Преимущества и недостатки использования композитных арматуры в строительстве

Композитная арматура | Нет комментариев

На сегодняшний день смело можно утверждать, что композитная арматура из каждым днем ​​становится все более популярной, так как спрос на нее постоянно растет. Сегодня, все больше клиентов отдают предпочтение именно стеклопластиковой арматуре, а не стальной, как было еще несколько лет назад.

История композитной арматуры

Арматура композитная полимерная (АКП) — инновационный продукт, альтернатива традиционной стальной арматуре. Разработки велись в 60-х годах прошлого века параллельно в нескольких странах — как в СССР, так и в США. С применением композитной арматуры построено большое количество объектов в странах Европы, Японии, Канаде. Словом, за рубежом технологический продукт получил широкое распространение.

Классификация композитной арматуры

Материалом для изготовления арматуры служит углерод, базальт, арамид или стекло. Волокна сырья соединяются между собой в единый стержень, на который дополнительно наматывается ребро.

Далее стержень проходить через печь, где и затвердевает под влиянием высоких температур.

По типу используемого типа сырья разделяют несколько видов неметаллической арматуры, плюсы и минусы каждой из которых незначительная отличаются:

  • АСК (стеклокомпозитная) — изготавливается в результате смешивания стекловолокна и специальных смол.
  • АБК (базальтокомпозитная) — производится из волокон базальта, а роль связующего вещества выполняют органические смолы.
  • АУК (углероднокомпозитная) — прочная арматура на основе углерода, но дороже композитных аналогов.
  • ААК (арамидокомпозитная) — состоит из полиамидных волокон, которые по составу напоминают капрон или нейлон.
  • АУК (комбинированная композитная) — стержни из стекловолокна, с внешней намоткой из базальтопластиков.

Тип профиля

Для лучшего сцепления с бетоном профиль композитной арматуры не делают гладким. Различают два вида профилей:

  • Условно-гладкий — для улучшение адгезии с бетоном стеклопластиковий стержень покрывают мелкофракционным квацевым песком.
  • Периодический — в процессе производства на стержень наматывается жгут из стекловолокна, который и служит анкеровочным ребром.

 

Типи профілів композитної арматури

 

Плюсы и минусе композитной арматуры

Для любого стройматериала можно назвать как преимущества, так и недостатки. В случае с АКП плюсов более, чем минусов.

Плюсы:

  • легкий вес;
  • высокая разрывная прочность;
  • экономичность
  • энергоэффективность;
  • долговечность;
  • радиопрозрачность;
  • простота монтажа;
  • низкая теплопроводность;
  • коэффициент расширения, схожий с бетоном.

Минусы:

  • низкий модуль упругости;
  • низкая термостойкость;
  • сложность производства.

 

Композитна арматура Львів

Небольшой вес

Если сравнивать с металлом, то АКП легче в 8 раз. При ее использовании снижается общий вес конструкции и нагрузка на фундамент. Также покупатели значительно экономят при транспортировке.

Высокая прочность

По данным испытаний, в композитной арматуры прочность на разрыв (или сопротивление растяжению) в несколько раз выше, чем в стальной — 1000 МПа против 390 МПа соответственно.

Экономичность

Если использовать стеклопластиковую арматуру вместо стальной, то даже при замене диаметр в диаметр, она будет дешевле. А учитывая, что вместо металла можно использовать АКС меньшего размера, то экономия будет еще значительнее. Также учтите экономию при транспортировке. Например, для армирования плитного фундамента нужно 4000 погонных метров. Чтобы привезти стальную арматуру нужно длинномер, а стеклопластиковую можно везти на легковом автомобиле.

Энергоэффективность

В строительных объектах, армированных композитной арматурой, рационально тратятся энергетические ресурсы.  Этим объясняется популярность АКП на Западе, где энергоэффективность зданий — важный фактор в строительстве.

Долговечность

Срок службы более 80 лет. Композитная арматура устойчива к влияниям щелочей, кислот и коррозии. Этот плюс следует учитывать при возведении морских сооружений и укреплений для береговых линий.

В Канаде прошли испытания морские суда, которые были изготовлены с применением стекловолокна и отслужили более 60 лет. В результате тестов выяснилось, что существенного ухудшения прочности после шести десятков лет эксплуатации не стало.

Радиопрозрачность

АКП не создает препятствий для электромагнитных волн и радиосигналов. Ее регулярно применяют при обустройстве кабинетов МРТ и научно-исследовательских станций, где используют сложные электрические приборы.

Низкая теплопроводность

Коэффициент теплопроводности стальной арматуры — 46 Вт / (м ° С), композитных — 0,35 Вт / (м ° С), то есть в 100 раз ниже. Использование композитной сетки для кладки кирпича и блоков позволяет сделать кладку без мостиков холода.

Коэффициент расширение как у бетона

Арматура и бетон одинаково реагируют на циклические температурные изменения, через что внутри бетонной конструкции не возникает напряжения и трещин.

Композитна арматура

Простота монтажа

Монтаж арматуры под силу любому работнику с минимальным набором инструментов. При армировании больших участков, ее не нужно сваривать каждые 12 метров, как стальную, а просто размотать бухту и нарезать необходимую длину

Недостатки стеклопластиковой арматуры

Низкий модуль упругости

Модуль упругости АКП меньше, чем в стали в 4 раза. Она легко сгибается и в некоторых случаях это может быть недостатком. Например, для армирования потолка композитными стержнями придется делать специальные расчеты.

Низкая термостойкость

Композитная арматура относится к классу горючести Г1, то есть это самозатухающий материал. Но предел температуры, при которой она не теряет своих физико-механических свойств, невысокий, всего 200 градусов. То есть, применение стеклопластиковой арматуры целесообразно в тех случаях, когда высокотемпературный нагрев исключен.

Сложность производства

Изготовление полимерной арматуры — высокотехнологичный и сложный процесс, что требует соблюдения технологии, внимания к деталям и контроля качества. Любой может купить станок для производства, но не каждый способен сделать качественный продукт. Покупатель не умеет на глаз определить некачественный товар, чем пользуются недобросовестные продавцы. Через продажу материала, который изготовили с нарушениями технологии, вокруг полимерной арматуры сложился негативный имидж. Впрочем, эта проблема имеет решение — сотрудничайте только с большими и проверенными производителями.

Композитная арматура в бухтах

Основным применением арматуры в малоэтажном строительстве является использование ее для армирования фундаментов. При этом, зачастую используется стальная арматура класса А3, диаметрами 8, 10, 12 мм. вес 1000 м погонных стальной арматуры составляет 400 кг для ø8мм, 620 кг для Ø10мм, 890 кг для Ø12мм. Теоретически вы можете приобрести стальную арматуру в бухтах (если найдете), при этом, впоследствии, Вам понадобится специальное устройство для повторного выравнивания такой арматуры. Сможете ли Вы перевезти 1000 м такой арматуры на своем легковом автомобиле к месту строительства, чтобы сократить расходы на доставку? Теперь представьте, что указанную арматуру можно заменить композитной меньшего диаметра, а именно 4, 6, 8 мм вместо 8, 10, 12 мм. в соответствии. Вес 1000 м. погонных композитной арматуры составляет 20 кг для Ø4мм, 36 кг для Ø6мм, 80 кг для ø8мм. К тому же, несколько изменяются и ее обьемы. Такую арматуру можно приобрести в бухтах, при этом, внешний диаметр бухты составляет немного более 1 м. Кроме того, при разматывании такой бухты, композитная арматура не требует выпрямления, так как практически не имеет деформации. Могли Вы себе представить, что сможете перевезти арматуру, нужную для строительства загородного дома или дачи, в багажнике собственного легкового автомобиля? Вам даже НЕ понадобится помощь при погрузке и разгрузке! в багажнике собственного легкового автомобиля? И Вам даже не понадобится помощь при погрузке и разгрузке! 

Как правильно монтировать композитную арматуру

Перед тем, как наполнить бетоном элемент композитная арматура монтируется и вяжется в виде пространственного жесткого каркаса. Если вы покупали материал в бухте, ее необходимо размотать, разрезать на нужные отрезки, и дать ей выпрямиться, немного полежать, вернуть свою форму.

Склопластикова арматура

Далее, мы определяем необходимую для нашего бетонного изделия форму каркаса (или прибегая к помощи квалифицированных специалистов, или ищем информацию в интернете, и на свой страх и риск сами проектируем каркас). К сожалению, каждое изделие индивидуально, и в каждом конкретном случае правильный путь — это работа инженера-проектировщика, который опираясь на расчетные данные проекта дома, предоставит дополнительно формы и размеры каркасов для армирования, а также диаметр арматуры и другие данные.

В местах пересечение прутков их необходимо зафиксировать. Фиксация выполняется или с помощью специальных кляймер (это идеальный вариант), либо с помощью пластиковых хомутов, если нет специализированного крепления. Угловые сечения прутков могут быть выполненные или в металле (комбинируем композитный каркас и стальная арматура), либо могут быть изготовлены на заводе-изготовителе цельнолитым элементом.

Так, как композитный каркас имеет малую жесткость и меняет свои размеры от самых маленьких внешних влияния, его необходимо закрепить. Идеальном решением будет применение стальных элементов каркаса, которые увеличат жесткость и позволят композитным пруткам не сместиться с места при заливке бетоном.

Как видите из статьи, композитная стеклопластиковая арматура, как и любой стройматериал, имеет свои преимущества и недостатки, на которые стоит обращать внимание при покупке. Однако преимущества данного материала значительно превышают его недостатки, которые могут быть компенсированы при правильном проектировании и соблюдении всех строительных норм.