26 июня 2016г.
Не так давно на рынках строительных материалов стала появляться, так называемая, стеклопластиковая арматура (СПА) - аналог обычной стальной. Целью данной статьи является анализ физико-механических характеристик и экономической эффективности применения СПА, относительно традиционной металлической (МА).
СПА (Рисунок
1) разработана на
основе неметаллического волокна, связанного композитным составом. Ее основу составляет стеклянное или базальтовое волокно, иногда используется углеродное или арамидное. [1]
Конструктивно СПА состоит из двух частей:
· Ствол (пучки параллельно расположенных волокон, склеенных составом на основе эпоксидной или полиэфирной смолы) — отвечает за ее прочность (Рисунок 2).
· Оболочка обеспечивает надежную адгезию с бетоном. Обычно выполняется в виде волокон, навитых по спирали вдоль ствола, а иногда представляет собой напыление из песка.
Таблица 2
Физико-механические характеристики СПА, относительно МА
|
Характеристика
|
Металлическая
арматура класса
A- III(A400)
|
Композитная (Стеклопластиковая) арматура
|
|
Материал
|
Сталь
|
Стеклоровинг, связанные полимером на основе эпоксидной смолы
|
|
Модуль упругости, Мпа
|
200000
|
55000
|
|
Предел
прочности при растяжении, Мпа
|
390
|
1000
|
|
Удельный вес,
кг/м3
|
7850
|
1900
|
|
Относительное удлинение,
%
|
14
|
2,5
|
|
Теплопроводность
|
теплопроводная
|
нетеплопроводная
|
|
Электропроводность
|
электропроводная
|
диэлектрик
|
|
Стойкость к агрессивным средам
|
коррозирует
|
не коррозирует
|
|
Отпускаемая длина,
м
|
от 6 до 12
|
по требованию
|
|
Предполагаемая условная замена по физико- механическим свойствам (равнопрочная замена)
|
6А-III
|
4АСП
|
|
8А-III
|
6АСП
|
|
10А-III
|
8АСП
|
|
12А-III
|
10АСП
|
|
14А-III
|
12АСП
|
|
16А-III
|
14АСП
|
|
18А-III
|
16АСП
|
Исходя из данных Табл.1 приведем достоинства и недостатки СПА, относительно МА.
Достоинства СПА:
1. Небольшой удельный вес. Более чем в 4 раза меньший, чем у металлических аналогов, этот показатель позволяет применять СПА в легких конструкциях.
2. Низкая теплопроводность. Стеклопластик проводит тепло значительно хуже, чем металл. Это свойство СПА позволяет применять ее там, где необходимо сократить мостики холода, которые, в свою очередь, создает стальная арматура.
3. Упаковка в бухтах. Позволяет снизить расходы на транспортировку.
4. Устойчивость к химическим воздействиям. Недостатки СПА:
1.
СПА не гнется. При изгибе арматурного стержня на 90 градусов, произойдет его разрушение.
2. Низкий модуль упругости. В 3,6 раза ниже, чем у МА. Этот факт существенно ограничивает область применения СПА в строительстве.
Также в Табл.1, приведена строка равнопрочной замены (замена стальной арматуры на композитную, имеющую другой
диаметр,
но ту
же прочность на
растяжение),
на основании
которой
проведем анализ экономической эффективности СПА относительно МА.
Исходя из данных, приведенных в Табл.2, устанавливаем, что применение СПА при равнопрочной замене является более рациональным с экономической точки зрения, чем использование МА.
В ходе сравнительного анализа, мы установили, что физико-механические свойства существенно ограничивают область применения СПА. Ее не стоит применять в несущих конструкциях с большими нагрузками, но при этом рационально использовать в строительстве:
1. Ленточных и плитных фундаментов. (Касается малоэтажного строительства, при хороших грунтовых условиях).
2. Армировании кирпичных стен и стен из блоков. (Рисунок 3)
Применение СПА в армировании стен получило широкое распространение. Применяется она как элемент армирования самих стен, так и в качестве связки облицовочной стены с несущей.
1. Многослойных панелей, в качестве связей.
2. Оправдано применение СПА в зданиях и сооружениях, подверженных воздействию агрессивных сред, таких как бассейны, емкости химической промышленности и т.д.
3. Также СПА широко применяется в армировании клеедеревянных балок.
Список литературы
1. А.М.
Уманский, А.Т. Беккер. «Перспективы применения композитной арматуры». Вестник инженерной школы ДВФУ, 2012 №2 (11).
2. ГОСТ
31938-2012 Арматура композитная
полимерная для армирования
бетонных конструкций-М.: Стандартинформ, 2014.
3. Пустовойтов
В. П. Исследование свойств непрерывной стеклопластиковой
арматуры и условий ее применения в бетонных конструкциях. Кандидатская диссертация НИИЖБ. М., 1969.
4.
Симпозиум по стеклопластиковой арматуре. ИС и А Госстроя БССР, Минск, 1974.
