Свойства и преимущества арматуры АСК
Полимерно-композитная арматура, а точнее — стеклокомпозитная, обозначаемая буквенным символом АСК, — товар из каталога СОЛФИТ, который доступен всем желающим. Сфера ее применения масштабна и разнородна, а основное предназначение – армирование бетонных конструкций, но не только! Узнаем об этом товаре побольше!
Что это за арматура?
У этого нового вида арматуры много наименований — полимеркомпозитная, стеклопластиковая, стеклоарматура, в них легко запутаться, особенно новичкам. Различать ее необходимо по типу армирующего наполнителя. Арматура может быть стеклокомпозитной (АСК), углекомпозитной (АУК), комбинированной (АКК).
В нашем каталоге представлена стеклокомпозитная арматура, характеризующаяся следующими физико-техническими свойствами:
АСК была разработана как достойная альтернатива стальным стержням по функциональности и стоимости. Уже сейчас ее активно используют в строительстве различных конструкций и сооружений. Надо отметить, что прутки из композитных материалов давно и удачно применяются в странах Европы, Америки, Азии, при этом целиком оправдывают себя и демонстрируют весомые преимущества. Вместе с тем, полученный опыт других стран позволяет совершенствовать технологии производства АСК у нас в стране.
В России изготовлением стеклокомпозитной арматуры занимаются несколько производителей, в их числе – завод композитной арматуры «СтеклоПласт» из г. Волжск, продукцию которого мы и рекомендуем нашим покупателям.
Исходным материалом для АСК становятся тонкие стеклянные волокна. Из них формируются пучки, которые проходят пропитку жидкими смолами, а затем в результате термообработки полимеризуются.
Свойства и преимущества АСК
Прошедшее отвердение волокно приобретает такие свойства, как:
Свойства композитной арматуры в настоящее время регламентированы госстандартами, которые основаны на результатах научных исследований, тестов и экспериментов. Продукция, которую мы Вам предлагаем, полностью отвечает всем требованиям профильного ГОСТ. Однако нужно учитывать, что для объективной оценки применения стеклокомпозитной арматуры в фундаментах сведений пока маловато. Поэтому многие эксперты в строительстве рекомендуют придерживаться комбинированных решений. К примеру, сочетать АСК с традиционными стальными стержнями, чтобы использовать преимущества обоих материалов и максимально снизить возможность проявления каких-либо их недостатков.
Сфера применения
Стеклопластиковая арматура благодаря своим техническим характеристикам и доступной стоимости получила широкое распространение в строительстве.
Вот основные направления ее использование:
Выбирайте и используйте АСК в соответствии со своими целями, приобретайте этот материал с выгодой для себя только в СОЛФИТЕ!
Арматура аск что это
Стеклопластиковая арматура использовалась ещё в советские годы. Правда, как это часто случалось с инновационными материалами (например, арболитовыми блоками) с распадом СССР тема сошла на «нет» и начала возраждаться только в начале двухтысячных годов.
Применение арматуры из стекловолокна довольно широко — армирование фундаментов, стяжки, иных бетонных конструкций, в качестве гибких связей, шпалер и приштамбовых кольев, ограждений, а также в производстве многослойных стеновых блоков для скрепления слоёв между собой. Её применяют, во-первых, для удешевления строительства, а во-вторых, из-за многочисленного списка преимуществ по сравнению с металлом.
Вес арматуры сказывается на общем весе строения, а также затратах на транспортировку. Стеклоарматура в несколько раз легче металлической. Соответственно, если закладывать её в кладку или в стяжку пола, то нагрузка на фундамент будет меньше. Это экономия на фундаменте.
Перевозить такую арматуру тоже проще. Во-первых, из-за формы выпуска в бухтах, во-вторых из-за лёгкого веса. Если для перевозки стальной арматуры понадобится фура, то в случае со стеклопластиковой будет достаточно и «Газели».
Вес одного метра стеклопластиковой арматуры в зависимости от диаметра в граммах (в скобках вес стальной арматуры А3):
Арматура в бетонных конструкциях работает на изгиб и разрыв (в зависимости от типов конструкций). Предел прочности на разрыв — важнейшая техническая характеристика арматуры, определяющая её максимальное растяжение во время критических нагрузок.
Разрывная нагрузка — максимальное усилие, которое выдерживает материал до разрушения и характеризующее его способность воспринимать нагрузку. Разрывная прочность стеклопластиковой арматуры в несколько раз выше, чем у стальной. Поэтому, для конструкций, в которых арматура будет работать на разрыв, она подходит лучше.
Исходя из этого и появилась таблица равнопрочной замены полимерной арматуры на металл. То есть, вместо металла 12-го диаметра применяется стеклоарматура 8-го диаметра.
А вот если делать расчёт для конструкций, работающих на прогиб, то замена действует в обратную сторону. Об этом недостатке в следующем пункте.
Определение из Википедии: модуль упругости характеризует способность материала упруго деформироваться (т.е. не постоянно) при приложении к нему какой-либо силы. Проще говоря, от модуля упругости зависит раскрытие микротрещин бетонной конструкции.
Серьезный конкурент металлическому прутку
Композитная арматура – аналог традиционных стальных стержней. Делается из стеклопластика. Этот материал обладает аналогичными металлу свойствами, но необходимо помнить о невозможности применения армирующих изделий в некоторых случаях. О них и не только расскажем в этой статье.
Нормативы
Арматура из стеклопластика была изобретена в 60-е годы XX века и проходила исследования в европейских странах. В 70-е годы в США началось ее массовое производство и внедрение в строительство. В России исследования были свернуты как раз в это же время, поэтому широкого распространения материал не получил.
Производство композитной арматуры в нашей стране даже на сегодняшний день не так распространено, как в Европе и за океаном. Тем не менее изделие в должной мере было постепенно изучено, разработаны нормирующие документы, регламентирующие изготовление, характеристики, применение и монтаж.
В России применение композитной арматуры не распространено широко, поэтому ее предлагают немногие производители. Но если по проекту все же принят каркас из стеклопластиковых прутков, ответственные застройщики отдают предпочтение тем поставщикам, которые предлагают арматуру, соответствующую ГОСТ 31938-2012.
Состав
Неметаллическая арматура – это многослойное изделие, которое состоит из:
Материалы для изготовления арматуры используют разные, что определяет некоторые характеристики изделий:
Наибольшее распространение в строительстве получила композитная арматура из стеклопластика благодаря высоким показателям прочности и несущей способности соответственно.
Для улучшения узнаваемости стержней на строительной площадке, их окрашивают в разные цвета: синий, красный, зеленый, желтый.
Характеристики
Основные свойства композитной арматуры согласно таблице №4 ГОСТ31938-2012:
| Показатель | АСК | АБК | АУК | ААК | АКК |
|---|---|---|---|---|---|
| Предел прочности на растяжение, МПа | 800 | 800 | 1400 | 1400 | 1000 |
| Модуль упругости при растяжении, ГПа | 50 | 50 | 130 | 70 | 100 |
| Предел прочности на сжатие, МПа | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 |
| Предел прочности при поперечном срезе, МПа | 150 | 150 | 350 | 190 | 190 |
Чтобы оценить основные преимущества композитов для бетонных каркасов, рассмотрим характеристики неметаллической арматуры в таблице относительно стольных стержней аналогичной прочности:
| Характеристики | Композит стеклопластик АСК | Сталь А-III (по ГОСТ 5781-82*) |
|---|---|---|
| Плотность, кг/м 3 | 1900 | 7850 |
| Относительное удлинение, % | 2,2 | 14-25 |
| Предел прочности на растяжение, МПа | 800 | 355-365 |
| Модуль упругости, МПа | 5 000 | 200 000 |
| Диаметр, мм | 4…40 | 6…80 |
| Теплопроводность, Вт/мК | 0,48 | 45 |
| Длина стержней, м | 6…12 | |
Арматура композитная полимерная в сравнении со стальной в равнопрочной замене:
| Сталь А-III | Стеклопластик | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| Диаметр, мм | Вес 1 метра, кг | Метров в тонне | Диаметр, мм | Вес 1 метра, кг | Метров в тонне |
| 6 | 0,222 | 4504 | 4 | 0,02 | 50000 |
| 8 | 0,395 | 2531 | 6 | 0,04 | 25000 |
| 10 | 0,617 | 1620 | 8 | 0,08 | 12500 |
| 12 | 0,888 | 1126 | 8 | 0,08 | 12500 |
| 14 | 1,21 | 826 | 10 | 0,14 | 7142 |
| 16 | 1,58 | 633 | 12 | 0,2 | 5000 |
| 18 | 2 | 500 | 14 | 0,26 | 3846 |
| 20 | 2,47 | 405 | 16 | 0,32 | 3125 |
Плюсы и минусы
В сравнении с металлической, преимущества композитной арматуры таковы:
Недостатки использование композитной арматуры:
Минусы композитной арматуры ограничивают ее применение: перед принятием необходимо проведение точных расчетов прочности на растяжение и несущей способности конструкции, чтобы избежать неблагоприятных последствий.
Применение композитной арматуры в строительстве
Неметаллическая арматура обладает хорошими эксплуатационными характеристиками, поэтому широко применяется там, где можно заменить традиционный стальной каркас:
Армирование композитной арматурой возможно везде, где используется традиционный стальной каркас – во многих случаях его можно заменить стеклопластиком или его аналогами. Однако, по разным причинам такие изделия не распространены так широко, как металлические – их популярность только набирает обороты.
Как гнуть композитную арматуру
Стекловолоконные арматурные изделия выходят с завода в виде скрученных бухт. Для этого стержни предварительно напрягают особым образом, но лишь на короткое время – на строительной площадке перед резкой высвобожденные из бухты изделия расправляются.
Как согнуть прутки для сложного каркаса? Повторное сгибание невозможно – попытка согнуть стержень приведет к его поломке, а воздействие через нагревание снижает несущую способность изделия.
При необходимости изготовить арочный каркас можно пойти двумя путями:
Особенности армирования конструкций композитной арматурой
Работать с композитными стержнями несложно, достаточно соблюдать несколько несложных правил:
Арматуру в частном строительстве использовать несложно – работать с ней так же легко, как с металлической за тем исключением, что требуется предварительный точный расчет конструкции, чтобы не подвел низкий модуль упругости композитов.
Исследование сцепления с бетоном
В 2013 году была изобретена композитная арматура с гладкой навивкой. В этом же году отечественные исследователи опытным путем изучили, как такой пруток работает с бетоном. Результаты исследований опубликованы в журнале «Промышленное и Гражданское Строительство» выпуск №9 от 2013 года. Авторы работы:
Испытания образцов проводились в механической лаборатории им. проф. Н.А Белелюбского на испытательной электромеханической машине Shimadzu AGX-300. Ученые изучали, как хорошо прутки с ребристой и гладкой намоткой, а также обычная арматура периодического профиля из стали работали вместе с бетоном В35. Результат отражен в таблице и графике:
Доказано, что гладкая навивка производства Алиен Технолоджис (ТУ 2296-001-30604955-2012) превосходит по силе сцепления все типы арматуры – и стеклопластиковую, и металлическую.
Композитная арматура
Под определением композитной арматуры принято понимать группу неметаллических материалов в форме стержней, которые выполнены из пропитанных термопластичными или термореактивными связующими на основе полимеров, а затем отвержденных арамидных, базальтовых, стеклянных, углеродных волокон. Материал выпускается по ГОСТ 31938-2012 на сложных многоступенчатых линиях, подразумевающих выполнение ряда технологических операций. Это обработка стеклоровинга, формование, обмотка, полимеризация, охлаждение, нарезка в размер.
Классификация арматуры из композита
В зависимости от используемого волокна для производства композитной арматуры и соответствующей специфики применения материал классифицируется и маркируется следующим образом:
Форма выпуска
С учетом размера материал выпускается в двух формах. Диаметром до 12 mm включительно – хлыстами мерной длины 3 м или 6 м, а также бухтами по 50 м либо 100 м. Изделия диаметром 14 mm и больше – только хлыстами.
Тип профиля
Для улучшения сцепления с бетоном строительная полимерная арматура имеет один из двух видов профилей – периодический или гладкий. В первом случае на круглых заготовках выполняется рифление путем наматывания стеклопластикового жгута с получением поперечных выступов, нанесенных по винтовой 3-заходной линии. Стандарт ГОСТ 31938-2012 не предусматривает соблюдение требований к тому, каким именно должно быть рифление. Главные условия – оно должно иметь достаточные частоту и размеры для надежного сцепления с бетоном до и после воздействия агрессивной кислотной среды растворов на основе цемента. Для повышения сцепления с бетоном ненагруженных бетонных армируемых конструкций на поверхность арматуры с гладким профилем наносят специальное покрытие на основе мелкофракционного кварцевого песка.
Преимущества и недостатки композитной арматуры
К особенностям и одновременно преимуществам стеклопластиковой арматуры относятся незначительная масса на каждый погонный метр, высокая прочность на разрыв, доступная цена, энергоэффективность. Изделия не подвержены воздействию коррозии, просты в монтаже, имеют коэффициент расширения практически как у бетона, долговечны.
Помимо достоинств, у композитных материалов есть и минусы. Основные из них – низкая упругость при нагрузках на излом, невысокая термостойкость, сложная технологии изготовления. Поскольку технология производства композитов относительно инновационная, есть проблемы с поиском надежных производителей.
Область применения
Армирующие стержни из композитных материалов находят применение в следующих сферах:
Мифы о композитной арматуре
Вокруг строительной композитной арматуры ходят не обнадеживающие слухи о существенных недостатках, которые лишены почвы под собой. Чаще всего они исходят от тех, кто в реальности не знает достоверно, что такое композитная арматура, чем она отличается от пластмассы, как производится, какими характеристиками и преимуществами обладает. О минусах этого материала также говорят, которые имели негативный опыт при использовании некачественной арматуры от ненадежных производителей и поставщиков.
Самые распространенные мифы:
- Использование композитной арматуры вместо стальной нежелательно из-за слабой упругости этого материала. В действительности эта характеристика важна только при нагрузках на излом и изгиб. Элементам конструкций не дает прогибаться само упругое основание, на котором они расположены. Этот недостаток является существенным в исключительных случаях – например, становится минусом при армировании перекрытий. Материал может быть опасным для здоровья. В соответствии с ГОСТ 31938-2012, при производстве строительной арматуры из композитов установлены требования к запаху, радиационной безопасности, предельной концентрации некоторых веществ. Если продукция произведена без нарушения норм, она не угрожает здоровью и жизни человека, экологии. У арматуры АКП слишком высокая цена. В сравнении со стальной, композитная того же диаметра в 1,5 раза дешевле. Дополнительная экономия достигается за счет еще одного плюса – из-за втрое большей характеристики прочности для одних и тех же конструкций возможно использование арматуры композитной меньшего диаметра, чем у стальных аналогов.
Сравнение физико-механических характеристик различных видов АКП
Предел прочности при сжатии у стекловолоконной арматуры всех типов одинаковый – 300 МПа. Материалы из стеклокомпозитного и базальтокомпозитного волокна по пределу прочности при растяжении, поперечном срезе и модулю упругости уступают другим видам. При этом они оптимальные и самые распространенные в строительстве по характеристикам, стоимости, качества и диапазону применения.
Между собой стержни из стекло- и базальт-композита отличаются только термостойкостью. В первом случае материал не разрушается при температуре до 200℃, во втором – до 400℃. Купить более термостойкие, но в то же время и дорогие изделия имеет смысл только в том случае, если конструкции объекта подвержены сильному нагреву.
Сравнение с металлом
По многим параметрам у композитов есть ряд плюсов в сравнении с металлическими аналогами:
Армирование фундамента стеклопластиковой арматурой
В прессе и многочисленных статьях на интернет-сайтах много пишут о композитной арматуре как новейшей технологии производства стройматериалов. Хотя уже в 1941 г. идея армирования стеклопластиковой арматурой бетонных конструкций была обоснована гениальным советским учёным Бурковым. В западных странах такой технологией заинтересовались только через 40 лет.
Что такое композитная арматура
Это полимерные высокопрочные стержни с рифлёными или гладкими наружными поверхностями из связанных в пучок неметаллических волокон. В роли связующих используются эпоксидные или полиэфирные смолы. Наиболее часто полимерный композит состоит из неорганических стекловолокон, это стеклопластиковая арматура. Реже используются базальтовые и углеродные волокна, получившиеся виды арматуры — базальтопластиковая и углепластиковая.
На изготовление АСК в России действует ГОСТ 31938-2012 “Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций”.
К сожалению, пока нет официальных нормативных документов по технологии её применения, что значительно препятствует её использованию в строительстве. Даже в среде профессиональных строителей некоторые недостаточно осведомлены в этом вопросе.
Достоинства и недостатки АСК
При приобретении АСК необходимо обращать внимание на внешний вид изделий: отсутствие сколов, раковин, вмятин и расслоений. Обязательно наличие сертификата.
Разновидности армирования АСК и области применения в сооружении частных домов
В частном домостроении применяется в следующих конструктивах:
Армирование фундаментов стеклопластиковой арматурой
Общие правила для всех типов:
Наиболее часто выполняется армирование ленточных фундаментов стеклопластиковой арматурой. Подбор АСК с равнопрочностью каркасам из стальной арматуры гарантированно обеспечит надёжность и долговечность фундаментной конструкции благодаря успешному противостоянию негативным внешним воздействием и отсутствию коррозии.