Арматура аск и асп разница
Сравнительные характеристики
Неметаллическая арматура выпускается в виде стержневой со спиральной рельефностью любой строительной длины из стеклянных волокон, пропитанных химически стойким полимером. Арматура, изготовленная из стеклянных волокон, называется стеклопластиковой АСП.
По результатам исследований долговечность строительных конструкций с использованием арматуры составляет не менее 100 лет.
Такая долговечность обусловлена высокой химической стойкостью арматуры ко всем известным агрессивным средам - газовая среда повышенных концентраций, хлористые соли, противогололедные реагенты, морская вода и т. д.
Сравнительные характеристики металлической и композитной арматуры
Таблица 1.
Металлическая арматура класса А-III (А400С)
стеклоровинг, связанный полимером на основе эпоксидной смолы
2. Предел прочности при растяжении, МПа
3. Относительное удлинение, %
4. Плотность, т/куб.м
5. Коррозийная стойкость
8. Выпускаемые профили, диам. мм
по заявке покупателя
не токсична, по степени воздействия на организм человека и окружающую среду относится к 4 классу опасности (малоопасные)
в соответствии со строительными нормами
прогнозируемая не менее 50 лет
12. Замена арматуры по физико-механическим свойствам, диам. мм
13. Экономика замены
арматура Ф10 А-III средняя цена 18.50 руб./п.м
Ф12 А-III - 25.50 руб./п.м
Ф14 А-III - 35.50 руб./п.м
равнопрочная замена диам. 6мм цена - 12 руб./п.м
диам.8мм - 18 руб./п.м
диам. 10мм - 24 руб./п.м
14. Параметры равнопрочного арматурного каркаса при нагрузке 25 т/кв.м
При использовании арматуры 8 А-III размер ячейки 14х14 см вес 5.5 кг/кв.м
При использовании арматуры диам. 8мм размер ячейки 23х23 см вес 0,61 кг/кв.м. Уменьшение веса в 9 раз.
Металлическая арматура А3
(А400С) ГОСТ 5781-82
Временное сопротивление разрыву МПа
бв = 390;
брасч= 360
АСП: бв= 1 000;брасч= 900
АСП: бв = 1 200; брасч = 1 100
Модуль упругости, МПа
Характер поведения арматуры
под нагрузкой (зависимость «б и Е»)
Площадка тягучести под нагрузкой
Упруго-линейная зависимость до разрушения
Относительное удлинение, Е, %
Плотность, γ, г/см3
Коррозирует с выделением ржавчины
Испытана в среде горячего асфальтобетона (
2000С)и
при пропаривании бетонных изделий (
1000С).
Потери прочности не выявлено.
Испытана в климатической камере в режиме
замерзания и оттаивания до температуры -550С
в течении 100 циклов.
Потери прочности не выявлено.
Замена металлической арматуры на неметаллическую композитную
Расчет и конструктирование бетонных изделий производятся в соответствии СНиП 52-01-2003 «бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения», а также по «Рекомендации по расчету конструкций со стеклопластиковой арматурой Р-16-78 (НИИЖБ, 1978г.).
При проектировании строительных конструкций с использованием арматуры следует руководствоваться равенством нагрузок, прикладываемых к армирующим элементам. Порядок замены приведен в таблице 3.
6 А3
Fсеч = 28,3 мм2;
Ррасч = 10 200н
5 АСП
Fсеч = 10,2 мм2;
Ррасч = 10 200н
8 А3
Fсеч = 50,3 мм2 ;
Ррасч= 18 100н
6 АСП
Fсеч = 18,2 мм2 ;
Ррасч= 18 100н
10 А3
Fсеч = 78,5 мм2 ;
Ррасч= 28 300 н
7 АСП
Fсеч = 28,3 мм2 ;
Ррасч= 28 300 н
12 А3
Fсеч = 113,1 мм2 ;
Ррасч= 40 720 н
8 АСП
Fсеч = 40,7 мм2 ;
Ррасч= 40 720 н
14 А3
Fсеч= 154 мм2;
Ррасч= 55 450 н
10 АСП
Fсеч = 55,5 мм2;
Ррасч= 55 450 н
16 А3
Fсеч = 201 мм2;
Ррасч= 72 360 н
11 АСП
Fсеч= 72,4 мм2;
Ррасч= 72 360 н
18 А3
Fсеч = 254 мм2;
Ррасч= 91 450 н
12 АСП
Fсеч = 91,5 мм2;
Ррасч= 91 450 н
20 А3
Fсеч = 314 мм2;
Ррасч= 113 040 н
13 АСП
Fсеч = 113 мм2;
Ррасч= 113 040 н
22 А3
Fсеч = 380 мм2;
Ррасч= 136 800 н
14 АСП
Fсеч = 137 мм2;
Ррасч= 136 800 н
Fсеч –поперечное сечение арматуры, мм2
Ррасч- усилие растяжения арматуры при расчетном временном сопротивлении разрыву, н.
