8-3842-33-85-00 - магазин жидких обоев

г. Кемерово, Рынок "Привоз" бокс №1

Отзывы стекловолоконная арматура: Стеклопластиковая арматура для фундамента: отзывы специалистов

Содержание

Стеклопластиковая арматура для фундамента: отзывы специалистов

Жесткие требования конкуренции в сфере современного строительства заставляют искать способы снижения затрат, в том числе с применением новых материалов. Появляются новые рецептуры строительного камня, специальные марки бетонов, фундаментных составов, облицовочных и теплоизоляционных материалов. Параллельно на рынке, ранее традиционном для металлической арматуры и специальных конструкций, активно пытаются завоевать «место под солнцем» производители разнообразных композитных изделий. Чаще всего это неметаллические силовые элементы и стеклопластиковая арматура.

Почему появилась стеклопластиковая арматура на строительном рынке

Композитные материалы, и стеклопластиковая арматура в том числе, изготавливаются по относительно несложному технологическому принципу пропитки стеклянных или базальтовых волокон эпоксидной или полиэфирной смолой матрицы. Далее пучок формируется на станке в калиброванный по диаметру пруток композитной арматуры, и запекается при невысокой температуре в специальной сушильной печи.

Обычно длина одного отрезка арматуры не превышает 100 м.

Стеклопластиковая арматура не требует работы сложного и дорогостоящего оборудования, поэтому сами производственные затраты относительно невелики, большую часть себестоимости составляет цена смолы для матрицы и стекловолоконного жгута. И все же, если сравнить стоимость стеклопластикового и стального прутка одного диаметра, металлическая арматура имеет складскую цену на 10-20% меньше, а это очень большая разница для такой сферы, как строительство.

Тем не менее стеклопластиковый материал достаточно сильно потеснил металлопрокатную продукцию, не в последнюю очередь из-за ряда специфических свойств, но главными факторами стали немного иные причины:

  1. Стеклопластиковая арматура все чаще стала применяться в частном малоэтажном строительстве. Она более доступна в работе, ее легче и намного дешевле перевозить, хранить, резать. Ее не нужно спрямлять и выравнивать перед использованием, как в случае со стальным вариантом. Материал можно купить целой бухтой и нарезать кусками самой нестандартной длины. Тогда как на стальной стандартный 11-метровый пруток пришлось бы немало отходов, если ваш фундамент, например, имеет армирование длиной 8 м;
  2. Доступность оборудования для производства армирующего жгута позволило многим небольшим предприятиям — производителям стройматериалов наладить поточное производство стеклопластиковой арматуры в самых различных вариантах исполнения поверхности прутка. Огромное количество предложений, грамотная политика продаж и скрытая реклама позволяют диверсифицировать рынок;
  3. Стремление подрядчиков сэкономить в строительных работах на более выгодном материале для армирования, для чего зачастую используется формальный, «слепой» перерасчет по прочности эквивалента композитных материалов и стальной арматуры.

Отзывы специалистов, преимущества и недостатки композитной нитки

При желании можно отыскать самые сложные выкладки и довольно простые примитивные доводы о том, чем хороша или плоха стеклопластиковая арматура.

Как правило, серьезные исследования и отзывы специалистов в большинстве случаев не дают конкретных рекомендаций, по сути, «горячей» проблемы фундамента, во многом возможности арматуры на стеклопластиковой основе приходится оценивать на собственный страх и риск.

Внимание! Среди многочисленных отзывов специалистов практически нет настоящих профессиональных экспертов в области строительной механики композиционных материалов. Их мнение и отзывы, как правило, отражаются в оценках и заказных расчетах конкретных строительных проектов, стоят немалых денег и на суд общественности не выносятся.

Профессиональным можно назвать подход, если отзывы тех или иных экспертов оценивают конкретную ситуацию использования, например, стеклопластикового прутка в фундаменте дома с использованием практических результатов и анализом причин. В противном случае назвать такие отзывы специалистов можно в лучшем случае рекламой или антирекламой.

Использование стеклопластикового прутка в фундаменте

Применение арматурных сеток на основе стеклопластиковых силовых элементов началось с 60-х годов прошлого века. Кроме того, построено и находится в эксплуатации достаточно большое количество зданий и технологических сооружений из камня и бетона, в фундаменте и стенах которых использовано армирование на стеклопластиковой основе. Отзывы о состоянии построек с элементами стальной и стеклопластиковой арматуры и многолетнем опыте эксплуатации дадут больше, чем все теоретические выкладки «знатоков», вместе взятые.

Практически все, кто снимает ролики или выкладывает свое мнение о недостатках стеклопластиковой арматуры, — это или менеджеры продаж конкурирующего стального проката, или дилетанты, путающие причины и следствия основных принципов прочности и жесткости конструкций. В большей части такие рассуждения о недостатках стеклопластиковой арматуры сопровождаются формулами и данными о прочности стали и композита. Но внятных причин или процессов, по которым нельзя использовать стеклопластиковое армирование, нет. Если человек, взявшийся комментировать преимущества и недостатки стеклопластикового армирования, не продемонстрировал на практике фрагмент разрушенного бетона или куска фундамента со стеклопластиковой арматурой, все его рассуждения остаются фантазиями на произвольную тему.

Стеклопластиковая арматура используется в строительстве, машиностроении, в специальных проектах уже более 40 лет. Если для вас этот вопрос принципиален, обратитесь в старые советские учебники 70-х годов прошлого века, журналы по строительной тематике, в этих источниках раскрывается физика и механика процессов разрушения фундамента, приводятся многочисленные примеры ошибок.

Обладая высокой удельной прочностью, стеклопластиковое армирование может прекрасно работать в самых сложных условиях, но при этом оно обладает рядом недостатков, ограничивающих его применение в строительстве:

  1. Стеклопластиковая природа композитной арматуры обладает практически нулевой пластичностью материала. Говоря человеческим языком, каркас для высоконагруженного фундамента или стен из такого прутка не сможет пластично подстраиваться под перераспределение нагрузки в нагруженном бетонном камне. В результате в отдельных местах фундамент здания будет испытывать перегрузку, что может вызвать появление трещин;
  2. Стеклопластиковая основа очень хорошо воспринимает растягивающие осевые нагрузки, намного хуже сжимающие нагрузки, и катастрофически плохо переносит усилие сдвига. Это значит, что любое поперечное срезающее усилие, которых немало в «свежих» фундаментах из-за осадочных процессов, приведет к разрушению целостности арматуры;
  3. К сожалению, в течение времени, пока бетон фундамента набирает прочность, каркас из стеклопластика ведет себя несколько иначе, и именно на этом этапе, поэтому каждый конкретный случай в компоновке арматуры требует очень внимательного и аккуратного анализа.

Поэтому в тех узлах, где допустима замена металла композитным материалом, вместо традиционного восьмимиллиметрового прутка, вполне может быть использован шестимиллиметровый жгут стеклопластиковой арматуры. Мало кто знает, но сегодня уже на потоке производятся строительные плиты из напряженного бетона со стеклопластиковой арматурой. Но в производстве такой материал стоит значительно дороже, поэтому практически 90% ассортимента, в том числе для фундамента, являются заказными изделиями.

Варианты применения стеклоарматуры

Неоспоримым преимуществом стальной арматуры является очень хорошо прогнозируемое поведение металла в самых сложных условиях нагрузки.

Все существующие небоскребы и высотные здания строятся только на стальной арматуре, мало того, у большинства таких «чудес света» существует внутренний металлический каркас.

Стеклоарматура для высотных зданий или высоконагруженных фундаментов не подойдет. Строительная механика фундаментов – это, вообще, целая наука, прежде всего из-за сложного взаимодействия отдельных частей фундамента с грунтом, со стенами всей конструкции.

В существующей модели фундамента самыми проблемными являются угловые зоны, где арматура испытывает растягивающие, изгибающие и перерезывающие нагрузки. В этих местах не каждая даже стальная арматура в состоянии обеспечить жесткую связку угловых блоков. Металлической арматуре в блоке фундамента это удается только благодаря сочетанию высокой пластичности и упругости. Стеклопластиковое армирование в этих узлах фундамента применять нельзя. Несмотря на высокую продольную прочность, она не сможет противостоять скручиванию и перерезыванию в угловой точке контакта фундамента.

Прочности и пластичности стеклопластиковой арматуры будет достаточно для постройки фундамента и подвала одно или двухэтажного дома. Но при условии, что в угловых стыках фундамента для сращивания арматуры под прямым углом будут использованы специальные муфты. Тем более стеклопластик легко и просто использовать для простого ленточного фундамента 70-90 см глубиной.

Удачным считается применение стеклопластиковой арматуры в паре со специальными марками бетона для фундамента. Зачастую в условиях применения в фундаменте специальных добавок, усиливающих морозостойкость или водонепроницаемость, стальная арматура начинает интенсивно коррозировать. Особенно в фундаментах на грунтах с высоким содержанием солей или в непосредственной близости к трансформаторным подстанциям.

В стенах малоэтажных домов, особенно из газобетонного блока, арболитового камня и любого другого стройматериала, обладающего невысокой жесткостью и контактной прочностью, использование стеклопластикового армирования даже приветствуется. С ним намного проще и легче работать, чем со стальным прутком.

Кроме того, композитная арматура просто идеально подойдет для крепления наружного утеплителя или кладки облицовочного кирпича, там, где требуется или оцинковка, или нержавейка. И, тем более стоит использовать тонкую стеклянную нитку для работ на цокольных блоках фундамента.

Заключение

Еще одна проблема, характерная для российской действительности, о которой обязательно стоит упомянуть. Это низкое качество самой стеклопластиковой арматуры отечественного производителя. Практически каждая бухта с арматурой имеет дефекты излома.

Металлический пруток при складировании и транспортировке может быть украден или по-варварски выгружен в неудобном месте вдалеке от фундамента. Но в любом случае его качество не пострадает. Стеклопластиковую нитку можно легко повредить при транспортировке и даже не заметить этого. В фундамент такую арматуру закладывать точно нельзя.

Не нашли ответов в статье? Больше информации по теме:

Стеклопластиковая арматура Армопласт отзывы — Производители

Заказывал арматуру для фундамента в прошлом году в компании Армопласт. Изначально скептически отнесся к стеклопластику в строительстве, так как бывалые прорабы долго отговаривали, аргументируя это тем, что лучше металла ничего еще не придумали и не стоит «изобретать велосипед», гонясь за экономией. Экономией денег, конечно. А денег, как это часто бывает, на строительство было совсем в обрез.

Мифы о стеклопластиковой арматуре развеял мой коллега, который, как оказалось, построил уже 2 дома с использованием композита в фундаменте. На тот момент его сооружениям пошел уже пятый год и никаких проблем. А выбор этот он сделал не случайно: мы живем в сейсмоактивном регионе и стеклопластиковая арматура — настоящее спасение, она в десятки раз прочнее металла на разрыв.

Когда встал вопрос о выборе производителя, для меня немаловажным фактором, помимо цены, также были сроки доставки — на тот момент я не готов был ждать более 10 дней, на то свои причины. Прозвонив компании и изучив их предложения, решил заказывать стеклопластиковую арматуру в Армопласте. Наобещали, конечно, много: и бесплатно доставят, и не более 5 дней без учета выходных, и цена у них чуть ли не ниже рыночной. На свой страх и риск заказал, сделав предоплату.

Мои опасения по поводу ожиданий оказались напрасными: доставили действительно быстро, буквально на четвертый день машина уже была в нашем городе. Доставка действительно бесплатная, но бесплатная она, как выяснилось, только при заказе определенного объема (по-моему, не менее 1000 метров, не помню точно, мне требовалось гораздо больше), цена ниже рыночной тоже вполне объяснима. Многие, кого я прозванивал, оказывались не производителями (хотя они себя так и позиционировали), а обычными посредниками, с приличной накруткой. А тут дешевле, так как действительно от завода.

Рекомендую, конечно, как компанию, так и сам строительный материал. По качеству претензий нет, но я и не сравнивал с другими заводами.

Выбираем между металлической арматурой и стеклопластиковой продукцией. Все «за» и «против». Мнения и отзывы

В строительной отрасли все чаще и активнее используются новые технологии и высокотехнологичные инновационные материалы, качественные и эксплуатационные параметры которых на порядок превышают аналогичные показатели обычного строительного сырья. Одним из перспективных направлений развития передовых материалов является создание стеклопластиковой арматуры, которая, несмотря на свое недавнее появление, уже успела стать достойной альтернативой металлическому аналогу.

Что такое стеклопластиковая арматура?

Внешне стеклопластиковая арматура, многочисленные отзывы о которой Вы можете найти у нас на сайте, напоминает специальный стержень из сверхпрочного пластика диаметром 4-18 мм и длиной до 12 м.

Поверхность спиралевидного профиля на ощупь ребристая, благодаря чему ее крепление в бетонное основание получается наиболее прочным и надежным, следовательно, подходит для успешного выполнения широкого спектра строительно-монтажных работ.

стеклопластиковая арматура

преимущества стеклопластиковой арматуры

 

Сравнивая прочностные характеристики традиционной и известной всем арматуры из металла и перспективным стеклопластиковым изделиям, обнаружим, что каркас последней более устойчив, что увеличивает в несколько раз эксплуатационный период различных конструкций промышленного, гражданского или строительного назначения даже в условиях агрессивной внешней среды. Особая, сложнейшая технология изготовления, использование качественного сырья и современного оборудования полностью исключают возможность кустарного изготовления, поэтому вся стеклопластиковая продукция, которую Вы встретите на рынке, произведена в заводских условиях в соответствии с требованиями и нормами ГОСТов.

Достоинства и недостатки стеклопластиковой арматуры. Отзывы

Прежде всего, отметим важнейшие характеристики арматуры, не имеющей металлических опор:

  • Легкий вес, не создающий дополнительную нагрузку на основание фундамента, что позволяет увеличить срок службы здания;
  • Отличная устойчивость к разрывам дает возможность применять стеклопластиковые элементы на наиболее ответственных и сложных участках. Композиция малого веса и хорошей прочности выделили подобный строительный материал в отдельную группу и сделали его наиболее популярным;
  • Хорошая устойчивость к агрессивному воздействию окружающей среды. Вспомним металлическую арматуру, которая со временем окисляется и негативным образом сказывается на технических характеристиках строения;
  • В некоторых отзывах о целесообразности использования арматуры из стеклопластика можно встретить упоминание о том, что этот стройматериал не является проводником электрического тока. И это правда. Отметим, что постоянный ток, который присутствует в металлической арматуре, используемой для заземления, считается катализатором процесса окисления металла, что, как мы обозначили выше, пагубно сказывается на эксплуатационных параметрах стен. Безусловно, арматура из стеклопластика не предназначена для обустройства столь удобного заземления, но на сроке эксплуатации дома Вы явно выиграете;
  • Высокая износоустойчивость гарантирует длительный срок службы.
сравнительная характеристика видов арматуры
таблица равнопрочной замены металлической арматуры на стеклопластиковую

 

Обобщив отзывы об использовании стеклопластиковой арматуры в строительстве, выделим следующие отдельные негативные моменты:

  1. Сравнивая модуль упругости арматуры из стеклопластика и из стали, отметим, что первый вариант проигрывает приблизительно в 4 раза, другими словами, при одинаковом диаметре стеклопластиковая продукция будет значительно сильнее прогибаться. Этот показатель позволяет применять подобный материал при создании дорожных плит и выполнении фундаментных работ, однако при изготовлении плит перекрытий понадобятся дополнительные расчеты;
  2. Нагреваясь до 600˚С, композит значительно размягчается и теряет упругость. Поэтому для повышения огнеупорности необходимо задуматься о проведении дополнительных теплоизоляционных мероприятий тех конструкций, в которых используется композитный, стеклопластиковый материал;
  3. Судя по многочисленным отзывам, электросварка в отношении арматуры из стеклопластика недопустима. Вместо нее можно воспользоваться трубками из стали, которые традиционно монтируются внутрь стержня непосредственно на заводе. С такими изделиями можно работать с помощью электрической сварки;
  4. Не рискуйте сгибать арматуру из стеклопластика на строительной площадке, Вы можете повредить ее. Целесообразнее придать ей нужную форму еще на производстве, ориентируясь на готовые чертежи будущего здания;
  5. Пожалуй, к последнему, но существенному недостатку можно отнести сложность монтажа. Впрочем, это не должно отпугнуть профессионального строителя, ведь на кону – надежность, прочность и эффективность.

