Уверенная поступь полимерной арматуры

Полимерная арматура, образно выражаясь, является детищем современных инноваций, присущих двадцать первому веку.  Попытки ее создания и промышленного применения в 70-е годы прошлого столетия в Советском Союзе были приостановлены из-за неотработанности технологии производства композитных материалов и сравнительной дешевизны стального сырья, хотя в США и Японии прозорливые бизнесмены именно в те годы запустили первое серийное производство полимерных арматурных стержней.

Недостатки стального армирования строительных конструкций

СтерженьНа тот момент армирование бетонных конструкций стальными стержнями являлось сложившейся технологией, в которой альтернативы металлической арматуре не предвиделось. Поэтому и с недостатками стальных арматурных систем мирились, поскольку от них никуда не деться. А их немало:

  1. Большой удельный вес стальных армирующих материалов (доля металлических включений в железобетоне составляет до 25% от общего веса сооружения) требует усиленных фундаментов, которые также приходится упрочнять металлической арматурой. Просто замкнутый круг какой-то.
  2. Тенденции к корродированию в составе монолитных заливок приводят к ослаблению прочности сооружений и ослаблению несущих способностей зданий. В строительных отраслях всех развитых стран существуют целые институты по экспертизе технического состояния железобетонных конструкций. Свою работу эксперты начинают с изучения состояния металлической арматуры, для чего элементарно вскрываются бетонные стены до обнажения арматурного каркаса.
  3. Высокие параметры электропроводности создают неудобства при эксплуатации особо чувствительным к побочным электромагнитным влияниям радиолокационным системам и системам наведения.
  4. Параметры теплового расширения стали намного превышают аналогичные показатели бетона, поэтому при температурных перепадах происходят разрывы армирования и образование трещин в железобетонных конструкциях.

Структура полимерной композитной арматуры

Композитная арматура, являющаяся неметаллической по своему составу, лишена всех вышеназванных недостатков. Благодаря глубоким технологическим проработкам, ставшим возможными благодаря продуманным инвестициям, арматура композитная полимерная прочно заняла свое место как полноценная альтернатива стальной арматуре.

Структурный состав композитной полимерной арматуры (которую англоязычные технологи называют FRP rebar – от англ. Fibre-reinforced plastic rebar) традиционный для современных композитных материалов. То есть, имеются волокна (в нашем случае стеклянные, базальтовые или углеродные), которые пропитываются полимерным связующим. Далее, они формообразуются в виде стержневой продукции, идущей уже на изготовление арматуры различного профиля.

Схема производства композитной полимерной арматуры

Для производства композитной строительной арматуры необходимы следующие технологические процессы:

  • Получение стекловолокон или базальтовых волокон диаметром, не превышающим 20 микрон;
  • Пропитка волокон синтетическими термореактивными смолами;
  • Сборка волокон в жгут, формирование в специальных фильерах поперечного сечения стержня;
  • Спиралевидная намотка вдоль поверхности жгута стекловолоконного (или базальтоволоконного) шнура для расширения площади соединения бетона с арматурой;
  • Нагрев в печах арматуры для полимеризации связующих составов.

Номенклатура полимерной арматуры

В зависимости от типа используемых волокон, арматуру композиционную полимерную подразделяют на следующие виды:

  • Стеклопластиковая (АСП), на изготовление которой были использованы стекловолокна;
  • Базальтопластиковая (АБП), с применением базальтовых волокон;
  • Углепластиковая арматура.

У базальтопластиковых и углепластиковых материалов технические характеристики выше по сравнению со стеклопластиковой, однако, их стоимость намного превышает стеклопластиковые аналоги. Поэтому пока преимущество в применении остается за арматурой АСП.

Сравнительные характеристики металлической и неметаллической арматуры

По отношению к строительным материалам нельзя односторонне безапелляционно утверждать, что этот материал лучше, а тот – хуже. Только комплексное сравнение технических и физико-химических характеристик дает право на выбор оптимального материала. А уж тем более при выборе таких ответственных элементов, какими являются арматурные системы.Армированная система

Характеристики полимерной арматуры имеют преимущества перед стальным аналогом по следующим показателям:

  • Более высокая удельная прочность, почти втрое, превышающая прочностные параметры арматурной стали;
  • Низкий удельный вес, почти в девять раз меньший, чем у стали;
  • Низкая теплопроводность, не позволяющая развиваться тепловым деформациям при перепадах температур;
  • Высокая коррозионностойкость значительно расширяет сферу применения химически стойкой композитной арматуры;
  • Магнитопрозрачность и радиопрозрачность, поскольку композитные компоненты являются диэлектриками.

Это важно! При всех своих достоинствах, полимерная система не является термостойкой, теряет свои прочностные свойства уже при температурах, превышающих 160 градусов.

Применение

Полимерная арматураПолимерная арматура имеет определенные преимущества перед металлической, однако, массового характера ее применение пока не приобрело. В числе сдерживающих причин можно назвать следующие:

  • Не все застройщики представляют возможности альтернативного использования металлической или неметаллической арматур;
  • Отсутствие единых нормативов для полимерных композитов в строительстве создает проблемы при оформлении техдокументации на возводимые объекты.

Несмотря на определенные ограничения, неметаллическую арматуру уже используют:

  • Для армирования ленточных фундаментов;
  • При изготовлении опор и траверс ЛЭП;
  • Для упрочнения дорожных насыпей и полотен, мостов и ограждений;
  • При изготовлении конструкций, эксплуатируемых в коррозионной среде, типа причалов, доков;
  • При изготовлении емкостей для нефтяной и химической промышленности.

Это важно! Использование полимерной арматуры существенно ускоряет сроки монтажа железобетонных конструкций, поскольку стеклопластиковый или базальтопластиковый стержни легко перерезаются кусачками, тогда как арматуру без помощи болгарки не порезать. При этом удается соблюдать режим экономии на «хвостах» — обрезках при использовании бухтовых поставок полимерной арматуры, когда армирующие элементы отрезаются в размер без отходов. Стальная же арматура поставляется прутьями мерной длины.

Добавить комментарий

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

*