Industria construcțiilor evoluează constant. Pe piață apar noi materiale care îndeplinesc cerințe ridicate. Clădirile rezidențiale și industriale sunt construite într-un timp scurt. În timpul construcției lor, diverse materiale moderneși tehnologii inovatoare. Recent, dezvoltatorilor li s-au prezentat armături din fibră de sticlă, care au început să concureze cu tijele de oțel testate în timp.
Pro și contra ale armării din fibră de sticlă
Fibra de sticlă are avantaje față de oțel, care merită luate în considerare în detaliu.
pro
- Greutate mai puțin specifică. Masa clădirii este redusă semnificativ, iar acest lucru este important în anumite condiții de construcție.
- Rezistența la coroziune - nu rugineste sau putrezeste.
- Rezistențele sale la tracțiune și compresiune sunt mult mai bune, ceea ce este important pentru construcția de structuri cu mai multe etaje.
- Rezistent la mediul agresiv, chimic.
- Gama de aplicare la diferite temperaturi este de la -60 la +100 grade.
- Aplicabil în orice latitudine geografică.
- Simplitate și ușurință în transport. Fitingurile din fibră de sticlă se vând în bobine mici, sunt compacte, astfel încât, dacă este necesar, să poată fi transportate pe mașini.
- Instalare rapidă și practică. Puteți tăia materialul cu o râșniță și puteți conecta elementele împreună cu cleme de plastic. Dar este demn de remarcat faptul că atunci când lucrați cu acest material, trebuie să utilizați echipament de protecție atât pentru căile respiratorii, cât și pentru mâini.
- Transparență radio absolută pentru acest tip de armătură.
- Profitabil din punct de vedere economic - costul redus al unui astfel de material. În același timp, în locurile în care este necesară utilizarea tijelor metalice cu o secțiune transversală de 12 mm, puteți utiliza armături din fibră de sticlă cu diametrul de 8 mm.
- Nu conduce curent electric, ceea ce îl face preferabil pentru construcția de clădiri și structuri din sectorul energetic.
Minusuri
În ciuda aspectelor pozitive, au existat unele dezavantaje.
- Elasticitate redusă la încovoiere. Dacă sunt proiectate structuri de susținere, atunci acest lucru trebuie luat în considerare.
Nu va funcționa pentru echiparea sudurilor pe această armătură, dar acest lucru este adesea impracticabil dacă nu este prevăzut de proiect. - Rezistență scăzută la temperaturi ridicate. De îndată ce materialul este încălzit până la 600 de grade, toate caracteristicile sale de rezistență dispar complet, deoarece temperatura ridicată schimbă structura materialului.
- Deși nu există atât de multe dezavantaje, acestea trebuie luate în considerare în timpul construcției.
Pro și contra ale armăturii din oțel
Produsele din oțel au și avantajele și dezavantajele lor.
pro
- Testat în timp. Standardele de eliberare a materialelor au fost mult timp dezvoltate. Există reglementări care specifică armarea din oțel.
- Un număr variat de secțiuni de bare. Disponibil în gama de la 3 la 80 mm.
- Durată de viață lungă și previzibilă. Astfel de accesorii servesc mai mult de 50 de ani, cu condiția să nu fie în contact cu apa și cu un mediu chimic.
- Are lecturi buneîndoaie. Acest material are de 4 ori elasticitatea sticlei. fitinguri din plastic... Rezistența la flexiune este mult mai mare.
- Disponibilitate. Vândut pe multe piețe de construcții.
- Mai multe metode de instalare. Poate fi legat cu sârmă, fixat cu cleme sau sudat.
- Respectarea mediului. Impact negativ pe corpul uman este egal cu zero.
- Ușurința de a face ancore. Dacă tija este încălzită cu un arzător simplu, atunci pur și simplu îndoiți-o într-un unghi de 90 de grade. Având în vedere acest lucru, este ușor să fabricați elemente de ancorare direct pe șantier.
- Aderenta excelenta la mortarul de beton. Coeficientul de dilatare liniară a mortarului și armăturii este aproape același, ceea ce face posibilă obținerea unui tandem durabil.
- Rezistența la îngheț. Dacă armătura este instalată în locuri cu temperaturi negative ridicate, atunci structura sa rămâne neschimbată.
Minusuri
- Limitarea lungimii barei. Lungimea maximă a elementelor de armare din oțel este de 11,7 metri; tijele de 12 metri sunt rareori găsite.
- Greutate specifică ridicată. Pentru livrarea acestui material pe site, vor fi necesare echipamente speciale de încărcare.
- Tendință corozivă. Atunci când oțelul este expus unui mediu agresiv sau apei, rata de coroziune este de la 0,1 la 1,5 mm pe an.
- Cerințe speciale de depozitare. Nu poate fi depozitat mult timp într-o zonă deschisă și la sol, materialul este acoperit cu rugină în câteva luni.
După cum puteți vedea, dezavantajele nu sunt comparabile ca număr cu aspectele pozitive.
Compararea armăturii din fibră de sticlă și oțel
- Fibra de sticlă are o rezistență la tracțiune mai mare, dar barele de oțel au o elasticitate de 4 ori mai mare.
- Rezistența și coeficientul de expansiune liniară a armăturilor metalice sunt mai mari și similare cu betonul, ceea ce nu se poate spune despre SPA.
- Fibra de sticlă este neconductivă, iar metalul este electric.
- Gama de secțiuni transversale pentru structuri din oțel este mult mai mare, prin urmare, utilizarea lor în proiecte de construcții complexe nu poate fi înlocuită cu armături din fibră de sticlă.
- Fibra de sticlă se vinde în golfuri - 50, 100 și 150 m.
- Costul armăturii compozite este mult mai mic decât cel al metalului.
Dacă luăm în considerare rezistența acestor materiale, atunci merită luat în considerare faptul că armătura din fibră de sticlă are o rezistență la îndoire mai mică. Când se construiește o clădire grea, tijele au o secțiune transversală mai mare decât cea a materialului din oțel. De fapt, diferența de preț, la scara construcției, rămâne discutabilă.
In cele din urma
Din analiza comparativa este clar că armătura din fibră de sticlă este potrivită pentru construcția privată a caselor din materiale ușoare. Pentru construcția de structuri complexe și grele, ar trebui utilizat oțelul. Este dificil să dai un răspuns fără echivoc la întrebarea: care este mai bine - armătură din oțel sau fibră de sticlă.
Lumea modernă se schimbă rapid și acest lucru se aplică și sectorului construcțiilor - tehnologii și materiale noi. Astăzi, utilizarea armăturilor compozite în construcții nu este larg răspândită, iar principalul motiv pentru aceasta este lipsa de informații și recenzii reale, independente de la constructori. La urma urmei, este mult mai familiar și mai fiabil să folosiți fitinguri metalice vechi, bune, ale căror caracteristici sunt bine cunoscute și confirmate de timp.
Dar armarea din materiale compozite a fost utilizată în țările occidentale încă din anii 70 și a primit un rating destul de ridicat. Deși acolo nu a putut să stoarcă oțelul.
La noi, mulți încă se întreabă: ce este armarea din fibră de sticlă? Și primesc o mulțime de informații - atât fantastic laudative (de regulă, provenind chiar de la producătorii de fitinguri din plastic), cât și foarte negative (nici producătorii de fitinguri din oțel nu au nevoie de concurenți). Vom încerca să analizăm calm și imparțial avantajele și dezavantajele armăturii compozite.
Cum sunt fabricate armăturile compozite?
Să începem cu faptul că termenul „armătură compozită” unește toate tipurile de armături nemetalice, produse pe baza diferitelor tipuri de fibre, care sunt folosite ca bază de armare a tijei. Fibrele din care este fabricată armătura pot fi după cum urmează:
- 1. fibra de bazalt;
- 2. fibra de sticla;
- 3. fibra aramida.
- 4. fibra de carbon.
Astfel, tipurile de armături compozite, în funcție de fibrele aplicabile, sunt după cum urmează:
- 1. Armătură din plastic bazaltic, de obicei negru (ABP);
- 2. Armătură din fibră de sticlă, galben deschis, însă, datorită aditivilor de colorare, gama de culori este largă (ASP);
- 5. Armare combinată (bazată pe diferite tipuri de fibre).
Orice armătură compozită este produsă pe același echipament, nici tehnologia nu diferă. Singura diferență constă în tipul de fibre. În prezent, există mai multe metode de producție:
1. Un pachet de fibre, care a format anterior o bară - tija principală a armăturii, este impregnat cu rășină epoxidică și extras. Apoi, mănunchiul de fibre este tras de arbori, în timp ce înfășoară în jurul său un garou făcut din aceleași fibre folosind rășini. Coarda în acest proces îndeplinește două sarcini - apasă strâns fibrele tijei și servește drept nervuri de armare, ceea ce va îmbunătăți aderența armăturii și a betonului în viitor. După aceea, armăturile trec printr-o etapă de uscare în cuptor, iar acum armăturile sunt gata. Această metodă este cea mai veche; aproape toți producătorii ruși de fitinguri din plastic o folosesc.
1. Sistem de alimentare cu fibre (fibra de sticla, fibra de carbon, fibra de bazalt)
2. Baie polimerică (poliester, rășini epoxidice)
3. Dispozitiv de preformare
4.Filiere
5. Zone de încălzire / răcire a matriței
6. Mașină de tragere
7. Mașină de tăiat
2. A doua metodă diferă de prima doar prin faptul că frânghia este înfășurată pe tijă cu o forță foarte puternică, este literalmente presată în tija principală, drept urmare nervurile sunt formate din fibrele tijei în sine . O astfel de armare este mai durabilă decât cea produsă prin prima metodă, deoarece nu există riscul căderii coastelor. Cu toate acestea, este aproape imposibil să găsiți astfel de fitinguri fabricate în Rusia, deoarece majoritatea utilizează prima metodă.
3. A treia metodă este, de asemenea, similară cu prima, cu toate acestea, coarda de strângere nu formează nervuri aici, ci doar strânge fibrele barei până în momentul polimerizării în cuptor. Pentru aderența la beton, un strat de abraziv este aplicat pe armătură - nisip de cuarț. Acest tip de armătură are cea mai slabă aderență la beton și, în plus, cea mai scurtă durată de viață. Faptul este că rășina epoxidică se descompune rapid într-un mediu alcalin de beton, iar rășinile poliesterice, care nu se tem de alcali, sunt extrem de rar utilizate de producătorii din Rusia.
4. În cele din urmă, armătura pultrudată. În acest caz, fibrele sunt formate într-o tijă, impregnată rășini polimerice, sunt trase prin matrițe cu secțiuni diferite, situate în ordine descrescătoare. Această metodă permite formarea de reliefuri periodice (nervuri) cu o precizie ridicată, astfel încât acestea să poată fi utilizate ca filet (de exemplu, ca șurub de strângere pentru cofraj, cu o fibră de sticlă sau o piuliță de oțel). Fitingurile produse în acest mod sunt de înaltă calitate, durabilitate și preț ridicat. În plus, astfel de accesorii nu sunt aproape niciodată produse în Rusia.
Dacă căutați, puteți găsi la vânzare un material complet neobișnuit - armături compozite cu o cavitate internă. În ciuda exotismului său, armătura tubului merită atenție - la urma urmei, datorită cavității, diametrul crește și, cu același număr de fibre, armătura cu cavitatea are o zonă mai mare de contact cu betonul, ceea ce înseamnă o aderență mai bună .
Pro și contra contra armăturilor compozite
Ca orice material de construcție, armătura compozită are propriile sale avantaje și dezavantaje. Avantaje ale armării compozite:
1. Greutate - armarea nemetalică este practic o pană, în comparație cu cea metalică. Greutatea armăturii compozite este de 10-12 ori mai mică decât cea a oțelului cu rezistență egală. De exemplu, 1 metru de armătură din plastic de 10 mm cântărește 100 de grame, iar oțelul cu același diametru - 617 grame. Și faptul că plasticul se rostogolește în golfuri vă permite să scufundați mai multe golfuri (lungimea golfului este de obicei de 100-200 metri) ale armăturilor în portbagajul unei mașini.
2. Armătura compozită are o rezistență la tracțiune impresionantă - de 2,5-3 ori mai mare decât cea a oțelului (desigur, cu același diametru). Astfel, armătura compozită cu diametrul de 12 mm înlocuiește oțelul cu diametrul de 14-16 mm. Prin urmare, termenul „înlocuire cu rezistență egală” este utilizat de constructori și producători.
3. Costul armăturii compozite astăzi este mai mic decât pentru metal, deși acum câțiva ani era invers. Mai mult, prețul armăturilor din oțel este în continuă creștere, în timp ce cel compozit rămâne aproape la locul său.
4. Un alt plus - armătura compozită este vândută în bobine de 100-200 metri, ceea ce poate reduce semnificativ cantitatea de deșeuri la întărirea structurilor.
Dar nu totul este atât de lipsit de nori, există și dezavantaje ale armăturii compozite:
1. Principalul dezavantaj al experților în armături compozite numesc modulul de elasticitate scăzut, de 4 ori mai mic decât cel al oțelului - și acesta are același diametru. Desigur, acesta nu este un dezavantaj critic, principalul lucru este să faci calcule suplimentare și este mai bine dacă specialiștii o fac. Sau calculatorul nostru.
2. Este posibilă îndoirea armăturii compozite numai în producție; nu va fi posibilă îndoirea acesteia sub un unghi la șantier. Este adevărat, elementele sub formă de tije într-un unghi sunt de obicei necesare puțin, în plus, pot fi înlocuite cu armături de oțel.
3. Armătura din fibră de sticlă nu rezistă la temperaturi ridicate - la 100 de grade încetează să mai fie elastică și se rupe ușor.
4. Sudarea la utilizarea armăturii compozite este inacceptabilă, deși unii experți consideră că este un avantaj. Într-adevăr, la armarea cu oțel sau armătură din plastic, ambele sunt în principal tricotate cu legături din sârmă sau plastic.
Există o afirmație eronată conform căreia este posibil să se tricoteze armături compozite numai cu legături din plastic (cleme). Desigur, nu este. Mai mult decât atât, vă recomandăm să tricotați cu sârmă obișnuită de tricotat din oțel. Procesul de legare a armăturii compozite nu diferă de legarea armăturilor metalice. Și scopul este unul - fixarea cadrului până când betonul este întărit, atunci nu contează deloc ce și cum a fost tricotată armătura din fibră de sticlă.
Apropo, este necesar să spunem câteva cuvinte despre tăierea armăturii compozite. Nu toată lumea știe că este posibil să tăiați, să mușcați sau să vă fieră prin armături din fibră de sticlă, dar deloc. Cea mai bună opțiune tăiați compozitul - cu o râșniță. Faptul este că mușcătura sau tăierea creează microfisuri, care, deși nu sunt vizibile cu ochiul liber, intră adânc în miez. Apa și alcalii pătrund în fisuri, iar în timpul înghețării și dezghețării, fisurile se vor extinde, distrugând treptat armătura.
Important! La tăierea armăturii compozite, trebuie luate măsurile de siguranță necesare - pentru a proteja ochii și organele respiratorii, deoarece praful fin din bazalt sau fibre de sticlă este extrem de dăunător.
Unde se folosește armătura din fibră de sticlă?
Utilizarea armăturilor compozite în construcții este destul de largă, deși nu foarte răspândită în Rusia. Este utilizat în principal în construcția de fundații în construcția de locuințe private, în construcția de drumuri, în producția de plăci. Este adesea folosit pentru a crea legături flexibile între zidărie, pentru a îmbunătăți performanța pereților etc.
Dacă aveți experiență cu armătura compozită - vă rugăm să împărtășiți comentariile!
Care a apărut pe piața construcțiilor relativ recent, are atât avantaje, cât și dezavantaje, de care consumatorul trebuie să fie conștient. În ciuda asigurărilor producătorilor că acest produs este un înlocuitor complet pentru armăturile metalice, nu în toate situațiile utilizarea acestuia poate fi considerată justificată.
Ce este armarea din fibră de sticlă
Așa-numita armătură compozită este o tijă din fibră de sticlă în jurul căreia se înfășoară un fir de fibră de carbon, care servește nu numai la întărirea structurii unui astfel de produs, ci și la asigurarea aderenței sale fiabile la mortarul de beton. Armătură de acest tip există atât argumente pro, cât și dezavantaje, iar utilizarea sa ar trebui luată în considerare foarte atent.
Clemele din plastic servesc ca elemente pentru fixarea barelor de armare din fibră de carbon. Este convenabil ca sudarea să nu fie necesară pentru a conecta elementele unei astfel de armături, ceea ce este, fără îndoială, un mare plus.
Atunci când se evaluează fezabilitatea utilizării armăturii din fibră de sticlă, este necesar să se ia în considerare toate avantajele și dezavantajele utilizării sale în anumite situații. Această abordare va asigura eficiența ridicată a acestui material ca mijloc de consolidare a structurilor de construcții în diverse scopuri.
Dacă nu luați în considerare caracteristicile armăturii din fibră de sticlă și nu le comparați cu parametrii produselor similare din metal, puteți dăuna grav viitorului structura clădirii sau elemente de finisare. De aceea, înainte de a continua cu selectarea elementelor pentru armarea structurilor din beton, ar trebui să vă dați seama în ce cazuri utilizarea anumitor produse este mai adecvată.
Principalele avantaje
Printre avantajele care disting armătura din fibră de carbon sunt următoarele.
- Un avantaj important al armăturii din fibră de sticlă este greutatea specifică redusă, care face posibilă utilizarea acesteia pentru armarea structurilor ușoare din beton celularși alții materiale de construcții... Acest lucru vă permite să reduceți semnificativ greutatea structurilor care sunt întărite cu acesta. Între timp, greutatea unei structuri de beton convenționale atunci când se utilizează armături din fibră de sticlă va scădea ușor, deoarece materialul de construcție în sine are o masă impresionantă.
- Conductivitatea termică scăzută este, de asemenea, unul dintre avantajele armăturii din fibră de sticlă. Atunci când se utilizează o astfel de armătură în structuri de beton, nu se formează punți reci (ceea ce nu se poate spune despre armarea elementelor metalice), ceea ce îmbunătățește semnificativ parametrii lor de izolație termică.
- Flexibilitatea ridicată a armăturii din fibră de sticlă îi permite să fie livrată clientului în colaci și nu tăiată în tije separate. Datorită formei compacte de ambalare, este mult mai ușor să transportați astfel de accesorii, pentru care puteți folosi portbagajul oricărei mașini, iar acest lucru reduce serios costul livrării materialului la locul de execuție lucrari de constructie... Utilizarea elementelor de armare, care sunt expediate nu în tije tăiate, ci în bobine, vă permite, de asemenea, să reduceți costurile materialului prin reducerea numărului de suprapuneri. Acest lucru afectează pozitiv atât caracteristicile de rezistență ale viitoarei structuri de beton, cât și costul acesteia, care este deosebit de important atunci când se execută lucrări de construcție.
- Un astfel de avantaj al armăturii din fibră de sticlă ca durabilitatea sa în interiorul unei structuri din beton este considerat destul de controversat. Fitingurile metalice, fiind izolate, nu sunt, de asemenea, expuse impact negativ factori externi, care asigură durabilitatea utilizării sale.
- CFRP este un material dielectric, care este avantajul produselor realizate din acest material. Fitingurile metalice conductoare electric sunt mai susceptibile la coroziune, ceea ce afectează negativ durabilitatea acestora.
- În comparație cu elementele de armare metalică, produsele din fibră de sticlă nu sunt expuse mediilor active chimic. Acest avantaj al armăturii din fibră de sticlă este deosebit de important în cazurile de construcție a clădirilor din timp de iarna, când în beton se adaugă diverse soluții de sare, care accelerează procesul de întărire.
- Ca dielectric, CFRP nu generează interferențe radio în interiorul unei clădiri, spre deosebire de tijele metalice. Acest avantaj este important atunci când există multe elemente de armare în structura betonului. În caz contrar, utilizarea armăturii compozite nu va fi un dezavantaj, dar nu va fi atât de relevantă.
Armarea din fibră de sticlă are, de asemenea, dezavantaje, care ar trebui să fie cunoscute și de potențialii consumatori.
Principalele dezavantaje
Dezavantajele armării din fibră de sticlă sunt asociate cu următoarele caracteristici.
- Dezavantajele armării din fibră de sticlă includ, în special, faptul că nu rezistă expunerii la temperaturi ridicate. În același timp, este dificil să ne imaginăm o situație în care o cușcă de armare în interiorul betonului poate fi încălzită la o temperatură de 200 de grade.
- Un cost destul de ridicat este un dezavantaj condiționat, dat fiind faptul că armarea din fibră de sticlă cu un diametru mai mic poate fi utilizată pentru armarea structurilor de beton în comparație cu produsele metalice.
- Armătura din fibră de carbon se îndoaie slab. Acest dezavantaj îi limitează utilizarea la crearea cadrelor de armare pentru structurile de beton. Între timp, este posibil să se facă secțiuni îndoite ale cuștii de armare din elemente de oțel și apoi să le construiți folosind tije din fibră de sticlă.
- Armătura din fibră de sticlă nu suportă slab sarcinile de fractură, ceea ce este foarte critic pentru structurile de beton. În consecință, cadrul lor de armare trebuie să reziste cu succes unor astfel de sarcini, de care armătura din materiale compozite nu se poate lăuda.
- Spre deosebire de cușca de armare metalică, produsele din fibră de sticlă au o rigiditate mai mică. Datorită acestui dezavantaj, acestea nu tolerează sarcinile vibraționale care apar atunci când sunt turnate cu un mixer auto. Atunci când se utilizează această tehnică, cușca de armare este supusă unor sarcini mecanice semnificative care pot provoca ruperea și perturbarea poziției spațiale a elementelor sale, prin urmare, sunt impuse cerințe destul de ridicate asupra rigidității acestor structuri de beton.
Având în vedere avantajele și dezavantajele armării din fibră de sticlă, este dificil de spus cât de bine sau mai rău este decât din metal. În orice caz, alegerea acestui material ar trebui abordată foarte rezonabil, folosindu-l pentru a rezolva problemele pentru care este destinat cu adevărat.
Domenii de aplicare a armăturii din fibră de sticlă
Armătura din materiale compozite, ale cărei reguli de instalare sunt ușor de învățat din videoclipurile corespunzătoare, sunt utilizate atât în construcția capitală, cât și în cea privată. Deoarece construcția de capital este realizată de specialiști calificați, care sunt bine familiarizați cu nuanțele și dezavantajele utilizării anumitor materiale de construcție, ne vom opri asupra caracteristicilor utilizării unui astfel de material în construcția clădirilor private de dimensiuni reduse.
- Armătura din materiale compozite este utilizată cu succes pentru a întări următoarele tipuri de structuri de fundație: bandă, a cărei înălțime este mai mare decât adâncimea înghețului solului și placa. Utilizarea armăturii CFRP pentru întărirea fundațiilor este recomandabilă numai în cazurile în care structura este ridicată pe un sol bun, unde fundațiile din beton nu vor fi supuse unor sarcini de fractură, pe care elementele din fibră de sticlă nu le pot rezista pur și simplu.
- Cu ajutorul armăturii din fibră de sticlă, pereții sunt întăriți, a căror zidărie este realizată din cărămizi, silicat de gaz și alte blocuri. Trebuie remarcat faptul că, ca element de legătură al pereților, armăturile compozite sunt foarte populare în rândul dezvoltatorilor privați, care îl folosesc nu numai pentru a consolida zidăria structurilor portante, ci și pentru a asigura conexiunea lor cu pereții despărțitori.
- Acest material este, de asemenea, utilizat în mod activ pentru a lega elementele panourilor multistrat. Structura acestuia din urmă include un strat de izolație și elemente din beton, care sunt conectate între ele folosind armături din fibră de sticlă.
- Datorită faptului că armarea de acest tip este lipsită de un dezavantaj precum susceptibilitatea la coroziune, este adesea utilizată pentru consolidarea diferitelor structuri hidraulice (de exemplu, baraje și bazine).
- În cazurile în care este necesară creșterea eficientă a rigidității grinzilor de lemn lipite, acestea sunt, de asemenea, armate cu armături din fibră de sticlă.
- Acest material este utilizat și în construcția de drumuri: cu ajutorul său, stratul de drum asfaltat este întărit, care este supus unor sarcini crescute în timpul funcționării sale.
Rezumând toate cele de mai sus, trebuie remarcat faptul că utilizarea armăturii din fibră de sticlă poate fi destul de eficientă, dacă luăm în considerare dezavantajele acesteia și limitările asociate, care sunt negociate de producător.
Armătura din fibră de sticlă poate înlocui omologii metalici?
În ciuda faptului că armătura din materiale compozite este un material destul de nou pe piața construcțiilor, puteți găsi deja multe recomandări (și chiar videoclipuri) cu privire la utilizarea sa. Având în vedere aceste recomandări, putem concluziona că cel mai bine este să folosiți armături din fibră de sticlă pentru întărirea pereților ridicați din cărămizi și blocuri de construcții, precum și pentru comunicare pereți portanți cu partiții interioare.
Armătură compusă(plasticul) în ultimii ani a concurat adesea cu oțelul convențional. Acest lucru se datorează mai multor avantaje ale acestuia. Dar acest material are dezavantajele și caracteristicile aplicației sale. Publicitatea interferează adesea cu o evaluare obiectivă a ambelor, iar astăzi articolul va prezenta caracteristicile acestui material, va vorbi despre tipurile și domeniile sale de aplicare.
Materiale pentru confecționare
Astăzi, piața armăturilor compozite este reprezentată de trei tipuri:
- fibra de sticla;
- bazalt-plastic a;
- fibra de carbon.
Armătură din fibră de sticlă
Primul tip de armare este realizat din fibră de sticlă. Această tehnologie a apărut în URSS acum aproximativ 50 de ani. Apoi, cablajul tipărit a început să câștige impuls în electronică, iar textolitul a început să fie folosit ca material pentru plăci, când baza era țesătură, iar compusul de lipire era rășină artificială. Mai târziu, fibra de sticlă a fost folosită în locul țesăturii convenționale, iar aceasta a extins utilizarea fibrelor de sticlă.
El și-a luat locul în industria aeronavelor, a mobilierului și a bunurilor de uz casnic și, uneori, chiar și în industria militară. Treptat, a început să fie utilizat în construcții, iar armătura din fibră de sticlă a devenit o opțiune excelentă pentru cadrele de fundație care funcționează în condiții agresive - de exemplu, în apă.
Materialele pentru fibra de sticla sunt sticla si epoxidul.
Acest material nu conține fibră de sticlă, ci bazalt. Tehnologia sa de fabricație este mai simplă decât cea a sticlei, deoarece producția de sticlă necesită mai multe tipuri de materii prime și pentru plastic bazaltic- numai bazalt.
Comparativ cu compozitul anterior, plasticul bazaltic are un modul de elasticitate și rezistență finală mai ridicat, are o conductivitate termică mai mică, dar o greutate ușor mai mare.
CFRP din fibră de carbon
Este fabricat din fibră de carbon și aceleași rășini, dar acest material este scump. Acest lucru se datorează tehnologiei pentru producerea de fibre de carbon - baza acestor materiale. Procesul tehnologic
necesită respectarea strictă a parametrilor de temperatură și timp de procesare, deoarece fibrele organice servesc drept materie primă pentru acestea.
CFRP-urile sunt utilizate în mod activ în industria auto, producția de articole sportive, avioane și construcții navale și știință.
Armătura din fibră de carbon este mai puternică decât fibra de sticlă și are un modul de elasticitate mai mare, dar nu este lipsită de dezavantajele sale. Deci, fragilitatea acestui material este excelentă, ceea ce nu permite utilizarea sa în structuri îndelung solicitate, cum ar fi plăcile de pardoseală.
Tehnologie de producție a armăturilor compozite
Există trei metode pentru realizarea barelor de armare compozite. Ei au Numele în engleză care reflectă esența tehnologiei.
Needletrusia- aceasta este răsucirea fibrelor individuale într-una cu impregnare și împletire simultană. Permite reducerea costurilor procesului datorită vitezei mari a acestor linii tehnologice. Oferirea unei caracteristici de relief a armăturii se realizează prin înfășurarea cu fire cu profil periodic. Cu cât armătura este mai groasă, cu atât Mai mult se utilizează fire. Deci, tijele cu secțiune transversală de până la 10 mm sunt înfășurate cu un singur fir, de la 10 la 18 - cu două și mai sus - cu patru. Produsele realizate prin această metodă au o bună aderență la beton datorită reliefului lor - și asta în ciuda faptului că materialele compozite au un coeficient de aderență scăzut.
Metodă plantrusions constă în pre-formarea tijei principale și apoi înfășurarea ei în spirală în două direcții.
Cel mai vechi fabricarea armăturilor compozite - pultruzie... Este un desen al unei fibre formate, impregnate și deja întărite printr-un sistem de matrițe, care, la temperatura polimerizării plastice, dau în cele din urmă armăturii forma dorită și o trag. Această metodă se distinge printr-o rată de producție mai mică și un preț de cost mai mare.
Compararea caracteristicilor de calitate
Pentru a compara tipuri diferite compozit, precum și pentru a le compara cu oțelul, puteți utiliza tabelul următor.
În plus, armătura compozită are următoarea proprietate: fragilitate, care îl deosebește de oțel în rău. Din această cauză și, de asemenea, datorită instabilității sale la temperaturi ridicate, nu este utilizat în structuri care se confruntă cu sarcini puternice de îndoire și în acele locuri care sunt expuse riscului de incendiu.
Avantajele materialului
Armătura compozită are o serie de avantaje față de oțelul standard. Acestea includ:
- Creșterea rezistenței la tracțiune... Poate fi de câteva ori mai mare decât cea a oțelului.
- Rezistent la coroziune... Fitingurile din plastic nu vor rugini.
- Coeficient scăzut de transfer de căldură. Spre deosebire de metal, plasticul nu creează punți reci.
- Fitingurile din plastic nu funcționează ca antenă, deoarece sunt dielectrice și diamagnetice. Prin urmare, probabilitatea interferenței radio în structurile cu o astfel de armare este zero.
- Greutate specifică redusă... Armătura din oțel este de câteva ori mai grea.
- Coeficientul de dilatare a temperaturii este același cu cel al betonului, prin urmare, formarea fisurilor din acest motiv este exclusă.
Dezavantaje ale materialelor compozite
Avantajele materialelor compozite nu pot fi adesea dezvăluite pe deplin din cauza dezavantajelor care se dezvăluie într-o serie de aplicații. Aceasta este în primul rând:
- Modul redus de elasticitate... Armătura din plastic nu este rigidă, deformarea sa elastică este în limite mici (adică capacitatea de a reveni la forma inițială după terminarea sarcinii este mai mică).
- Fragilitate... Când se aplică forțe de îndoire, o astfel de armare nu se îndoaie, ci se rupe. În acest sens, este imposibil să o îndoiți fără încălzire.
- Rezistență scăzută la căldură... Când atinge 150 de grade, fibra de sticlă își pierde proprietățile pozitive, iar la 300 se prăbușește pur și simplu, eliberând în același timp substanțe toxice. CFRP-urile au temperaturi de funcționare și de limitare mai ridicate, deoarece sunt scumpe și se folosesc polimeri mai scumpi la fabricarea lor, dar sunt, de asemenea, mai fragile decât alte tipuri. Oțelul poate lucra până la 600-750 de grade înainte de a se înmuia și a se topi.
Aplicarea armăturii compozite
Produsele compozite s-au dovedit foarte bine acolo unde sarcinile statice sunt combinate cu un mediu agresiv - de exemplu, în structurile hidraulice. Uneori, o astfel de armare este utilizată singură, uneori - împreună cu oțelul, ceea ce ajută la utilizarea avantajelor ambelor tipuri și la compensarea dezavantajelor reciproce.
Produsele din plastic sub formă de plase înlocuiesc în mod activ oțelul zidărie cu căptușeală, unde este prevăzut un spațiu de aer. Oțelurile din oțel se corodează treptat și uneori acest lucru duce la consecințe dezastruoase (o bucată de căptușeală poate cădea). Compozitul este lipsit de un astfel de dezavantaj.
Înlocuire echivalentă
Dacă luăm în considerare tabelul din capitolul anterior și specificații produse specifice, atunci problema echivalenței se decide în funcție de condițiile în care va fi utilizată structura betonului armat.
Da, într-adevăr, în ceea ce privește rezistența la tracțiune, armătura din oțel într-o secțiune transversală de 12 mm poate fi înlocuită cu fibră de sticlă de 8 mm, iar oțelul 18 - cu fibră de sticlă 14. Dar toate acestea sunt relevante atunci când această armare este necesară doar pentru a menține structura de la târâtorul sub sarcină. Pur și simplu, așa se pot realiza fundații de benzi și plăci.
Dar în situațiile în care există o deviere, această regulă nu funcționează. Deci, pentru fabricarea unui buiandrug sau a unei plăci de podea, este necesar să se mărească numărul de tije de 4 ori - până la urmă, modulul elastic al compozitului este cu aceeași cantitate mai mic. Când încărcăturile cresc în mijlocul plăcii armate cu compozit, într-adevăr nu va sparge, dar se va îndoi mai mult, iar rezultatul ar putea fi bucăți de beton care cad pe cap.
Limita redusă de elasticitate face dificilă utilizarea compozitelor la armarea stâlpilor de beton. Rezistența la compresiune a betonului este destul de mare, dar cu sarcini crescute pe o unitate mică de suprafață, mai ales dacă acestea sunt inegale, modulul de elasticitate poate face o diferență reală în rezistența la fractură.
În acest moment, utilizarea armăturii polimerice este reglementată de SNIP 5201-2003 și au fost aduse modificări la aceasta sub forma unor factori de corecție pentru calcularea unei astfel de armături în diferite condiții de operare (Anexa L din 2012).
Principalele nuanțe ale produselor
În ultimii ani, numărul companiilor care produc armături compozite (în special din fibră de sticlă) a crescut de multe ori, dar calitatea produselor lor lasă mult de dorit. Iată câteva modalități de a recunoaște o căsătorie:
- Acordați atenție culorii produselor. Fitingurile de înaltă calitate dintr-un singur lot sunt întotdeauna de aceeași culoare. Dacă nu este cazul, înseamnă că regimul de temperatură a fost încălcat în timpul producției.
- Nu trebuie să existe fisuri sau delaminări. Sunt ușor de văzut în tăietură.
- Pauzele de fibre reduc performanțele revendicate. Se pot vedea și cu ochiul liber.
- Profil neuniform (înfășurare). Cel mai probabil, producția a folosit echipamente vechi, unde continuitatea este întreruptă.
Acum cerințele pentru materialele compozite vor fi înăsprite. Produsele laminate din oțel devin din ce în ce mai scumpe, iar armătura din plastic are toate șansele de a elimina oțelul dintr-un segment de piață destul de mare. Fără îndoială, producătorii nu în întregime conștiincioși folosesc acest lucru, așa că ar trebui să fii atent.
Armarea structurilor monolitice din beton materiale plastice găsește o utilizare din ce în ce mai răspândită în construcții. Acest lucru se datorează unor caracteristici de performanță precum rezistența ridicată, durabilitatea și absența coroziunii. Această din urmă circumstanță este deosebit de importantă în construcția de structuri hidraulice, poduri și fundații de fundație.
Producătorii de materiale de construcție produc 5 tipuri de armături din material plastic compozit:
- fibra de sticla sau fibra de sticla - ASK;
- compozit carbon - AUK;
- compozit bazalt - ABK;
- compozit aramido - AAK;
- combinat - AKK.
Din nume puteți înțelege ce material este baza de bază pentru fabricarea armăturilor din plastic.
Descriere generală și tehnologie de fabricație
Datorită costului redus și a performanțelor bune, armarea din fibră de sticlă este cea mai utilizată. Rezistența sa este ușor mai mică decât cea a altor compozite, dar economiile de costuri justifică utilizarea acestuia. Pentru fabricarea sa, utilizați:
- fibra de sticla discontinua;
- rășini termoizolante epoxidice ca liant;
- aditivi polimerici speciali pentru a crește rezistența și a îmbunătăți alte caracteristici.
Armătura din fibră de sticlă compozită pentru fundație poate avea o suprafață netedă sau canelată. Conform tehnologiei de fabricație, fasciculele cu diametrul necesar sunt formate inițial din fibră de sticlă și impregnate cu rășină epoxidică. Apoi, pentru a obține o secțiune variabilă ondulată, suprafața unei tije netede este înfășurată într-o spirală cu un cablu, care este, de asemenea, țesut din fibră de sticlă. Apoi, semifabricatele rezultate sunt polimerizate într-un cuptor la o temperatură ridicată și, după răcire, tăiate în lungimi drepte sau înfășurate în bobine.
Specificații
Producția de profile periodice și caracteristicile tehnice ale armăturii din fibră de sticlă sunt reglementate de GOST 31938-2012. Standardul definește:
- tipuri de fitinguri din plastic în funcție de materialele utilizate;
- diametre nominale cuprinse între 4 și 32 mm;
- lungimea tijelor drepte de la 0,5 la 12 metri;
- posibilitatea de a furniza materiale în bobine cu un diametru de până la 8 mm inclusiv;
- marcaje și simboluri;
- metode de control al calității;
- reguli de depozitare și transport.
Caracteristicile tipurilor de armături compozite. Greutatea materialului depinde de mărimea secțiunii transversale și poate varia de la 0,02 la 0,42 kg / m.
Greutatea armăturilor din plastic. Datele privind rezistența și elasticitatea finale date în GOST arată că acești parametri depășesc caracteristicile oțelului laminat la aceleași diametre. Acest lucru permite utilizarea armăturii polimerice în structuri deosebit de critice sau, dacă este necesar, pentru a reduce secțiunile materialelor de armare.
Domeniul de aplicare și metoda de aplicare
Fitingurile din plastic sunt o alternativă modernă la metalul laminat. Forma uniformă a tijelor permite utilizarea sa într-o tehnologie similară cu cea a oțelului. Cadrul de armare din armătură din plastic compozit este format sub formă de plasă plană sau o structură spațială concepută pentru a întări și crește rezistența monolitilor din beton armat.
Materialele de armare polimerice sunt utilizate în construcția de drumuri, poduri, structuri hidraulice, coloane, pereți, podele, fundații și alte structuri monolitice.
Sarcina principală cade pe tijele longitudinale ale structurii. Au o secțiune transversală mai mare și sunt situate la o distanță de cel mult 300 mm una de cealaltă. Elementele verticale și transversale pot fi situate la o distanță de 0,5-0,8 m. Conexiunea tijelor individuale la intersecții se realizează utilizând legături polimerice sau sârmă de tricotat. Andocarea tijelor individuale pe o linie orizontală se realizează cu o suprapunere.
Avantajele armăturilor din plastic
Atunci când se compară tijele compozite cu cele metalice (am făcut deja o comparație în acest articol), sunt clar determinate o serie de avantaje și dezavantaje ale armăturii din plastic. Acestea includ:
- reducerea greutății cuștii de armare de 5-7 ori;
- rezistență mai mare, permițând reducerea diametrului tijelor;
- rezistență la coroziune și substanțe chimice în beton;
- instalare ușoară și viteză mare de asamblare a cadrelor de armare;
- tehnologie simplificată pentru crearea structurilor de formă rotundă și ovală;
- proprietăți excelente de izolare termică și dielectrică;
- ușurința transportului.
În plus, trebuie remarcat lungimea nelimitată a tijelor pentru materialele furnizate în bobine, precum și tăierea simplă a semifabricatelor cu lungimea necesară.
Armătura realizată pe bază de fibră de sticlă are o rezistență inferioară cu 20-30% față de alte materiale compozite, dar mult mai ieftină. Prin urmare, un astfel de material are o cerere mai mare în construcții.
dezavantaje
Printre principalele dezavantaje ale materialelor de armare compozite, experții numesc:
- temperatură limitată de utilizare scăzută, care nu depășește 60-70 ° C;
- stabilitate mecanică slabă sub sarcini laterale;
- imposibilitatea îndoirii cu un unghi mic de rotunjire și necesitatea utilizării elementelor speciale.
Trebuie remarcat faptul că nu există un cadru de reglementare pentru utilizarea polimerilor pentru armarea betonului și, adesea, date tehnice nesigure de la producătorul materialului. Acest lucru face dificilă efectuarea calculelor și a forțelor de asamblare a structurilor cu o marjă de siguranță.
Tehnologia armării fundațiilor cu materiale compozite
Greutatea redusă a armăturii din plastic pentru fundație simplifică procesul de asamblare a cuștii de armare de orice proiect. În același timp, datorită rezistenței crescute a materialului, diametrul secțiunii transversale este luat cu un număr mai mic decât pentru omologii metalici.
Procesul tehnologic de instalare a structurilor monolitice din beton folosind tije din polimer constă în următoarele etape:
- instalarea cofrajelor și marcarea nivelului de turnare a amestecului de beton;
- asamblarea și instalarea cadrului de armare;
- turnarea betonului în cofraj;
- îndepărtarea panourilor de cofraj.
Lucrările la instalarea structurilor armate monolitice trebuie efectuate în conformitate cu deciziile de proiectare adoptate. Configurația punții trebuie să se potrivească pe deplin cu dimensiunea și forma fundației. Ca material de cofraj, puteți utiliza scuturi standard fabricate din fabrică, plăci, placaj rezistent la umiditate sau PAL. Pentru cofraj fix cel mai adesea se folosește spumă de polistiren.
După asamblarea și fixarea panourilor de cofraj, pe partea interioară a acestora, folosind un nivel de apă, se fac semne ale limitei superioare de turnare a amestecului de beton. Acest lucru va scurta timpul de răspuns și va ajuta la răspândirea betonului mai uniform.
Cadru de armare spațială pentru fundații de benzi
Schema de armare a fundației, așezarea și diametrul tijelor sunt întotdeauna indicate în proiect. Utilizarea armăturii compozite, în special pe bază de fibră de carbon, permite reducerea diametrului tijelor cu o singură dimensiune. Așezarea materialului trebuie să corespundă exact cu datele calculate. Cadrul este asamblat pe o zonă plană.
Lucrul începe cu tăierea semifabricatelor. Pentru a face acest lucru, bucățile de lungimea necesară sunt desfăcute din locaș și instalate pe suporturi la o înălțime de 35-50 mm deasupra pernei de sprijin sau a solului. După aceea, jumperii transversali sunt așezați, conform desenului, iar la intersecții sunt legați cu sârmă sau legături. Astfel, rândul de jos al cuștii de armare spațială va fi asamblat.
În etapa următoare, este necesar să asamblați o rețea, complet similară cu prima, să o așezați deasupra și apoi să tăiați stâlpii verticali ai lungimii proiectate. Primul stâlp este legat la colțul grătarelor plate, al doilea - la intersecția vecină, ca rezultat, se formează treptat o structură spațială. Dacă există mai multe rânduri orizontale, atunci cel de-al doilea zăbrele este fixat la înălțimea necesară, iar apoi următorul este fix. În acest caz, suportul vertical este un segment întreg.
La asamblarea cadrului, trebuie să ne amintim că capetele tijelor de armare trebuie să fie la o distanță de 35-50 mm de cofraj. Acest lucru va crea un strat protector de beton și va crește durata de viață a structurii. În acest scop, este foarte convenabil să utilizați cleme speciale din plastic.
Cleme de plastic. În partea de jos a șanțului, este necesar să turnați o pernă de piatră zdrobită cu nisip și să o tamponați bine. După aceea, se recomandă acoperirea stratului de nisip cu material geotextil sau hidroizolant. Acest lucru va împiedica pătrunderea umezelii în beton și germinarea buruienilor.
Armare orizontală a fundațiilor plăcilor
La turnarea fundațiilor de tip placă, se utilizează tehnologia de armare orizontală. Caracteristica sa principală este absența secțiunilor de strunjire și alăturate. De obicei, acestea sunt două plase, situate una peste alta, din tije lungi drepte și stâlpi verticali.
Toată munca se face la nivel local. În primul rând, conform desenului de proiectare, ochiul inferior este tricotat, iar ochiul superior este așezat deasupra acestuia. După aceea, sunt instalate rafturi verticale, așa cum este descris pentru structurile de bandă. Plasa inferioară trebuie instalată pe standuri.
Turnarea betonului pe o cușcă de armare din plastic
Din punct de vedere tehnologic, turnarea unui amestec de beton nu este diferită de lucrarea cu armare din oțel. Cu toate acestea, având în vedere rezistența mai mică a materialului cu acțiune radială laterală, compactarea cu vibratorul trebuie făcută cu atenție, astfel încât să nu se deterioreze integritatea tijelor din plastic.
