Композитная арматура для бетонных конструкций

Композитная арматура (на английском языке fibre-reinforced plastic rebar, FRP rebar) - неметаллические стержни из стеклянных, базальтовых, углеродных или арамидных волокон, пропитанных термореактивным или термопластичным полимерным связующим и отверждённых. Арматуру, изготовленную из стеклянных волокон, принято называть стеклопластиковой (АСК), из базальтовых волокон – базальтопластиковой (АБК), из углеродных волокон – углепластиковой (АУК), из линейных волокнообразующих полиамидов – арамидокомпозитной (ААК), из двух или нескольких сырьевых материалов – комбинированной композитной (АКК). Для сцепления с бетоном на поверхности композитной арматуры, в процессе производства, формируются специальные рёбра, в том числе намоткой волокон, или нанесением покрытия из песка на силовой стержень.

Фотография с сайта tricolor.com.ua.

Фотография с сайта masterovoi.ru.

Требования к композитной арматуре определены в ГОСТ 31938-2012 «Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций. Общие технические условия.».

Таблица основных характеристик композитной арматуры:

Фотография с сайта regionvtormet.ru.

Композитная арматура пока не может выступать в качестве полноценной замены стальной. Однако существуют области применения, в которых использование композитной арматуры является более рациональным, благодаря комплексу преимуществ, среди которых:

Композитная арматура пока не может выступать в качестве полноценной замены стальной. Однако существуют области применения, в которых использование композитной арматуры является более рациональным, благодаря комплексу преимуществ, среди которых:

— Химическая пассивность. Благодаря этому свойству, полимерную продукцию можно использовать в условиях воздействия морской воды, щелочных и кислых сред, дорожных химических реагентов.

— Стойкость к воздействию агрессивных сред. Наиболее важным преимуществом композитной арматуры является биологическая и химическая стойкость. Эта арматура нейтральна к воздействию микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности.

-— Скорость резки в размер в условиях строительной площадки значительно выше, по сравнению с резкой стальных стержней.

— Низкая теплопроводность. Полимерная арматура повышает теплоизоляционные характеристики конструкции, благодаря отсутствию мостиков холода.

— Небольшая масса. Облегчает транспортировку продукции, складирование, осуществление монтажных работ. Композитную арматуру диаметрами до 10 мм можно перевозить в бухтах.

— Прочность. Прочность на растяжение у композитной арматуры гораздо выше, чем у стальной. При одинаковых диаметрах прутов композитная арматура выдерживает продольные нагрузки в 3-4 большие, чем стальная арматура.

— Отсутствие проводимости тока (диэлектричность), магнитоинертность и радиопрозрачность. Это качество обеспечивает востребованность полимерной продукции при строительстве лабораторий и других объектов, для которых важен фактор экранирования электромагнитных волн. В конструкциях, в которых используется полимерная арматура, отсутствуют блуждающие токи.

— Отсутствие, фактическое, ограничений по длине. Благодаря своей упругости пластиковая арматура может быть скручена в бухты по 50, 100 и более метров. В то время как максимальный размер стальной арматуры обычно ограничивается 12 метрами.

Характеристики, ограничивающие области применения композитной арматуры:

— Невозможность гибки стержней под малым углом на месте монтажа. Если есть такая необходимость, то изготовление гнутых изделий заказывают на производственных участках.

— Низкий модуль упругости, ограничивающий применение в вертикальных армирующих конструкциях.

— Плохая работа на изгиб. У композитной арматуры модуль гибкости в три-четыре раза меньше, чем у стальной, что может приводить к деформации бетонных конструкций и образованию трещин. К тому же, из-за высокой упругости она не предназначена для изготовления гнутых конструкции (к примеру, углов фундамента).

— Исключена возможность сварки каркасов. Плоские и объемные конструкции из полимерных стержней сооружают только связыванием и с помощью пластиковых клипс.

— Малая устойчивость к высоким температурам. При температуре более + 100-120 ºС композитная арматура начинает плавиться и/или теряет все свои свойства. Поэтому использовать такие изделия в конструкциях, которые подвергаются нагреву, или на объектах с высокой пожарной опасностью не рекомендуется.

— Повышение хрупкости при отрицательных температурах.

— Малый диапазон размеров. В связи с ограниченностью применения композитная арматура выпускается с меньшим разнообразием диаметров, нежели стальная арматура. Диапазон выпускаемых сечений ограничивается размерами от 4 до 40 миллиметров.

— Старение. Как и все полимеры, композитная арматура с течением времени теряет характеристики. Хотя производители заявляют, что ее эксплуатационный период – не менее 80 лет (некоторые производители говорят о 150 годах).

— Отсутствие достаточной документации и нормативной базы. Хоть и для композитной существуют ГОСТ, который упомянут выше, но в большинстве Строительных правил (Актуализированных редакций СНиПов) расчеты для композитной арматуры либо представлены мало, либо вообще отсутствуют.

Наиболее эффективно использование композитной арматуры в областях, в которых использование металлической нежелательно или невозможно.

Композитную арматуру используют, в первую очередь:

• для устройства фундаментов строений, эксплуатируемых в агрессивных средах;
  
  
• для укрепления оснований или несущих стен;
  
  
• для усиления дорожного полотна, насыпей;
  
  
• для укрепления грунтов в шахтах;
  
  
• для устройства опалубки для крупногабаритных резервуаров;
  
  
• для усиления стяжек пола;
  
  
• для укрепления береговой линии;
  
  
• для изготовления гибких связей между конструктивными элементами зданий, например между наружной стеной и отделочным фасадным материалом;
  
  
• для усиления слоистой кладки кирпичных зданий;
  
  
• в качестве дюбелей для крепления наружной теплоизоляции стен зданий;
  
  
• в качестве гибких связей трехслойных каменных стен зданий и сооружений гражданского и промышленного и сельскохозяйственного строительства, включающих несущий слой, облицованный слой и слой жесткого утеплителя;
  
  
• для усиления конструкций морских и припортовых сооружений;
  
  
• для усиления элементов канализации, мелиорации и водоотведения (в том числе фасонных изделий для коллекторов, трубопроводных и трассопроводных - теплоцентрали и кабельные каналы, коммунальных систем);
  
  
• для усиления элементов ифраструктуры химических производств;
  
  
• для усиления изделий из бетонов для электропроводных систем (осветительные опоры, опоры ЛЭП, изолирующие траверсы ЛЭП).
  
  

В статье использована информация с сайта regionvtormet.ru.