Неметаллическая арматура дешевле заменяемой металлической арматуры на 10-20%.
Сетки из композитной арматуры Сетки различных нагрузочных характеристик изготавливаются из стержней композитной арматуры диаметрами от 5 до 12 мм (рис. 1).
Крепления стержней сетки производиться полимерными фиксаторами, а также с помощью отожтеной металлической вязальной проволоки аналогично вязке сеток из металлической арматуры.
Сетки, выполненные из стеклопластиковой композитной арматуры диаметром 5-12 мм, рассчитанные на нагрузки от 50 до 500кн/м (5-50 тонн/м), проведены в таблице 4.
Композитная арматура. Применимость для частного домостроения.
Виды композитной арматуры.
Все называют её композитная арматура, но композитная арматура — это класс арматуры (сокращённо АКП – арматура композитная полимерная ) и делится он ещё и на виды. Этих видов, по крайней мере для армирования бетонных конструкций, пять, разделяются они по типу непрерывного армирующего наполнителя. Вот перечень согласно ГОСТ:
- АСК - стеклокомпозитная
- АБК - базальтокомпозитная
- АУК - углекомпозитная
- ААК - арамидокомпозитная
- АКК - комбинированная композитная
Прочность композитной арматуры.
Для того что бы понять прочная или нет композитная арматура вида АСК и АБК рассмотри две основные характеристики необходимые для проектирования конструкций из армированного бетона.
- прочночть на растяжение
- модуль упругости
Кто-то, возможно, меня упрекнёт в упущении таких характеристик как текучесть и прочность на сжатие. Так вот, понятие текучести у композитной арматуры вовсе нет, прочность на сжатие – скажите кому нужен эта характеристика для частного домостроения. Нет в частном двухэтажном доме элементов из армированного бетона для расчёта которых нужна эта характеристика. На сжатие работает бетон, на растяжение арматура. В СП 63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции чётко сказано:
6.2.7 Основной прочностной характеристикой арматуры является нормативное значение сопротивления растяжению.
Для сравнения упомянутых характеристик возьмём самую распространённого в том же частном домостроение стальную арматуру класса А-III(А400).
Прочность на растяжение.
Согласно СП 63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции. СНиП 52-01-2003 прочность на растяжение стальной арматуры класса А-III составляет 400МПа. Стеклопластиковая и базальтовая композитная (АСК и АБК) арматура обладает прочностью в 800МПа. По прочности на растяжение композитная арматура превосходит стальную, притом в два раза.
Модуль упругости.
Модуль упругости — это способность к деформации под воздействием той или иной силы и возвращаться в начальное состояние при прекращении такого воздействия. Модуль упругости стальной арматуры класса А-III составляет 200 ГПа. У стеклокомпозитной и базальтокомпозитной арматуры 50 ГПа. Да, здесь композитная арматура пригревает стальной при этом существенно.
Зная эти характеристики давайте разбираться, где можно использовать, а где лучше обойтись без композитной арматуры.
Бетонные балки и плиты прикрытия.
Балки, как и плиты перекрытия должны сопротивляться прогибу и в СНиП существуют нормы допустимых прогибов. На то как тот или другой элемент из армированного бетона противостоит прогибу влияет модуль упругости арматуры, который у композитной значительно хуже. И если прочность её на растяжение выше, то четырёх кратная разница по значению модуля упругости делает её использование не совсем рентабельным. Так как для достижения одного и того же сопротивления по прогибу её сечение или количество должно быть в 3-4 раза больше по сравнению со стальной. Но речь здесь идёт, конечно, о нагруженных балках, межэтажных перекрытиях и балках с большими пролётами. Для устройства перемычек над оконными, дверными или другими небольшими проёмами и этого сопротивления обычно достаточно. Все особенности применения композитной арматуры в том числе для изгибаемых конструкций описаны в СП 295.1325800.2017 Конструкции бетонные, армированные полимерной композитной арматурой.
