Технология производства композитной арматуры
Существуют три способа изготовления арматурных стержней из композита. Они имеют английские названия, которые отражают суть технологии.
Нидлтрузия — это скрутка отдельных волокон в одно с одновременной пропиткой и оплеткой. Позволяет удешевить процесс ввиду высокой скорости таких технологических линий. Придание характерного для арматуры рельефа достигается обмоткой нитями периодического профиля. Чем толще арматура, тем большее число нитей используется. Так, пруты до 10 мм сечением обматываются одной нитью, от 10 до 18 — двумя, а выше — четырьмя. Изделия, изготовленные по такому методу, имеют хорошее сцепление с бетоном благодаря своему рельефу — и это при том, что у композитных материалов низкий коэффициент сцепления.
Метод плейнтрузии заключается в предварительной формовке основного стержня и последующей обмотки его спирально в двух направлениях.
Самый старый способ изготовления композитной арматуры — пултрузия. Она представляет собой протяжку сформованного, пропитанного и уже отвердевшего волокна через систему фильер, которые при температуре полимеризации пластика окончательно придают арматуре нужную форму и вытягивают ее. Этот способ отличает более низкая скорость производства и более высокая себестоимость.
Стеклопластиковая арматура
Арматура СПА – армированный прут, который изготавливается из стекловолокна, связующих смол, прямым, скручивающим способом. Связующие компоненты — эпоксидные смолы. Существует еще один вид — стержень, с намотанной углепластиковой нитью. После намотки нити, прутки отправляются на полимеризацию, где превращаются в монолитные заготовки.
Диаметр армированного стержня — 4-32 мм. Если заготовка 4-8 мм в диаметре, ее помещают в бухты по 150 м. При индивидуальном заказе, нарезку проводят в заводских условиях. От способа изготовления стекловолоконных заготовок, состава связующего компонента зависит прочность изделия.
Изготовление:
- Бобина со стекловолоконной заготовкой разматывается.
- Пропитывается смолами с отвердителем.
- Материал помещается в фильеры, где проходит снятие лишних смол.
- В этом же оборудовании проводится уплотнение материала. Выходит армированное изделие с круглым сечением.
- Наматывается жгут, спиральным способом.
- Деталь отправляют в печь, где проводится процесс запекания, полимеризации.
- Осуществляется протяжка изделия.
Полимеризация стержней
Заводы оборудованы трубчатыми печами, где с изделий удаляются летучие вещества. Продукция сматывается в бухты, либо по заказу может нарезаться по размерам заказчика. В заказ может входить угол изгиба изделия. Смотанные бухты отправляют в складское помещение.
Армирование фундамента стеклопластиковой арматурой
Благодаря применению новейших технологий на строительном рынке появился композитный полимерный материал, успешно замещающий традиционные металлические аналоги.
Так при создании каркасной основы для фундамента вместо стальных аналогов используется стеклопластиковая арматура. Популярность материал приобрел благодаря многочисленным достоинствам.
Но армирование фундамента стеклопластиковой арматурой требует строгого соблюдения технологий и правильного выбора диаметра прутьев.
Что собой представляет армирующий материал
Стеклопластиковая арматура — это неметаллические прутья круглого сечения, которые бывают гладкими и рифлеными с поперечными выступами.
Диаметр варьирует от 4 до 20 мм, длина прутьев составляет 12 м, в бухтах — от 100 до 150 м.
В основном применяется стеклопластиковая арматура для фундамента ленточного типа, а также при укладке дорожного полотна и создания различных сооружений из бетона.
Особенности
Производство стеклопластиковой арматуры осуществляется в соответствии ГОСТ 31938.
Для изготовления стержней используются стеклянные, базальтовые, арамидные или углеродистые (графитовые) волокна, которые создают упругий сердечник.
Пропитываются нити специальным полимерным связующим термореактивного или термопластичного действия (эпоксидными смолами) и составами для затвердевания, в результате получается арматура высокой прочности.
Композитный материал в зависимости от состава волокон подразделяется на:
- Арматуру стеклопластиковую — АСП (АСК);
- Базальтокомпозитную — АБК;
- Углекомпозитную — АУК;
- Арамидокомпозитную — ААК;
- Комбинированную с композитными составляющими — АКК.
Для повышения адгезийных свойств поверхность стеклопластиковой арматуры покрывается песком, за счет чего образуется хорошая сцепляемость с бетонной поверхностью. Выступы также улучшают соединению с бетоном.
Достоинства и недостатки
У стеклопластиковой арматуры имеется множество положительных свойств, из которых можно выделить:
Высокую удельную прочность.
Небольшой вес (100 метровая бухта имеет массу около 10 кг)
Но при этом снижение веса самой бетонной конструкции не является настолько значимым, чтобы данный показатель можно было принимать во внимание при строительстве, как малых, так и крупных объектов, потому что основную массу составляет бетон.
Низкую теплопроводность, за счет чего отсутствуют мостики холода.
Большую длину (реализуется в бухтах/мотках). При создании каркаса приходится использовать меньшее количество материала, за счет того, что сокращаются участки, где прутья укладывается внахлест.
Компактность
Арматуру легко транспортировать и нет необходимости в использовании специального транспортного средства для ее доставки на объект, так как скрученный в бухту материал свободно помещается в багажник легкового автомобиля. Кроме этого 1-му рабочему под силу перенести сразу несколько бухт.
Диэлектрическую непроницаемость и радиопрозрачность — не проводится ток, отсутствуют радиопомехи внутри здания, сооружения.
Устойчивость к агрессивным средам и химическим воздействиям.
Неподверженность коррозии. Прутья используются в условиях влажной среды, и даже при длительном контакте с водой не появляется разрушающая ржавчина.
Высокую прочность на растяжении.
Хорошую устойчивость к перепадам температуры.
Отсутствие трещин, за счет того, что показатели теплового расширения полимерного состава и бетона максимально приближены.
Значительную экономию на количестве и транспортировке.
Долговечность.
Несмотря на большой список положительных факторов у стеклопластиковой арматуры имеются недостатки:
- Высокая цена. Но этот отрицательный момент компенсируется возможностью применения композита меньшего диаметра, который стоит дешевле.
- Низкая термоустойчивость.
- Плохая гибкость. Согнуть пруток на 90° можно только в заводских условиях.
- Низкий показатель упругости на излом.
- Каркас из прутьев композита не имеет высокой жесткости, в результате чего не обладает хорошей устойчивостью к вибрациям и нагрузкам, которые создаются во время заливки бетона с помощью миксера.
Где применяется стеклопластиковая арматура?
Сфера применения этого строительного материала обширна:
- Для монтажа фундамента. Ввиду прочности на растягивание стеклопластик целесообразно применять именно для возведения основания для объектов. Во-первых, монтаж будет простым. Во-вторых, основание получится прочным. Пластиковая арматура для фундамента отзывы получает положительные благодаря тому, что позволяет создавать монолитное основание. Ее помещают непосредственно в бетонный раствор во время процесса заливки, благодаря чему сцепление материалов становится более крепким. Чтобы не образовывались поры и полости в месте соединения, специалисты применяют специальное вибрационное оборудование.
- При оборудовании линии электропередач высокого напряжения. Поскольку материал не проводит ток, энергия будет теряться минимально, при этом эксплуатация его будет безопасной.
- Пластиковая арматура отзывы строителей получает положительные ввиду ее универсальности. Так, ее можно применять для усиления прочности дорожного полотна, опор, мостов.
- Композитные материалы лежат в основе производства шпал. Из-за интенсивной вибрации, под действием которой распадается бетон, был необходим новый материал, и стеклопластиковая арматура стала правильным и эффективным решением.
- Металл не отличается стойкостью к агрессивным средам, повышенной влажности, растворителям и кислотам, соответственно, срок его эксплуатации не очень большой. Стеклопластик, использующийся при возведении доков, причалов, различных заграждений на береговой линии, показывает лучшие эксплуатационные характеристики.
- Применяется арматура из пластика и в оборудовании шахт при закреплении специальной сетки, которая защищает стены и своды шахты от обрушения и закрепляет их.
- Не обойтись без этого материала и при закреплении утеплительного или облицовочного материала на готовой стене.
В каких сферах используется стекловолоконная арматура
Использование армированных прутьев из стеклопластика отмечено в крупном строительстве промышленных площадок, при возведении частных домов. Примеры использования арматуры:
- Для армирования стен из разных материалов — кирпичные, газосиликатные постройки. Удается облегчить сооружение, сэкономить часть бюджетных средств.
- Чтобы связать бетонные конструкции с внутренней прослойкой в виде утеплителя. Арматура — связующее звено.
- Для укрепления конструкционных сооружений, которые установлены в местах, где на материал может влиять коррозия — искусственные, природные водоемы. Преимущество перед металлическими прутьями.
- Возможно армирование клееной древесины. Необходимо для повышения прочности, жесткости конструкции.
- При возведении фундамента ленточного типа с заглублением в землю. Возможно строительство одноэтажных домов.
- Для повышения жесткости полов в частном доме.
- Повышение прочности дорожек, срока службы.
Минусы композитной арматуры
- Плохая работа на изгиб. У композитной арматуры модуль гибкости в три-четыре раза меньше, чем у стальной, что может приводить к деформации бетонных конструкций и образованию трещин. К тому же, из-за высокой упругости она не предназначена для изготовления гнутых конструкции (к примеру, углов фундамента).
- Малый диапазон размеров. В связи с ограниченностью применения композитная арматура выпускается с меньшим разнообразием диаметров, нежели стальная арматура. Диапазон выпускаемых сечений ограничивается размерами от 4 до 32 миллиметров.
- Ограниченность видов монтажных работ. Монтаж конструкций осуществляется лишь связкой проволокой или пластиковыми стяжками. В то время как стальная арматура также может быть сварена.
- Низкая термическая стойкость. При температуре более 100-120 градусов композитная арматура начинает плавиться и теряет все свои свойства. Поэтому при пожарах в таких зданиях их дальнейшая эксплуатация может быть опасной.
- Отсутствие достаточной документации и нормативной базы. Хоть и для композитной существуют Гост, но в большинстве СНиПов расчеты для композитной арматуры либо представлены мало, либо вообще отсутствуют.
- Повышение хрупкости при отрицательных температурах. Даже при небольших отрицательных температурах композитная арматура становится более хрупкой.
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!
Анализ, сравнение основных параметров двух типов армирующих материалов
Из какого материала арматура лучше – из стеклопластика или стали, делать обвязку можно, проанализировав характеристики.
Стальная арматура:
- Хорошая упругость, пластичность материала.
- Прочность стальной арматуры составляет 390 мПа.
- Теплопроводность – 46 Вт/(м*к).
- Плотность равна 7800 кг/м3.
Стеклопластиковая арматура:
- Хорошая упругость, пластичность стеклопластикового прутка.
- По прочности изделия из стекловолокна превосходят конкурентов из стали. Показатели равны 1300 мПа.
- Коэффициент теплопроводности меньше — 0.35 Вт/(м*к).
- Плотность материала – 1900 кг/м3.
Технические характеристики
Стеклопластиковая арматура в бухтах
Главным использованием арматуры в малоэтажном строительстве считается ее применение для упрочнения фундаментов. Чаще всего применяется стальной вид арматуры класса А3 параметрами 8,10,12 мм. Масса 1000 метров стальной арматуры составляет 400 кг для 8мм, 630 кг для 10мм, 900 кг для 12 мм.
Вы можете купить металлическую арматуру в бухтах, но тогда потребуется дополнительное оборудование для повторного выравнивания такого изделия. А если вы купите стеклопластиковую арматуру в бухтах, то сможете перевезти ее в своем легковом автомобиле, а также приобрести наименьшего размера. Когда вы разматываете такую бухту, то ее не нужно выпрямлять, так как она не деформируется.
Применение стеклопластиковой арматуры для перекрытий
Если вам необходимо купить арматуру для фундамента, то, наверняка, знакомы с ее яркими преимуществами. Благодаря высоким техническим показателям, такая арматура постепенно вытесняет стальные аналоги. Во многих случаях замена стали на стеклопластик способствует получению не только высокой адгезии и долгого срока службы, но и экономической выгоды. Также можно отметить, что стеклопластиковая арматура активно используется во всех областях. Разработчики создали специальную схему равнопрочной замены стальных прутьев на композитные, что способствует получению соответствия всех требований к бетонным конструкциям. Стеклопластиковая арматура обладает низким уровнем упругости, а это невозможно не учесть при изготовлении строительных конструкций. Если использовать данное изделие для перекрытий, то потребуются дополнительные расчеты инженеров.
Применение арматуры из стеклопластика за городом
Как вы уже поняли, стеклопластиковую арматуру широко используют в разных сферах строительства. Если главными требованиями являются: небольшой вес, длительный срок эксплуатации, простота в использовании, высокая устойчивость к коррозии и диэлектрические свойства армирующего материала, то такой вид арматуры запросто используется вместо стального аналога при возведении различных сооружений и конструкций.
На практике показано, во многих строительных компаниях специалисты прекрасно владеют особенностями использования таких стержней. Если вам нужна стеклопластиковая арматура для фундамента отзывы можно почитать в интернете. Все они положительные. В хозяйстве также можно найти много ситуаций, когда такая арматура бетон фундамент применяется в хозяйстве.
Специалисты произведут расчет арматуры для фундамента калькулятор доступен на сайте. Стеклопластиковую арматуру можно использовать для сборки теплицы и парников., летнего домика и сауны. Именно этот вид арматуры стал феноменальным открытием 21 века.
Совсем не нужно обладать навыками для сборки конструкций из композитной арматуры. Главное – правильно и точно выпрямить арматуру, перевязать и залить бетоном. Стеклопластиковая арматура особенности. Благодаря высоким техническим показателям, данный вид арматуры предотвращает возникновение трещин, делает прочным фундамент и имеет длительный срок эксплуатации. Благодаря легкости и прочности арматуры, можно оперативно залить бетонную площадку.
Строительство теплиц и парников – легко, если использовать композитную арматуру. Ведь возвести нужное строение за короткий срок и без финансовых и временных затрат можно с композитной арматурой. Если вам нужна композитная арматура для фундамента отзывы можно почитать как на сайте , так и в интернете.
Преимущества использования арматуры из стеклопластика
Арматура из стеклопластика появилась раньше всех, ведь стекловолокно стало доступным материалом. По мере развития инновационных технологий стали появляться новые виды неметаллической арматуры на основе других типов волокон:
- углеродные,
- базальтовые,
- арамидные.
На втором месте арматура из базальтового волокна. Остальные типы практически не используются ввиду своей высокой стоимости, и спроса на них нет. Высокие характеристики арматуры в зависимости от типа используемых волокон – увеличиваются в той последовательности, в которой перечислены все виды волокон выше.
Стеклопластиковая арматура особенности. Степень прочности стекловолокна выше параметров металлического аналога, поэтому такое изделие пользуется высоким спросом. Если вы хотите приобрести арматуру оптом или в розницу, обратитесь в , которая производит и продает арматуру всех видов, сетки, гибкие связи.
Вся продукция постоянно проходит испытания на прочность и безопасность, соответствует высоким требованиям ГОСТ стандарта.
Структура, применение стеклоарматуры
Конструктивное исполнение данного стройматериала зависит от технологии изготовления, используемой производителем. Выпускается в форме прутков, состоящих из двух частей.
- Внутренний стержень. Параллельно расположенные или сплетенные между собой нити стекловолокна. Их крепление обеспечивается за счет пропитки полимерной смолой.
- Внешний слой. Представляет собой навивку из композитного материала.
Технические параметры:
- предел прочности при растяжении от 800 до 1000 МПа;
- модуль упругости при растяжении 45 – 50 ГПа;
- прочность при сжатии 300 МПа;
- прочность при поперечном срезе 150 МПа;
- эксплуатационная температура от -30 до 60° C.
Прочностные характеристики арматуры из стеклопластика зависят от диаметра прутка (от 4,0 до 32 мм). Благодаря широкому диапазону из СПА можно делать тонкую сетку, прочные каркасы для несущих конструкций. Стройматериал реализуется нарезанными хлыстами или в виде бухт длиной до 100 метров.
Преимущества СПА
Повышенная влажность, воздействие агрессивных сред приводят к повреждению стальной арматуры, разрушению железобетонных конструкций, дорожных покрытий, полов производственных цехов. Использование стеклопластиковой арматуры помогает избежать развития негативных последствий и увеличить сроки эксплуатации строительных объектов. СПА соответствуют всем стандартам строительной сферы.
- Она отличается высокой прочностью, долговечностью. Выдерживает испытания на разрыв, растяжение, превосходит по этим показателям традиционные металлические прутья. Срок службы стройматериала 50-80 лет.
- Благодаря высоким антикоррозионным свойствам повышенная влажность и воздействие агрессивных сред не влияют на технические характеристики стройматериала.
- Конструкции, созданные на основе СПА, хорошо сохраняют тепло за счет низкой теплопроводности.
- Шероховатое покрытие арматуры из стекловолокна обеспечивает прочное сцепление с другими стройматериалами.
- Деформация и нарушение целостности не меняют первоначальную форму конструкции.
- Диэлектрические свойства, отсутствие намагничивания учитываются при строительстве объектов.
- Упаковка в бухты уменьшает расход благодаря сокращению количества нахлестов и применения бесшовной укладки.
- Незначительный уровень упругости СПА дает возможность безопасного и быстрого погашения деформирующих вибраций.
- За счет небольшого веса снижается общая масса всей конструкции.
- Изделия отвечают всем требованиям экологической безопасности.
При использовании композитных материалов не требуется применение сварочного оборудования, устройств для резки металлов.
Металлопрокат продается по весу, а СПА реализуется погонными метрами. У людей, не знающих такой тонкости, создается обманчивое мнение, что металлические изделия обходятся дешевле.
Недостатки
Наряду с достоинствами данный вид строительного материала имеет несколько минусов:
- Смолы, связующие стекловолокно, возгораются при температуре 200° C. Нельзя использовать на промышленных объектах, в проектах которых заложен огнеупорный бетонный монолит.
- Композитные прутья имеют низкую прочность на излом. Это не позволяет согнуть их под малый радиус самостоятельно. Застройщик вынужден заказывать гнутые элементы у производителя.
- Модуль упругости СПА в 4 раза меньше чем у металлопроката.
Перечисленные недостатки необходимо предусматривать на этапе проектирования.
Где используется стеклопластиковая арматура
Области применения СПА:
- Армирование фундаментов, стяжек, стен в гражданском и производственном строительстве.
- Укрепление автомагистралей, дорог местного значения.
- Использование в качестве стержней, сеток в сооружениях из бетона.
- Возведение многослойных кирпичных стен, газосиликатных блоков.
- Строительство канализационных, мелиорационных сооружений.
- Проведение утепления зданий. СПА позволяет увеличить сцепление бетонных плит, между которыми прокладывается утеплитель.
- Реконструкция, строительство объектов с повышенной сейсмической устойчивостью.
- Возведение сооружений в портах, укрепление побережья.
- Армирование конструкций из клееной древесины.
Использование композитной арматуры актуально для конструкций, эксплуатация которых будет осуществляться в контакте с агрессивными средами.
Недостатки стеклопластиковой арматуры
Помимо достоинств, пластиковые армирующие материалы имеют и свои недостатки. В этом отношении нужно сказать, что:
- Композитный прут нельзя согнуть с малым радиусом изгиба. Поэтому в углах и местах примыкания приходится использовать специальные гнутые элементы заводского изготовления.
- Пластиковые пруты невозможно сварить, если возникнет такая необходимость. Их только вяжут (про вязку подробнее изложено здесь) и, в определенные моменты, это может создавать неудобства.
- Полимерные материалы не способны выдерживать нагрев более 80-100˚C. Поэтому после пожара, когда само здание осталось целым, армированные конструкции могут потерять свою надежность, чего не бывает с металлом.
При сравнении достоинств и недостатков стальной и стеклопластиковой арматуры становится понятно, что вопрос выбора наилучшего материала довольно непростой.
Вывод
Если прочность при работе арматуры из композитных материалов на разрыв значительно больше, чем у изготовленной из металла, то напрашивается вопрос, почему ей нельзя полностью заменить стальные каркасы? Но проблема заключается в ее большой упругости, при которой стеклопластик имеет свойство растягиваться раза в 4 больше чем прут, выполненный из металла. При этом бетонная конструкция будет растрескиваться и разрушаться.
Поэтому, чтобы получить одинаковый коэффициент деформации с металлическим каркасом, нужно заложить в бетонную конструкцию композитной арматуры в несколько раз больше. А это, естественно, отразится на стоимости бетонного изделия, которое в несколько раз будет дороже. Также увеличатся и трудозатраты, что сведет все преимущества облегченной и недорогой арматуры к нолю.
Поэтому практически все инженеры строители рекомендуют арматуру из стеклопластиковых волокон использовать для закладки в фундаменты легких строений, где максимальные усилия, которые возникают в процессе его эксплуатации, будет меньше предела сил, разрушающих бетон.