Сфера применения

Изучив мнения пользователей, определив и разложив по полочкам все плюсы и минусы инновационного продукта, смело можно сказать, что она не ограничивается узконаправленным применением, а активно используется в самых различных областях:

  1. Фундаментные работы, в особенности ленточного типа;
  2. Создание опор освещения, ЛЭП;
  3. Дорожная реконструкция, строительство опор для ограждающих конструкций, мостов, усиления полотна;
  4. Для повышения прочностных характеристик ж/д шпал, тротуарной плитки, дорожных плит;
  5. В подверженных ускоренной коррозии конструкциях: причалах, доках, в сооружениях с высокой динамической нагрузкой;
  6. Берегоукрепление;
  7. Канализационные, мелиоративные работы;
  8. В роли стержней и сеток в сооружениях промышленного и сельскохозяйственного назначения;
  9. Для сооружения сейсмоустойчивых поясов вновь возводимых конструкций.

Обобщая вышесказанное, можно сделать вывод, что стеклопластиковая арматура – это надежный и прочный строительный материал нового поколения, который исключает образование трещин и разрушений в бетонном основании, а также сохраняет свои первоначальные механические характеристики в течение длительного времени. В следующей статье мы расскажем как устанавливать столбы для электричества на участке.

Плюсы и минусы строительной композитной арматуры

Основные плюсы композитной арматуры заключаются в её малом весе, высокой прочности на разрыв, высокой химической и антикоррозионной устойчивости, низкой теплопроводности, малом коэффициенте теплового расширения и в том, что она является диэлектриком. Высокая прочность на разрыв, значительно превышающая аналогичный параметр у стальной арматуры при равном диаметре, позволяет применять композитную арматуру меньшего диаметра взамен стальной.

Вы даже не представляете себе, насколько выгодным является применение стеклопластиковой арматуры! Экономический выигрыш от её применения складывается из целого ряда факторов, а отнюдь не из одной только разницы в стоимости между погонным метром стальной и композитной арматуры.

Не поленитесь посмотреть полное описание факторов, из которых складывается ваша экономия денежных средств, времени, человеко-часов, электричества, расходных материалов и т.д. в статье «ЭКОНОМИЯ ОТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОМПОЗИТНОЙ АРМАТУРЫ»

Но, нужно помнить, что у композитной арматуры есть и существенные минусы. Большинство Российских производителей не афишируют эти минусы, хотя любой инженер строитель может заметить их самостоятельно. Основными минусами любой композитной арматуры являются следующие:

  • модуль упругости композитной арматуры почти в 4 раза ниже, чем у стальной даже при равном диаметре (другими словами она легко изгибается). По этой причине её можно применять в фундаментах, дорожных плитах и т.д., но применение в перекрытиях требует дополнительных расчетов;
  • при нагреве до температуры в 600 °С, компаунд, связывающий волокна арматуры, размягчается настолько, что арматура полностью теряет свою упругость. Для увеличения устойчивости конструкции к огню в случае пожара — требуется предпринимать дополнительные меры по теплозащите конструкций, в которых используется композитная арматура;
  • композитную арматуру, в отличие от стальной, — невозможно сваривать электросваркой. Решение — установка на концы арматурных стержней стальных трубок (в заводских условиях) к которым уже можно будет применять электросварку;
  • такой арматуре невозможно придать изгиб непосредственно на строительной площадке. Решение — изготовление арматурных стержней требуемой формы ещё на производстве по чертежам заказчика;

Подведем итог

Несмотря на то, что зарубежом такая арматура успешно применяется уже несколько десятилетий, все виды композитной арматуры являются довольно новым материалом на строительном рынке России. Её применение имеет большие перспективы. На сегодняшний день её можно смело применять в малоэтажном строительстве, в фундаментах различных типов, в дорожных плитах и прочих подобных конструкциях. Однако для применения её в многоэтажном строительстве, в конструкциях мостов и т.д. — требуется учитывать её физико-химические особенности ещё на этапе подготовки к проектированию.

Любопытный факт — арматура в бухтах!

Основным применением арматуры в малоэтажном строительстве является использование её для армирования фундаментов. При этом, чаще всего используется стальная арматура класса А3, диаметрами 8, 10, 12 мм. Вес 1000 метров 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, в последствии, Вам понадобится специальное устройство для повторного выравнивания такой арматуры. Сможете ли Вы перевезти 1000 метров такой арматуры на своем легковом автомобиле к месту строительства, чтобы сократить расходы на доставку? А теперь представьте, что указанную арматуру можно заменить композитной меньшего диаметра, а именно 4, 6, 8 мм вместо 8, 10, 12 мм. соответственно. Вес 1000 метров погонных композитной арматуры составляет 20 кг для Ø4мм, 36 кг для Ø6мм, 80 кг для Ø8мм. Вдобавок, несколько уменьшился её объём. Такую арматуру можно приобрести в бухтах, при этом, внешний диаметр бухты составляет чуть больше 1м. Кроме того, при разматывании такой бухты, композитная арматура не требует выпрямления, так как практически не имеет остаточной деформации. Могли ли Вы себе представить, что сможете перевезти арматуру, требующуюся для строительства загородного дома или дачи, в багажнике собственного легкового автомобиля? И Вам даже не понадобится помощь при загрузке и разгрузке!

Арматура композитная стеклопластиковая, отзывы

Содержание статьи:

Перевязка из стеклопластиковой композитной арматуры

Нельзя не заметить, как в последнее время новейшие технологии внедряются в строительство. Часто мы применяем современные стройматериалы, которые значительно превосходят по ценовым и техническим показателям обычные аналоги.

Далее я бы хотела разобраться, насколько характеристики популярной ныне арматуры композитной стеклопластиковой, отзывы которой имеются в большом количестве, выше, чем у привычной многим металлической.

Важно! По своей сути стеклопластиковая арматура – это стержень из стеклопластика, который может быть диаметром от четырех до восемнадцати миллиметров и длиной до двенадцати метров.

Поверхность такой арматуры профильная спиралеобразная. При изготовлении данного стержня используются стеклянные волокна. За границей такую арматуру называют полимерной, с упрочненным непрерывным волокном.

Арматура композитная стеклопластиковая, отзывы и её характеристики

За последнее время арматура композитная стеклопластиковая, отзывы которой только положительные, прошла немало испытаний, которые помогли выделить ее положительные характеристики, которые отмечают и строители в своих отзывах. Особое место среди них занимает высокая прочность материала. отметим еще вот что:

  • Также немаловажен и удельный вес полимерной арматуры, который меньше, чем у металлической в девять раз
  • Помимо этого, стеклопластиковая арматура обладает долговечностью и низкой теплопроводностью
  • стойкость в кислой среде в десять раз больше, чем у металлической
  • в растворах солей стеклопластиковая арматура показала результат в пять раз превышающий результаты традиционного аналога

Разноразмерная стеклопластиковая арматура

Полимерный стержень – это диэлектрик, обладающий радиопрозрачностью и магнитной инертностью. Стеклопластиковая арматура значительно выгоднее, чем традиционная, по стоимости, транспортировке и хранению.

Недостатки

Тем не менее, нельзя не учесть и некоторых недостатков, которые присущи таким стройматериалам. В первую очередь, это более низкий уровень упругости, по сравнению с металлическими изделиями.

Также стеклопластиковая арматура не сгибается, поэтому изготавливать из нее Г- и П-образные элементы невозможно. При крайней необходимости их следует заказывать отдельно на заводе. Более того, пластиковая арматура неустойчива к высоким температурам и при двух сотнях градусов начинает плавиться.

Использование материала

Как уже было замечено мною ранее, неметаллическая арматура хоть и новый материал, но используется довольно широко. Ее рекомендуют для плит перекрытий, длина которых не превышает пяти метров, а толщина двадцати сантиметров, а также для армирования конструкций из бетона и фундамента, залегающего ниже нулевой отметки.

Арматура композитная стеклопластиковая

Стеклопластиковая арматура рекомендована для использования в конструкциях, которым приходится часто контактировать с агрессивной средой, к коим можно отнести береговые укрепления, а также набережные, постоянно омывающиеся морской водой.

Полимерная арматура прекрасно подходит для любых вариантов, когда речь идет о воздействии агрессивной среды, в том числе и при строительстве на морозе, когда в раствор вводят особые добавки, в виде хлористых солей, которые могут вызвать коррозию металлической арматуры.

Стеклопластиковые материалы не рекомендуют применять при строительстве высотных зданий. Допустимая высота дома должна быть не более трех этажей! Но для небольших строений такая арматура крайне рекомендована.

Особенно, что касается загонов и помещений для животных, так как в полимерной арматуре не содержатся вредные фенольные смолы, что подтверждено санитарно-гигиеническим заключением.

Также на моем сайте вы можете узнать, как сделать расчет кубатуры фундамента. А в видео вам доступны интересные мнения об арматуре и отзывы на практике.

5 причин, почему вы должны использовать арматуру из стекловолокна в своем проекте

Популярность полимера, армированного стекловолокном (GFRP), растет, особенно в тех областях, где устойчивость к коррозии является серьезной проблемой. Мы знаем, что коррозия — это дорогостоящая проблема. Ежегодно на решение проблем, связанных с коррозией металлов, тратятся триллионы долларов. Что касается фактов, ежегодные прямые затраты на коррозию металлов составляют более 2,2 триллиона долларов США. Только Соединенные Штаты ежегодно тратят 423 миллиарда долларов на коррозию.

Коррозия стали — это естественное и глобальное явление. Теперь вы понимаете, сколько денег можно сэкономить, если правильно использовать методы защиты от коррозии. Давайте поговорим о коррозии подробно, прежде чем мы перейдем к тому, как армированный стекловолокном полимер может защитить ваши проекты от коррозионных агентов.

Определение и последствия коррозии

Сталь и железо имеют естественную тенденцию смешиваться с химическими элементами, так что они могут вернуться к своему самому низкому энергетическому состоянию, подобно тенденции воды, которая течет в самую низкую точку.Когда железо и сталь соединяются с водой и кислородом, образуются гидратированные оксиды железа, также называемые ржавчиной. Коррозию можно просто определить как химическую реакцию между материалом и окружающей средой. Эта химическая или электрохимическая реакция вызывает порчу материалов.

Нам хорошо известно, как коррозия влияет на срок службы нашего имущества. Такие инциденты, как обрушенные мосты и поврежденные участки автомагистралей, являются одними из распространенных явлений, которые напрямую связаны с коррозией.Ниже приведены причины, по которым вам следует использовать арматуру из стекловолокна , чтобы значительно увеличить срок службы вашего проекта.

  1. Арматура из стекловолокна устойчива к коррозии

    Как уже упоминалось в начале, полимер, армированный стекловолокном, занял значительное место по сравнению со сталью в приложениях, где коррозия представляет собой большую угрозу. Арматура из стекловолокна предлагает комплексное решение для защиты от коррозии. Бетонная конструкция, армированная арматурой из стекловолокна, не реагирует на хлоридную среду.

  2. Прекрасная альтернатива традиционному армированию бетона

    Арматура из армированного стекловолокном полимера (GFRP)

    оказалась прекрасной альтернативой традиционным армирующим материалам, таким как черная арматура и арматура с эпоксидным покрытием. Традиционные методы армирования не смогли разработать устойчивый к коррозии механизм, который может поддерживать бетонные конструкции в хорошем состоянии.

  3. Длительный срок службы

    Полимер, армированный стекловолокном, химически инертный армированный материал, является экономичным способом продления срока службы вашего проекта.Старые армирующие материалы могут показаться недорогими, однако в долгосрочной перспективе они могут стоить вам больших денег. Применяя арматуру из стекловолокна, вы можете не только сэкономить деньги в долгосрочной перспективе, но и полностью избавить свой проект от ржавчины.

  4. Широкий спектр применения

    Арматура из стекловолокна

    может использоваться в широком спектре приложений, включая морские конструкции, информационные технологии и медицинские учреждения. Это непроводящий и немагнитный строительный материал, идеально подходящий для медицинских и научных учреждений.

  5. Экономия времени и денег

    Стоимость обслуживания умножается на стоимость недорогих арматурных стержней. Экологичность — одна из самых больших проблем для проектов, построенных из стальной арматуры. Арматура из стекловолокна обеспечивает устойчивость, делая бетонные конструкции неуязвимыми для коррозионных агентов. Убедитесь, что вы используете правильный материал для своих строительных проектов, который поможет вам сэкономить деньги и время в долгосрочной перспективе.

    GFRP против Black Steel | Арматура из стекловолокна

    Черная сталь стоит недорого и в изобилии. Это отличное армирование, если вы не несете ответственности за долгосрочное обслуживание бетонной конструкции.

    Как видно из этой фотографии (зеленые полосы — стеклопластик), черная сталь практически не имеет коррозионной стойкости, часто на стройплощадке она уже ржавеет. Часто конечному потребителю продают даже сильно заржавевшую арматуру.Ржавчину называют раком бетона; он часто разлагается, и на поверхностях укрепленных им конструкций часто появляются некрасивые пятна ржавчины.

    Сооружения, построенные из черной стали, обычно нуждаются в некотором ремонте всего за 5-10 лет и часто нуждаются в капитальном ремонте в течение 20 лет.

    Эффект коррозии GFRP не обнаружен; по самым скромным подсчетам, конструкции из стеклопластика прослужат более 100 лет. Правильно армированные бетонные плиты из стеклопластика, подверженные большим усталостным нагрузкам (например, проезды, настилы мостов), будут иметь меньше трещин и, по прогнозам, прослужат до 20 раз дольше, чем аналогичные конструкции, армированные обычной черной сталью.

    Ржавый новый арматурный стержень по сравнению с ненадежными анкерами из стеклопластика

    Основная причина использования стеклопластика — долговечность бетона. Хотя черная сталь стоит недорого, она в конечном итоге разрушит ваш бетон. Нет смысла использовать грязное масло в вашем новом автомобиле… и не имеет смысла вводить раковые клетки в здоровое тело. Многие правительства, муниципалитеты и предприятия пришли к выводу, что они больше не могут позволить себе краткосрочные или долгосрочные затраты, связанные с черной сталью. Размещение незащищенной ржавой арматуры в новых бетонных конструкциях ставится под сомнение и исключается во многих частях Северной Америки.

    Сколько стоит арматура из стекловолокна (GFRP) TUF-BAR по сравнению с черной стальной арматурой класса 40?

    — Сравнение стоимости стеклопластика с черной сталью, октябрь 2009 г.

    Наибольшая разница в цене между стеклопластиковой арматурой и черной сталью возникает при сравнении черной стали самого низкого качества с арматурой из стеклопластиковой арматуры

    В зависимости от объема, обычная черная арматура № 3 из черной стали марки 40 толщиной 10 мм может стоить 1/3 стоимости арматуры из стекловолокна № 3 толщиной 10 мм. По мере увеличения диаметра стержней этот зазор сужается до точки, при которой простой черный стальной стержень №8 22 мм лишь немного дешевле, чем арматурный стержень из стекловолокна № 8 22 мм.

    В некоторых случаях меньшее количество бетонного покрытия и снижение затрат на водонепроницаемость приводят к снижению первоначальной стоимости проекта.

    Сколько стоит построить небольшую структуру из стеклопластика по сравнению с Black Steel?

    Используя высокую цену на стеклопластик и очень низкую цену на арматуру из черной стали, стоимость строительства гаражной площадки размером 20 футов x 20 футов из Black Steel по сравнению с GFRP составит:

    • Палуба из черного стального бетона класса 40 4 000-6 000 долл. США
    • Железобетонная палуба из стеклопластика 4400-6400 долларов

    Стоимость жизненного цикла

    Было завершено множество исследований затрат жизненного цикла по сравнению черной стали и стеклопластика.Постоянно приходят к выводу, что стоимость защиты, сохранения и ремонта черной стали в бетоне очень высока. Фактически настолько высока, что даже бесплатная черная стальная арматура в некоторых приложениях все еще имеет более высокую стоимость установки, чем стеклопластик.

    Как такое может быть?

    Рассмотрим наш пример гаражной площадки.

    Если владелец хочет продлить срок службы бетона, у него есть несколько вариантов, и они дорогие:

    • Больше бетонного покрытия идет к более толстой плите
    • Высококачественный бетон
    • Добавки для защиты бетона от коррозии
    • Добавить защитную мембрану

    Растрескивание трудно контролировать в любой конструкции.Риск того, что меры, используемые для защиты черной стали, выйдут из строя, если в бетоне возникнут трещины, очень высок. Как только эти меры не срабатывают, цикл коррозии стали начинается снова.

    Хотя доказано, что продлевает срок службы бетона в целости и сохранности. Коммерческие мембраны обычно не используются в гаражных прокладках из-за дороговизны.

    Если взять в качестве примера площадку для гаража; коммерческая мембрана увеличивает стоимость черной стальной прокладки на 600–3300 долларов. Прокладка теперь будет стоить от 4999 до 9700 долларов в зависимости от затрат на рабочую силу и качества мембраны.Прокладка, армированная черной сталью, будет стоить от 600 до 3300 долларов больше, чем прокладка из стеклопластика.

    Стоимость мембраны может превышать стоимость армирования. Со временем конструкция по-прежнему будет подвержена усталостному растрескиванию.

    Эффект усталости

    Исследования настила моста, моделирующие интенсивное движение по бетонным плитам, показали, что опыт должным образом армированных арматурных плит из стеклопластика:

    • В 2,5 раза меньше трещин по сравнению с плитами, армированными сталью
    • Срок службы в 20 раз дольше, чем у армированных стальных плит при воздействии высоких усталостных нагрузок

    Исследователи считают, что это связано с различиями в модуле упругости между стеклопластиком и сталью.Стеклопластик по модулю очень похож на бетон. Модуль стали во много раз выше. Сталь менее щадящая, чем стеклопластик. Повреждение бетона происходит из-за изгиба стали в заливке.

    Вывод:

    Арматура из стекловолокна

    (GFRP) — это экономичный способ:

    • Устранение основных и дорогостоящих проблем ремонта, вызванных черной стальной арматурой.
    • Сохранение эстетически привлекательных структур с течением времени (меньше растрескивания и некрасивых пятен ржавчины), что приводит к более высокой стоимости имущества при перепродаже.
    • Уменьшить защитное покрытие бетона и принять меры по защите от коррозии для защиты черной стальной арматуры.
    • Обеспечьте, чтобы ваши конструкции прослужили до 4 раз дольше, исключая дорогостоящие капитальные затраты с течением времени.
    • Сделать плиты, подверженные циклическим нагрузкам, долговечнее в 20 раз, чем плиты, армированные сталью.

    Сравнение композитной и стандартной стальной арматуры

    Q. Каковы преимущества арматуры из стекловолокна и углепластика? Я узнал об этих вариантах композитной арматуры недавно, когда услышал, как подрядчик упомянул, что их стоимость теперь сопоставима со стандартной стальной арматурой.Но я не уверен, насколько точен мой источник, и когда вы использовали бы один по сравнению с другим. И где в эту смесь вписалась бы арматура с эпоксидным покрытием?

    A. Билл Палмер, редактор woc360.com , член Американского института бетона, лицензированный профессиональный инженер и бывший редактор Concrete Construction , отвечает: Армирование из углеродистой стали использовалось для более века, чтобы обеспечить прочность на разрыв железобетона. Это дополнительное армирование необходимо, потому что прочность бетона на растяжение (при прямом растяжении) составляет всего от 10% до 15% от его прочности на сжатие, поэтому бетон под давлением 3000 фунтов на квадратный дюйм может иметь предел прочности на разрыв всего 300 фунтов на квадратный дюйм по сравнению со сталью марки 60, которая имеет предел прочности на разрыв 60 000 фунтов на квадратный дюйм.

    Когда к бетонной балке прилагается нагрузка, она отклоняется или изгибается, и бетон в верхней половине балки сжимается, а нижняя половина находится в растяжении. Сталь кладется около нижней части балки, и когда бетон, окружающий сталь, трескается — хотя вы можете даже не видеть трещины — сталь обеспечивает прочность на разрыв.

    Обратной стороной стали в бетоне является то, что со временем влага, хлориды и кислород проникают в бетон и вызывают коррозию стали.Если коррозия достаточно сильная, бетонная балка (или колонна, или стена) теряет прочность на растяжение или изгиб. Это особенно проблема в конструкциях, которые подвергаются воздействию солей для защиты от обледенения, таких как мосты или гаражи.

    Фото любезно предоставлено Owens Corning Infrastructure Solutions Арматура из стеклопластика доступна в различных размерах и марках для различных областей применения. Здесь показана арматура из стекловолокна Pinkbar №3 от Owens Corning, которая, по словам компании, хорошо подходит для плоских работ благодаря своей коррозионной стойкости, легкому весу и простоте обращения.Также доступна арматура из стекловолокна повышенной прочности для применения в строительстве.

    Для защиты стали в 1970-х годах была изобретена арматура с эпоксидным покрытием. За последние 50 лет тысячи конструкций были построены с использованием стержней с эпоксидным покрытием, и эпоксидное покрытие в основном успешно продлевает время до начала коррозии. Однако недавно некоторые государственные департаменты транспорта запретили использование арматуры с эпоксидным покрытием после обнаружения многих мостов, на которых покрытие отслоилось от стали.Достаточно всего лишь небольшого скола на эпоксидной смоле, чтобы коррозия могла начаться и распространиться под покрытием.

    Однако существуют альтернативные армирующие материалы для бетона, которые можно использовать для предотвращения коррозии. Арматура из нержавеющей стали доступна, но довольно дорога, есть и оцинкованная арматура. Другой выбор — материалы, которые сочетают в себе полимерную матрицу со стеклянными, углеродными или базальтовыми волокнами — армированный волокнами полимер (FRP). Эти материалы не подвержены коррозии, они намного легче стали (примерно треть веса), они не нагреваются на солнце на рабочем месте, а их 4.В 5 раз сильнее по напряжению. Более новые стержни имеют шероховатый внешний вид, поэтому они хорошо сцепляются с бетоном.

    Однако арматурный стержень из стеклопластика имеет некоторые недостатки. Стекловолоконные стержни в настоящее время стоят от 15% до 25% больше, чем эквивалентная стальная арматура. Кроме того, есть несколько вопросов о том, насколько хорошо они работают в огне — тают ли они и теряют ли силу? И были некоторые опасения по поводу их длительного прогиба или ползучести. Вопросы проектирования привели к более консервативному (и, следовательно, более дорогому) проектированию конструкционных бетонных элементов.Еще одна проблема заключается в том, что прутки нельзя гнуть в поле, их нужно заказывать гнутыми на заводе.

    Но для легкой арматуры в плоских конструкциях, где основной целью является предотвращение трещин, арматура из стеклопластика вполне конкурентоспособна даже с точки зрения затрат, а поскольку она намного легче стали, она снижает трудозатраты. А из-за его высокой прочности требуется меньше армирования. Несколько компаний сегодня производят арматуру из стеклопластика. Owens Corning продвигает свой Pinkbar из стекловолокна, а Neuvokas производит GatorBar в Мичигане.GatorBar состоит из стержней из стекловолокна и базальтового волокна.

    Покупатель, однако, будьте осторожны. Дуг Гремель из Owens Corning говорит: «Легко срезать углы, используя менее дорогостоящую полиэфирную смолу, которая не будет столь же прочной при щелочности бетона, как стержни, сделанные из более качественной винилэфирной смолы, которая, как было показано, выдерживает в тестах на ускоренное старение и в реальном времени. Есть много очень недорогих китайских производителей стекловолокна, которые продаются за небольшую часть его стоимости. Это немного похоже на проблему китайского гипсокартона, на мой взгляд, с некоторыми из этих плееров.

    Что касается использования углеродного волокна в арматуре FRP, Гремель говорит: «Карбоновый стержень, на мой взгляд, все еще остается в лагере экзотики. Это, безусловно, лучший материал, который разумно и целесообразно используется для структурного усиления существующих конструкций. Карбоновые стержни из стеклопластика, закрепленные эпоксидной смолой в неглубоких бетонных канавках в покрытии конструкций, как лейкопластырь, придают элементу почти чудесную дополнительную способность к изгибу и сдвигу. Однако углеродные стержни или арматурные стержни из углеродного волокна остаются как минимум в 10 раз дороже, чем стержни из стеклопластика и стальной арматуры.”

    Пожалуй, лучшим решением для конструкционного бетона, который будет подвергаться воздействию солей для защиты от обледенения, является горячеоцинкованная арматура. Оцинкованные стержни будут противостоять коррозии примерно в четыре раза дольше, чем стержни из углеродистой стали, а надбавка к цене составляет всего около 10%. Оцинкованные стержни легко доступны по всей территории США

    .

    Замена стальной арматуры на арматуру из стеклопластика в бетонных конструкциях

    https://doi.org/10.1016/j.kijoms.2018.02.002Получить права и содержание

    Реферат

    Полимер, армированный стекловолокном (GFRP), был подтвержден решение как крупное достижение в технологии усиленного бетона.Синтез арматуры GFRP с использованием продольных стекловолокон (армирующий материал) и ненасыщенной полиэфирной смолы с 1% МЕКП (матричный материал) посредством ручного процесса. Арматура из стеклопластика имеет диаметр 12,5 мм (это значение эквивалентно 0,5 дюйма; это наиболее распространено при применении в фундаментах). Поверхности из стеклопластика модифицированы добавлением крупного песка для увеличения прочности сцепления арматуры с бетоном. Затем выполняются механические характеристики железобетона с арматурой из стеклопластика и сравниваются с характеристиками стальной арматуры.Приготовление образцов бетона (неармированный бетон, гладкий армированный стеклопластик, железобетон из стеклопластика с песчаным покрытием и железобетон) с фиксированным соотношением ингредиентов (1: 1,5: 3) и соотношением 0,5 Вт / Цельсия выполняли при двух периодах выдержки (7 и 28) дней при температуре окружающей среды. Величина объемной доли стеклопластика и стальной арматуры в железобетоне была (5 об.%) Равномерно распределена с заданными расстояниями в кристаллизаторе. Результаты показывают, что прочность на разрыв арматуры из стеклопластика составляет 593 МПа, а прочность на изгиб — 760 МПа.Прочность на сжатие была в разумных пределах для бетона — 25,67 МПа. Прочность на изгиб неармированного бетона составляет 3 МПа, а армированного бетона с арматурой GFRP, особенно GFRP RC с песчаным покрытием, прочность на изгиб составляет 13,5 МПа, в результате чего увеличивается сцепление с бетоном и более высокая деформация составляет 10,5 МПа за 28 дней, чем у железобетона. за счет модуля упругости при изгибе.

    Ключевые слова

    Арматура из стеклопластика

    Стальная арматура

    Железобетон

    Механические свойства

    Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

    © 2018 Авторы.Производство и хостинг — Elsevier B.V. от имени Университета Кербалы.

    Рекомендуемые статьи

    Ссылки на статьи

    Арматура из стеклопластика — почему арматура из стеклопласта, а не стальная арматура

    Композитная арматура, арматура из стекловолоконного полимера (GFRP) — это решение проблемы коррозии железобетонных конструкций. Стекловолоконная арматура — отличная замена обычным типам стальной арматуры, и вот почему?

    Ограничение для стальной арматуры:

    • Heavy (Увеличение логистических затрат, а также увеличение веса конструкции, что влияет на собственную частоту бетонной конструкции)

    • Коррозийный (даже ржавчина из нержавеющей стали, хотя она в 2-4 раза дороже, чем стеклопластик)

    • Очень высокая жесткость (конструкция становится очень жесткой и жесткой)

    • Очень ограниченное сопротивление усталости (циклическое нагружение)

    • Высокая теплопроводность и электрическая проводимость

    • Очень высокая плата за обслуживание черной стальной, оцинкованной арматуры и арматуры с эпоксидным покрытием

    • Еще

      ? !!!

    Арматура MST-BAR® и MFX-BAR® GFRP, композитная арматура, арматура из стекловолокна очень подходят для использования там, где стальная арматура ограничена своими свойствами.Там, где коррозия является проблемой, например, во влажных, прибрежных и холодных странах, MST-BAR® и MFX-BAR® могут использоваться для устранения проблемы коррозии и всех затрат, связанных с коррозией и техническим обслуживанием.

    Первоначальная стоимость использования MST-BAR® и MFX-BAR® на ранней стадии проекта может не увеличивать стоимость проекта, если необходимо учитывать надлежащий дизайн и факторы. Использование арматуры из стеклопластика может снизить стоимость проекта до 5%, а конструкция не требует капитального ремонта в течение следующих 100 лет.

    Арматура MST-BAR® и MFX-BAR® GFRP устраняет ограничение стального стержня:

    • Легкий вес (в 4 раза легче)

    • Более низкая жесткость по сравнению со сталью (позволяет сделать конструкции менее жесткими)

    • Тепловая и электрическая изоляция

    • 100% коррозионная стойкость к щелочам и кислой среде

    • Отсутствие обслуживания в течение 100 лет

    КОД ДИЗАЙНА

    Арматура

    FRP ведет себя не так, как стальная арматура, поскольку механические свойства в некоторых случаях отличаются.Арматура из стеклопластика имеет более высокую прочность, но более низкий модуль упругости, поэтому прямая замена стали не всегда возможна с использованием арматуры из стеклопластика и требуемых норм проектирования.

    При проектировании арматуры из стеклопластика требуются следующие коды проектирования:

    Канада

    CSA

    ISIS

    США

    ACI

    • ACI 440.1R-06

    • ACI 440R-07

    • ACI 440.5-08

    • АКИ 440.6-08

    • ААШТО ГФРП-1

    На видео выше мы видели, что MST-BAR поднялся до 250 кН по сравнению со стальной арматурой, оторвавшейся от бетона при 78 кН, но почему?

    • MST-BAR не изменяет площадь поперечного сечения при растяжении

    • Коэффициент Пуассона очень низкий в MST-BAR

    • Интегральные ребра MST-BAR так хорошо сцепляются с цементным материалом

    Как мы можем этим воспользоваться?

    Чтобы предотвратить соскальзывание стальной арматуры с бетона, вам необходимо создать анкерное крепление, которое часто в стальной арматуре означает изгиб хвоста стержня в форме крюка или L-образной формы.

    С MST-BAR № 5 (15 мм) с длиной заделки 100–120 мм вы можете достичь допустимого усилия отрыва 160 кН (36000 фунтов силы), что примерно на 65% выше, чем предел текучести стальной арматуры. Это означает, что прямой MST-BAR может иметь на 65% большую пропускную способность, чем сборный гнутый кусок стального стержня.

    Мы что-то забыли? спросите нашего эксперта или ознакомьтесь с часто задаваемыми вопросами

    Статическая усталость и усталостная усталость при изгибе многослойной арматуры из стеклопластика

    2.1. Армирование FRP

    Композитная арматура (FRP) отличается хорошими механическими свойствами, такими как высокая прочность на растяжение, и физическими свойствами, такими как более низкая плотность по сравнению со стальной арматурой. Они использовали пример развертывания в объектах, особенно подверженных воздействию агрессивных сред, и таких, где надлежащая работа допускает электромагнитное безразличие, включая строительство. Для достижения высокой коррозионной стойкости и электромагнитной индифферентности следует использовать подходящий материал для изготовления не только продольной арматуры (выдерживающей изгибающую нагрузку), но также арматуры, воспринимающей поперечные силы [30].Основные свойства представлены в.

    Таблица 1

    Основные свойства арматуры.

    9044 — коэффициент теплового расширения 9044 9044 — 9044 11,7 1,2 –2,10
    Свойства Арматура
    Сталь CFRP AFRP GFRP BFRP
    (−9,0) –0,0 (−6,0) — (- 2,0) 6,0–10,0 нет данных
    Поперечный коэффициент теплового расширения (× 10 −6 / ° C) 11.7 74,0–104,0 60,0–80,0 21,0–23,0 н / д
    Плотность (г / см 3 ) 7,86 1,50–1,60
    1,90

    Согласно стандарту ACI 440.1R [31] арматура из стеклопластика характеризуется более чем в 4 раза меньшей плотностью по сравнению со сталью, что существенно влияет на работы по армированию и снижает транспортные расходы. Учитывается тепловое расширение, и сталь является изотропным материалом, тогда как поведение стержней из стеклопластика зависит от направления волокон.Тип волокна определяет продольное тепловое расширение арматуры, а поперечное тепловое расширение зависит от типа смолы [17].

    Композитная арматура обладает упруго-хрупкими характеристиками прочности на разрыв. В отличие от классической стальной арматуры, композитные арматурные стержни характеризуются большей прочностью на разрыв, колеблющейся от 600 до 3700 МПа, и относительно низким модулем Юнга от 35 до 125 ГПа, за исключением армирующего полимера из углеродного волокна (CFRP).

    представляет выбранные типичные механические свойства в направлении, параллельном волокнам [17].

    Таблица 2

    Механические свойства арматуры из армированного волокном полимера (FRP).

    — MP4 9045 9044 902 — MP4 9045 904 902 904 904 904 904 904 904 904 904 904 904 904 904 9044
    Свойства Арматура
    Сталь CFRP AFRP GFRP BFRP
    UTS (МПа) 483–690 600–3690 1720–2540 483–1600 1100
    Модуль упругости молодости (GPa) 200 580 41–125 35–51 70
    Относительное удлинение при разрыве (%) 6.0–12,0 0,5–1,7 1,9–4,4 1,2–3,1 2,2

    Для экспериментальной кампании были выделены стальные стержни, а также композитная арматура. Для экспериментальных испытаний использовались стержни диаметром 10 мм (сталь и стеклопластик), как показано на.

    Арматура бетонная — арматура, подвергнутая механическим испытаниям; ( A ) Сталь B500SP, ( B ) арматура из стеклопластика производства компании Ankra (Польша).

    Композитная арматура, прошедшая экспериментальную кампанию, изготовлена ​​из стекловолокна в матрице эпоксидной смолы с содержанием волокон 65–70%.Более того, на пластиковые стержни накладывается внешняя обертка для увеличения прочности на изгиб и изгиб [32,33]. Параметры этой арматуры показаны на.

    Таблица 3

    Проверенные свойства арматуры из стекловолокна.

    Свойство R м (МПа) A 5 (%) ρ (кг / м 3 )
    Значение 1000 2,5–5 1900

    Для каждого проведенного эксперимента образцы необходимо было обрезать до нужной длины.Для получения максимально точных результатов требовался точный срез. Образцы нарезали на определенную длину с помощью металлографических резцов METACUT 302 (METKON, Бурса, Турция). Режет с ручной подачей шлифовального круга.

    Кроме того, структурные исследования с использованием растрового электронного микроскопа потребовали надлежащим образом подготовленных образцов, включая монтаж и полировку с использованием шлифовально-полировальной машины FORCIPOL 2V (METKON, Бурса, Турция). Целью монтажа была стабилизация образца в нейтральном материале (смола ELECTROMIX), позволяющая осуществлять контролируемую обработку.

    Исследовали микроструктуру композитной арматуры до и после испытаний на усталость. Для микроскопического анализа отбирались образцы из внешней и центральной частей арматуры, как схематично показано на рис. Продольные и поперечные шлифы были подготовлены для исследования изменений микроструктуры.

    Расположение зон микроскопических исследований из арматуры из стеклопластика.

    Для композитного материала оценка качества важна для определения микроструктурных особенностей композитов, таких как распределение волокон, наличие пустот и пузырьков, скорость агрегации волокон, а также измерение диаметров волокон и их изменчивость.показана часть поперечного сечения арматуры и дан продольный разрез образца. По наблюдаемой микроструктуре можно констатировать, что равномерность распределения волокон относительно высока, и преобладают волокна без каких-либо включений. Сопоставимые диаметры волокон гарантируют хорошее качество волокон, используемых производителями. Для образца продольного разреза на СЭМ-изображении показаны 2 разные части, внешняя (A, B) и центральная (C, D) часть арматурного стержня (). Части A и B позволяют нам наблюдать намотанный слой на стержне из стеклопластика, в котором волокна были разрезаны поперечно и продольно в большей части стержня.Остальные части (C, D) показывают распределение волокон в центральной части стержня. Также на основании измерений можно сделать вывод, что диаметр стекловолокна варьируется от 15–17 мкм.

    СЭМ-изображения поперечного сечения композитной арматуры с ( A ) увеличением в 35 раз, ( B ) увеличением в 100 раз, ( C ) увеличением в 400 раз, ( D ) увеличением в 1000 раз.

    СЭМ-изображения продольного сечения композитной арматуры с ( A ) 35-кратным увеличением, ( B ) 400-кратным увеличением, внешняя часть ( C ) 35-кратным увеличением, ( D ) 400-кратным увеличением, центральная часть .

    Измерение диаметров стекловолокна по продольному сечению арматуры из стеклопластика.

    Для сравнительного анализа была выбрана сталь Б500СП. Цифра 500 в обозначении стали указывает значение характерного предела текучести в МПа, а СП — ее свариваемость. Эта сталь соответствует, среди прочего, требованиям стандарта PN-B-03264: 2002 и классифицируется как наивысший класс прочности A-IIIN. Также для стальной арматуры однородная структура стали, характерная для термообработанной стали типа B500SP (внешняя поверхность), проявлялась после травления 3% HNO 3 , см.

    РЭМ-изображения арматуры из стали B500SP, типичная микроструктура внешней части арматуры (закаленной).

    2.2. Испытание на изгиб

    Это исследование было направлено на сравнение прочности на изгиб композитной (ООО «АНКРА») и стальной (B500SP) арматуры. Расчеты коэффициентов прочности на изгиб и модуля Юнга для обоих стержней были выполнены для сравнения в соответствии с ASTM D790 [34] и ASTM D7957 [17]. Учитывая, что трехточечный изгиб может привести к повреждению композитного материала в точке приложения нагрузки, было решено использовать четырехточечный изгиб.При четырехточечном изгибе возникают более низкие контактные напряжения в точке нагрузки и, следовательно, постоянный изгибающий момент без сил сдвига на участке чистого изгиба, что позволит проверить полезность обоих методов при анализе композитных стержней. Что касается упомянутых стандартов, испытания на четырехточечный и трехточечный изгиб были проведены на универсальной испытательной машине MTS 810 (MTS Systems, Corporation, Eden Prairie, MN, USA). Это устройство управляется специальным программным обеспечением MTS Flex Test Console (Series 793, MTS Systems, Corporation, Eden Prairie, MN, USA).Рабочий диапазон гидравлического пульсатора составляет ± 100 кН с дополнительным датчиком нагрузки 5 кН. Длина образца в этом испытании равна 200 мм. Для измерений деформации / прогиба датчики смещения LVDT и MTS (зажимной манометр с базой 2,5 мм (+ 3 / -1) мм ходовых рычагов — для диапазона упругости) использовались для регистрации прогиба в точках приложения нагрузки. Также регистрировались сигналы смещения от датчика смещения (поперечной головки) MTS 810 натяжной машины.

    2.4. Испытание на усталость при изгибе

    Материалы, подверженные статическим нагрузкам, обладают большей прочностью, чем материалы, подверженные циклическим нагрузкам. Это явление известно как усталость, и его можно измерить с помощью механических испытаний, которые включают повторение различных напряжений, изменяющихся в обычном цикле от минимального до максимального значения. В большинстве машин для испытаний на усталость используется эксцентриковый вращательный вес для создания циклических изменяющихся нагрузок. Для проведения этого эксперимента использовалась MTS 810 с опорой для четырехточечного изгиба.Он выполнил измерение массива для различных значений максимальной нагрузки. Нагрузка, используемая для максимальной нагрузки композитной арматуры, включает от 20 до 60% силовых приводов до разрушения композитной арматуры, полученных в результате испытаний на изгиб. Частота колеблется в диапазоне 1–1,5 Гц. На практике усталостные испытания полимеров, в том числе композитов, сопряжены с некоторыми трудностями, в основном связанными с влиянием частоты и, следовательно, генерируемого тепла. В случае стали диапазон 1–10 Гц HCF (многоцикловая усталость) не приносит никаких изменений.В случае композитов термическая стабильность уже не та. Таким образом, экспериментальные наблюдения с использованием термографической камеры заключались в проверке наличия значительной разницы температур во время испытаний на усталость из-за циклического нагружения. В представленной экспериментальной кампании было установлено, что для низкочастотного f не наблюдалось никаких изменений, превышающих 1-2 градуса Цельсия в широком диапазоне усталостных долговечностей. Для этого использовалась термографическая камера FLIR E6-XT (Wilsonville, OR, USA).Примерная термограмма, полученная при циклическом нагружении, представлена ​​на.

    ( a ) Примерная термограмма во время испытания на циклический изгиб; ( b ) Образец во время испытания.

    Арматура, армированная базальтовым волокном | For Construction Pros

    Арматура из армированного базальтовым волокном полимера (BFRP) — это новая технология, которая имеет хорошие перспективы для строительной отрасли. Базальтовая порода нагревается до состояния плавления и превращается в волокна, которые вы видите в нижней части фотографии. Затем они смешиваются с эпоксидными смолами и формуются в арматурный стержень, показанный выше.

    Промышленности армированной волокном полимерной арматуры (FRP) около тридцати лет. Промышленность началась с формования арамидных и углеродных волокон с различными термореактивными смолами, а затем расширилась до стеклянных волокон, смешанных как с винилэфирными, так и с полиэфирными смолами. Большую часть времени он уделял стекловолокнам, поскольку они предлагают лучшую цену из трех упомянутых волокон.

    Стекловолокно бывает трех типов:

    1. Стекловолокно E — Низкая устойчивость к высоким pH (например, в среде бетона)
    2. Коррозионно-стойкое (CR) стекловолокно — такая же прочность, как у E-стекла, с повышенной стойкостью к щелочам
    3. S-стекло — Повышенная прочность и устойчивость к щелочам.

    Поскольку стандарты и руководства по применению были разработаны Американским институтом бетона (ACI), промышленность арматуры из стеклопластика продолжает расти и сегодня используется во многих областях.

    Около трех лет назад Эрик Киилунен начал изучать возможность изготовления арматуры FRP с использованием базальтовых волокон и вместе с соучредителем Кеном Кераненом основал корпорацию Neuvokas Corporation, Ахмик, Мичиган. Их продукт — арматура, армированная базальтовым волокном (BFRP), и они называют свой новый продукт «Gatorbar», продажи которого начнутся в ноябре 2015 года.На этом раннем этапе Neuvokas работает только на рынке плоских сортов и других «малоинженерных» рынках, в то время как долгосрочные испытания завершаются.

    Волокна из базальтовой породы

    Стремление изобрести волокно из базальтовой породы восходит к середине 1920-х годов, когда Пол Де из Парижа, Франция, получил патент США 1462446 A. В 1970-х годах американские стекольные компании отказались от своих разработок, чтобы использовать базальтовые волокна в пользу S-Glass. . Это было в 1984 году, когда на заводе, расположенном недалеко от Киева, Украина, были налажены первые производственные мощности по производству непрерывного базальтового волокна (CBF).Вскоре после этого технология была рассекречена и представлена ​​миру. CBF сейчас производится в России, Украине, Китае и Ирландии. Процесс изготовления волокон включает дробление и промывку базальтовой породы, а затем ее нагрев до 2550 градусов по Фаренгейту. Затем текучая порода экструдируется через множество наконечников втулки для получения волокна диаметром от 13 до 19 микрон или от 0,0005 до 0,0007 дюйма.

    Базальтовые волокна не токсичны для воды и воздуха, не вступают в реакцию с какими-либо компонентами бетона и обладают очень высокой химической стойкостью.По сравнению с другими волокнами, такими как S-стекло, углерод или арамид, используемыми в бетоне, они также считаются недорогими.

    Изготовление базальтовой арматуры

    Большая часть арматуры FRP производится с использованием процесса пултрузии (непрерывный производственный процесс протягивания композитных материалов с постоянным поперечным сечением через фильеру) для смачивания волокон, как правило, с использованием винилэфирных или полиэфирных смол. Компания Neuvokas разработала собственный процесс пултрузии, и Киилунен добавляет, что они предпочли использовать эпоксидную смолу из-за ее полезных свойств.В процессе Neuvokas базальтовые волокна «смачиваются» эпоксидной смолой, а затем бруски формуются и уплотняются. Стоимость производства FRP очень зависит от скорости производственного процесса, и возможность увеличения выходной скорости даст значительную экономию средств. Киилунен говорит, что метод производства Neuvokas был разработан для производства арматуры более чем в десять раз быстрее, чем обычный процесс пултрузии, и он думает, что в будущем они смогут значительно увеличить эту скорость.

    Взгляд в будущее

    Учитывая, что Gatorbar — новый продукт, Кийлунен говорит, что их первая маркетинговая работа направлена ​​на рынок плоских сортов.Сюда входят полы, тротуары, бордюры, водостоки, другие объекты мощения и другие проекты с низким уровнем риска с точки зрения необходимого инженерного обеспечения.

    «Инженерам нужны данные за год, прежде чем они смогут разработать наш продукт для более сложных структурных проектов, и в настоящее время у нас только один месяц из годовой программы испытаний, проводимой нейтральной стороной».

    По завершении тестирования Neuvokas соберет руководства по проектированию, которые позволят инженерам использовать BFRP в своих проектах.Neuvokas также будет обращать внимание на ACI для дальнейшего принятия продукта BFRP.

    Киилунен говорит, что их первый продукт — это стержень №3 (диаметр 3/8 дюйма) длиной 20 футов. Следующим их представлением будут стержни № 3 длиной 40 футов, после чего они планируют начать производство стержней № 4 и № 5.

    Проблема, с которой сталкиваются все изделия из стеклопластика, заключается в том, что стержни нельзя изгибать в полевых условиях так, как это возможно для стальной арматуры. Поэтому, когда инженерам требуются гнутые стержни для применения, их необходимо предварительно сгибать отдельно на заводе-изготовителе.Киилунен говорит, что они планируют предоставлять эту услугу и в будущем.

    Почему стоит подумать об использовании базальтового прутка

    Основная цель Neuvokas — производить арматуру из стеклопластика, которая во многих отношениях превосходит стальную арматуру, но при этом остается конкурентоспособной по стоимости по сравнению со сталью, возможно, даже дешевле в некоторых областях применения. Их изобретение высокоскоростного производственного процесса помогло им достичь этой цели. Поскольку Neuvokas продолжает увеличивать свою производительность, стоимость арматуры FRP будет продолжать снижаться.Низкая стоимость их продукции по сравнению с другими изделиями из стеклопластика и сталью является причиной, по которой владельцы и подрядчики должны рассмотреть возможность ее использования.

    Кроме того, в некоторых случаях высокая прочность на разрыв BFRP позволяет инженерам переключать требования проекта со стальной арматуры № 4 на арматуру № 3, что позволяет дополнительно снизить затраты.

    Коррозионная стойкость — еще одна веская причина рассмотреть возможность использования арматуры из BFRP; он устойчив почти ко всему. В связи с недавними исследованиями коррозии арматуры с эпоксидным покрытием, установленной в агрессивном климате, инженеры все чаще выбирают арматуру из нержавеющей стали или гальванизированной стали, а также другие более некоррозионные изделия, такие как арматура из стеклопластика.По сравнению с FRP и другими металлическими изделиями BFRP предлагает большие преимущества по стоимости.

    Вес арматуры — еще один повод задуматься о покупке этого товара. Вы можете отправить в семь раз больше продукта по той же цене, и рабочие могут легко собрать арматурные маты из BFRP, а затем безопасно поднять их в окончательное положение. На недавнем проекте автостоянки в Хьюстоне, штат Техас, рабочие установили макетные приспособления для сборки матов размером 20 на 20 футов со стержнями, расположенными по центру 12 дюймов в обе стороны. Готовые сборки весили всего 50 фунтов и были легко подняты на место двумя рабочими — быстро и безопасно.

    Основная причина включения арматуры в перекрытия и дорожное покрытие — это контроль как количества трещин в плите, так и ширины трещин. BFRP имеет гораздо более низкий модуль упругости, чем стальная арматура, и это может быть использовано в интересах инженеров. Если плиты спроектированы должным образом, арматура из BFRP может уменьшить общее количество трещин, сохраняя при этом ширину трещин в пределах спецификаций AASHTO.

    Заключительная мысль

    Базальт — одна из самых распространенных пород на планете и единственный ингредиент, необходимый для производства базальтового волокна.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *