Которая появилась на строительном рынке относительно недавно, имеет как достоинства, так и недостатки, о которых обязательно должен быть осведомлен потребитель. Несмотря на заверения производителей в том, что данная продукция является полноценной заменой металлической арматуры, не во всех ситуациях ее применение можно считать обоснованным.
Что собой представляет арматура из стеклопластика
Так называемая композитная арматура – это стержень из стеклопластика, вокруг которого намотана углепластиковая нить, служащая не только для усиления конструкции такого изделия, но и для обеспечения его надежного сцепления с бетонным раствором. У арматуры данного типа есть как плюсы, так и минусы, и к ее использованию следует подходить очень взвешенно.
Элементами для фиксации углепластиковых арматурных прутков между собой служат пластиковые хомуты. Удобно, что для соединения элементов такой арматуры не требуется использование сварки, что, несомненно, является большим плюсом.
Оценивая целесообразность использования стеклопластиковой арматуры, необходимо рассмотреть все плюсы и минусы ее применения в отдельных ситуациях. Такой подход позволит обеспечить высокую эффективность этого материала как средства укрепления строительных конструкций различного назначения.
Если не учитывать характеристики стеклопластиковой арматуры и не сопоставлять их с параметрами аналогичных изделий, изготовленных из металла, можно нанести серьезный вред будущей строительной конструкции или элементам отделки. Именно поэтому прежде чем приступать к выбору элементов для армирования конструкций из бетона, следует разобраться, в каких случаях применение тех или иных изделий является более целесообразным.
Основные преимущества
Среди преимуществ, которыми отличается углепластиковая арматура, стоит выделить следующие.
- Важным преимуществом стеклопластиковой арматуры является ее небольшой удельный вес, что дает возможность использовать ее для армирования легких конструкций из ячеистого бетона и некоторых других строительных материалов. Это позволяет значительно снизить вес конструкций, которые армируются с ее помощью. Между тем вес обычной бетонной конструкции при использовании стеклопластиковой арматуры снизится незначительно, так как сам строительный материал обладает внушительной массой.
- Низкая теплопроводность также относится к преимуществам стеклопластиковой арматуры. При использовании такой арматуры в бетонных конструкциях не образуется мостиков холода (чего нельзя сказать об армирующих элементах из металла), что значительно улучшает их теплоизоляционные параметры.
- Высокая гибкость стеклопластиковой арматуры позволяет отгружать ее заказчику в бухтах, а не нарезанной отдельными прутками. Благодаря компактной форме упаковки транспортировать такую арматуру значительно проще, для чего можно использовать багажник любого легкового автомобиля, а это серьезно сокращает расходы на доставку материала к месту выполнения строительных работ. Использование армирующих элементов, которые отгружаются не нарезанными прутками, а в бухтах, позволяет также снизить расходы материала за счет уменьшения количества нахлестов. Это положительным образом сказывается как на прочностных характеристиках будущей бетонной конструкции, так и на ее стоимости, что особенно важно при выполнении строительных работ.
- Достаточно спорным считается такое преимущество стеклопластиковой арматуры, как ее долговечность внутри бетонной конструкции. Арматура из металла, находясь в изолированном состоянии, также не подвергается негативному влиянию внешних факторов, что обеспечивает долговечность ее использования.
- Углепластиковая арматура – это диэлектрический материал, что является преимуществом изделий из данного материала. Проводящая электрический ток металлическая арматура больше подвержена коррозии, что негативным образом сказывается на ее долговечности.
- По сравнению с армирующими элементами из металла, стеклопластиковые изделия не подвержены воздействию химически активных сред. Такое преимущество стеклопластиковой арматуры особенно актуально в случаях возведения строений в зимнее время, когда в бетон добавляются различные солевые растворы, ускоряющие процесс застывания.
- Являясь диэлектриком, углепластиковая арматура не создает радиопомех внутри здания, в отличие от металлических прутков. Такое преимущество важно тогда, когда в бетонной конструкции имеется много армирующих элементов. В противном случае использование композитной арматуры не станет минусом, но будет не столь актуально.
Имеются у стеклопластиковой арматуры и недостатки, о которых также следует знать ее потенциальным потребителям.
Главные недостатки
Недостатки стеклопластиковой арматуры связаны со следующими ее характеристиками.
- К минусам стеклопластиковой арматуры относится, в частности, то, что она не выдерживает воздействия высоких температур. В то же время сложно представить ситуацию, когда арматурный каркас, находящийся внутри бетона, может быть нагрет до температуры 200 градусов.
- Достаточно высокая стоимость – это условный недостаток, если учитывать тот факт, что для армирования бетонных конструкций можно использовать стеклопластиковую арматуру меньшего диаметра в сравнении с изделиями из металла.
- Арматура из углепластика плохо гнется. Этот недостаток ограничивает ее использование при создании укрепляющих каркасов для бетонных конструкций. Между тем выполнить гнутые участки арматурного каркаса можно и из стальных элементов, а затем нарастить их при помощи стеклопластиковых прутков.
- Арматура, изготовленная из стеклопластика, плохо выдерживает нагрузки на излом, что очень критично для бетонных конструкций. Соответственно, их усиливающий каркас должен успешно выдерживать такие нагрузки, чем не может похвастаться арматура, выполненная из композитных материалов.
- В отличие от металлического арматурного каркаса, стеклопластиковые изделия обладают меньшей жесткостью. Из-за этого недостатка они плохо переносят вибрационные нагрузки, возникающие при их заливке с помощью автомобильного миксера. При использовании такой техники арматурный каркас подвергается значительным механическим нагрузкам, которые могут вызвать его поломку и нарушение пространственного положения его элементов, поэтому к жесткости подобных бетонных конструкций предъявляются достаточно высокие требования.
Рассматривая преимущества и недостатки стеклопластиковой арматуры, сложно сказать, насколько она лучше или хуже изготовленной из металла. В любом случае к выбору этого материала следует подходить очень обоснованно, используя его для решения тех задач, для которых он действительно предназначен.
Сферы применения стеклопластиковой арматуры
Арматура, изготовленная из композитных материалов, правила укладки которой несложно изучить по соответствующим видео, используется и в капитальном, и в частном строительстве. Поскольку капитальное строительство осуществляется силами квалифицированных специалистов, которые хорошо знакомы с нюансами и недостатками применения тех или иных строительных материалов, остановимся на особенностях использования такого материала при возведении частных малоэтажных строений.
- Арматура, изготовленная из композитных материалов, успешно используется для укрепления фундаментных конструкций следующих типов: ленточных, высота которых больше, чем глубина промерзания почвы, и плитных. Применение арматуры из углепластика для укрепления фундаментов целесообразно лишь в тех случаях, когда строение возводится на хорошем грунте, где бетонные основания не будут подвергаться нагрузкам на излом, которые стеклопластиковые элементы могут просто не выдержать.
- При помощи стеклопластиковой арматуры укрепляют стены, кладка которых выполняется из кирпича, газосиликатных и других блоков. Следует отметить, что в качестве связующего элемента стен композитная арматура очень популярна среди частных застройщиков, которые используют ее не только для укрепления кладки несущих конструкций, но и для обеспечения их связки с облицовочными перегородками.
- Этот материал активно используется и для связки элементов многослойных панелей. Структура последних включает в себя слой утеплителя и бетонные элементы, которые и связываются между собой при помощи стеклопластиковой арматуры.
- Благодаря тому, что арматура рассматриваемого типа лишена такого недостатка, как подверженность коррозии, ее часто используют для укрепления различных гидротехнических сооружений (к примеру, плотин и бассейнов).
- В тех случаях, когда необходимо эффективно увеличить жесткость клееных деревянных балок, их также укрепляют при помощи стеклопластиковой арматуры.
- Используется этот материал и в дорожном строительстве: с его помощью укрепляют слой асфальтового полотна, который подвергается повышенным нагрузкам в процессе своей эксплуатации.
Резюмируя все вышесказанное, следует отметить, что применять стеклопластиковую арматуру можно достаточно эффективно, если учитывать ее недостатки и связанные с ними ограничения, которые оговариваются производителем.
Способна ли арматура из стеклопластика заменить аналоги из металла
Несмотря на то, что арматура, изготовленная из композитных материалов, является достаточно новым материалом на строительном рынке, уже можно найти множество рекомендаций (и даже видео) по ее применению. Учитывая данные рекомендации, можно сделать вывод о том, что применять стеклопластиковую арматуру лучше всего для укрепления стен, возводимых из кирпича и строительных блоков, а также для связи несущих стен с межкомнатными перегородками.
Композитная арматура – вид строительных армированных стержней, изготовленных из стеклопластиковой основы. Производится в виде прутьев, имеет разную длину, сечение. Возможно хранение в свернутом, нарезанном виде. Используются в строительстве сравнительно недавно, примерно с середины прошлого столетия.
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.
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.
Преимущества
Список плюсов стеклопластиковой арматуры:
- Небольшая масса изделия. Позволяет на небольшой процент снизить общую массу фундамента. Монтаж проводить легче.
- Низкая теплопроводность. Преимущество повышает прочность общей фундаментной конструкции. При морозах, жаре металлическое изделие подвергается колебаниям, постепенно разрушается бетон.
- Неплохая гибкость изделия. Можно хранить арматуру в бухтах по 150 метров, при транспортировке экономит много места. В случае перевозки металлической арматуры, необходимо нанимать грузовую машину, для стеклопластикового материала достаточно багажника легкового автомобиля. Нарезка материала сокращает количество отходов.
- Долгий срок службы. Вопрос считается спорным. Изделие из стекловолокна поступило на рынок строительных материалов недавно.
- Арматура из стеклопластика не подвержена влиянию коррозии.
- Хорошо переносит воздействие химических препаратов. Зимой для затвердевания бетона добавляется соль.
- Арматура из стеклопластика — диэлектрик, не создает помехи для радиоволн.
Минусы
Неудовлетворительные показатели:
- Не переносит высокую температуру. Стержни, находящиеся внутри бетонного основания, вряд ли смогут быть подвержены нагреву выше 200 о С.
- Высокая цена. Использование изделия из стекловолокна меньшего диаметра поможет снизить расходы.
- Углепластик плохо поддается изгибу. Невозможно использовать для каркасов укрепляющего характера. Если необходимо выполнить гнутые элементы конструкции, можно воспользоваться металлическими аналогами на этих участках.
- Стеклопластик отрицательно относятся к нагрузкам «на излом». Нехорошо для бетонных сооружений. Фундаменты, выполненные с армированием стеклопластиковыми прутьями, не могут переносить больших нагрузок, рекомендуются для одноэтажного строительства.
- Небольшая жесткость материала. Арматура плохо относится к вибрационным нагрузкам. Не рекомендуется применение автомобильного миксера при заливочных работах. Нагрузка увеличивается в несколько раз.
Рассмотрев все отрицательные, положительные стороны арматурных прутьев из стеклопластика, нет однозначного ответа, какой материал лучше — металл или стекловолокно. Каждый вид арматурных стержней имеет преимущественные сферы применения.
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.
Возможен ли вариант полной замены стеклопластика на стальные аналоги
Армирующие стержни – новый, малоизученный материал на строительном рынке. Пользователи, успевшие поработать с сырьем, способны дать рекомендации по применению.
Лучше использовать композитную арматуру для усиления конструкции кирпичных, блочных стен. Для связки межкомнатной стены с перегородкой (например, при возведении стены из гипсовых плит).
Превосходство стеклопластиковой арматуры перед стальной — устойчивость к коррозийному разрушению. Низкая теплоемкость (при нахождении в бетонной конструкции, не создает холодных мостиков, в отличие от металлических стержней).
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/м 3 .
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/м 3 .
Особенности монтажа СПА
Можно приступать к строительству частного дома своими руками. Нужно знать правила монтажа стеклопластиковой арматуры. Давайте разберем один из способов обвязки.
Горизонтальный способ армирования бетонной конструкции
Первоначально, нужно подготовить поверхность. Когда площадка будет готова, можно приступать к установке опалубки, если необходимо. Например, заливка плитного фундамента не всегда требует монтажа каркаса для заливки.
Приступаем к укладке армированных прутьев. Начинать нужно с продольного слоя. Возьмите стержни диаметром 8 мм, уложите вдоль конструкции. Сверху — поперечные прутки диаметром 6 мм, обвяжите.
Фиксировать нужно хомутами, вязальной проволокой.
В случае использования вязальной проволоки, пользуются вспомогательными инструментами, типа крючка. Инструмент продается в строительных магазинах, можно изготовить самостоятельно.
Если работы много, лучше воспользоваться вязальным пистолетом. Прибор можно приобрести в строительном магазине, по цене дороговат.
Вариант – дрель с самодельным крючком.
Небольшое заключение
Нет полной уверенности, как поведет себя стеклопластиковый материал по истечении времени. Появился на рынке совсем недавно.
Мастера, занимающиеся строительством долго, рекомендуют использовать материал для строительства небольших строений, не оказывающих большой нагрузки на фундамент. Для мест, где требуется надежность, устойчивость подойдет стальная арматура.
Отправим материал вам на e-mail
Появление новых технологий в различных отраслях промышленности не обошло стороной и строительную отрасль. Появились новые материалы, которые позволили сократить сроки выполнения строительно-монтажных работ и снизить вес собираемых конструкций, улучшить теплотехнические характеристики сооружаемых объектов и их эксплуатационные характеристики. Одним из таких материалов, появившемся на строительном рынке нашей страны в последние годы, стала стеклопластиковая арматура, о которой и пойдёт речь в настоящей статье редакции сайт.
Внешний вид арматуры из композитных материалов
Структура, типоразмеры и эксплуатационные характеристики композитной стеклопластиковой арматуры
Строительный материал, изготовленный из стеклопластиковых волокон, пропитанных полимерным связующим составом, сформированный в виде стержней с рёбрами заданной величины и отвержденный в процессе производства, называется стеклопластиковой арматурой (СПА или АСП).
По своей структуре СПА представляет собой пруток, состоящий из двух частей, как то:
- внутренний стержень – обеспечивает прочностные характеристики изделия и изготавливается из стеклопластиковых волокон, размещаемых параллельно по отношению друг к другу или в виде косички, залитых полимерной смолой;
- наружный слой – изготавливается из волокон композитного материала, навиваемых на внутренний стержень или в виде абразива мелкой фракции, наносимого методом напыления.
Кроме того, что СПА различается по типу наружного слоя, она классифицируется по типоразмерам соответствующим образом:
- по диаметру – от 4,0 до 18,0 мм;
- по длине – до 12 м (при реализации в виде прутков).
К сведению! Стеклопластиковая арматура диаметром до 10,0 мм включительно может реализовываться в виде прутка или в бухтах. В случае реализации в виде бухты её длина зависит от оборудования, на котором она изготавливается. Арматура диаметром более 10,0 мм реализуется только в виде прутков.
Основными эксплуатационными характеристиками для данного материала являются следующие показатели:
- Диаметр – определяет пределы прочности изделия на изгиб и растяжение.
- Вес – характеризуется по массе одного погонного метра изделия.
- Шаг навивки – для СПА с рельефным покрытием.
Сферы применения и разновидности стеклопластиковой арматуры
В настоящее время СПА реализуется не только в виде прутков и в бухтах, а также предлагается в виде армирующих сеток и арматурных каркасов различной формы и габаритных размеров.
Благодаря разнообразию предложений и успешному опыту использования, данный материал используется при выполнении различных строительных и монтажных работ, а также для изготовления разнообразных конструкций.
Основными сферами использования стеклопластиковой арматуры являются:
К сведению! СПА нашла своё применение и на дачных участках: её успешно используют при изготовлении парников и теплиц в качестве дуг, на которые настилается укрывной материал, а также в качестве ограждений и поддерживающих конструкций для плодовых и овощных культур.Задать вопрос
«Изготовление стеклопластиковой арматуры регламентировано Межгосударственным стандартом ГОСТ 31938-2012 «Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций. Общие технические условия»».
Плюсы и минусы композитной стеклопластиковой арматуры
Причиной того, что после появления на рынке СПА стала достаточно востребована, стали положительные качества этого материала, к которым относятся:
- малый вес;
- устойчивость к окислению и прочим видам коррозии;
- низкая теплопроводность;
- длительные сроки эксплуатации;
- является диэлектриком (не проводит электрический ток);
- возможность применения без использования сварочного оборудования.
Недостатки также присутствуют, но их значительно меньше, это:
- относительно низкая термическая устойчивость;
- низкие показатели по упругости.
Статья по теме:
Вязка арматуры под ленточный фундамент является надежным способом создания жесткого металлического каркаса железобетонной конструкции. О том, как правильно и без лишних затрат выполнить эти работы мы расскажем в этом подробном материале.
На что обратить внимание при выборе
Когда выбор пал на использование стеклопластиковой арматуры при выполнении строительно-монтажных работ, то при её покупке следует обратить внимание на такие показатели как:
- Диаметр – должен соответствовать заявленным значениям.
- Цвет арматуры должен быть однородным и с оттенками не темнее, чем в заявленных характеристиках.
- Качество намотки наружного слоя.
- Продукция должна иметь соответствующие сертификаты качества и протокола выполненных испытаний.
Важно! Наличие цвета СПА более тёмных оттенков, чем заявлены производителем, говорит о том, что в процессе производства был нарушен температурный режим изготовления. Арматура подобного окраса является горелой и её технические характеристики не могут соответствовать заявленным.
При выборе СПА лучше всего изначально узнать репутацию компании производителя данного материала, для чего следует ознакомиться с отзывами в сети интернет и в прочих источниках информации.
Точка зрения эксперта
Дмитрий Холодок
Технический директор ремонтно-строительной компании "ИЛАССТРОЙ"
Задать вопрос«При намотке наружного слоя арматуры не должно быть допущено пережатие внутреннего стержня изделия, т.к. в противном случае нарушаются прочностные характеристики СПА».
Статья по теме:
В статье мы рассмотрим плюсы и минусы данного фундамента, нюансы его правильной заливки, а также какую марку бетона лучше всего выбрать, чтобы получить качественную конструкцию.
Какая арматура лучше: металлическая или стеклопластиковая
Какую арматуру выбрать – металлическую или стеклопластиковую – решается на стадии разработки проектной документации, или индивидуально, основываясь на сравнении основных технических характеристик, приведенных в нижеследующей таблице:
| Характеристика | Металл | Стеклопластик |
|---|---|---|
| Предел прочности, МПа | 390 | 1300 |
| Коэффициент теплопроводности, Вт/м²×К | 46 | 0,35 |
| Плотность, кг/м³ | 7850 | 1900 |
| Упругость | + | + |
| Пластичность | + | - |
| Стойкость к коррозии | - | + |
| Диэлектрические свойства | - | + |
Ведущие производители
Производством композитной стеклопластиковой арматуры занимаются во многих регионах нашей страны. Особенно это относится к районам с развитой промышленной инфраструктурой, как то:
- г. Москва и Московская область - «Московский Завод Композитных Материалов», ООО «НПЦ «СПЕЦПОЛИМЕР», ООО НПК «АРМАСТЕК» и прочие;
- г. Санкт-Петербург и Ленинградская область - «Лидер-Композит» и прочие;
- г. Ярославль - «Ярославский Завод Композитов»;
- г. Екатеринбург и Свердловская область - «Уралтеплострой», ООО «УЗКТ», ООО «Элпромтех», ООО НПФ «УралСпецАрматура»;
- г. Саратов - ООО «Поволжская арматура» (Polarm).
К сведению! Во многих городах производством СПА занимаются малые предприятия, работающие на местном уровне, поэтому при необходимости найти подобное производство в своем регионе необходимо изучить рынок строительных материалов.
Обзор цен и отзывы пользователей о композитной стеклопластиковой арматуре
Стоимость СПА зависит от её технических характеристик, места приобретения и компании её реализующей.
По состоянию на III квартал 2018 года средняя стоимость стеклопластиковой арматуры, при продаже её через дилеров компаний производителей, составляет:
| Производитель | Марка | Диаметр, мм | Тип наружного слоя | |
|---|---|---|---|---|
| ПК «Композит» | АСК | 8,0 | с навивкой | 11,9 |
| 10,0 | 17,9 | |||
| 12,0 | 26,9 | |||
| АСП | 8,0 | с песчаным покрытием | 13,9 | |
| 10,0 | 23,9 | |||
| 12,0 | 38,9 |
Стеклопластиковая арматура ПК «Композит»
| Производитель | Марка | Диаметр, мм | Тип наружного слоя | Стоимость (по состоянию на сентябрь, руб./п. метр |
|---|---|---|---|---|
| «АрматСоюз» | СПА | 4,0 | с навивкой | 6,9 |
| 6,0 | 7,9 | |||
| 8,0 | 11,5 | |||
| 10,0 | 17,5 | |||
| 12,0 | 26,9 | |||
| 14,0 | 42,9 | |||
| 16,0 | 60,9 | |||
| 18,0 | 94,9 |
Стеклопластиковая арматура «АрматСоюз»
| Производитель | Марка | Диаметр, мм | Тип наружного слоя | Стоимость (по состоянию на сентябрь, руб./п. метр |
|---|---|---|---|---|
| «Армпласт» | АСК | 4,0 | с навивкой | 5,5 |
| 6,0 | 7,9 | |||
| 8,0 | 11,5 | |||
| 10,0 | 17,9 | |||
| 12,0 | 26,9 | |||
| 14,0 | 42,74 | |||
| 16,0 | 60,52 | |||
| 18,0 | 94,32 | |||
| 20,0 | 117,6 | |||
| 22,0 | 138,99 | |||
| 25,0 | 180,17 | |||
| 28,0 | 223,10 | |||
| 32,0 | 292,74 | |||
| 36,0 | 312,80 |
Стеклопластиковая арматура «Армпласт»
По фактам использования СПА индивидуальные застройщики и профессиональные строители оставляют в сети интернет свои отзывы. Вот некоторые из них:
Видео: отзыв об использовании при заливке фундамента
Отзыв о заливке плиточного фундамента:
Стеклопластиковое или композитное армирование является альтернативой стальным изделиям и используется для укрепления бетона в случаях, когда к их физическим и химическим свойствам предъявляются особые требования. Стеклопластик не портится от влаги, его масса в 9 раз меньше массы стали той же прочности. Показатели теплопроводности позволяют снизить потери тепла, а температурный диапазон составляет от -70 до 120 градусов. Этот материал используют для армирования бетонных емкостей на химических предприятиях, опор мостов и фундаментов. Он подходит для связки многослойных кладок стен и укрепления полов и стяжек. Стеклопластик применяют в дорожном строительстве при сооружении насыпей и покрытий.
Технология изготовления
Основными составляющими стеклопластиковых стержней являются стекловолокно и эпоксидная смола. Сначала нити пропитываются клеящим веществом, а затем проходят процесс полимеризации. Для этого их протягивают через фильеры нужного диаметра. На заключительном этапе на гладкую поверхность наносят рельеф с помощью прокатки между вальцами, которые имеют соответствующее рифление. Таким образом, получают стержни светло-желтого цвета, обладающие оптимальным сцеплением с бетоном. Продукция имеет диаметр от 4 мм до 2 см. Помимо стекловолокна в производстве используют базальтовые, углеродные и арамидные волокна. В этом случае изделия отличаются по цвету и могут иметь продольное оребрение. Для получения конструкций из арматуры стеклопластик связывают с помощью пластиковых элементов.
Преимущества и недостатки стеклопластиковой продукции
Стеклопластиковая продукция отличается повышенной прочностью на разрыв и по этому показателю превосходит стальную арматуру в три раза. Плотность стеклопластика значительно меньше, чем у металла, соответственно вес также намного легче, что позволяет облегчить бетонную конструкцию. Существенным преимуществом является и то, что пластик не поддается ржавлению, даже если контактирует с водой, в том числе, и с морской водой. Материал не реагирует на воздействие щелочей, кислот и других активных химических веществ. Он не разрушается на морозе и может перенести неограниченное количество циклов замерзания/оттаивания. Стеклопластики имеют низкую теплопроводность, что способствует улучшению этой характеристики у бетонных изделий с композитным армированием. Помимо этого композиты и бетон имеют примерно одинаковый коэффициент теплового расширения, поэтому такие конструкции не подвержены растрескиванию. Арматура является диэлектриком и не создает помех радиоволнам. Она может производиться любой мерной длины. Благодаря особенным свойствам эпоксидной смолы длинномерные изделия могут сматываться в бухты, а после восстанавливать первоначальное прямое состояние, сохраняя при этом целостность и все свои прочностные характеристики.
Стеклопластик значительно уступает стали в упругости, то есть довольно легко изгибается. По этой причине использование ее в перекрытиях должно сопровождаться тщательными расчетами. Материал является пожаробезопасным, но при температуре около 600 градусов размягчается и теряет свои механические свойства. На опасных производствах необходимо обеспечивать теплозащиту конструкций с таким армированием. Прочность соединений композитов при создании решетки оставляет желать лучшего. Как вариант, на концы стеклопластика крепят стальные стержни и сваривают их. При изготовлении конструкций особой формы приходится заказывать арматуру с определенным изгибом, так как придать ей необходимый вид на месте не получится.
Стеклопластиковая арматура, появившаяся на отечественном рынке относительно недавно, стала достойной альтернативой традиционным пруткам, изготовленным из металла. Стеклоарматура, как еще называют данный материал, обладает многими уникальными характеристиками, которые выгодно выделяют ее среди других изделий подобного назначения. Между тем подходить к выбору следует очень взвешенно.
Что собой представляет арматура из стеклопластика
Стеклопластиковая арматура, если разбираться в ее конструктивных особенностях, представляет собой неметаллический стержень, на поверхность которого нанесена навивка из стекловолокна. Диаметр спиралевидного профиля арматуры, изготовленной из композитных материалов, может варьироваться в интервале 4–18 мм. Если диаметр прутка такой арматуры не превышает 10 мм, то она отпускается заказчику в бухтах, если превышает – то прутками, длина которых может доходить до 12 метров.
Для изготовления композитной арматуры могут быть использованы различные типы армирующих наполнителей, в зависимости от этого она подразделяется на несколько категорий:
- АСК – изделия, изготовленные на основе стеклопластика;
- АУК – углекомпозитные армирующие изделия;
- АКК – арматура, выполненная из комбинированных композитных материалов.
На отечественном рынке наибольшее распространение получила стеклопластиковая арматура.
Особенности структуры
Стеклопластиковая арматура – это не просто пруток из композитного материала. Она состоит из двух основных частей.
- Внутренний стержень представляет собой параллельно расположенные волокна стеклопластика, соединенные между собой при помощи полимерной смолы. Отдельные производители выпускают арматуру, волокна внутреннего ствола которой не параллельны друг другу, а завиты в косичку. Следует отметить, что именно внутренний стержень арматуры из стеклопластика формирует ее прочностные характеристики.
- Внешний слой арматурного прутка, изготовленного из стеклопластика, может быть выполнен в виде двунаправленной навивки из волокон композитного материала либо в виде напыления мелкофракционного абразивного порошка.
Конструктивное исполнение арматурных прутков из стеклопластика, которое во многом определяет их технические и прочностные характеристики, зависит от фантазии производителей и применяемых ими технологий изготовления данного материала.
Основные свойства
Стеклопластиковая арматура, согласно результатам многочисленных исследований, проведенных компетентными организациями, обладает рядом характеристик, выгодно отличающих ее от других материалов подобного назначения.
- Арматурные прутки из стеклопластика обладают небольшой массой, которая меньше веса аналогичных изделий из металла в 9 раз.
- Стеклопластиковая арматура, в отличие от изделий из металла, очень устойчива к коррозии, отлично противостоит воздействию кислой, щелочной и соленой сред. Если сравнивать коррозионную устойчивость такой арматуры с аналогичными свойствами изделий из стали, то она выше в 10 раз.
- Свойство проводить тепло у стеклопластиковой арматуры значительно ниже, чем у изделий из металла, что минимизирует риск возникновения мостиков холода при ее использовании.
- За счет того, что арматура из стеклопластика транспортируется значительно проще, а срок ее эксплуатации значительно дольше, чем у металлической, ее применение более выгодно в финансовом плане.
- Стеклопластиковая арматура – это диэлектрический материал, который не проводит электрический ток, обладает абсолютной прозрачностью для электромагнитных волн.
- Использовать такой материал для создания армирующих конструкций значительно проще, чем металлические прутки, для этого нет необходимости в применении сварочного оборудования и технических устройств для резки металла.
Благодаря своим бесспорным достоинствам стеклопластиковая арматура, появившись относительно недавно на отечественном рынке, уже успела завоевать высокую популярность как у крупных строительных организаций, так и у частных застройщиков. Между тем обладает такая арматура и рядом недостатков, к наиболее значимым из которых следует отнести:
- достаточно низкий модуль упругости;
- не слишком высокую термическую устойчивость.
Низкий модуль упругости стеклопластиковой арматуры является плюсом при изготовлении каркасов для укрепления фундамента, но большим минусом в том случае, если она используется для армирования плит перекрытия. При необходимости обращения в таких случаях именно к этой арматуре предварительно необходимо провести тщательные расчеты.
Невысокая термическая устойчивость стеклопластиковой арматуры является более серьезным недостатком, ограничивающим ее применение. Несмотря на то, что такая арматура относится к категории самозатухающих материалов и не способна служить источником распространения огня при ее применении в бетонных конструкциях, при высоких температурах она утрачивает свои прочностные характеристики. По этой причине использоваться такая арматура может только для укрепления тех конструкций, которые не подвергаются воздействию высоких температур в процессе эксплуатации.
Еще одним значимым недостатком арматуры, изготовленной из стеклопластика, следует отнести то, что со временем она утрачивает свои прочностные характеристики. Этот процесс значительно ускоряется, если она подвергается воздействию щелочных сред. Между тем такого недостатка можно избежать, если применять стеклопластиковую арматуру, изготовленную с добавлением редкоземельных металлов.
Как и из чего производят стеклопластиковую арматуру
Многим стеклопластиковая арматура знакома не только по фото в интернете, но и на практике применения в строительстве, однако мало кто знает, как она производится. Технологический процесс производства арматурных прутков из стеклопластика, за которым очень интересно наблюдать по видео, легко поддается автоматизации и может быть реализован на базе как крупных, так и небольших производственных предприятий.
Для изготовления такого строительного материала прежде всего необходимо подготовить сырье, в качестве которого используется алюмоборсиликатное стекло. Чтобы придать исходному сырью требуемую степень тягучести, его расплавляют в специальных печах и уже из полученной массы вытягивают нити, толщина которых составляет 10–20 микрон. Толщина полученных нитей настолько невелика, что, если снять их на фото или видео, то без увеличения полученной картинки их не разглядеть. На стеклонити при помощи специального устройства наносится маслосодержащий состав. Затем из них формируются пучки, которые получили название стеклоровинга. Именно такие пучки, собранные из множества тонких нитей, являются основой стеклопластиковой арматуры и во многом формируют ее технические и прочностные характеристики.
После того как нити из стеклопластика подготовлены, они подаются на производственную линию, где их и превращают в арматурные прутки различного диаметра и разной длины. Дальнейший технологический процесс, познакомиться с которым можно по многочисленным видео в интернете, выглядит следующим образом.
- Через специальное оборудование (шпулярник) нити подаются на натяжное устройство, которое одновременно выполняет две задачи: выравнивает напряжение, имеющееся в стеклонитях, располагает их в определенной последовательности и формирует будущий арматурный стержень.
- Пучки нитей, на поверхность которых предварительно был нанесен маслосодержащий состав, обдаются горячим воздухом, что необходимо не только для их просушки, но и для незначительного нагревания.
- Прогретые до требуемой температуры пучки нитей опускаются в специальные ванны, где пропитываются связующим веществом, также нагретым до определенной температуры.
- Потом пучки нитей пропускаются через механизм, при помощи которого выполняется окончательное формирование арматурного стержня требуемого диаметра.
- Если изготавливается арматура не с гладким, а с рельефным профилем, то сразу после выхода из калибровочного механизма осуществляется навивка пучков из стеклонитей на основной стержень.
- Чтобы ускорить процесс полимеризации связующих смол, готовый арматурный пруток подается в туннельную печь, перед входом в которую на прутки, изготавливаемые без навивки, наносится слой мелкофракционного песка.
- После выхода из печи, когда стеклопластиковая арматура практически готова, стержни охлаждают при помощи проточной воды и подают на резку либо на механизм их сматывания в бухты.
Таким образом, технологический процесс изготовления стеклопластиковой арматуры не такой сложный, о чем можно судить даже по фото или видео его отдельных этапов. Между тем такой процесс требует использования специального оборудования и строгого соблюдения всех режимов.
На видео ниже можно более наглядно ознакомиться с процессом производства композитной стеклоарматуры на примере работы производственной линии ТЛКА-2.
Параметры – вес, диаметр, шаг навивки
Арматура, для изготовления которой используется стекловолокно, характеризуется рядом параметров, определяющих область ее применения. К наиболее значимым относятся:
- вес одного погонного метра арматурного прутка;
- для изделий с рельефным профилем – шаг навивки пучков стекловолокна на их поверхности;
- диаметр арматурного стержня.
На сегодняшний день арматура с рельефным профилем выпускается преимущественно с шагом навивки, равным 15 мм.
Наружный диаметр арматурного прутка характеризуется номером, который присваивается изделию в соответствии с Техническими условиями производства подобной продукции. В соответствии с ТУ, арматурные прутки из стекловолокна сегодня выпускаются под следующими номерами: 4; 5; 5,5; 6; 7; 8; 10; 12; 14; 16; 18. Вес погонного метра арматурных прутков из стекловолокна, представленных на современном рынке, варьируется в пределах 0,02–0,42 кг.
Виды стеклопластиковой арматуры и сферы ее применения
Арматура, для производства которой используется стекловолокно, имеет множество разновидностей, различающихся между собой не только по диаметру и форме профиля (гладкая и с рифлением), но и по области использования. Так, специалисты выделяют стеклопластиковую арматуру:
- рабочую;
- монтажную;
- распределительную;
- специально предназначенную для армирования бетонных конструкций.
В зависимости от решаемых задач такая арматура может использоваться в виде:
- штучных прутков;
- элементов армирующих сеток;
- арматурных каркасов различной конструкции и габаритов.
Несмотря на то, что арматура, изготовленная из стеклопластика, появилась на отечественном рынке недавно, предприятия, строительные компании и частные лица уже достаточно активно используют ее для решения различных задач. Так, набирает популярность применение стеклопластиковой арматуры в строительстве. С ее помощью армируют фундаменты и другие конструкции из бетона (дренажные колодцы, стены и др.), ее применяют для укрепления кладки, выполняемой из кирпича и блочных материалов. Технические характеристики стеклопластиковой арматуры позволяют успешно использовать ее в дорожном строительстве: для армирования дорожного полотна, укрепления насыпей и слабых оснований, создания монолитных бетонных оснований.
Частные лица, самостоятельно занимающиеся строительством у себя на приусадебном участке или на даче, также успели оценить достоинства данного материала. Интересен опыт применения стеклопластиковой арматуры на дачах и в огородах частных домов в качестве дуг для возведения парников. В интернете можно найти множество фото таких аккуратных и надежных конструкций, которые не подвержены коррозии, легко ставятся и так же легко демонтируются.
Большим преимуществом использования такого материала (особенно для частных лиц) является простота его транспортировки. Смотанную в компактную бухту стеклопластиковую арматуру можно увезти даже на легковом автомобиле, чего нельзя сказать об изделиях из металла.
Что лучше – стеклопластик или сталь?
Чтобы ответить на вопрос, какую арматуру лучше использовать – стальную или стеклопластиковую, – следует сравнить основные параметры этих материалов.
- Если арматурные прутки из стали обладают и упругостью, и пластичностью, то стеклопластиковые изделия – только упругостью.
- По пределу прочности стеклопластиковые изделия значительно превосходят металлические: 1300 и 390 МПа соответственно.
- Более предпочтительным является стекловолокно и по коэффициенту теплопроводности: 0,35 Вт/м*С0 – против 46 у стали.
- Плотность арматурных прутков из стали составляет 7850 кг/м3, из стекловолокна – 1900 кг/м3.
- Изделия из стекловолокна, в отличие от арматурных прутков из стали, обладают исключительной коррозионной устойчивостью.
- Стекловолокно – это диэлектрический материал, поэтому изделия из него не проводят электрический ток, отличаются абсолютной прозрачностью для электромагнитных волн, что особенно важно при строительстве сооружений определенного назначения (лаборатории, исследовательские центры и др.).
Между тем изделия из стекловолокна недостаточно хорошо работают на изгиб, что ограничивает их применение для армирования плит перекрытия и других сильно нагруженных бетонных конструкций. Экономическая целесообразность использования арматурных прутков, изготовленных из композитных материалов, заключается еще и в том, что их можно приобрести ровно такое количество, которое вам необходимо, что делает их применение практически безотходным.
Резюмируем все вышесказанное. Даже учитывая все уникальные характеристики композитной арматуры, применять ее следует очень обдуманно и только в тех сферах, где данный материал проявляет себя лучше всего. Нежелательно использовать такую арматуру для укрепления бетонных конструкций, которые в процессе эксплуатации будут испытывать очень серьезные нагрузки, способные стать причиной ее разрушения. Во всех же остальных случаях применение арматуры из стекловолокна и других композитных материалов подтвердило свою эффективность.