Модуль упругости стеклопластиковой арматуры - AUGUST-DOM.RU

Модуль упругости стеклопластиковой арматуры

Мифы о композитной арматуре

Прежде, чем приобрести композитную арматуру , любой покупатель пожелает узнать особенности ее применения, положительные и отрицательные стороны, и главный источник информации — интернет. Но понять, какая информация достоверна, не всегда удается. Попробуем дать ответ на наиболее сложные вопросы и развеять устоявшиеся мифы:

Миф первый: Арматура из композита – «резиновая». Подразумевается, что у композитной арматуры модуль упругости ниже, чем у стальной. Так ли это?

Чтобы растянуть образец на заданное некоторое расстояние, необходимо приложить определенное усилие – это и есть модуль упругости. У композитной арматуры он составляет 45000 Мпа, у металлической – 200 000 Мпа. Значит арматуру из композита в 4 раза легче «растянуть». Однако проведенные исследования доказали, то у стальных материалов величина модуля упругости не постоянна и резко снижается при усилении нагрузки из-за появления пластических деформаций. Главная задача арматуры в бетоне – работа на растяжение и разрыв. У самого бетона модуль упругости имеет колебания в пределах от 20000 до 30000 Мпа, в зависимости от марки, но резиновым его назвать сложно.

Учитывая свойства материала, необходимо учитывать полный комплекс его характеристик, который включает относительное удлинение на разрыв, временное сопротивление разрыву, предел текучести, равномерное удлинение.

Конструкция из железобетона при нагрузке ведет себя следующим образом: После небольшого растяжения в бетоне появляются микротрещины, после чего металлическая арматура препятствует окончательному его растрескиванию. Микротрещины в нагружаемой конструкции явление обычное, так как даже при минимальной нагрузке предотвратить их появление невозможно. От модуля упругости арматуры зависит размер этих трещин, чем он меньше, тем сильнее бетон «провиснет». Чтобы вся конструкция не обрушилась, в действие вступает предел прочности. Чем выше этот предел, тем более сильную нагрузку выдержит бетон. У самого бетона предел прочности при растяжении в 8-20 раз ниже прочности при сжатии. Маркировка В25 означает, что данный класс материала способен выдержать давление на сжатие 25Мпа, а на растяжение всего 1-4 Мпа. У стали этот показатель равен 400 Мпа, а у композитной арматуры 1200 Мпа. Данная характеристика показывает, что конструкция с композитной арматурой способна выдержать в 3 раза большую нагрузку, чем с металлической. Но при этом она в 4 раза сильнее провиснет. Размер микротрещин при одинаковой нагрузке в бетоне с металлической арматурой будет в 4 раза меньше.

Использование стальной арматуры регулируется ГОСТами и СНиПами, так как со временем она подвергается коррозии, теряет свойства, что может привести к обрушению конструкции. Арматура из композита не ржавеет и разрушение ей не грозит. Однако появление трещин в бетоне не является только следствием коррозии. При усилии на разрыв деформация стеклопластика составляет до 2,8%, а металла 25%.

В СП52-101-2003 указано, что армированные бетонные конструкции дают трещины при деформации растяжения 0,015%, т.е. задолго до предела прочности арматуры, независимо от ее материала (композита или стали).

Если возникло желание заменить металлическую арматуру на композитную в перекрытиях или несущих стенах, необходимо произвести перерасчет проектно-технической документации, что позволит избежать появления крупных трещин. Перерасчет производится для конструкций, подвергающихся максимальным нагрузкам. В местах, где предполагается минимальная нагрузка, допускается замена металлической арматуры на композитную с меньшим диаметром. СНиП позволяет не производить перерасчет раскрытия трещин, не предусмотренных конструкцией. Поэтому элементы конструкции, не подверженные сильной нагрузке, можно смело выполнять с применением стеклопластиковой арматуры.

Миф второй. Равнопрочная или равнозначная замены? В чем разница?

Не следует путать равнопрочную и равнозначную замены. Если образец не уступает по прочности исходную конструкцию, то говорят о равнопрочной замене. В данном случае под прочностью подразумевается «предел прочности», максимальное механическое напряжение, после которого наступает разрушение материала. В ГОСТе 1497-84 под прочностью понимается «временное сопротивление разрушения», напряжение, которое соответствует максимальному усилию перед разрывом образца при испытаниях.

Если произвести замеры двух образцов из металла и композитного материала, получим следующие показатели: прочность на разрыв у композита диаметром 10 мм составит 63000 Мпа, а у стали диаметром 14 мм 60 000 Мпа. Это показывает, что данная замена не является равнопрочной, так как арматура из композита прочнее на 5%. Отсюда вывод, что при равнопрочной замене металлическую арматуру диаметром 14 мм можно смело заменить на композитную с диаметром 10мм.

Что же такое равнозначная замена? При такой замене физические характеристики образцов должны быть идентичны. Если у стеклопластиковой арматуры модуль упругости в 4 раза меньше, чем у металлической, то для замены ее необходимо брать в 4 раза больше. Способность твердого тела деформироваться при приложении к нему усилия называют модулем упругости. Этот термин включает в себя несколько физических величин. Рассчитаем диаметры материалов при равнозначной замене. Если композитного материала необходимо в 4 раза больше, то используя формулу площади круга получаем, что для замены металлической арматуры диаметром 10 мм требуется стеклопластик диаметром 20 мм.

Полученные расчеты необходимо учесть до начала строительства или составления проекта, и четко понимать разницу между равнозначной и равнопрочной заменой.

В конструкциях, где прогиб арматуры не имеет особого значения, целесообразно использовать более прочные композитные материалы. В плитах перекрытия или несущих стенах требуется использование металлической арматуры с высоким модулем упругости или производить перерасчет при использовании стеклопластика.

Модуль упругости стеклопластиковой арматуры

  • Каталог и цены
  • Объекты
  • Информация
  • О нас
  • Доставка
  • Стань дилером
  • Контакты
  • Каталог и цены
  • Объекты
  • Информация
  • О нас
  • Доставка
  • Стань дилером
  • Контакты
  • 8 (800) 770-03-55
  • Стеклопластиковая арматура
  • Стеклопластиковая сетка
  • Стеклопластиковая кладочная сетка
  • Гибкие связи композитные
  • Фибра армирующая
  • Опоры для растений
  • Строительные материалы
  • Рулонная кровля
  • Профилированная мембрана
  • Пленка полиэтиленовая
  • Кабельные стяжки
  • Штукатурка
  • Наливной пол
  • Калькуляторы
  • ⚡ Полезные статьи ⚡
  • Вопрос-ответ
  • Сферы применения
  • Нормативно-техническая документация
  • О заводе
  • Сертификаты
  • ⚡ Акции ⚡
  • Отзывы

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):

  • Ø4 — 25
  • Ø6 — 56 (222)
  • Ø8 — 94 (395)
  • Ø10 — 144 (617)
  • Ø12 — 198 (888)
  • Ø14 — 280 (1210)
  • Ø16 — 460 (1580)
  • Ø18 — 560 (2000)
  • Ø20 — 630 (2470)
  • Ø22 — 730 (2980)
  • Ø24 — 850 (3850)

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.

Читайте также  Как вязать стеклопластиковую арматуру

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.

По этому показателю стальная арматура превосходит неметаллическую. Армирование препятствует растрескиванию и обвалу всей конструкции. Соответственно, от модуля упругости зависит величина потенциальных трещин. НО! Расчёты по данной характеристике производятся для конструкций, который будут работать на прогиб. Это:

  • балки прямоугольного или таврового сечения;
  • бетонные плиты перекрытия;
  • оконные и дверные перемычки.

Для этих конструкций с учётом модуля упругости следует закладывать композитную арматуру большего диаметра ,чем металлическую.

Композитная стеклопластиковая арматура (в сравнении со стальной) в строительстве во владивостоке и приморском крае

Композитная стеклопластиковая арматура (в сравнении со стальной) в строительстве во владивостоке и приморском крае

Общие сведения о композитной арматуре

Строительная композитная полимерная арматура (АКП) — это неметаллические волокна, скреплённые композитным составом. Материалом для изготовления АКП служат углерод, базальт, арамид или стекло. Волокна сырья соединяются между собой в единый стержень, на который дополнительно наматывается ребро.

