здания, температурные перепады вызывают в бетонных конструкциях деформации растяжения и сжатия. В конструкциях возникают зоны растяжения и сжатия.Стекловолокно

Бетон трескается в зонах растяжения. Если же внутри конструкции из бетона расположить каркас из материала, способного принять на себя растягивающие нагрузки, то таким способом удастся предотвратить растрескивание фундамента или других несущих бетонных конструкций. Армирование применяется во всех областях использования бетона, начиная от промышленно-гражданского строительства, строительства дорог, мостов и тоннелей, и заканчивая могучими гидротехническими сооружениями или нефтехранилищами.

Без использования армирующих стержней невозможно возведение прочных и надежных строений из бетона. До последнего времени единственным материалом для армирующих строительных элементов служила сталь. Реальной альтернативы стали не было, прочностные характеристики стали обеспечивали долгий срок эксплуатации железобетонных конструкций. Другим немаловажным фактором использования арматурной стали была ее дешевизна и доступность. Они с лихвой перекрывали все ее недостатки, альтернативного выбора не было.

Главным минусом использования арматурной стали является ее нестойкость к коррозии. Если стальные стержни скрыты в глубине бетона, то  способна прослужить веками, но если арматура проложена открыто, то уже через несколько лет из-за процессов окисления она вся проржавеет и потеряет свои прочностные качества. Стекловолоконная арматура лишена этого недостатка. Уже сейчас происходит процесс перехода на композитную арматуру при строительстве ответственных сооружений.

Применение композитной стеклопластиковой арматуры

Неметаллическое армирование в промышленных объемах начало внедряться лишь в 70-е годы, но в тот момент стоимость стеклопластика и дешевого метала были несопоставимы. Должного развития этой технологии не произошло.

Сейчас ситуация в корне противоположная:

  • Сталь дорожает день ото дня;
  • Отработаны прогрессивные технологии производства стекловолоконной арматуры;
  • Доступность стекловолоконного сырья;
  • Как результат – удешевление композитной арматуры из стекловолоконного сырья.

Строительство дорогСфера применения стекловолоконной арматуры сравнительно широка.

  1. В промышленно-гражданском строительстве ее используют:
    • Для армирования фундаментов домов, строящихся на сложном грунте или рядом с естественными водоемами;
    • Для ремонта, реставрации и восстановления железобетонных конструкций;
    • Для армирования кирпичных кладок;
    • При возведении бетонных ограждений, заборов, бордюров.
  2. В дорожном строительстве использование самое разнообразное:
    • Плиты для автобанов, армированные уже не стальной арматурой, а неметаллической стекловолоконной;
  3. Армирование при укреплении речных берегов, дорожных откосов и насыпей.
    • Армирование бетонных многообъемных хранилищ на химических производствах.
    • Объекты водоочистки.
    • Гидротехнические сооружения и мосты.

Виды композитной стекловолоконной арматуры

Композитные стержни подразделяют на два вида:

  1. Стеклопластиковая арматура (СПА);
  2. Базальтопластиковая арматура (БПА).

Такой градации они обязаны различиями в компонентах сырья, используемых в производстве композитных стержней. Для формообразования композитной структуры созданы пултрузионные машины-экструдеры  (от  английских «pull» — тянуть, протягивать  и «extrusion» — выдавливать). Они используют стеклоровинг, который представляет собой тончайшие стекловолокна диаметром не более 20 микрон.

Ровинг пропитывается смолами, затем в фильерах из него формообразуют стержни нужной формы и требуемого диаметра. Технологии изготовления стеклопластиковых стержней модернизируются, что ведет к улучшению качества материала и его удешевлению.

Это важно! Несмотря на использование полимерных смол для изготовления композитных армирующих стержней, арматура абсолютно не токсичная, по степени своего воздействия на людей относится к четвертому классу опасности.

Сравнение стальной традиционной и композитной стеклопластиковой арматуры

Поскольку стекловолоконные стержни широко используются в строительстве, разработаны специальные таблицы, позволяющие сравнивать характеристики арматуры из стекловолокна и из стали и сделать практические выводы по равноценным заменам металлической арматуры на композитную.

Критерий прочности на растяжение у стекловолоконных стержней намного выше, чем у стальных:

  • Для стали – 390 МПа;
  • Для стекловолоконных элементов – 1100 МПА.

Соблюдая условия равнопрочности элементов строительных конструкций, могут использоваться стержни стеклопластиковой композитной арматуры меньшего типоразмера, чем соответствующая для данного применения традиционная стальная арматура.

Удельный вес материалов арматуры:

  • Стеклопластик – 1,9 г/куб. см;
  • Сталь – 7,8 г/ куб. см.

Сравнение пунктов 1 и 2 однозначно приводит к выводу о значительном снижении веса бетонной конструкции, армированной стекловолоконными стержнями, по сравнению с классическим армированием стальными прутьями.

Как результирующий фактор, остается ценовой показатель. Здесь сравнительные показатели следующие. Для стальной арматуры цены колеблются в следующих диапазонах:

  • для арматуры диаметром 10 мм цена 1 погонного метра составляет почти 19 рублей, равнопрочная ей замена стекловолоконной арматурой диаметром 6 мм потянет на 9 рублей за 1 п. м.;
  • аналогично для стальной арматуры диаметром 12 мм по цене 25,8 руб. за пог. метр можно подобрать равноценную замену композитным стержнем диаметром 8 мм по цене 14 руб. за пог. метр.

Вместо резюме

При сопоставлении физико-технических параметров различных видов армирования нередко начинают выигрывать композитные скелеты бетонных конструкций. Но эйфорию забивает один немаловажный недостаток, приводящий в негодование всех монтажников армированных конструкций.

Не отработана технология удлинения (наращивания) стеклопластиковых стержней. Там, где сварщик мог бы сваркой нарастить недостающую длину стального элемента, для стеклопластика пока способов удлинения стержня не существует. Необходима четкая карта распределения используемых композитных элементов.

Это важно! Приведенные сравнения не претендуют на методические указания по выбору способа армирования бетонного сооружения, поскольку наряду с показателями плотности и стоимости существуют другие критерии выбора вида арматуры.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*