Строительный рынок не стоит на месте, что приводит к появлению новых материалов, которые имеют улучшенные характеристики по сравнению с аналогами предыдущего поколения. Сравнительно недавно в строительной области появилась стеклопластиковая арматура, которая стала серьезным конкурентом металлическим прутьям.
Еще недавно стальная арматура была единственным материалом, который использовался при производстве железобетонных изделий, для повышения прочности фундаментов и других элементов строительных конструкций. Однако новый материал характеризуется более совершенными свойствами, чем привлекает внимание потребителя.
Описание материала и его виды
Стеклопластиковая арматура представляет собой неметаллический стержень с навивкой из волокон композитного материала или с напылением мелкофракционного абразивного порошка. Диаметр армированных прутков может составлять от 4 до 18 мм.
В зависимости от материала, используемого в качестве основы для изготовления прутка, выделяют несколько видов композитной арматуры:
- Базальтовые изделия (обозначаются буквами АБП) производятся на основе базальтовых волокон, связанные с помощью смолы органического происхождения. Такая арматура характеризуется высокой устойчивостью к воздействию агрессивной среды, включая газы, щелочи и соли.
- Стеклопластиковая арматура (аббревиатура АСП) производится из волокон стеклопластика, соединенных с помощью термореактивных смол. Преимуществом таких прутьев является незначительный вес и высокие прочностные характеристики.
- Углепластиковую арматуру (обозначение АУП) производят на основе углеводорода. Материал отличается повышенной прочностью, но имеет очень высокую стоимость, что существенно понижает его популярность.
- В основе комбинированных изделий (аббревиатура АКК) лежит базальт и стекловолокно. Такой материал устойчив к износу и имеет широкую область применения.
Среди перечисленных видов композитной арматуры наибольшей популярностью пользуются стеклопластиковые изделия, поэтому следует подробнее изучить именно этот материал.
Преимущества и область использования стеклопластиковой арматуры
В отличие от стальных прутьев стеклопластиковая арматура имеет ряд существенных преимуществ:
- Незначительный вес, за счет чего становится удобнее перевозить материал и выполнять различные действия с ним.
- Высокая устойчивость к воздействию агрессивной среды, включая газы, щелочи и соли.
- Устойчивость к образованию очагов коррозии.
- Высокие показатели прочности на разрыв.
Все перечисленные характеристики существенно расширяют область использования композитной стеклопластиковой арматуры:
- С ее помощью укрепляют стены и перегородки из кирпича и различных блоков.
- С помощью арматуры из стеклопластика связывают несущие стены с облицовочными перегородками. Кстати, у нас есть интересная статья на тему « «.
- Стеклопластиковая арматура отлично подходит для укрепления и , подошва которых лежит значительно ниже уровня промерзания грунта. Кроме того рекомендуется использовать композитную арматуру для усиления фундаментов, эксплуатируемых в условиях агрессивной среды.
Стеклопластиковая композитная арматура может использоваться для укрепления любого типа фундамента для малоэтажных строений. Однако в случае с ленточными и столбчатыми основаниями под строения не больше трех этажей композитные стержни получили множество положительных рекомендаций. Другими словами применять стеклопластиковую арматуру можно для укрепления монолитной бетонной ленты под частный дом или коттедж в один-два этажа, баню, гараж или хозяйственные постройки. На нашем сайте есть информация о том, и , а также многое другое. Вы можете воспользоваться поиском по сайту, чтобы найти интересующую Вас информацию.
Стоит напомнить, что стеклопластиковая арматура является новым материалом, свойства которого изучены не до конца. Поэтому лучше использовать материал для конструктивного армирования, избегая моментов, где требуется повышенная прочность на изгиб и скручивание.
Расчет стеклопластиковой арматуры
Строительство фундамента своими руками требует проведения расчетов количества строительных материалов, включая композитную арматуру.
Учитывая различные факторы, следует проводить расчет материалов по следующему алгоритму:
- Определение общей длины фундамента с учетом длины внутренней несущей перегородки.
- Расчет длины прутьев арматуры, принимая во внимание, что арматура будет уложена в два яруса (4 прутка).
- Определение количества соединений. Следует учитывать, что соединение арматурных прутьев из стеклопластика проводится не сваркой, а внахлест. Поэтому нужно на каждый угол добавлять по 1 метру.
- Выполнение расчетов поперечных соединений.
Для полного понимания можно взять пример расчетов арматуры для фундамента дома размером 6*8 метров, внутренняя несущая стена которого равна 6 метров.
Общая длина фундамента определяется следующим образом:
(6+8)*2+6=34 метра.
Общая длина прутьев с учетом того, что двухуровневая конструкция состоит из 4 параллельных прутков, составляет:
34*4=136 метров.
Количество соединений и, соответственно, длина арматуры для этой цели определяется так: количество капитальных стен умножается на 1 метр нахлеста и на количество прутьев. Получается следующее:
(4+1)*1*4=20 метров.
Следовательно, для фундамента указанных размеров с учетом дополнительного материала на стыковку потребуется следующее количество продольных прутьев:
136+20=156 метров.
Также следует рассчитать количество поперечных кольцевых соединений. Согласно технологии укладки армирующего каркаса соединительные кольца должны располагаться на расстоянии 50 см друг от друга. Для определения количества поперечных соединительных колец необходимо общую длину арматуры разделить на 0,5 метра. Получается следующее:
Чтобы рассчитать длину арматуры, необходимую для такого количества поперечин, во внимание принимаются размеры каркаса. К примеру, если решетка каркаса имеет размер 60*30 см, то длина прута для одного кольца будет равна следующему:
(0,6+0,3)*2*68=122,4 метра.
Помимо этого в обязательном порядке следует добавить некоторое количество материала для запаса. То есть следует взять не 122, а 130 метров арматуры.
Суммируя результаты вычислений продольных и поперечных элементов каркаса, получаем результат:
Выбирая материал для армирования фундамента, следует принимать во внимание все значимые факторы. Несмотря на большое количество положительных характеристик, стеклопластиковая арматура является новым материалом, а металлические прутья проверены временем.
Стеклопластиковая арматура представляет собой кусок стеклянных волокон, связанных воедино в стержень. Скрепляют волокна между собой смолы из синтетики, обеспечивающие прочность и сохранность от какого-либо механического воздействия.
Из чего делают стеклопластиковую арматуру?
— Ровинг (армирующий материал), сплеточная нить;
— Смолы эпоксидные;
— Ангидрид изометилтетрагидрофталевый (ИМТГФА
);
— Ускоритель отверждения эпоксидных смол;
Производство стеклопластиковой арматуры – молодой вид бизнеса. Причиной тому является активное использование этого материала лишь в последнее время. Раньше при возведении зданий и других объектов непременно пользовались классической металлической арматурой. Но неслучайно производство стеклопластиковой арматуры и ее реализация вышли на хороший уровень, ведь этот материал обладает своими преимуществами. Он прочный на разрыв, не подвергается коррозии, стойко переносит морскую воду, обладает хорошими упругими свойствами, не электропроводен, легкий и так далее.
Отрасли применения:
— Строительство (бетонные гражданские и специализированные конструкции-строения);
— Дорожное строительство (трассы, мосты, виадуки);
— Порты;
— Фундаменты различной сложности и бетонные перекрытия;
— Конструкции по водоотведению;
— Используют, как связку многослойных каменных или кирпичных стен;
— Крепеж для теплоизоляции.
Производство стеклопластиковой арматуры: процесс
Процесс производства стеклопластиковой арматуры включает в себя основные этапы:
1. Нити стекловолокна пропитывают полимерной смолой в специальной емкости.
2. Получившийся ровинг подают в формообразующую фильеру, в результате чего получается заданный диаметр.
3. Пока стержень не затвердел его протягивают через камеру полимеризации.
4. Чтобы создать ребристую поверхность, осуществляется намотка.
5. Стержень сушат и с него снимают рельефообразующий провод.
6. Вытягивание стержня, его последующая нарезка на куски.
Производство стеклопластиковой арматуры является высокотехнологичным процессом. Поэтому приобретать продукцию нужно у проверенного поставщика. Один из лидеров этого рынка – уже давно зарекомендовавший себя с наилучшей стороны завод «Яркомпозит». Мы предлагаем Вам большой выбор композитных изделий, произведенных на современном оборудовании по всем нормам и правилам. Наша продукция отвечает всем европейским требованиям. На оборудовании завода «Яркомпозит» изготовляется арматура диаметром от 4 до 24 мм. Причем тип армирующих волокон может быть любым. Производство стеклопластиковой арматуры у нас полностью автоматизировано, поэтому компьютер может отследить строгую технологичность всего процесса. Наша специализация – производство стеклопластиковой арматуры. Изготовленные заводом «Яркомпозит» образцы подходят для различных сфер: дорожной, горнодобывающей, строительной и других. Мы сотрудничаем как с индивидуальными застройщиками, так и с крупными предприятиями по всей России.
Преимущества завода «Яркомпозит»:
— Работаем с заказчиками напрямую;
— Короткие сроки изготовления;
— Использование качественных материалов;
— Гибкие цены.
Производство стеклопластиковой арматуры и ее заказ у нас – это индивидуальный подход, хорошая цена и высокое качество!
Пластиковая (композитная) арматура
Строительные технологии постоянно совершенствуются. На смену традиционным материалам приходят новые, обладающие улучшенными эксплуатационными характеристиками. В результате активного сотрудничества научных учреждений и промышленных предприятий разработана пластиковая арматура, являющаяся перспективным материалом. Область применения не ограничивается использованием для фундамента зданий в строительной отрасли.
Композитная арматура уверенно конкурирует с металлическими прутками, постепенно заменяет их при решении круга определенных задач. Стальные стержни усиления нецелесообразно использовать в области дорожного строительства и мостостроительной отрасли, где высока вероятность их постепенного разрушения под влиянием агрессивной среды. Стекловолоконные прутки используются при возведении портовых конструкций, морских сооружений, усилении бетонных резервуаров.
Стеклопластиковая арматура представляет собой строительный материал, созданный на основе связанных сложным составом волокон
Основой являются базальтовые, углепластиковые или стеклянные нити, из которых по специальной технологии производится полимерная арматура. Остановимся на особенностях перспективного материала и его разновидностях. Рассмотрим характеристики, технологию изготовления, область использования, а также плюсы и минусы.
Что такое композитная стеклопластиковая арматура
Современный материал представляет собой неметаллические прутки, основой которых являются различные виды тонких волокон на основе:
- базальта;
- карбона;
- стекла;
- полиамида.
Для повышения эксплуатационных характеристик волокна могут комбинироваться. В зависимости от вида используемого волокна, меняется название стержней. Так, изделия из базальтового волокна называются базальтопластиковыми, а из стеклянного – стеклопластиковыми.
В ее составе можно выделить две части. Первая – это ствол, благодаря которому достигается высокая прочность материала
Собранный в пучок волокнистый массив пропитывается термопластичным составом на основе полимерных связующих и приобретает соответствующую форму в процессе высокотемпературной полимеризации. После охлаждения образуется готовое изделие в виде прутка с высокими прочностными характеристиками.
С целью повышения адгезии изделий с бетонным массивом наружный слой композитных стержней посыпается:
- Мелким песком.
- Частицами мрамора.
- Гранитной крошкой.
Специальные рифления, выполненные по спирали или перпендикулярно оси прутка, формируют армопояс усиления, который обеспечивает улучшенное сцепление.
Композитная арматура – особенности
Стеклоарматура для усиления бетонных конструкций имеет конструктивные особенности. В отличие от металлических стержней полимерная арматура состоит из двух слоев:
- центрального, обеспечивающего стойкость материала к воздействию сжимающих и разрывных усилий. Повышенные прочностные характеристики сердцевины обеспечивает пучок параллельно расположенных волокон, залитых композитным составом на базе смол;
Внешний слой служит для надежного сцепления с бетоном: это волокнистое тело, которое накручено вокруг ствола по спирали
- внешнего, отвечающего за прочность сцепления готового изделия с бетонным массивом. Наружный слой выполнен в виде групп волокон, расположенных по винтовой линии. Характерная форма размещения волокон внешнего слоя повышает устойчивость к воздействию крутящих моментов.
Композитный наполнитель улучшает эксплуатационные характеристики полимерных прутков по сравнению с традиционными металлическими стержнями. Особенности:
- Устойчивость к воздействию растягивающих нагрузок превышает сталь более чем в 2 раза. Это позволяет при меньшем диаметре стержня обеспечить необходимую прочность.
- Стойкость к воздействию коррозионных процессов и нейтральность к агрессивным средам.
- Уменьшенная в 5 раз по сравнению с металлическими прутками масса, облегчает выполнение работ, снижает затраты по транспортировке.
- Пониженная теплопроводность повышает теплоэффективность строительных конструкций, не позволяя образовываться «мостикам холода».
- Отсутствие необходимости выполнения сварочных работ при формировании арматурных каркасов облегчает процесс фиксации стержней.
Благодаря конструктивным и эксплуатационным особенностям стеклоарматура для решения серьезных строительных задач применяется намного чаще, чем стальные стержни.
Существуют различные вариации моделей арматуры, причем некоторые из них довольно необычны
Композитная арматура – разновидности
Стержни с композитным наполнителем производятся из различных видов волокон. Пластиковая арматура классифицируется следующим образом:
- арматура стеклопластиковая (АСП). Ее основой является стекловолоконный наполнитель. Поперечно расположенные спиральные рифли повышают сцепление стеклопластиковых прутков с бетоном. Строители устанавливают устойчивые к воздействию влаги стержни в фундамент и покрытия автомагистралей;
- базальтопластиковая (АБП). Включает волокна из базальта, благодаря которым прутки приобретают черный цвет. Базальтовые стержни внешне выделяются, так как арматура стеклопластиковая имеет светлый или кремовый оттенок. Базальтопластиковые прутки превосходят стеклопластиковые стержни по устойчивости к растяжению, модулю упругости и стойкости к агрессивным жидкостям, что сказывается на их цене;
- углепластиковая (УГП). Является разновидностью композитных элементов усиления, характеризуется мелкой структурой армирующего материала. Основой углепластиковых прутков является карбон, положительно зарекомендовавший себя при изготовлении композитных бетонов. Увеличенная цена компенсируется эксплуатационными характеристиками, легкостью работы с углепластиковыми стержнями;
- комбинированная (АКК). Представляет собой полимерные стержни, при изготовлении которых используется стекловолоконный и базальтоволоконный наполнитель. Специалисты называют такие прутки стеклобазальтовыми и применяют для решения специальных задач.
Современные производители предлагают стеклопластиковую и базальтопластиковую арматуру
Из всех разновидностей полимерных стержней стеклоарматура для строительных, дорожных и специальных работ лидирует по эффективности применения.
Полимерная арматура – технология изготовления
На специальных технологических линиях, предназначенных для изготовления композитных прутков, изготавливается стеклоарматура для различных целей. Технология производства полностью автоматизирована. Предусматривает следующие этапы изготовления:
- Загрузку полимерной массы в подающий модуль.
- Подачу и выравнивание силы натяжения волокон в общем потоке.
- Температурную обработку, удаляющую маслянистые включения, пыль, влагу.
- Погружение волокнистых нитей в емкость с разогретыми связующими компонентами.
- Протяжку пропитанных волокон через формующую головку с выполнением навивки.
- Полимеризацию в специальной печи при повышенной температуре.
- Охлаждение, нарезку на заготовки необходимой длины и намотку в бухты.
Сфера использования
Применяется базальтопластиковая, углепластиковая, комбинированная и стеклоарматура для различных целей:
- изготовления композитных видов бетона, предназначенных для возведения монолитных стен жилых и производственных зданий;
Сегодня в частном домостроении все чаще используется пластиковая арматура для фундамента
- постройки фундаментов и изготовления фундаментных плит;
- усиления кирпичной кладки при малоэтажном строительстве;
- возведения припортовых сооружений, берегоукрепляющих конструкций, морских объектов;
- обустройства дорожных покрытий и укрепления откосов;
- строительства ограждений железнодорожных и автомобильных магистралей;
- изготовления бетонных изделий, требующих обеспечения преднапряженного армирования (столбов, плит, шпал, траверс);
- возведения эстакад, мостовых конструкций, путепроводов;
- создания сейсмоустойчивых контуров усиления различных сооружений.
Преимущества
Стеклоарматура для промышленного и специального применения широко используется благодаря комплексу достоинств:
Недостатки материала
Арматура из стекловолокна и других наполнителей имеет ряд недостатков, которые незначительно ограничивают область применения. К минусам материала, которые необходимо учитывать, относятся:
- пониженная термостойкость. Ограниченная температура, которую способны выдержать полимерные связующие, сокращает температурный диапазон использования пластиковых прутков. При высокотемпературном нагреве, превышающем 200 °C, снижаются прочностные характеристики, возрастает огнеопасность полимера;
С другой стороны, не обходится и без негативных отзывов. Правда, судя по ним, эти недостатки все же с лихвой перекрываются достоинствами
- уменьшенный модуль упругости. Применение композитных прутков при обустройстве перекрытий нуждается в выполнении специальных расчетов, подтверждающих возможность использования материала для усиления несущих конструкций;
- изменение прочностных характеристик в процессе эксплуатации, а также при постоянном контакте со щелочной средой;
- невозможность гибки. Проблематично придать материалу радиусную форму без использования специальных технологических приемов.
Отзывы инженеров
Пластиковая арматура получает высокие отзывы строителей и проектировщиков, которые отмечают:
- Повышенную упругость.
- Устойчивость к деформациям.
- Пониженную теплопроводность.
- Низкие затраты на приобретение.
- Неподверженность коррозии.
- Нейтральность к электромагнитным полям.
- Диэлектрические свойства.
- Отсутствие экранирования.
Заключение
Высокие эксплуатационные свойства композитной арматуры позволяют использовать ее в различных областях. Материал уверенно конкурирует со сталью, благодаря комплексу положительных качеств. Ознакомление с характеристиками, сферой применения и особенностями материала позволит определиться с его использованием для решения различных задач.
Практически любое строительство невозможно без использования арматуры. Она присутствует во всех железобетонных конструкциях, например, при возведении фундаментов. Как правило, арматурные стержни изготавливаются из металла, что довольно существенно увеличивает смету.
Сам материал – недешев, его доставка тоже требует денежек, да и расходы на зарплату сварщику и грузчиков также нужно учитывать.
Если это возведение многоквартирного дома, то затраты на арматуру будут каплей в море. Но если возводится баня на собственном дачном участке, где арматура нужна только для устройства фундамента, то этот материал может скушать более 15% бюджета, выделенного на строительство (не забываем про сварщика и его оборудование, грузчиков и доставку на объект).
Армирование требуется всем железобетонным конструкциям. Об этом говорит уже само название «железо – бетонный», т. е бетон, армированный железом.
Металлическая арматура применялась для этого довольно долго, но в последние несколько лет ей нашлась превосходная альтернатива – это арматура из стеклопластика, которая представляет собой стержни различного диаметра, изготовленные из особого полимера.
Справедливости ради стоит заметить, что о ней знали уже давно, но в то время, когда ее придумали, стеклопластиковые стержни стоили гораздо дороже изделий из металла.
Прошло время и все поменялось, теперь стеклопластик стал дешевле благодаря новым технологиям производства стекловолокна, эпоксидной смолы и других составляющих.
Технология изготовления
Для производства стеклопластиковой арматуры используется специальное, и довольно дорогостоящее оборудование, которое дает возможность изготовления прутов различного диаметра.
Основным сырьем для производства является базальтовое стекловолокно или углеволокно, и смола в качестве связующего компонента.
Процесс изготовления таких стеклопластиковых прутов делится на несколько этапов:
- Этап 1. Пропитка непрерывно подающихся нитей стекловолокна связующим веществом, в состав которого входит отвердитель. Наиболее популярными, на сегодняшний день, являются эпоксидные смолы.
- Этап 2. Пропитанные смолой нити или ровинг подаются в ту часть оборудования, где происходит образование формы нужного диаметра.
- Этап 3. Незатвердевшую заготовку протягивают через камеру полимеризации, где и происходит формирование стержня стеклопластиковой арматуры.
- Этап 4. После чего происходит намотка специального формообразующего провода, для образования рифленой поверхности арматурного стержня и протяжка его через сушилку.
- Этап 5. Рельефообразующий провод сматывается с готовой арматуры, после чего она нарезается на заданный размер.
Основные достоинства
Стеклопластиковая арматура, обладает удивительными свойствами:
- Прочность. Стеклопластик намного прочнее при растяжении, чем стальные арматурные прутья. Если рассматривать стержни с одинаковым диаметром, то металлическая арматура выдерживает усилие на растяжение 360 МПа, а аналогичная композитная – 1200МПа.
- Устойчивость к коррозии. Стеклопластиковые стержни не подвержены воздействию агрессивных сред и могут быть использованы при изготовлении емкостей для хранения химикатов.
- Композитная арматура имеет хорошие теплоизолирующие свойства, в особенности по сравнению с металлическими прутами. Этот материал не образует «холодовые мостики», поэтому не будет приводить при использовании, к теплопотерям.
- Стеклопластиковая арматура не создает помех для радиоволн и является прекрасным диэлектриком. Металл же, наоборот, является проводником электрического тока и может быть источником радиопомех.
- Теоретически может эксплуатироваться в температурном диапазоне от -100 до +100С⁰. Стальные пруты при такой температуре не используются.
- Срок службы арматуры из стекловолокна 80 лет, как правило, металл такие сроки не выдерживает.
- Длина армирующего стеклопластика – неограниченна, производится в бухтах и продается на метраж. Стальные пруты бывают 6 и 12 м.
- Малый вес изделия. Это одно из основных свойств стеклопластиковых стержней. Если сравнивать одинаковый по диаметру армирующий материал из металла и стекловолокна, то последний будет в 9 раз легче.
Недостатки композитного армирующего материала
Глядя на столь уникальные свойства стеклопластика, нельзя не сказать и о некоторых его недостатках.
Они тоже есть хотя и не настолько явные как достоинства, но для объективной оценки мы их перечислим:
- Она не столь жаропрочна, как металл, так как связующее вещество, которое используется в производстве арматуры из стеклопластика, не выдерживает температуру, более 200С⁰. Арматура не горит, но теряет свою прочность, поэтому в железобетонных изделиях, которые планируется подвергать воздействиям высоких температур, такая арматура использоваться не может.
- Стеклопластиковая арматура имеет недостаточную упругость, хотя изготовлению плит или фундаментов, это, никоим образом не мешает.
На сегодняшний день специалисты не усмотрели больше недостатков, поэтому ее смело можно применять для частного строительства, и очень сэкономить на ее транспортировке и замене диаметра на более тонкий.
Использование этого материала для возведения фундамента бани
В использовании стеклопластиковой арматуры в создании армрпояса фундамента, ничего сверхсложного нет.
Самое главное прочно закрепить арматурные стержни между собой, используя для этого пластиковые хомуты, для предотвращения ее сдвигания в процессе заливки бетоном.
Создание армопояса поэтапно:
- Уложить нужное количество продольных стеклопластиковых прутов.
- После чего уложить на них поперечные стержни. Для соблюдения одинаковых ячеек, можно воспользоваться простейшим шаблоном.
- Произвести увязку стеклопластиковых арматурных прутов в месте их пересечения, пластиковыми хомутами или мягкой оцинкованной проволокой.
- Установить вертикальные стеклопластиковые стержни арматуры и тщательно их увязать с нижним армопоясом.
- Произвести монтаж второго армирующего пояса из стеклопластика аналогично первому, и тщательно увязать.
Технология производства арматуры из стеклопластика постоянно улучшается, и цена на этот материал постепенно снижается.
Вероятно, так случится, что в скором времени композитная арматура полностью вытеснит металлическую, из строительных работ.
Стеклопластиковая арматура, появившаяся на отечественном рынке относительно недавно, стала достойной альтернативой традиционным пруткам, изготовленным из металла. Стеклоарматура, как еще называют данный материал, обладает многими уникальными характеристиками, которые выгодно выделяют ее среди других изделий подобного назначения. Между тем подходить к выбору следует очень взвешенно.
Что собой представляет арматура из стеклопластика
Стеклопластиковая арматура, если разбираться в ее конструктивных особенностях, представляет собой неметаллический стержень, на поверхность которого нанесена навивка из стекловолокна. Диаметр спиралевидного профиля арматуры, изготовленной из композитных материалов, может варьироваться в интервале 4–18 мм. Если диаметр прутка такой арматуры не превышает 10 мм, то она отпускается заказчику в бухтах, если превышает – то прутками, длина которых может доходить до 12 метров.
Для изготовления композитной арматуры могут быть использованы различные типы армирующих наполнителей, в зависимости от этого она подразделяется на несколько категорий:
- АСК – изделия, изготовленные на основе стеклопластика;
- АУК – углекомпозитные армирующие изделия;
- АКК – арматура, выполненная из комбинированных композитных материалов.
На отечественном рынке наибольшее распространение получила стеклопластиковая арматура.
Особенности структуры
Стеклопластиковая арматура – это не просто пруток из композитного материала. Она состоит из двух основных частей.
- Внутренний стержень представляет собой параллельно расположенные волокна стеклопластика, соединенные между собой при помощи полимерной смолы. Отдельные производители выпускают арматуру, волокна внутреннего ствола которой не параллельны друг другу, а завиты в косичку. Следует отметить, что именно внутренний стержень арматуры из стеклопластика формирует ее прочностные характеристики.
- Внешний слой арматурного прутка, изготовленного из стеклопластика, может быть выполнен в виде двунаправленной навивки из волокон композитного материала либо в виде напыления мелкофракционного абразивного порошка.
Конструктивное исполнение арматурных прутков из стеклопластика, которое во многом определяет их технические и прочностные характеристики, зависит от фантазии производителей и применяемых ими технологий изготовления данного материала.
Основные свойства
Стеклопластиковая арматура, согласно результатам многочисленных исследований, проведенных компетентными организациями, обладает рядом характеристик, выгодно отличающих ее от других материалов подобного назначения.
- Арматурные прутки из стеклопластика обладают небольшой массой, которая меньше веса аналогичных изделий из металла в 9 раз.
- Стеклопластиковая арматура, в отличие от изделий из металла, очень устойчива к коррозии, отлично противостоит воздействию кислой, щелочной и соленой сред. Если сравнивать коррозионную устойчивость такой арматуры с аналогичными свойствами изделий из стали, то она выше в 10 раз.
- Свойство проводить тепло у стеклопластиковой арматуры значительно ниже, чем у изделий из металла, что минимизирует риск возникновения мостиков холода при ее использовании.
- За счет того, что арматура из стеклопластика транспортируется значительно проще, а срок ее эксплуатации значительно дольше, чем у металлической, ее применение более выгодно в финансовом плане.
- Стеклопластиковая арматура – это диэлектрический материал, который не проводит электрический ток, обладает абсолютной прозрачностью для электромагнитных волн.
- Использовать такой материал для создания армирующих конструкций значительно проще, чем металлические прутки, для этого нет необходимости в применении сварочного оборудования и технических устройств для резки металла.
Благодаря своим бесспорным достоинствам стеклопластиковая арматура, появившись относительно недавно на отечественном рынке, уже успела завоевать высокую популярность как у крупных строительных организаций, так и у частных застройщиков. Между тем обладает такая арматура и рядом недостатков, к наиболее значимым из которых следует отнести:
- достаточно низкий модуль упругости;
- не слишком высокую термическую устойчивость.
Низкий модуль упругости стеклопластиковой арматуры является плюсом при изготовлении каркасов для укрепления фундамента, но большим минусом в том случае, если она используется для армирования плит перекрытия. При необходимости обращения в таких случаях именно к этой арматуре предварительно необходимо провести тщательные расчеты.
Невысокая термическая устойчивость стеклопластиковой арматуры является более серьезным недостатком, ограничивающим ее применение. Несмотря на то, что такая арматура относится к категории самозатухающих материалов и не способна служить источником распространения огня при ее применении в бетонных конструкциях, при высоких температурах она утрачивает свои прочностные характеристики. По этой причине использоваться такая арматура может только для укрепления тех конструкций, которые не подвергаются воздействию высоких температур в процессе эксплуатации.
Еще одним значимым недостатком арматуры, изготовленной из стеклопластика, следует отнести то, что со временем она утрачивает свои прочностные характеристики. Этот процесс значительно ускоряется, если она подвергается воздействию щелочных сред. Между тем такого недостатка можно избежать, если применять стеклопластиковую арматуру, изготовленную с добавлением редкоземельных металлов.
Как и из чего производят стеклопластиковую арматуру
Многим стеклопластиковая арматура знакома не только по фото в интернете, но и на практике применения в строительстве, однако мало кто знает, как она производится. Технологический процесс производства арматурных прутков из стеклопластика, за которым очень интересно наблюдать по видео, легко поддается автоматизации и может быть реализован на базе как крупных, так и небольших производственных предприятий.
Для изготовления такого строительного материала прежде всего необходимо подготовить сырье, в качестве которого используется алюмоборсиликатное стекло. Чтобы придать исходному сырью требуемую степень тягучести, его расплавляют в специальных печах и уже из полученной массы вытягивают нити, толщина которых составляет 10–20 микрон. Толщина полученных нитей настолько невелика, что, если снять их на фото или видео, то без увеличения полученной картинки их не разглядеть. На стеклонити при помощи специального устройства наносится маслосодержащий состав. Затем из них формируются пучки, которые получили название стеклоровинга. Именно такие пучки, собранные из множества тонких нитей, являются основой стеклопластиковой арматуры и во многом формируют ее технические и прочностные характеристики.
После того как нити из стеклопластика подготовлены, они подаются на производственную линию, где их и превращают в арматурные прутки различного диаметра и разной длины. Дальнейший технологический процесс, познакомиться с которым можно по многочисленным видео в интернете, выглядит следующим образом.
- Через специальное оборудование (шпулярник) нити подаются на натяжное устройство, которое одновременно выполняет две задачи: выравнивает напряжение, имеющееся в стеклонитях, располагает их в определенной последовательности и формирует будущий арматурный стержень.
- Пучки нитей, на поверхность которых предварительно был нанесен маслосодержащий состав, обдаются горячим воздухом, что необходимо не только для их просушки, но и для незначительного нагревания.
- Прогретые до требуемой температуры пучки нитей опускаются в специальные ванны, где пропитываются связующим веществом, также нагретым до определенной температуры.
- Потом пучки нитей пропускаются через механизм, при помощи которого выполняется окончательное формирование арматурного стержня требуемого диаметра.
- Если изготавливается арматура не с гладким, а с рельефным профилем, то сразу после выхода из калибровочного механизма осуществляется навивка пучков из стеклонитей на основной стержень.
- Чтобы ускорить процесс полимеризации связующих смол, готовый арматурный пруток подается в туннельную печь, перед входом в которую на прутки, изготавливаемые без навивки, наносится слой мелкофракционного песка.
- После выхода из печи, когда стеклопластиковая арматура практически готова, стержни охлаждают при помощи проточной воды и подают на резку либо на механизм их сматывания в бухты.
Таким образом, технологический процесс изготовления стеклопластиковой арматуры не такой сложный, о чем можно судить даже по фото или видео его отдельных этапов. Между тем такой процесс требует использования специального оборудования и строгого соблюдения всех режимов.
На видео ниже можно более наглядно ознакомиться с процессом производства композитной стеклоарматуры на примере работы производственной линии ТЛКА-2.
Параметры – вес, диаметр, шаг навивки
Арматура, для изготовления которой используется стекловолокно, характеризуется рядом параметров, определяющих область ее применения. К наиболее значимым относятся:
- вес одного погонного метра арматурного прутка;
- для изделий с рельефным профилем – шаг навивки пучков стекловолокна на их поверхности;
- диаметр арматурного стержня.
На сегодняшний день арматура с рельефным профилем выпускается преимущественно с шагом навивки, равным 15 мм.
Наружный диаметр арматурного прутка характеризуется номером, который присваивается изделию в соответствии с Техническими условиями производства подобной продукции. В соответствии с ТУ, арматурные прутки из стекловолокна сегодня выпускаются под следующими номерами: 4; 5; 5,5; 6; 7; 8; 10; 12; 14; 16; 18. Вес погонного метра арматурных прутков из стекловолокна, представленных на современном рынке, варьируется в пределах 0,02–0,42 кг.
Виды стеклопластиковой арматуры и сферы ее применения
Арматура, для производства которой используется стекловолокно, имеет множество разновидностей, различающихся между собой не только по диаметру и форме профиля (гладкая и с рифлением), но и по области использования. Так, специалисты выделяют стеклопластиковую арматуру:
- рабочую;
- монтажную;
- распределительную;
- специально предназначенную для армирования бетонных конструкций.
В зависимости от решаемых задач такая арматура может использоваться в виде:
- штучных прутков;
- элементов армирующих сеток;
- арматурных каркасов различной конструкции и габаритов.
Несмотря на то, что арматура, изготовленная из стеклопластика, появилась на отечественном рынке недавно, предприятия, строительные компании и частные лица уже достаточно активно используют ее для решения различных задач. Так, набирает популярность применение стеклопластиковой арматуры в строительстве. С ее помощью армируют фундаменты и другие конструкции из бетона (дренажные колодцы, стены и др.), ее применяют для укрепления кладки, выполняемой из кирпича и блочных материалов. Технические характеристики стеклопластиковой арматуры позволяют успешно использовать ее в дорожном строительстве: для армирования дорожного полотна, укрепления насыпей и слабых оснований, создания монолитных бетонных оснований.
Частные лица, самостоятельно занимающиеся строительством у себя на приусадебном участке или на даче, также успели оценить достоинства данного материала. Интересен опыт применения стеклопластиковой арматуры на дачах и в огородах частных домов в качестве дуг для возведения парников. В интернете можно найти множество фото таких аккуратных и надежных конструкций, которые не подвержены коррозии, легко ставятся и так же легко демонтируются.
Большим преимуществом использования такого материала (особенно для частных лиц) является простота его транспортировки. Смотанную в компактную бухту стеклопластиковую арматуру можно увезти даже на легковом автомобиле, чего нельзя сказать об изделиях из металла.
Что лучше – стеклопластик или сталь?
Чтобы ответить на вопрос, какую арматуру лучше использовать – стальную или стеклопластиковую, – следует сравнить основные параметры этих материалов.
- Если арматурные прутки из стали обладают и упругостью, и пластичностью, то стеклопластиковые изделия – только упругостью.
- По пределу прочности стеклопластиковые изделия значительно превосходят металлические: 1300 и 390 МПа соответственно.
- Более предпочтительным является стекловолокно и по коэффициенту теплопроводности: 0,35 Вт/м*С0 – против 46 у стали.
- Плотность арматурных прутков из стали составляет 7850 кг/м3, из стекловолокна – 1900 кг/м3.
- Изделия из стекловолокна, в отличие от арматурных прутков из стали, обладают исключительной коррозионной устойчивостью.
- Стекловолокно – это диэлектрический материал, поэтому изделия из него не проводят электрический ток, отличаются абсолютной прозрачностью для электромагнитных волн, что особенно важно при строительстве сооружений определенного назначения (лаборатории, исследовательские центры и др.).
Между тем изделия из стекловолокна недостаточно хорошо работают на изгиб, что ограничивает их применение для армирования плит перекрытия и других сильно нагруженных бетонных конструкций. Экономическая целесообразность использования арматурных прутков, изготовленных из композитных материалов, заключается еще и в том, что их можно приобрести ровно такое количество, которое вам необходимо, что делает их применение практически безотходным.