По внешнему виду, композитная арматура представляет из себя стеклопластиковый стержень со спиралевидной намоткой периодического профиля для армирования самого стержня и улучшения адгезии с бетоном. Нанесения песка на стержни композитной арматуры, также служит для улучшения сцепления с бетоном.

Категории и типы композитной арматуры:

По типу профиля

АКП по типу профиля разделяют на две категории:

  1. Условно-гладкий — стержень покрыт мелкофракционным кварцевым песком для лучшего сцепления с бетон.
  2. Периодический — на стержень намотан жгут из стекловолокна, который служит анкеровочным ребром.

По типу используемого сырья

Также, согласно строительным нормативным документам, АКП подразделяют по типу используемого сырья при изготовлении:

  • АСК (стеклокомпозитная) — стекловолокна и специальные смолы.
  • АБК (базальтокомпозитная) — волокна базальта и органические смолы.
  • АУК (углекомпозитная) — на основе углерода (самая дорогая из композитных).
  • ААК (арамидокомпозитная) — полиамидные волокна (напоминают капрон или нейлон).
  • АКК (комбинированная композитная) — стержни стекловолокна с обмоткой из базальтопластика.
Физико-механические характеристики по типу используемого сырья АКП:
АБК АСК ААК АУК АКК
Предел прочности при сжатии, МПа 300 300 300 300 300
Предел прочности при растяжении, ГПа 800 800 1 400 1 400 1 000
Предел прочности при поперечном срезе, МПа 150 150 190 350 190
Модуль упругости при растяжении, МПа 50 50 70 130 100

Стеклопластиковая арматура

Стеклопластиковая арматура или арматура стеклокомпозитная (АСК) — это один из видов арматуры композитной полимерной (АКП).

АСК изготавливается из стелоровинга и эпоксидного компаунда, состоящего из эпоксидных смол, отвердителей, ускорителей и пеногасителей для получения лучшего качества продукта.

Стеклоровинг — это первичный продукт производства стеклокомпозитов, его получают из расплавленного алюмоборосиликатного стекла, которое вытягивается волокнами диаметром 10-20 микрон каждое. Для более лучшей адгезии с химией пропитывают специальным замасливателем.

Далее эти волокна собирают в пучки — это и есть стеклоровинг. Благодаря наличию замаслителю впоследствии становится возможен контакт с различными смолами — полиэфирными, эпоксидными, фенолформальдегидными.

Эпоксидный компаунд — это полимерный материал, широко применяемый при производстве различной электро- и радиоаппаратуры, а также быту. Составы на основе эпоксидных полимеров обладают очень высокими диэлектрическими, механическими и другими свойствами, превосходящими характеристики материалы прочих типов.

Арматура диаметром до 12 мм производится в хлыстах по 3 и 6 метров, и в бухтах по 50 и 100 метров. Арматура от 14 мм в диаметре — только в хлыстах.

Свойства и характеристики стеклопластиковой арматуры:

  • лёгкость, как в транспортировке, погрузке и разгрузке, так и в монтаже конструкций, что значительно сокращает расходы на погрузочно- разгрузочные работы (ввиду не надобности использования мостовых кранов), при транспортировке композитной арматуры умещается в десятки раз больше, чем металлической и монтаж;
  • композитные материалы практически не восприимчивы к агрессивной среде и поэтому не коррозируют, не разрушатся и не теряют своих свойств;
  • стеклопластиковую арматуру можно использовать в прибрежных сооружениях или объектах химической промышленности, бассейнах, каналах или мостах, такая арматура везде показала свои высокие эксплуатационные свойства и позволяет продлить срок эксплуатации объекта;
  • стеклопластиковая арматура обладает очень низкой электропроводностью, поэтому хорошо подходит для возведения электро станций и атомных электро станций;
  • полная радиопрозрачность позволяет использовать композитную арматуру в медицинских центрах с МРТ, аэропортах и других объектах с высокочувствительным электрооборудованием или даже в военных целях;
  • высокая прочность арматуры в бетонных конструкциях позволяет использовать в объектах с большой нагрузкой, таких как, мосты и автомагистрали.

Стеклопластик или металл?

Основные недостатки металлической арматуры:

  • подверженность коррозии;
  • создание радио помех;
  • высокий вес;
  • высокая теплопроводность;
  • сложность при монтаже (резка, сварка, в отличии от композитной арматуры, которая связывается проволокой, хомутами или фиксаторами) — общая экономия на монтаже составляет около 60%.
Сравнение веса в граммах 1 метра стеклопластиковой арматуры (АСК) со стальной (АЗ):
Диаметр АСК АЗ
Ø4 25
Ø6 56 222
Ø8 94 395
Ø10 144 617
Ø12 198 888
Ø14 280 1 210
Ø16 460 1 580
Ø18 560 2 000
Ø20 630 2 470
Ø22 730 2 980
Ø24 850 3 850

Преимущества композитной стеклопластиковой арматуры:

  • вес арматуры очень влияет на вес строения в целом;
  • транспортировка — упаковка в бухты вместо прутов по 11,7 метра и малый вес материала, что значительно сокращает логистические и погрузо- разгрузочные затраты;
  • разрывная прочность у АСК = 1190 МПа — у АЗ = 390 МПа → в 3 раза выше;
  • относительное удлинение (изменение в процентах длины стержня при испытании на разрыв, чем ниже показатель, тем меньше вероятность появления трещин) — у стеклопластика = 2,2%, а металл = 25%;
  • плотность (или удельный вес) — стеклопластик = 2 т/м3, а металл = 7,85 т/м3;
  • линейный коэффициент теплового расширения (насколько удлиниться материал при нагреве на один градус) — у стеклопластика = 9-12 ах10-6/°С, а металл = 13-15 ах10-6/°С. Так как тепловой коэффициент бетона и стеклопластиковой арматуры почти одинаков, то и изделение будет меньше подвержено отрицательному влияния температурных колебаний;
  • коэффициент теплопроводности — стеклопластик = 0,35 Вт.(м°С), а металл = 46 Вт/(м°С). Стеклопалстиковая арматура значительном меньше проводит тепло и, в отличии от стальной арматуры, не образует «мостиков холода»;
  • радиопрозрачность и диэлектрические свойства;
  • коррозийная стройкость;
  • экологическая безопастность.

Единственное преимущество металлической арматуру перед композитной стеклопластиковой:

Модуль упругости — это способность материала упруго деформироваться. Здесь стальная арматура превосходит композитную. Модуль упругости стальной арматуры равен 200 000 МПа, а стеклопластиковой всего — 55 000 МПа. Этот показатель разнится почти в 4 раза!

От модуля упругости зависят элементы, которые работают на прогиб:

  • балки (прямоугольные, либо таврового сечения);
  • плиты перекрытия;
  • перемычки (оконные, либо дверные).

При использовании композитной арматуры для строительных изделий, перечисленных выше, надо брать больший диаметр от стальной. Правильный перерасчёт есть в нормативном документе Изменения № 1 к СП 63.13330.2012 «СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения».

Цена и качество

Отношение цены и качества при выборе между стеклопластиком и металлом — бесспорно выше у стеклопластика, что и объясняет высокую популярность стеклопластиковой арматуры!

Кроме явной экономии на цене самой арматуры, появляется возможность экономии в долгосрочной перспективе — длительный срок эксплуатации объектов без ремонтных работ, так как бетонные конструкции с использованием композитной арматуры прослужат на десятилетия дольше. А на дорожных покрытиях сократиться вероятность появления трещин.

Подводим итоги

Преимущества композитной стеклопластиковой арматуры перед её, можно сказать предшественницей, стальной арматурой неоспоримы практически по всем показателям. Особенно эти преимущества важны при строительстве вблизи моря. Поэтому можно смело делать вывод:

Современное строительство в Приморском крае за композитными материалами!

Внимание!

При покупке стеклопластиковой арматуры:

помните, что себестоимость качественного товара из качественного сырья при соблюдении технологического процесса, не может быть низкой. Если вам предлагают арматуру с подозрительно низкой ценой, не стоит ли за этим плохое качество? Вы уже значительно удешевляете смету, выбирая стеклопластиковую арматуру вместо металлической, а вот на качестве лучше не экономить.

Читайте также  Схема армирования монолитной плиты перекрытия

Качественная стеклопластиковая арматура имеет характеристики:

  • плотность согласно таблице выше «Сравнение веса в граммах 1 метра стеклопластиковой арматуры (АСК) со стальной (АЗ)»;
  • однородный цвет;
  • рёбра не должны врезаться в стержень и отслаиваться от него;
  • торец хлыста без трещин.

Использование композитной стеклопластиковой арматуры для фундамента

Грамотные строители понимают, как важно внедрять в свою практику новые технологии и материалы. О композитной арматуре миру известно давно, но её массовый выпуск и применение взял старт лишь несколько лет назад. Мы расскажем об особенностях работы со стеклопластиковым армированием на примере фундамента.

Сильные и слабые стороны композитной арматуры

Не стоит ожидать, что какой-либо строительный материал окажется уникальным и унифицированным предложением. Однако грамотное применение в соответствии с условиями эксплуатации позволяет добиться воистину выдающихся результатов. Так и с композитной арматурой: используя её положительные качества и нивелируя отрицательные, можно обеспечить продолжительную эксплуатацию при меньших материальных затратах.

Главным достоинством стеклополимерной арматуры считается свойственный ей высокий предел разрушающего воздействия — почти в 2,5 раза выше, чем у стали. Выполнять работу по компенсации растягивающих воздействий в бетонном массиве у композитной арматуры получается намного лучше, чем у стали. Особенно если учитывать, что в ходе производства пластиковым стержням можно обеспечить фактуру поверхности, способствующую максимально эффективному сцеплению с бетонной массой.

Другой очевидный плюс — крайне высокая устойчивость к агрессивным средам. Бетонные конструкции, перманентно находящиеся в условиях высокой увлажнённости или подверженные воздействию солевых растворов, в случае армирования композитными материалами имеют гораздо более продолжительный срок службы. Нельзя забывать и о проявлениях электролиза: диэлеткрические свойства пластика могут быть как плюсом, так и минусом.

Не обходится и без ложки дёгтя: стеклопластиковая арматура необратимо теряет свои свойства при нагреве. Это вынуждает пересмотреть целесообразность её применения с точки зрения пожарной безопасности. При нагреве до 150–200 °С армирование лишается своих прочностных свойств, если же в качестве связующего были применены термореактивные полимеры — арматура теряет прочность необратимо.

Ещё один недостаток композитной арматуры — низкий модуль упругости, то есть малое сопротивление изгибу. Из-за этого в конструкциях с сосредоточенными воздействиями требуется закладка стеклопластиковой арматуры в количествах, до 4-х раз превышающих норму содержания по сечению в сравнении со стальным армированием.

Преимущества в контексте фундамента

Гибкость полимерной арматуры допускает её транспортировку в катушках, таким образом длина отдельно взятого элемента практически не ограниченна. В совокупности с малым весом материала (в 3–4 раза меньше, чем у стали) все прочие свойства обеспечивают дешевую доставку без использования длинномерных транспортных средств, а также высокое удобство в работе.

Фундаменты не подвергаются воздействию открытого пламени и высоких температур при пожаре, из-за чего низкая термостойкость не является существенным недостатком. Высокая гибкость арматуры может иметь значение только при работе в конструкциях, имеющих узлы сосредоточенных воздействий, например при устройстве ростверков. Однако восстановить устойчивость бетона к изгибающим нагрузкам можно посредством закладки относительно небольшого количества стального армирования, либо же попросту увеличив число свай.

Гораздо важнее для фундаментов коррозионная устойчивость стеклопластика. Она не так важна при последующей гидрофобизации и гидроизоляции бетона, тем не менее, подверженность ленточных фундаментов разрыву из-за увеличения корродирующего металла в объёме можно не учитывать в случае использования полимерного армирования. Стеклопластик оптимально подходит для устройства плавающих фундаментов на участках без дренирования и при высоком содержании в верховодке химически активных соединений. Даже при обычных условиях использование стеклопластикового армирования позволяет снизить защитный слой бетона до минимальных 15–20 мм, тем самым делая возможным вынос армирования в зону максимально эффективного восприятия нагрузок.

Расчёт композитного армирования

Если методики расчёта стального армирования хорошо освоены большинством строителей, проектирование фундаментов со стеклопластиковой арматурой до сих пор считается недостаточно освещённой темой. Причина тому — отличающиеся физико-механические свойства арматуры, которые пока не учтены в большинстве действующих строительных нормативов. Простейший способ расчёта композитного армирования — метод равнопрочной замены, при которой стальные стержни заменяют стеклопастиковыми с уменьшением типоразмера на два значения (то есть 8 мм вместо 12 мм или 14 мм вместо 18 мм). Однако расчёт сложных фундаментов рекомендуется выполнять по общей схеме с нуля, дабы не упустить из виду существенную разницу в величине модуля упругости.

Первая часть расчёта фундамента содержит определение воздействий на основание постройки и выполняется так же, как и для железобетонных конструкций. Вторая часть начинается с определения достаточных размеров сечения элементов бетонных конструкций и здесь можно наблюдать первые отличия. Поскольку сопротивление растяжению у стеклопластиковой арматуры выше, а защитный слой — минимален, достаточная площадь сечения оказывается на 25–30% ниже нормативного минимума для железобетонного изделия при равном сечении армирующих элементов. Это не относится к определению ширины нижней плоскости фундамента, которая всегда определяется по действующим нагрузкам и опорной способности грунта. Поэтому при армировании композитной арматурой выгодно обратить внимание на фундаменты сложных сечений.

Следующий этап — выбор равнозначной замены стальному армированию, который заключается в сохранении не только прочностных, но и всех остальных физико-механических качеств. Основной нюанс в том, что стеклопластиковая арматура испытывает в 3–4 раза большее линейное удлинение прежде, чем перестаёт сопротивляться разрушающему воздействию. Это означает, что общее сечение армирующих элементов в зоне восприятия растягивающих нагрузок должно быть соответственно выше, чем при использовании стальной арматуры. Выгода от использования стеклопластикового армирования в таком случае выражается только высокими допусками по раскрытию трещин — для полимерного армирования контакт с воздухом или влагой не критичен, однако нельзя упускать из виду воздействие на бетон морозных сил. Общая же тенденция такова: результаты экономии на объёме бетонной смеси следует направлять на усиление композитного армирования в обозначенных зонах.

Правила работы с материалом

Отличия в работе с полимерным армированием заключаются не только в методике расчёта, но и в приёмах обработки материала. В частности:

  1. Резка стеклопластиковой арматуры должна выполняться либо горячим резаком, либо болторезом. Пиление полимерной арматуры любыми способами приводит к образованию вредной микроскопической стружки.
  2. Гибка арматуры допускается только при изготовлении элементов конструкционного армирования. Ее выполняют нагревом изгибаемого участка до 100–120 °С с помощью электрического фена с последующим естественным охлаждением после принятия изделием требуемой формы.
  3. При хранении композитной арматуры следует обеспечить ей защиту от прямых солнечных лучей и высоких температур.
  4. При разматывании арматуры следует учитывать её высокую упругость. Чтобы снять напряжение в витках, конец арматуры следует временно закрепить к корпусу катушки метровым отрезком цепи. Если бухта поставляет без катушки, перед разрезанием фиксаторов необходимо закрепить на бухте 2–3 проволочных кольца, не препятствующих проскальзыванию стержней.

Вязка пространственных армирующих конструкций

Процесс сборки каркаса из стеклополимерной арматуры решительно отличается от вязки металлической. Корнем большинства отличий выступает практически неограниченная длина стержней: параллельная связка прутьев применяется крайне редко. Из-за этого каркас для всего изделия гораздо удобнее вязать по месту, а после сгружать в опалубку. Этому также способствуют малый вес и стойкость к коррозии: для сохранности стеклопластиковой арматуры достаточно лишь укрыть её от солнечного света.

Подготовку деталей каркаса, как и в случае со стальными стержнями, следует производить до начала сборки, то есть все работы ведутся преимущественно мануфактурным методом. Сведения рядов на углах и примыканиях следует выполнять вязкой перекрестий, а при необходимости увеличить погонаж — параллельным связыванием с перехлестом не менее 20 диаметров. Перекрестия вяжутся оплетанием каждого из перпендикулярных прутьев кольцом, которое стягивает арматуру межу собой. Для параллельного связывания устанавливается 3–5 опоясывающих хомутов в 2 витка. Можно использовать в этих целях как нейлоновые стяжки, так и ПЭТ-ленту с её последующей термоусадкой.

Читайте также  Армирование кладки из газосиликатных блоков

При необходимости включения в арматуру анкеровок сложной формы, их изгибают из металла, либо используют фабрично согнутые изделия в тех сочленениях конструкции, где стеклопластиковая арматура сможет выполнять свою работу. При этом необходимо увеличить толщину защитного слоя в месте установки стальных элементов, а связку разнородных материалов выполнять полимерной проволокой.

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Стеклопластиковая арматура, преимущества и недостатки

Преимущества стеклопластиковой арматуры (она же композитная, пластиковая или полимерная) по сравнению со стальной арматурой очевидны и многочисленны. Перечислим лишь некоторые из них:

1. Большее расчетное сопротивление. По сравнению с некоторыми видами стальной арматуры прочность стеклопластиковой может быть в 2 раза больше. Соответственно при расчетах на прочность можно принимать в 2 раза меньшую площадь сечения композитной арматуры.

2. Инертность к химически активным веществам. Коррозия стальной арматуры приводит к уменьшению расчетного диаметра, а значит и к уменьшению прочности конструкции. В отличие от стальной арматуры пластиковая не поржавеет, а значит и прочность ее не уменьшится. А потому и расчет на ширину раскрытия трещин, важный при проектировании ЖБК, работающих в агрессивных средах, для конструкций с полимерной арматурой решающего значения не имеет.

3. Меньшая цена. Тут без комментариев.

4. Удобство транспортировки. Стеклопластиковая арматура может продаваться в бухтах, которые можно засунуть буквально в багажник легкового автомобиля. А, значит, возможна еще дополнительная экономия при доставке арматуры на объект.

5. Меньший вес.

Казалось бы вышеперечисленных преимуществ вполне достаточно, чтобы изготовители различных конструкций полностью перешли на полимерную арматуру. Однако этого не происходит. Дело в том, что у стеклопластиковой арматуры есть один маленький, но очень серьезный недостаток:

Модуль упругости стеклопластиковой арматуры в 4 раза меньше модуля упругости стальной арматуры.

Ну и что? — скажете вы. — Модуль упругости при расчетах на прочность никак не учитывается, а возможная ширина раскрытия трещин решающего значения не имеет.

Все это правильно. Вот только нельзя забывать и о других расчетах по второй группе предельных состояний, в частности, об определении прогиба.

Как именно определяется прогиб в зависимости от тех или иных факторов, как можно определить условный момент инерции арматуры в рассматриваемом сечении, в данном случае приниципиального значения не имеет. Кстати, пример подобного приближенного расчета можно посмотреть здесь.

Сейчас вожно понять другое: прогиб обратно пропорционален модулю упругости и моменту инерции, а значит при всех прочих равных условиях, прогиб будет тем больше, чем меньше модуль упругости.

Конечно же для железобетона, как композитного материала эта зависимость в целом не линейная, тем не менее для того, чтобы прогиб конструкции со стеклопластиковой арматурой был таким же, как и для конструкции со стальной арматурой, площадь сечения стеклопластиковой арматуры должна быть в 4 раза больше площади сечения стальной арматуры.

В итоге, если при расчетах на прочность площадь стеклопластиковой арматуры может быть в 2 раза меньше, то при расчетах на прогиб площадь стеклопластиковой арматуры может быть в 4 раза больше. А при таком раскладе все вышеперечисленные преимущества, кроме п.2, становятся уже не такими привлекательными.

Вот такая она — стеклопластиковая арматура.

На этом пока все.

Доступ к полной версии этой статьи и всех остальных статей на данном сайте стоит всего 30 рублей. После успешного завершения перевода откроется страница с благодарностью, адресом электронной почты и продолжением статьи. Если вы хотите задать вопрос по расчету конструкций, пожалуйста, воспользуйтесь этим адресом. Зараннее большое спасибо.)). Если страница не открылась, то скорее всего вы осуществили перевод с другого Яндекс-кошелька, но в любом случае волноваться не надо. Главное, при оформлении перевода точно указать свой e-mail и я обязательно с вами свяжусь. К тому же вы всегда можете добавить свой комментарий. Больше подробностей в статье «Записаться на прием к доктору»

Для терминалов номер Яндекс Кошелька 410012390761783

Номер карты Ymoney 4048 4150 0452 9638 SERGEI GUTOV

Для Украины — номер гривневой карты (Приватбанк) 5168 7422 4128 9630

Главный минус пластиковой арматуры — отсутствие термозащиты. противопожарные показатели конструкций с ней 0-ые. к сожалению

Примечание: Возможно ваш вопрос, особенно если он касается расчета конструкций, так и не появится в общем списке или останется без ответа, даже если вы задатите его 20 раз подряд. Почему, достаточно подробно объясняется в статье «Записаться на прием к доктору» (ссылка в шапке сайта).

IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2017

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ СТЕКЛОПЛАСТИКОВОЙ АРМАТУРЫ

  • Авторы
  • Файлы работы
  • Сертификаты

Стеклопластик представляет собой композиционный материал, в состав которого входит стекловолокно и связующее вещество. Стекловолокно является армирующим элементом, обеспечивающим необходимые прочностные характеристики, а связующее вещество – это наполнитель, равномерно распределяющий усилия между армирующими волокнами и обеспечивающий их защиту от воздействий окружающей среды [1].

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. Тем не менее, этот материал имеет и определенные недостатки, которые обычно не являются критическими, но учитывать их все же необходимо. Одним из таких недостатков является низкий модуль упругости [2].

С целью расширения области применения стеклопластиковой арматуры в строительстве

Целью данной работы является расширение области применения стеклопластиковой арматуры в строительстве. На первом этапе работы выполнено экспериментальное определение модуля упругости растяжению стеклопластиковой арматуры.

Для исследования были подготовлены образцы стеклопластиковой арматуры диаметром 10 мм и длиной 330 мм. Перед началом эксперимента был определён действительный диаметр образцов путем взвешивания их на гидравлических весах и затем вычислена площадь сечения арматуры по формуле (1).

где – масса образца, кг;

– плотность стеклопластика, 1900 ;

– длина образца, м.

Испытание образцов стеклопластиковой арматуры на осевое растяжение с целью определения модуля упругости производилось в соответствии с требованиями ГОСТ 31938-2012 [3]. Испытание производилось на разрывной машине Р-5 соответствующей требованиям ГОСТ 28840-90 [4]. В первом опыте для измерения деформаций использовался экстензометр модели EDP-5A-50 (рис.1) тезометрического типа производства TML Tokyo Sokki Kenkyujo Co. Ltd. В качестве регистрирующего устройства использовалась тензостанция Zet 017-T8 производства ЗАО «ЭТМС». Во втором для измерения деформаций использовался рычажный тензометр Гугенбергера (рис.2). По результатам испытаний оба прибора показали приблизительно одинаковый результат относительного удлинения образца, разница в показаниях составила 3,3%.

Рис.1. Измерение деформации с помощью экстензометра EDP-5A-50

Рис.2. Измерение деформации с помощью рычажного тензометра Гугенбергера

При проведении первого опыта экстензометр подключался к тензостанции Zet 017-T8 через мост Уитстона. Испытание проводились по четверть мостовой схеме. Схема моста Уитстона, используемая при проведении испытаний, приведена на рисунке 3.

Рис.3. Схема подключения тензорезистора с использованием моста Уитстона.

Модуль упругости Е стеклопластиковой арматуры определялся как отношение напряжений σ к соответствующей относительной деформации ε. Деформация замерялась при трехкратном нагружении-разгружении образца в диапазоне нагрузок в пределах начального линейного участка диаграммы. Удлинение образца l2, l1 измерялись при уровне 30% и 10% соответственно. Обработанные результаты занесены в таблицу 1.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: