Полимерна композитна армировка: плюсове и минуси. Критични прегледи на пластмасови фитинги

Модерен строителни технологиивключват използването на нови материали с подобрени характеристики. Едно от най-новите разработки в научните и строителни организации е пластмасовата армировка. Благодарение на своя комплекс от експлоатационни свойства, той успешно се конкурира с метални пръти, които постепенно се разрушават в резултат на корозионни процеси. Стъклената армировка се използва за осигуряване на повишен запас на безопасност за бетонни конструкции в контакт с прясна и солена вода, както и агресивни среди.

Композитна армировка - материал от фибростъкло за укрепване на бетон

Композитната армировка от фибростъкло е нов строителен материал, изработен от различни влакна:

• базалт;
• стъклена чаша;
• полиамид;
• въглерод.

Името на полимерната армировка се определя от вида на използваното влакно:

• базалто-пластмасовите пръти са направени от базалтова нишка;
• армировката от фибростъкло е направена на базата на стъклени влакна.

Начинаещите разработчици се интересуват дали е възможно да се използва армировка от фибростъкло за основата, както и как се държи армировката от фибростъкло в стени от газобетон. Модерната производствена технология, която включва импрегниране на сноп от влакна с термопластична смес на базата на полимерни компоненти, осигурява необходимата здравина на крайния продукт.

Полимеризирайки при повишени температури, нишките, събрани в сноп, се втвърдяват и придобиват необходимата форма. Комбинирането на влакнести нишки може да подобри експлоатационните свойства.

Подобрената адхезия на стъклената армировка към бетона се осигурява чрез нанасяне на следните материали върху външната повърхност на полимерните пръти:

• фин пясък;
• мраморни частици;
• трошен гранит.

Напречните или спираловидни гофри увеличават здравината на армировката и подобряват адхезията към бетонната маса.

Пластмасови фитинги - характеристики на строителните материали

Пластмасовата армировка, предназначена да увеличи здравината на бетонните конструкции, има свои собствени характеристики.

Основна разлика от този материал – леко тегло, както и двуслоен дизайн:

• вътрешният слой е сърцевината на пръта, състояща се от надлъжни нишки, напълнени с композитна смес. Сърцевината повишава устойчивостта на материала на натоварвания на опън и натиск;
• външният слой е образуван от група нишки, усукани в спирала. Характерното разположение на външните влакна повишава устойчивостта на прътите на усукване, а също така подобрява контакта на полимерната армировка с бетона.

Полимерните нишки подобряват експлоатационните свойства на композитните пръти, които успешно се конкурират със стандартната метална армировка. Отличителни черти на стъклените фитинги:

• теглото е намалено 4-5 пъти в сравнение със стоманените пръти. Основното предимство на материала улеснява работата и намалява разходите, свързани с транспортирането;
• Полимерният материал е два пъти по-издръжлив от стоманата по отношение на якостта на опън. Това дава възможност да се осигури необходимата граница на безопасност с намалени параметри на външния диаметър;
• устойчивост на корозивно разрушаване и неутралност към агресивни течности. Полимерните пръти запазват свойствата си във влажна среда;
• намален коефициент на топлопроводимост в сравнение със стоманата. Полимерен материалдава възможност за изграждане и ремонт на къщи, предотвратявайки образуването на студени мостове;
• възможност за сглобяване на носещи рамки без електрическо заваряване. Това опростява процеса на фиксиране на решетките и също така намалява разходите.

Характеристики на дизайна и експлоатационни характеристикипозволяват използването на стъклена армировка вместо стоманени пръти за решаване на широк спектър от проблеми.

Стъклоармировка - видове пръти

Пластмасовите фитинги са изработени от различни видовенишки Използват се следните видове композитни пръчки:

• фибростъкло, съкратено ASP. Ядрото е изработено от стъклени влакна, които са силно устойчиви на влага. Продуктите се използват за повишаване на здравината на основи и пътни настилки;
• базалтова пластмаса, обозначена с ABP. Лесно се различава от черния цвят на базалтови влакна. Пръчките от базалтова пластмаса превъзхождат пръчките от фибростъкло по отношение на способността си да издържат натоварвания на опън, както и степента на еластична деформация;
• Въглеродните пръти с маркировка UGP са направени на базата на въглерод, използван в производството на бетонови композити. Повишено ниворазходите за закупуване на армировка от въглеродни влакна се компенсират от работните свойства на материала, както и от лекотата на работа с него;
• комбинирани. Армировката с индекс ACC е изработена от базалтови и стъклени влакна и се характеризира с повишени якостни свойства. Полимерни пръти ACC на стъклено-базалтова основа се използват за специални цели.

Изборът на композитни пръчки се извършва в зависимост от сложността на задачите.

Как се правят пластмасови фитинги

Производственият процес на полимерна армировка се извършва на автоматизирани линии и включва следните етапи:

1. Пълнене на бункера на захранващия модул с полимерен състав.
2. Подаване на композитни влакна и осигуряване на равномерно напрежение.
3. Термична обработка на материала за отстраняване на водни и маслени включвания.
4. Зареждане на полимерни влакна в резервоар с нагрети свързващи съставки.
5. Издърпване на импрегнираните нишки през дюза, която ги навива.
6. Полимеризация на изходния материал в пещ при висока температура.
7. Охлаждане на получените пръти и нарязване на парчета с необходимите размери.

Характеристиките на оборудването гарантират качеството на получените продукти.

Обхват на стъклената армировка

Полимерната армировка се използва за решаване на различни проблеми:

• производство на композитен бетон за строителството монолитни конструкции;
• изграждане на фундаменти и изливане на монолитни плочи;
• увеличаване на здравината на стените, изградени от тухли;

• изграждане на пристанищни съоръжения и специални съоръжения за укрепване на бреговата линия;
• изграждане на пътни настилки и укрепване на бетонови откоси;
• изграждане на защитни съоръжения за железопътни линии и транспортни магистрали;
• производство на бетонови изделия, изискващи предварително напрягане;
• изграждане на транспортни възли, мостове, надлези и надлези;
• изграждане на бетонни конструкции в сеизмични зони.

Пластмасовите пръти не изискват хидроизолация, независимо от избора на схема за структурна армировка. Използването на армировка от фибростъкло за армиране на бетон и използването на полимерни пръти се извършва въз основа на предварително извършени изчисления. Служителите на специализирани организации са запознати с техниката за изчисляване на стоманобетон за строителството.

Предимства на стъклените фитинги

Разработчиците се интересуват какви са плюсовете и минусите на пластмасовите фитинги. Както всички строителни материали, армировката от фибростъкло има недостатъци и предимства. Основните предимства на стъклените фитинги:

• повишен запас на безопасност;
• приемливо ценово ниво;
• леко тегло на пръчките;
• устойчивост на корозия;
• устойчивост на агресивни среди;
• намалена топлопроводимост;

• екологична чистота;
• дълъг период на експлоатация;
• лекота на обработка;
• удобна опция за доставка;
• възможност за сглобяване на рамки без заваряване;
• запазване на свойствата при ниски температури;
• диелектрични характеристики.

Благодарение на набор от предимства, композитните пръти са популярни.

Слабости на пръчките от фибростъкло

Наред с предимствата, стъклените фитинги имат и недостатъци.

Основни недостатъци:

• намаляване на якостните свойства при нагряване над 200 ° C;
• повишена вероятност от пожар при нагряване;
• недостатъчно висок модул на еластичност;
• намаляване на якостните свойства по време на работа и контакт с алкали;
• невъзможност за огъване на пръти без използването на специални технологични методи.

Тези недостатъци ограничават обхвата на употреба.

Въпреки факта, че армировката от композитни материали се използва в Европа, САЩ и някои други страни за укрепване на бетонни монолитни конструкции от 70-те години на миналия век, за нас това все още е нов и рядко използван материал. Въпреки това, в последните години, благодарение на желанието на частни строителни фирмивъвеждане на съвременни технологии в производството, армировката от фибростъкло става все по-често използвана.

Първоначално армировката от фибростъкло, поради високата си цена, се използва само за монолитни конструкции, подложени на трудни условияоперация. Но постепенно развитие химическа индустрияи производството на строителни материали доведе до по-ниски цени и увеличена наличност на фибростъкло.

Разширяването на производството и обхвата на приложение на армировката с композитна армировка доведе до разработването и одобрението на GOST 31938-2012, който определя условията за производство, външния вид, размерите и процедурата за лабораторно изпитване на продукти от този тип.

Какво е армировка от фибростъкло

Структурно, в напречно сечение, това е сноп от нишки, изработени от фибростъкло, въглеродни влакна, базалт и някои други полимери, покрити отгоре с вискозни смоли. Тази структура осигурява якост на опън повече от три пъти по-висока от тази на стоманата (предоставено е подробно сравнение на композитна и метална армировка).

Класификация

В зависимост от вида на суровините, използвани при производството, PVC армировката за фундаменти се разделя на:

• стъклен композит - ASC;
• въглероден композит – AUK;
• базалт - ABK;
• комбиниран – ACC.

Доставките се извършват под формата на навити рулони или право нарязани пръти с дължина до 12 метра.

Спецификации

Конструктивната структура на композитната армировка за фундаменти я прави уникален строителен материал, който се използва за изграждане на особено критични монолитни бетонни конструкции. Основните технически показатели включват:

• по-ниска якост на опън за ASC 800 MPa, AUK 1400 MPa, ABK 1200 MPa;
• максимална якост при изпитване на компресия за всички видове - не по-малко от 300 MPa;
• устойчивост на напречно срязване за ASK е не по-малко от 150 MPa, AUK 350 MPa, ABK 250 MPa;
• средно аритметично специфично теглокомпозитна армировка - 1900 kg/m 3 ;
• Максималната работна температура е 60˚C.

При сравняване на показателите за еластичност трябва да се отбележи, че армировката от въглеродни влакна е повече от 2 пъти по-висока от фибростъкло и 1,5 пъти по-висока от композитната базалтова армировка.

Цена на пръчка от фибростъкло

Цената на полимерните усилващи материали зависи от структурата и компонентите в състава. Дизайнът на композитния прът се състои от надлъжен набор от стъклени влакна, свързани заедно с епоксидна смола. Повърхността може да остане гладка, да има груба пудра или да бъде увита в спирала със специален стъклен ровинг. Последният метод ви позволява да получите оребрена повърхност, която ще осигури по-надеждна адхезия към бетона.

За разлика от валцувания метал, който в повечето случаи се продава на тегло, цената армировка от фибростъкловинаги се определя от линеен метър. Това често води до погрешното схващане, че композитните материали струват много повече на тон от стоманата.

Необходимо е да се разбере, че с диаметър 12 mm един тон метал ще съдържа 1100 метра прът, а пластмасата - 12500 метра. В допълнение, високата якост на армировката от фибростъкло позволява използването на по-малки диаметри при същите условия на монтаж. Тези условия показват, че цената на полимерите няма да бъде по-висока, а по-ниска от тази на валцувания метал. Проучване на ценовите листи на производствените компании показа, че цената на най-популярните диаметри 4-8 мм е в диапазона 8,50-27,20 rub / m.

Плюсове и минуси на използването на фибростъкло

Експертите считат основните предимства на композитната армировка:

• устойчивост на корозия и много агресивни химикали;
• висока якост, надвишаваща подобни показатели за метал;
• издръжливост, увеличаване на експлоатационния живот на конструкцията с 2-3 пъти;
• ниско специфично тегло, улесняващо товарене и транспортиране;
• просто изчисляване на армировката от фибростъкло за основата;
• възможност за използване при отрицателни температури до -60˚C;
• екологичност на използваните компоненти;
• достъпност и рентабилност на използване;
• без ограничение на дължината на пръта по време на монтаж поради доставките в рулони;
• диелектрични и антимагнитни свойства.

Сериозен недостатък на композитната армировка е нейната намалена якост при изпитване на счупване. Когато металните пръти просто се огъват, фибростъклото може да се счупи, отслабвайки надеждността на конструкцията. Поради това такива полимери не се използват при монтажа и производството на носещи елементи и подове, което ограничава използването им и е недостатък.

Максималната температура на нагряване не позволява използването на пластмасова армировка с потенциал за продължително излагане на открит пламък. В случай на пожар, такива бетонни монолити ще бъдат идентифицирани като повредени и трябва да бъдат заменени.

Сравнявайки плюсовете и минусите на армировката от фибростъкло, можем уверено да заключим, че тези материали могат и трябва да се използват за създаване на надеждни и издръжливи монолитни конструкции.

Обхват на приложение

Фибростъклото е отличен материал за инсталиране на всякакъв вид основа. Композитната армировка се използва не само в промишленото, но и в частното строителство. Особено ако има възможност за високо повдигане подземни водии на блатисти почви. Този материал е незаменим при извършване на работа за укрепване на бреговете, по време на строителството хидротехнически съоръженияи в съоръжения с възможно излагане на агресивни вещества.

Добри резултати се получават, ако се използва пластмасова армировка за укрепване на пътните настилки в райони с висока влажност и в условия на вечна замръзналост. Пръчка с диаметър 4 мм се използва за армиране на зидария от пенобетон и газобетонни блокове, както и подове в промишлени и търговски обекти.

Експертите също признават възможността за ефективно съвместно използване на традиционни стоманени пръти и композитна армировка като предимство на композитната армировка. пластмасови материали. С помощта на стомана ъглите и кръстовищата на стените са подсилени, а всички участъци са подсилени с пластмаса. Това ви позволява да ускорите сглобяването на рамката, без да нарушавате качеството на конструкцията и да разширите областите на приложение на материалите.

Технология за укрепване на фундамента

Благодарение на намаленото тегло на пластмасовата армировка и възможността за използване на пръти с всякаква дължина, сглобяването на армировъчна рамка е много по-лесно, отколкото от метални пръти. Повишената здравина на полимерната армировка за фундаментни материали позволява използването на по-малко напречно сечение.

Технологичен производствен процес монтажни работиизползването на пластмасова армировка за основата се извършва на няколко етапа, както е показано във видеото в края на статията:

1. монтаж на кофраж;
2. маркиране на нивото на изливане на бетон;
3. монтаж на подсилваща рамка;
4. премахване на кофража.

Монтажът на кофражната конструкция при укрепване на лентова основа с армировка от фибростъкло трябва да се извърши в съответствие с проекта, за да се гарантира точната конфигурация и размери на фундаментните елементи. При излизане дървени дъски, ПДЧ или шперплат, се препоръчва панелите да се опаковат в пергамин. Това ще спести материала и ще го използва повторно.

След това на вътреограждащи елементи, като се използва водно ниво, е необходимо да се маркира горното ниво на бъдещия монолит. Те ще ви позволят да се ориентирате при изливане на бетон и да осигурите равномерното му разпределение.

Сглобяване на подсилващата рамка

Разположението на армировката и размерите между отделните пръти винаги се посочват в проекта. Ако използвате армировка от фибростъкло в основата, можете да промените диаметъра на прътите на по-малък, но оформлението трябва да се извършва само според чертежа.

Първоначално е необходимо да развиете пръти с необходимата дължина от намотката и да ги монтирате на стойки, успоредни една на друга. Поставете върху надлъжните струни на определени интервали напречни греди. Завържете армировката в пресечните точки с тел за връзване или я затегнете със стегнати пластмасови скоби (повече за връзването -). В резултат на това долният ред на рамката ще бъде готов за подсилване на основата с армировка от фибростъкло.

Подгответе вертикални стълбове с необходимата дължина. Горният ред на рамката е плетен подобно на долния ред. След сглобяването двата реда се поставят един върху друг и, започвайки от ръба, техните вертикални стълбове се свързват, като постепенно се повдига горният ред на армировката.

Преди да монтирате подсилващата рамка, пясъкът се изсипва на дъното на изкопа и се разлива с вода или се уплътнява. Препоръчително е уплътнената пясъчна повърхност да се покрие с хидроизолационен материал или геотекстил. Това ще предотврати навлизането на влага в основата и ще увеличи нейната надеждност и експлоатационен живот.

В процеса на монтиране на основа, изработена от армировка от фибростъкло, трябва да се помни, че ръбовете на прътите не трябва да достигат 5 см от кофража и дъното на изкопа, за да се осигури това условие, можете да използвате специални пластмасови крепежни елементи като „стълб” и „звезда” или плътни влагоустойчиви каменни материали.

Изливане на бетонна смес

Полагането на бетон вътре в кофража се извършва точно по същия начин, както при използване на метална армировка. Въпреки това трябва да се внимава изключително много, тъй като здравината на армировката от фибростъкло може да се окаже недостатъчна при силни странични удари. Уплътняването на бетона с вибратор или трамбовка трябва да се извършва по такъв начин, че да не се повреди монтираната рамка.

Хоризонтална армировка

Този метод за използване на композитна армировка в строителството се използва за монтаж на плочи. Основната им разлика от лентовите основи е липсата на ъгли и съседни зони. Всъщност цялата конструкция е направена под формата на две големи решетки, разположени една над друга. Всички монтажни работи се извършват на мястото на монтажа, тъй като преместването на сглобен елемент с такъв голям размер е доста проблематично.

Следователно, първоначално се вписва необходимо количествонадлъжни пръти.Върху тях се поставят напречни и с помощта на тел или скоби се изплита мрежа. Вторият се плете директно върху него. След това долната мрежа трябва да се повдигне върху стойки над дъното на ямата. След това горната мрежа може да бъде поставена върху вертикални стълбове, монтирани в пресечните точки на армировката.

Накрая

Стъклофибърната мрежа за армиране на строителни обекти у нас все още се счита за нов материал. Много строители все още вярват, че използването на стомана, чиито свойства отдавна са проучени, ще осигури по-надеждна монолитна структура.

Многобройни тестове и проучвания обаче показват, че композитните материали превъзхождат традиционните метали по сила, издръжливост и други характеристики. Пластмасата е по-удобна за използване и намалява времето за монтаж. Освен това не е податлив на корозия, блуждаещи токове или ниски температури.

Видео по темата

Нито една повече или по-малко голяма бетонна конструкция не може без армировъчна рамка. Използването на валцуван метал с кръгло напречно сечение за тези цели стана обичайно. Но индустрията не стои неподвижна и производителите активно популяризират своя композитен аналог, а именно армировка от фибростъкло.

Междудържавен стандарт 31938-2012 регулира общо технически спецификациивърху полимерни усилващи продукти. Материалът е твърди пръти с кръгло напречно сечение, състоящи се от два или повече компонента: основа, пълнител и свързващо вещество. За фибростъкло е:

• Щапелни стъклени влакна, познати на всеки строител като отличен изолационен и усилващ елемент.
• Пълнител от полиамидни влакна, който придава на крайния продукт повишена степен на якост на опън и разкъсване.
• Полимерни термореактивни смоли (епоксидни, винилестерни и други).

Композитната армировка се произвежда с помощта на пръти с напречно сечение 4-18 mm. Продуктът се нарязва и пакетира на шестметрови връзки или рулони (дължина до 100 м). На купувачите се предлагат 2 вида профили:

1. Периодично - гофрирането се постига чрез спирално увиване на прът с тънка нишка от фибростъкло. Отгоре се нанася слой полимерна смола за защита на материала.

2. Условно гладка – Завършени продуктисе поръсва с фин кварцов пясък за подобряване на адхезионните свойства на бетоновия състав.

Основната цел е укрепване на стандартни и предварително напрегнати конструкции, които се използват в агресивни среди. Но тъй като точката на топене на синтетичните свързващи вещества започва от приблизително +120 °C, а температурата на горене започва от +500 °C, издиганите сгради трябва да отговарят на изискванията за огнеустойчивост в съответствие с GOST 30247.0-94, както и пожароустойчивост условия за безопасност, определени в GOST 30403-2012.

Фибростъклото се използва в следните области:

• Изграждане на ограждащи конструкции в нискоетажно строителство: фундаменти от пилотен, лентов или скара тип, многослойни или монолитни стени от бетон, тухли, клетъчни бетонни блокове, подове и прегради.
• Изграждане на пътни настилки, тротоари, траверси.
• Укрепване на замазки, индустриални подове, декинг, мостови конструкции.
• Производство на фасонни изделия, стоманобетонни изделия.
• Оформяне на рамки за оранжерии, малки хангари, панелни инсталации.

Фирми, занимаващи се със строителство на къщи от дърво и дървени материали(OSB или ПДЧ, дървен бетон), армировката от фибростъкло се използва активно за закрепване на дюбели, пресечни точки и др. Това се дължи на факта, че хардуерС течение на времето те ръждясват, появяват се грозни ивици и крепежните елементи и връзките могат да отслабнат.

Схемата за формиране на армировъчна рамка от композит е идентична с правилата за работа с валцуван метал. Основната задача е да се укрепи основата, пода или стената в зоната на максимално напрежение на опън или огъване. Хоризонталната част е разположена по-близо до повърхността на конструкцията с минимална стъпка между „слоевете“ до 50 cm, а напречните и вертикалните опорни елементи са монтирани на интервали от най-малко 30 cm.

Предимства и недостатъци

Нека изброим предимствата на композита от фибростъкло:

1. Леко тегло. Композитен прът с диаметър 8 mm тежи 0,07 kg/линеен метър и метален прътсъщото сечение - 0,395 кг/л.м.

2. Диелектрични свойства. Материалът е инертен към радиовълни и магнитни полета, не провежда електричество. Благодарение на това качество се използва за изграждане на сгради със специално предназначение: лаборатории, медицински центрове, тестови комплекси.

3. Химическа устойчивост. Продуктите се характеризират със своята инертност към агресивни съединения от киселинен и алкален тип (бетонно мляко, разтворители, битум, морска вода, солни съединения). Използва се в райони, където почвата е силно кисела или алкална. Основата, пилотите и други подобни конструкции ще запазят основните си свойства, дори ако бетонната част е повърхностно повредена.

4. Устойчивост на корозия. Не подлежат на окисляване, термореактивните смоли не взаимодействат с вода.

5. Индексът на топлинно разширение на стъкления композит е подобен на този на циментовия бетон, което елиминира риска от разслояване при внезапни температурни промени.

6. Лесен за транспортиране и инсталиране. Опаковани на снопове от пръти или навити на рулони. Теглото на пакета не надвишава 500 кг, така че за транспортиране могат да се използват малки товарни автомобили или леки пътнически автомобили. За монтаж се използва тел за плетене или специални пластмасови скоби.

Сега нека погледнем другата страна на монетата:

1. Температурни границиизползване на стъклен композит – от -10 до +120 °C. При минусови температури армировката става крехка и лесно се чупи при натоварване.

2. Коефициентът на еластичност на модула не надвишава 55 000 MPa. За сравнение, същият коефициент за стомана е 200 000. Такъв нисък показател за композит означава, че прътът не работи добре при опън. В резултат на това се появяват дефекти по бетонната конструкция (разслояване, пукнатини).

3. При изливане на бетон продуктите от фибростъкло показват лоша стабилност, структурата се клати и огъва.

4. Пластмасовите скоби се използват за завързване на нишки и припокривания. По отношение на надеждността те са сериозно по-ниски от плетачната тел и заваряването.

5. Ъглите, извитите зони, точките на излизане на пръта за последващо свързване със стена или колона се обработват с валцуван метал. Композитът от фибростъкло категорично не се препоръчва за тези цели.

6. Висока цена на материала. Ако стоманен прът с диаметър 88 mm струва 8 рубли на линеен метър, тогава цената на армировката от фибростъкло е 14 рубли. Разликата не е твърде голяма, но обемът на покупката започва от 200 m или повече.

Цена в Москва

Обратната връзка от специалистите по дизайн е ясна: използването на композитни материали от фибростъкло трябва да се ограничи изключително до нискоетажно строителство.

Сравнение на фибростъкло и метал

Композитът от фибростъкло се позиционира като алтернатива на валцувания метал. Нека направим сравнение:

1. Деформация и физико-механични свойства.

Въз основа на данните в таблицата, стъкленият композит работи по-зле при напрежение и не издържа на същите натоварвания като метала. Но в същото време първият тип армировка, за разлика от валцована стомана, не създава „студени мостове“.

2. Реактивност.

Металните продукти се страхуват от влага под всякаква форма, тъй като допринасят за корозията на продукта и неговото разцепване. Материалът може да издържи на всякакви минусови температурибез загуба на основни свойства, а рамката не се страхува от пожари - точката на топене на стоманата започва от +1400 ° C.

Фибростъклото не реагира с вода, физиологичен разтвор, алкални и киселинни разтвори и няма взаимодействие с такива агресивни съединения като битум, разтворители и други подобни. Въпреки това, когато температурата падне под -10 или -15 °C, продуктът става крехък, за да се счупи. Композитът от фибростъкло принадлежи към групата на запалимост G2 (умерено запалим) и в случай на пожар може да създаде допълнителен източник на огън.

3. Сигурност.

Стоманата е материал, който не съдържа летливи примеси като формалдехид, толуен и други, така че говорете за емисии вредни веществанеразумно. Не може да се каже същото за фибростъкло. Термореактивните смоли са синтетични полимерни състави, които съдържат различни токсични компоненти, включително фенол, бензен, добре познатия формалдехид и др. Следователно фибростъклото не принадлежи към категорията на екологично чисти продукти.

Още един момент: металните фитинги са тествани от времето и е натрупан богат опит в използването им, има реални отзиви. Предимствата и недостатъците станаха добре известни и бяха разработени методи за преодоляване на последните. Потвърденият експлоатационен живот е средно 30-40 години, което не може да се каже за стъкления композит. Производителите твърдят, че техният материал може да издържи не по-малко.

Изводът от горното потвърждава мнението на експертите: валцуваната армировка е лидер в почти всички параметри и замяната й с фибростъкло е нерационална.

Мненията на хората

„При разработване на проект малка дачаархитектът предложи за лента основаизползвайте фибростъкло. Чувал съм малко за този материал, но във форумите в интернет често има отрицателно мнение за него. Основно поради липсата на методи за изчисление и ясни стандарти за замяна на метал с композит. Разработчикът ме убеди в осъществимостта на такова решение. Отзивите може да са различни, но трябва да разчитате на препоръките, предоставени от официалния производител. Документът съдържаше основни указания: замяна не с еднаква якост, а с диаметър в съотношение 1 към 4. Къщата беше възстановена за шест месеца и все още няма следи от разрушение по основата.

Ярослав Лемехов, Воронеж.

„Според технологията къща от блокове от пяна се подсилва на всеки четири реда. Може да се използва както метал, така и композит от фибростъкло. Избрах второто. Според прегледите такива фитинги са лесни за инсталиране, няма трудности при заваряване или транспортиране. С него се работи много лесно и бързо, а разходите за време са значително намалени.“

Владимир Катасонов, Нижни Новгород.

„За основата под рамкова баняс изолация исках да избера новомодни пръти, но моят съсед-инженер разкритикува положителното ми мнение за продукта на пух и прах. По негово дълбоко убеждение фибростъклото в бетона е пълно с недостатъци с минимум предимства. Ако физически свойстваметалът е подобен на бетонния компонент, много е трудно композитът да работи с него циментово-пясъчна смес. Поради този проблем има отрицателни отзиви, така че го използвах за закотвяне многослойни стени. Освен това има ниска топлопроводимост.

Антон Болдовски, Санкт Петербург.

„Когато построих дървената къща, използвах армировка от фибростъкло вместо метал за дюбели и фуги. Сложих останките в плевнята, година по-късно те ми бяха полезни. Под тухлена оградаНапълних малка лента и направих пълноценна композитна рамка за укрепване. Недостатъците на материала под формата на нисък коефициент на якост на опън не ми попречиха да изградя добър силна ограда, който е в експлоатация от около три години.“

Евгений Ковригин, Москва.

Съвременният свят се променя бързо и това важи и за строителна индустрия- нови технологии и материали. Днес използването на композитна армировка в строителството не е широко разпространено и главната причинаТова се дължи на липсата на информация и реални, независими прегледи от строители. В крайна сметка е много по-често и надеждно да се използват добри стари метални фитинги, чиито характеристики са добре известни и потвърдени от времето.

Но се използва армировка от композитни материали западни страниот 70-те години и получи доста висока оценка. Въпреки че дори там тя не успя да изтръгне стомана.

В нашата страна много хора все още питат: какво е армировка от фибростъкло? И те получават много информация - както фантастично хвалебствена (като правило, идваща от самите производители на пластмасова армировка), така и много негативна (производителите на стоманена армировка също не се нуждаят от конкуренти). Ще се опитаме спокойно и безпристрастно да анализираме предимствата и недостатъците на композитната армировка.

Как се произвежда композитната армировка?

Нека започнем с факта, че терминът „композитна армировка“ обединява всички видове неметални армировки, произведени на основата различни видовевлакна, които се използват като подсилваща основа на пръта. Влакната, от които се произвежда армировката, могат да бъдат следните:

• 1. базалтово влакно;
• 2. стъклени влакна;
• 3. арамидно влакно.
• 4. въглеродни влакна.

По този начин видовете композитна армировка, в зависимост от приложимите влакна, са както следва:

• 1. Базалтово-пластмасова армировка, обикновено черна (ABP);

• 2. Армировка от фибростъкло, светло жълта на цвят, но благодарение на оцветяващите добавки цветовата гама е широка (ASP);

• 5. Комбинирана армировка (на базата на влакна от различни видове).

Всяка композитна армировка се произвежда на същото оборудване, технологията също не се различава. Единствената разлика е във вида на влакното. В момента има няколко производствени метода:

1. Сноп от влакна, предварително оформен от прът - основният армировъчен прът, се импрегнира с епоксидна смола и се издърпва. След това снопът от влакна се изтегля през валовете, като в същото време върху него се навива сноп, направен от същите влакна с помощта на смоли. Турникет в този процесизпълнява две задачи - плътно притиска влакната на пръта и служи като армировъчни ребра, което ще подобри адхезията на армировката и бетона в бъдеще. След това армировката преминава през етапа на сушене във фурната и сега армировката е готова. Този метод е най-старият, той се използва от почти всички руски производители на пластмасови фитинги.

1. Система за подаване на влакна (фибростъкло, въглеродни влакна, базалтови влакна)

2. Полимерна вана (полиестер, епоксидни смоли)

3. Устройство за предварително формоване

4. Умрете

5. Зони за отопление/охлаждане на матрицата

6. Теглеща машина

7. Машина за рязане

2. Вторият метод се различава от първия само по това, че въжето се навива върху пръта с много силна сила, буквално се притиска в основния прът, в резултат на което ребрата се образуват от влакната на самия прът. Такива фитинги са по-издръжливи от тези, произведени по първия метод, тъй като няма риск от падане на ребрата. Въпреки това е почти невъзможно да се намерят подобни фитинги, произведени в Русия, тъй като повечето хора използват първия метод.

3. Третият метод също е подобен на първия, но затягащото въже тук не образува ребра, а само затяга влакната на пръта до полимеризация във фурната. За свързване с бетон върху армировката се нанася слой абразив - кварцов пясък. Този тип армировка е с най-слабо сцепление с бетона, а освен това има и най-кратък експлоатационен живот. Факт е, че епоксидна смоларазлага се доста бързо в алкалната среда на бетона и полиестерни смоли, които не се страхуват от алкали, изключително рядко се използват от производителите в Русия.

4. Накрая, армировка, направена по метода на пултрузия. В този случай влакната се оформят в прът, импрегниран с полимерни смоли, изтеглен през матрици с различни раздели, подредени в низходящ ред. Този метод позволява формирането на периодичен релеф (ребра) с висока точност, така че да могат да се използват като резба (например като анкерен винт за кофраж, с фибростъкло или стоманена гайка). Произведените по този начин обков са различни високо качество, издръжливост и висока цена. В допълнение, такива фитинги почти никога не се произвеждат в Русия.

Ако търсите, можете да намерите напълно необичаен материал в продажба - композитна армировка с вътрешна кухина. Въпреки екзотичния си характер, тръбната армировка заслужава внимание - в края на краищата, благодарение на кухината, диаметърът се увеличава и при същия брой влакна, армировката с кухина има по-голяма площ на контакт с бетона и следователно по-добра адхезия.

Плюсове и минуси на композитната армировка

Като всеки строителен материал, композитната армировка има своите предимства и недостатъци. Предимства на композитната армировка:

1. Тегло - неметалните фитинги са почти като пера в сравнение с металните. Теглото на композитната армировка е 10-12 пъти по-малко от стоманената армировка с еднаква якост. Например, 1 метър от 10 мм пластмасова армировка тежи 100 грама, а стоманена армировка със същия диаметър тежи 617 грама. А фактът, че пластмасата се навива на рулони, ви позволява да заредите няколко рулона (дължината на рулона обикновено е 100-200 метра) армировка в багажника на кола.

2. Композитната армировка има впечатляваща якост на опън - 2,5-3 пъти повече от стоманената (разбира се, това означава със същия диаметър). По този начин композитната армировка с диаметър 12 mm заменя стоманената армировка с диаметър 14-16 mm. Следователно терминът „замяна с еднаква якост“ се използва от строители и производители.

3. Цената на композитната армировка днес е по-ниска от тази на метала, въпреки че преди няколко години беше обратното. Освен това цената на стоманената армировка расте стабилно, докато композитната армировка остава почти същата.

4. Друг плюс - композитната армировка се продава на рулони от 100-200 метра, което може значително да намали броя на отпадъците при подсилване на конструкции.

Но не всичко е толкова розово, има и недостатъци на композитната армировка:

1. Експертите наричат ​​основния недостатък на композитната армировка ниския модул на еластичност, 4 пъти по-нисък от този на стоманата - и това е със същия диаметър. Разбира се, това не е критичен недостатък, основното е да направите допълнителни изчисления и е по-добре, ако специалистите го направят. Или нашия калкулатор.

2. Композитната армировка може да бъде огъната само в производството, при строителна площадкаНяма да можете да го огънете под ъгъл. Вярно е, че обикновено са необходими малко елементи под формата на пръти под ъгъл и те могат да бъдат заменени със стоманена армировка.

3. Армировката от фибростъкло не издържа на високи температури – при 100 градуса тя престава да бъде еластична и лесно се чупи.

4. Заваряването при използване на композитна армировка е неприемливо, въпреки че някои експерти смятат това за предимство. В действителност, когато са подсилени със стоманена или пластмасова армировка, и двете са свързани главно с телени или пластмасови връзки.

Има погрешно твърдение, че свързването на композитна армировка може да се извърши само с пластмасови връзки (скоби). Разбира се това не е вярно. Освен това препоръчваме плетене с обикновена печена стоманена тел за плетене. Процесът на свързване на композитна армировка не се различава от свързването на метална армировка. И целта е същата - да се фиксира рамката, докато бетонът придобие сила, тогава няма значение какво и как е плетена армировката от фибростъкло.

Между другото, трябва да кажем няколко думи за рязане на композитна армировка. Не всеки знае, че армировката от фибростъкло може да се накълца, ухапе или пререже, но това изобщо не е необходимо. Най-добрият вариант за рязане на композита е с мелница. Факт е, че отхапването или нарязването създава микропукнатини, които, макар и невидими с просто око, навлизат дълбоко в сърцевината. Водата и алкалите влизат в пукнатините и по време на замръзване и размразяване пукнатините ще се разширят, постепенно унищожавайки армировката.

важно! Когато режете композитна армировка, трябва да вземете необходимите мерки за безопасност - предпазвайте очите и дихателните органи, тъй като финият прах от базалтови или стъклени влакна е изключително вреден.

Къде се използва армировка от фибростъкло?

Използването на композитна армировка в строителството е доста широко разпространено, макар и не много разпространено в Русия. Използва се главно при изграждането на основи в частното жилищно строителство, при изграждането на пътища и при производството на плочи. Често се използва за създаване на гъвкави връзки между тухлена зидария, за подобряване на характеристиките на стени и др.

Ако имате опит с използването на композитна армировка, моля, споделете в коментарите!

Нито една основа и нито една структура,било то стена или таван на къща, пилот или мост, не може без армировка, вградена в бетон. В момента на пазара се появяват нови и често екзотични материали с уж уникални свойства, а армировката за бетонни основи не е изключение от този списък.

Всички сме свикнали със стандартните метални фитинги, които се произвеждат различни диаметрии се използва от втори век. Но в напоследъксе появи армировка от фибростъкло, чиито прегледи изглеждат положителни, но опитът от използването му само за няколко години не потвърждава това.
Какво е армировка от фибростъкло? Това са издръжливи пръчки с оребрена повърхност с диаметър от 4 до 20 милиметра, изработени от фибростъкло, базалтови композитни материали и предназначени за използване в бетонни конструкциивместо стоманена армировка.

Отзивите за армировката от фибростъкло са както следва:

― повишена якост на опън (например армировка с диаметър 8 mm е аналогична на 12 mm метал);
- лекота (5 пъти по-лек от метала);
― устойчивост на корозия;
― устойчивост на агресивни среди;
- непроводимост електрически ток(диелектрик);
- ниска цена;
- не екранира и не създава екран за радиовълни.

Изглежда, че всичко е много красиво, но рецензиите са по-сходни с ключовите моменти от рекламните брошури на продавачите на тези фитинги, отколкото с технически прегледи, което ни интересува преди всичко.
След като се разровихме в интернет и направихме някои изчисления, имаме малко по-различна картина на този продукт, но технически доказана и правилна.

За да проучим този проблемще ни трябват следните условия:
Модул на еластичност- характеризира способността твърдоеластично се деформират под въздействието на сила.
Провлачване- механично напрежение, под въздействието на което деформираното тяло вече не се връща в първоначалното си състояние.
Регулаторна резистентност- стойност, малко по-малка от границата на провлачване, характеризира максималното структурно напрежение за изчисления с този материал.
Пределна якост на опън на бетона- максималният коефициент на удължение на бетона, при който пукнатините не се отварят.

Така че нека се опитаме да разберем работата на греда със стоманена армировка D12 mm.
Стоманена армировка A500C с диаметър 12 mm има следните характеристики:
Еластичен модул 200 GPa
Стандартното съпротивление е 500 MPa, което е малко по-малко от границата на провлачване на стоманата, от която е направена армировката.
По този начин получаваме приблизителни стойности на максималното натоварване на армировъчен прът от 4500 kg. Якостта на опън на армировката при това натоварване ще бъде около 2,5 mm/m

Производителите на фитинги поставят знак в документацията с еквивалентна подмяна на фитинги.
Документацията показва, че стоманена армировка A500C с диаметър 12 mm съответства на армировка от фибростъкло или базалт с диаметър 10 mm.

Така че нека се опитаме да разберем работата на греда с такава армировка D10 mm.
Фибростъкло или базалтова армировка с диаметър 10 mm има следните характеристики:
Модул на еластичност 50 GPa
Стандартно съпротивление 2000 MPa.
По този начин получаваме приблизителни стойности на максималното натоварване на армировъчен прът от 10 000 kg.
Якостта на опън на базалтовата армировка при дадено натоварване ще бъде около 25 mm / m.
Якостта на опън на базалтовата армировка при натоварване от 4500 kg е около 11 mm.
За да получим същото напрежение като стоманата (2,5 mm/m), трябва да намалим натоварването на пръта до 1000 kg или да увеличим диаметъра 2,1 пъти до 21 mm.

Стойността на крайната якост на опън на бетона е трудна за намиране,тъй като зависи от огромен брой условия, но според някои данни обикновеният бетон е не повече от 3 mm/m.
По този начин цялото предимство на високата якост на армировката се губи поради ниския модул на еластичност, т.е. високото удължение при натоварване.
Бетонът просто ще се напука и ще се спука на мястото, където е опъната армировката, преди армировката да се счупи.
От какво правим извода?че еквивалентен заместител на стоманена армировка D12 mm, клас A500C, е фибростъкло или базалтова армировка с диаметър над 20 mm.

Строителите и предприемачите ни питатсъщият въпрос: базалтовата армировка с диаметър 10 mm съответства ли на стоманена армировка с диаметър 12 mm? Ще купя армировка за монолитна фундаментна плоча, казаха, че е достатъчно да се вземат 8 мм, защото съответства на 10 мм стомана.
Вярно ли е?

Да, има, но само по отношение на якостта на опън, но преди да се счупи, всяка армировка се разтяга (удължава), докато армираният продукт се деформира и след това се напуква. И се удължават различни материалипо различни начини, в зависимост от модула на еластичност (колкото пъти по-малък е модулът на еластичност, толкова по-силно се разтяга материалът при същите условия). И така, армировката от фибростъкло (FRP) ще се разтегне приблизително четири пъти повече от стоманената армировка, със същото напречно сечение (диаметър) и същото натоварване (каквото и да е в дадена конструкция). Това означава, че за да се получат същите деформации при същите натоварвания (запазвайки свойствата на армирания продукт), SPA трябва да бъде положен приблизително четири пъти по-голям от стоманения (в напречно сечение). Можете да използвате 20 mm SPA вместо 10 mm стомана. Или просто вместо един стоманен прът, поставете четири SPA пръта със същия диаметър. Или шест 8мм SPA пръчки, вместо една 10мм стоманена...
Просто трябва да вземете предвид, че някои производители посочват диаметъра на спа с навиване, но действителният работен диаметър е по-малък. Това означава, че при подмяната ще трябва да се изхожда от реалния диаметър и да се постави още повече спа.

Плюсове и минуси на армировка от фибростъкло:

Основно предимство- това е само лекотата на транспортиране, некорозия, устойчивост на агресивни среди и непроводимост на електрически ток (диелектрик). Това, за съжаление, може би е всичко
Основен недостатък- ето какво, не намерихме къде и как можем да използваме всички тези предимства, включително армировката, тъй като няма нормативни документиза неговото използване, не е в GOST за производство, в SNiP за използване, няма регулаторни документи, методите за изчисление не са стандартизирани минимален процентармировка, изискванията не са стандартизирани и характеристиките на адхезия на композитната армировка към бетона не се контролират по никакъв начин.
И в заключение, армировката от фибростъкло има нисък модул на еластичност, ниска огнеустойчивост на продуктите, подсилени с композитна армировка, не е възможно да се произвеждат огънати армировъчни продукти под ъгъл от армировката в състояние на доставка или на строителната площадка (само големи радиуси са възможни), не е възможно да се използва като компресирани фитинги и т.н., и т.н.

И разбира се цената, армировката от фибростъкло е много по-скъпа в сравнение със стоманата:
1 m A500S с диаметър 12 mm - 30 rub.,
1 m фибростъкло с диаметър 12 mm струва 50 рубли и като се има предвид, че е необходимо да се използва диаметър над 20 mm, цената на такава армировка ще бъде 5-7 пъти по-скъпа от стоманата, което не е икономично осъществими или печеливши.

И накрая, предлагаме безплатно изтегляне на доклада от третия международен симпозиум, който се проведе на 9-11 ноември 2011 г., Перспективи за използване на композитна армировка.
Перспективи за приложение на FRP пръти O.N. Лешкевич, д.ф.н. техн. науки, заместник-директор по научните изследвания, RUE "Институт БелНИИС"

Армировка от фибростъкло: недостатъци и характеристики

Продължителност на видеото 24:45

Видеото показва и обяснява какво е композитна и метална армировка, нейните физико-технически характеристики и невъзможността за използването й в конструкционни бетонни основи.