Армированные бетонные пояса и армирование кладки.
Очень часто встречается утверждение что армировать, например кладку из газобетона композитной арматурой нельзя. Отвечу однозначно, конечно, можно и это тоже регламентировано СНиП. СП 339.1325800.2017 Конструкции из ячеистых бетонов.
П 5.2.10 Допускается применение стержней из неметаллической композитной арматуры по ГОСТ 31938.
Здесь модуль упругости не имеет решающего значения, основным показателем является прочность на растяжение и степень растяжения для предотвращения раскрытия деформационных и усадочных трещин в кладке. Степень растяжение — это увеличение длины под действием растягивающей силы до момента разрыва (для композитной) или перехода в текучесть (для стальной арматуры), двумя словами растяжение при упругой деформации. А композитной арматуры даже вида АСК и АКБ этот параметр гораздо ниже (меньше увеличение длины). Поэтому в расчёт принимается только прочность на растяжение.
Композитная арматура в фундаменте.
Давайте сначала разделим фундаменты на два вида. Первый вид фундамента – это фундаменты, в которых так или иначе присутствуют элементы бетонных конструкций, для которых необходим расчёт на прогиб, например это бетонный ростверк в свойно-ростверковых фундаментах. Есть прогиб – важен модуль упругости, как уже описано использование композитной арматуры в таких фундаментах скорее всего будет не целесообразно и не рентабельно. Второй тип фундаментов – это конструкции, в которых силы на изгиб не действуют или не учитываются. Сюда можно отнести ленточные и плитные фундаменты на подготовленных основаниях. Повторюсь, нет прогиба – не важен модуль упругости, важна прочность на растяжение. И использование композитной арматуры в таких типах фундамента вполне обоснована.
Стройтесь, подписывайтесь на канал Построить дом , жмите пальчик вверх если статья была интересной. А ниже ссылки на другие мои статьи о строительстве частного дома в частности фундамента:
Стеклопластиковая арматура - её преимущества и недостатки. Металлу здесь не место!
Применяя арматуру, исполнитель может быть уверен, что объект выдержит рассчитанные нагрузки и простоит гарантийный срок.
Выпускается композитная арматура по ГОСТ и маркируется первыми буквами АСК, далее следуют цифры диаметра стержня. Например, аббревиатура АСК 6 расшифровывается как арматура стеклокомпозитная диаметром 6 мм. Ещё могут встречаться названия АКП, АСП, АКК в которых две последние буквы указывают вид применяемого материала.
Так как арматура из пластика не реагирует на кислоты и щёлочи в приготовленном бетоне допускается наличие активных добавок и пластификаторов. Например, добавление соли, для заливки бетона при минусовых температурах, или других аналогичных реагентов.
Фото из сервиса Яндекс картинки Фото из сервиса Яндекс картинкиПрименяется арматура при производстве бетонных работ, укладке дорожного полотна, ремонте фундаментов, кладке стен, изготовлении гнутых конструкций. В личном хозяйстве арматуру можно применять в ландшафтном дизайне, изготовлении вазонов, устройстве парников, лёгких навесов. Ещё арматурой можно прочистить канализационные или дренажные трубы.
Достоинства и недостатки арматуры из стеклопластика
Композитная арматура из пластика состоит из пучка склеенных стекловолокон с наклеенным на него спиральным ребром жёсткости. А также это ребро держит стержень в застывшем растворе, не давая ему сдвинуться с места.
Диаметр стержня может быть различного размера, соответственно с увеличенной или уменьшенной прочностью. Длина арматуры отмеряется метрами. В отличие от металла стеклопластик не крепится сваркой, а для его связки между собой используются специальные хомуты.
Фото из сервиса Яндекс картинки Фото из сервиса Яндекс картинкиБолее подробно о преимуществах стеклопластиковых стержней можно перечислить списком.
- 1. Малый вес стекловолокна позволяет использовать арматуру в лёгких ячеистых бетонах, а также для связки кладки из газобетона.
- 2. Способность композитной арматуры не давать реакции с химическими веществами позволяет применять её в ответственных конструкциях. Поэтому всегда есть гарантия, что она не сгниёт внутри бетонного изделия и выдержит прилагаемые нагрузки.
- 3. У стекловолокна очень низкая теплопроводность – это её безоговорочный плюс. Ведь при пожарах и высоких температурах металл значительно расширяется, тем самым деформирую железобетонное изделие, приводя его к полному или частичному разрушению. В то же время зимой отсутствие металла внутри изделия не приводит к появлению мостиков холода, что повышает тепловую защиту бетона.
- 4. Особенность структуры стекловолокна позволяет транспортировать его в бухтах . Это, в свою очередь, позволяет покупателям экономить средства, отмеряя необходимый для работы метраж. При покупке металлической арматуры обязательно остаются отходы, которые никуда не вернёшь кроме металлолома.
- 5. Стеклопластиковая арматура не проводит электрического тока , она диэлектрик на 100 %. То есть если в бетоне будут присутствовать активные химические вещества, она не вступит с ними в реакцию.
Ещё в отличие от металлического каркаса композитная арматура не экранирует радиоволны, следовательно, не создаёт помех для телефонной связи и интернета.
Фото из сервиса Яндекс картинки Фото из сервиса Яндекс картинкиВ принципе не бывает материалов, лишённых каких-либо недостатков, то же самое, можно сказать, об арматуре из стеклянного волокна.
Как распознать некачественную композитную арматуру
Композитная (Стеклопластиковая) арматура - относительно новый материал на строительном рынке России, по крайней мере его массовое применение в строительстве началось не так давно. В продаже композитную арматуру можно встретить под различными названиями: стеклопластиковая, базальтопластиковая, углепластиковая и т.д., все эти названия верны и применяются в зависимости от используемого армирующего волокна.
Самая распостраненая и доступная - арматура стеклопластиковая композитная (АСК). Именно она является популярной среди строителей малоэтажного жилья и прочих конструкций, где нужно придать прочность бетонной конструкции.
Оценку качества АСК необходимо производить лабораторными методами с применением восококачественного измерительного оборудования и по нескольким критериям: прочность на разрыв, выявление модуля упругости при растяжении, стойкость в щелочной среде и т.д. Именно так мы производим периодические испытания нашей продукции.
Но как быть если нет под рукой лаборатории, и вы не владеете технологией производства композитов, а значит вам придется полагаться на свое собственное восприятие.
Предлагаем ознакомиться со следующими способами отличить некачественную композитную арматуру:
1. Осмотрите арматуру на наличие трещин в центре стержня (хорошо видно на срезе-торце), также не должно быть продольных трещин на цилиндрической поверхности стержня.
2. Обратите внимание на цвет арматуры, если при производстве не применялись колеры (один из методов маскировки некачественной продукции), то цвет варьируется от светло бежевого до светло коричневого. Если стержень АСК имеет ярко выраженный коричневый цвет - это говорит о том, что в производстве был нарушен температурный режим - композит пережжён. В стержнях не допустимо выгорание связуещего, это приводит к хрупкости арматуры. Так же если вы приобретаете арматуру в бухте, то цвет должен быть одинаковым на протяжении всего стержня в бухте и не меняться.
3. Следует обратить внимание на обмоточную нить, которая обеспечивает рельефность стержня. Вооружитесь острым предметом и попробуйте подцепить обмоточную нить с торца стержня, если вам удастся смотать обмоточную нить, то это бракованная продукция. Потому как на качественном стержне раскрошится только небольшой участок обмоточной нити на торце.
4. Измерьте наружный диаметр арматурного стержня штангенциркулем, он должен быть одинаковым на протяжении всего стержня.
5. Попробуйте сломать арматуру. Диаметры 4-6 мм сломать достаточно легко, а вот для того что бы сломать арматуру диаметром 8 мм и более, потребуется приложить не малые усилия.
Ниже представлены несколько фотографий которые помогут вам определить качество композитной арматуры:
Композитная и стеклопластиковая арматура — одно и то же?
С появлением на рынке неметаллической арматуры появилось много ее сторонников и противников, однако даже самые большие фанаты иногда путаются в многообразии терминов и не в полной мере осознают различия между различными видами композитных изделий.
В нашей обзорной статье мы рассмотрим все виды композитного арматурного проката, остановимся подробнее на стеклопластиковой арматуре и обозначим термины-синонимы, которые вносят путаницу.
![]()
Общий термин
Наиболее общий термин, который обозначает все виды неметаллических армирующих стержней, — это композитная арматура. Она представляет собой стержень из пучков тончайших волокон, которые могут быть выполнены из различных современных материалов, например стекловолокна, углепластика или базальта. На стержень навиты более тонкие пучки этого же материала, а все вместе пропитано специальными смолосодержащими составами, которые обеспечивают прочность и другие физические свойства готового изделия.
Так как все виды изделий изготовлены из полимерных материалов, иное название этого изделия — полимерная арматура. Это не разновидность, а полный синоним.
Наконец, еще один полный синоним — это пластиковая арматура. Причина появления этого термина в переводах с английского языка различных строительных инструкций. В англоязычных странах композитные материалы называют именно пластиковыми из-за специфики языка.
Разновидности
Наиболее широко распространенным вариантом композитного арматурного проката является стеклопластиковая арматура. Сокращенное название – АСП. При небольшом весе она обладает огромным запасом прочности, поэтому именно ее чаще всего приобретают для армирования фундаментов.
Базальтопластиковый вариант (АБП) более дорогостоящий, так как нити в нем изготовлены из расплавленного тягучего базальта. Они предназначены для формирования арматуры, стойкой к химически агрессивной среде.
Углепластик (АУП) редко используется, так как это очень дорогостоящий материал. Впрочем, он очень стоек.
Кроме того, есть комбинированный композитный вариант (АКК), в составе которого есть и базальтовые, и стеклянные волокна. Своего рода компромиссный вариант между физической и химической устойчивостью.
Зачастую разные виды композитного волокна можно определить внешне, так как углепластик и базальт представляют собой черные стержни, а стеклопластик — светлый и желтоватый. Однако производители часто добавляют красящие пигменты при производстве, чтобы быстро разграничить визуально диаметр изделия. В таком случае нужно полагаться на техническое описание.
КОМПОЗИТНАЯ АРМАТУРА Области применения
Основные составляющие полимерной композитной арматуры
В состав этой продукции входят два или более материалов – основной (матрица) и наполнители, в том числе армирующие. Матрица и наполнитель подбираются таким образом, чтобы они составили общую структуру, обеспечивающую оптимальные эксплуатационные характеристики для конкретного целевого назначения.
Матрица
Представляет собой отвержденную термореактивную смолу, обеспечивающую передачу и распределение напряжений в упрочняющем наполнителе. От этой структурной составляющей зависят устойчивость продукции к влаге, огню, химическим средам. Термореактивная смола – полиэфирная, эпоксидная, винилэфирная, фенольная – после отверждения представляет собой твердый материал с трехмерной структурой в виде сетки.
Армирующие наполнители
Представляют собой волокна – непрерывные или штапельные, что зависит от способа изготовления. В зависимости от применяемого сырья, различают волокна:
- Стеклянные – изготавливаются из неорганического стекла.
- Базальтовые – производят из базальта и габродиабаза.
- Углеродные – образуются пиролизом органических волокон прекурсоров – полиакрилонитрильных или гидратцеллюлозных. По величине модуля упругости и пределу прочности углеродные армирующие наполнители разделяют на – общего назначения, высокопрочные, средне-, высоко-, сверхвысокомодульные.
- Арамидные. Исходное сырье – линейные волокнообразующие полиамиды.
- Комбинированные композиты включают упрочняющие наполнители из двух или нескольких сырьевых материалов. Например, стержни АСПЭТ содержат стекловолокна и волокна из термопластичных полимеров.
Полимерную композитную арматуру обозначают в соответствии с армирующим наполнителем, присутствующим в ее составе:
- АСК (АСП) – стеклокомпозитная, преимущества материала – сочетание небольшого веса, высокой прочности и доступной стоимости;
- АБК (АБП) – базальтокомпозитная;
- АУК (АУП) – углекомпозитная, отличается хорошей прочностью, но из-за высокой стоимости ее применение ограничено;
- ААК (ААП) – арамидокомпозитная;
- АКК – комбинированная. В этой серии широкое применение получили изделия, изготовленные на основе стеклянных и базальтовых волокон, благодаря сочетанию хорошей износостойкости и приемлемой стоимости.
Таблица основных характеристик различных видов композитной арматуры
| Характеристика | АСК | АБК | АУК | ААК | АКК |
| Предел прочности на растяжение, МПа | 800 | 800 | 1400 | 1000 | 1000 |
| Предел прочности при сжатии, МПа | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 |
| Модуль упругости при растяжении, ГПа | 50 | 50 | 130 | 70 | 100 |
| Предел прочности при поперечном срезе, МПа | 150 | 150 | 350 | 190 | 190 |
Конструктивные особенности
Полимерная композитная арматура изготавливается с периодическим профилем. В конструкцию изделия входят:
- Силовой стержень – сплошной элемент, от которого зависят основные технические характеристики продукта.
- Анкеровочный слой. Располагается равномерно, под углом к продольной оси. Образуется намоткой на силовой стержень волокон. Улучшает сцепление полимерной арматуры с твердеющей бетонной смесью.
Арматуру периодического профиля характеризуют следующие параметры:
- Наружный диаметр. Измеряется по вершинам периодических выступов.
- Номинальный диаметр. Эта величина указывается в маркировке изделий и используется при расчетах конструкций.
- Шаг периодического профиля. Дистанция между центрами соседних выступов, определяется параллельно вертикальной оси стержня.
Положительные и отрицательные характеристики полимерной композитной арматуры
Этот вид арматуры пока не может выступать в качестве полноценной замены стальным усиливающим стержням. 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.
- 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.
- Устойчивость к низким температурам.
- Небольшая масса. Облегчает транспортировку продукции, складирование, осуществление монтажных работ.
- Отсутствие проводимости тока, 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.
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.
- Исключена возможность сварки каркасов. Плоские и объемные конструкции из полимерных стержней сооружают только связыванием и с помощью пластиковых клипс.
- Малая устойчивость к высоким температурам. Поэтому использовать такие изделия в конструкциях, которые подвергаются нагреву, или на объектах с высокой пожарной опасностью не рекомендуется.
- Старение. Как и все полимеры, композитная арматура с течением времени теряет характеристики. Хотя производители заявляют, что ее эксплуатационный период – не менее 80 лет.
Области применения
Наиболее эффективен этот строительный материал в областях, в которых использование металлической арматуры нежелательно или невозможно. Полимерные усиливающие стержни используются для:
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:
- Условно-гладкий — стержень покрыт мелкофракционным кварцевым песком для лучшего сцепления с бетон.
- 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.
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:
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.
Композитная арматура
Классификация арматуры из композита
В зависимости от используемого волокна для производства композитной арматуры и соответствующей специфики применения материал классифицируется и маркируется следующим образом:
- АКП – общее наименование полимерной композитной арматуры всех типов;
- АСК – в основе арматуры этого типа стекловолокно со связующими из модифицированных полиэфирных смол;
- АБК – представляют собой стержни из базальтовых волокон с добавлением органических смол;
- АУК – материал на основе прочного углеволокна;
- ААК – для изготовления этой композитной арматуры используются полиамидные арамидные волокна;
- АКК – производятся из двух видов любых перечисленных выше типов волокон.
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
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:
Сравнительные характеристики
Неметаллическая арматура выпускается в виде стержневой со спиральной рельефностью любой строительной длины из стеклянных волокон, пропитанных химически стойким полимером. Арматура, изготовленная из стеклянных волокон, называется стеклопластиковой АСП.
По результатам исследований долговечность строительных конструкций с использованием арматуры составляет не менее 100 лет.
Такая долговечность обусловлена высокой химической стойкостью арматуры ко всем известным агрессивным средам - газовая среда повышенных концентраций, хлористые соли, противогололедные реагенты, морская вода и т. д.
Сравнительные характеристики металлической и композитной арматуры
Таблица 1.
Металлическая арматура класса А-III (А400С)
стеклоровинг, связанный полимером на основе эпоксидной смолы
2. Предел прочности при растяжении, МПа
3. Относительное удлинение, %
4. Плотность, т/куб.м
5. Коррозийная стойкость
8. Выпускаемые профили, диам. мм
по заявке покупателя
не токсична, по степени воздействия на организм человека и окружающую среду относится к 4 классу опасности (малоопасные)
в соответствии со строительными нормами
прогнозируемая не менее 50 лет
12. Замена арматуры по физико-механическим свойствам, диам. мм
13. Экономика замены
арматура Ф10 А-III средняя цена 18.50 руб./п.м
Ф12 А-III - 25.50 руб./п.м
Ф14 А-III - 35.50 руб./п.м
равнопрочная замена диам. 6мм цена - 12 руб./п.м
диам.8мм - 18 руб./п.м
диам. 10мм - 24 руб./п.м
14. Параметры равнопрочного арматурного каркаса при нагрузке 25 т/кв.м
При использовании арматуры 8 А-III размер ячейки 14х14 см вес 5.5 кг/кв.м
При использовании арматуры диам. 8мм размер ячейки 23х23 см вес 0,61 кг/кв.м. Уменьшение веса в 9 раз.
Металлическая арматура А3
(А400С) ГОСТ 5781-82
Временное сопротивление разрыву МПа
бв = 390;
брасч= 360
АСП: бв= 1 000;брасч= 900
АСП: бв = 1 200; брасч = 1 100
Модуль упругости, МПа
Характер поведения арматуры
под нагрузкой (зависимость «б и Е»)
Площадка тягучести под нагрузкой
Упруго-линейная зависимость до разрушения
Относительное удлинение, Е, %
Плотность, γ, г/см3
Коррозирует с выделением ржавчины
Испытана в среде горячего асфальтобетона (
2000С)и
при пропаривании бетонных изделий (
1000С).
Потери прочности не выявлено.
Испытана в климатической камере в режиме
замерзания и оттаивания до температуры -550С
в течении 100 циклов.
Потери прочности не выявлено.
Замена металлической арматуры на неметаллическую композитную
Расчет и конструктирование бетонных изделий производятся в соответствии СНиП 52-01-2003 «бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения», а также по «Рекомендации по расчету конструкций со стеклопластиковой арматурой Р-16-78 (НИИЖБ, 1978г.).
При проектировании строительных конструкций с использованием арматуры следует руководствоваться равенством нагрузок, прикладываемых к армирующим элементам. Порядок замены приведен в таблице 3.
6 А3
Fсеч = 28,3 мм2;
Ррасч = 10 200н
5 АСП
Fсеч = 10,2 мм2;
Ррасч = 10 200н
8 А3
Fсеч = 50,3 мм2 ;
Ррасч= 18 100н
6 АСП
Fсеч = 18,2 мм2 ;
Ррасч= 18 100н
10 А3
Fсеч = 78,5 мм2 ;
Ррасч= 28 300 н
7 АСП
Fсеч = 28,3 мм2 ;
Ррасч= 28 300 н
12 А3
Fсеч = 113,1 мм2 ;
Ррасч= 40 720 н
8 АСП
Fсеч = 40,7 мм2 ;
Ррасч= 40 720 н
14 А3
Fсеч= 154 мм2;
Ррасч= 55 450 н
10 АСП
Fсеч = 55,5 мм2;
Ррасч= 55 450 н
16 А3
Fсеч = 201 мм2;
Ррасч= 72 360 н
11 АСП
Fсеч= 72,4 мм2;
Ррасч= 72 360 н
18 А3
Fсеч = 254 мм2;
Ррасч= 91 450 н
12 АСП
Fсеч = 91,5 мм2;
Ррасч= 91 450 н
20 А3
Fсеч = 314 мм2;
Ррасч= 113 040 н
13 АСП
Fсеч = 113 мм2;
Ррасч= 113 040 н
22 А3
Fсеч = 380 мм2;
Ррасч= 136 800 н
14 АСП
Fсеч = 137 мм2;
Ррасч= 136 800 н
Fсеч –поперечное сечение арматуры, мм2
Ррасч- усилие растяжения арматуры при расчетном временном сопротивлении разрыву, н.
Неметаллическая арматура дешевле заменяемой металлической арматуры на 10-20%.
Сетки из композитной арматуры Сетки различных нагрузочных характеристик изготавливаются из стержней композитной арматуры диаметрами от 5 до 12 мм (рис. 1).
Крепления стержней сетки производиться полимерными фиксаторами, а также с помощью отожтеной металлической вязальной проволоки аналогично вязке сеток из металлической арматуры.
Сетки, выполненные из стеклопластиковой композитной арматуры диаметром 5-12 мм, рассчитанные на нагрузки от 50 до 500кн/м (5-50 тонн/м), проведены в таблице 4.
Читайте также: