Арматура неметаллическая композитная периодического профиля
Неметаллическая композитная арматура стеклопластиковая, а также гибкие связи изготавливаются из стеклоровинга и композитных материалов. Она обладает сочетанием высокой прочности и коррозионной стойкости. У композитной арматуры прочность на разрыв в 3 раза выше прочности стальной арматуры класса A-III, коррозионные свойства на уровне хорошей нержавеющей стали, а вес, в равнопрочном соотношении, меньше в 9 раз.
В антикоррозионной лаборатории ОАО «Сильвинит» (г. Соликамск) были проведены испытания композитной арматуры и гибких связей на стойкость к воздействию калийных сред, соляной кислоты и щелочей. По результатам испытаний дано заключение о возможности использования композитной арматуры в строительных конструкциях в условиях воздействия агрессивных сред.
Удешевление стоимости строительных конструкций достигается за счет использования неметаллической арматуры и гибких связей меньших диаметров по сравнению с металлической арматурой. Кроме того из-за отсутствия коррозии арматуры повышается долговечность работы изделия, сокращаются или ликвидируются дорогостоящие ремонтные работы.
Области строительства в которых применение композитной арматуры является предпочтительней по сравнению со стальной
1. Армированные бетонные емкости и хранилища очистных сооружений и химических производств, элементы инфраструктуры химических производств;
2. Канализация, мелиорация и водоотведение;
3. Укреплении дорожного полотна;
4. Укреплении береговой линии;
5. Осветительные опоры, опоры ЛЭП, изолирующие траверсы ЛЭП;
6. Морские и припортовые сооружения;
7. Фундаменты ниже нулевой отметки залегания;
8. Настилы и ограждения мостов;
9. Дорожные и тротуарные плиты, заборные плиты, поребрики, столбики и опоры;
10. Железнодорожные шпалы;
11. Фасонные изделия для коллекторов, трубопроводных и трассопроводных (теплоцентрали, кабельные каналы) коммунальных систем;
12. Реставрационные работы.
Основные преимущества композитной арматуры
Высокая прочность;
Малый удельный вес;
Низкая теплопроводность;
Высокая коррозионная стойкость во всех агрессивных химических средах;
Долговечность;
Экономическая выгода по сравнению с металлом.
Технология сборки
Технология сборки армокаркасов из композитной и стальной арматуры аналогичны. Применяются те же приемы, оснастка и расходные материалы.
При этом новые материалы и технологии внедряются и здесь: по всему миру происходит вытеснение традиционной вязки арматуры стальной проволокой на более дешевую и эффективную технологию вязки с использованием самозатягивающихся полимерных стяжек.
Ограничение на применение композитной арматуры
в несущих конструкциях и перекрытиях к которым предъявляются требования по огнестойкости.
Несмотря на то, что композитная арматура относится к самозатухающим материалам (Группа горючести Г-1), предельная длительная рабочая температура композитной арматуры в толще бетона составляет 200 C°. Ввиду этого, ее применение ограничено областями строительства, не подверженных воздействию фактора высокотемпературного нагрева.
Основные характеристики.
| Характеристики | Металлическая арматура класса А-Ш (А400С) ГОСТ 5781-82 | Неметаллическая композитная арматура (АКС — стеклопластиковая) |
| Материал | Сталь 35ГС, 25Г2С и др. | АКС — стеклянные волокна диаметром 13–16 микрон связанные полимером; |
| Временное сопротивление при растяжении, МПа | 360 | 1200-АКС |
| Модуль упругости, МПа | 200000 | 55000-АКС |
| Относительное удлинение, % | 25 | 2,2-АКС |
| Характер поведения под нагрузкой (зависимость «напряжение-деформация») | Кривая линия с площадкой текучести под нагрузкой | Прямая линия с упруголинейной зависимостью под нагрузкой до разрушения |
| Коэффициент линейного расширения αх*10-5/°C | 13-15 | 9-12 |
| Плотность, т/м³ | 7 | 1,9-АКС |
| Коррозионная стойкость к агрессивным средам | Корродирует с выделением продуктов ржавчины | Нержавеющий материал первой группы химической стойкости, в том числе к щелочной среде бетона |
| Теплопроводность | Теплопроводна | Нетеплопроводна |
| Электропроводность | Электропроводна | Неэлектропроводна — диэлектрик |
| Выпускаемые профили | 6-80 | 3,5-12 в перспективе до 20 |
| Длина | Стержни длиной 6-12 м | Любая длина по требованию заказчика |
| Экологичность | Экологична | Имеется санитарно-эпидемиологическое заключение, не выделяет вредных и токсичных веществ |
| Долговечность | По строительным нормам | Прогнозируемая долговечность не менее 80 лет |
| Замена арматуры по физико-механическим свойствам | 6А-III 8А-III 12А-III 14А-III 16А-III |
АКС -4, АКС-6, АКС-8 |
| Параметры равнопрочного арматурного каркаса при нагрузке 25 т/м² | При использовании арматуры 8А-Ш размер ячейки 14×14 см. Вес 5,5 кг/м² | При использовании арматуры 8АКС размер ячейки 23×23 см. Вес 0,61 кг/м². Уменьшение веса в 9 раз |
| Экономика | В настоящее время отмечено увеличение стоимости металла за последние 6 месяцев в среднем на 67% | Финансовая экономия от замены металлической арматуры на равнопрочную композитную арматуру составляет 10-30%. Динамика роста цен составляет 2-4% в год |
| Области применения | По строительным нормам | Применение по рекомендациям НИИЖБ. Особенно эффективно для дорожного строительства для изделий, работающих на упругом основании (основания и откосы дорог, асфальтобетонное покрытие, подпорные стенки, плиты и т.д.). Перспективно для создания сейсмоустойчивых поясов зданий и сооружений как существующих, так и вновь возводимых. |
Сравнительные характеристики арматуры АКС
и металлической арматуры класса AIII
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
* Количество метров металлической арматуры в тонне согласно ГОСТ 5781-82.
Вывод:
при равных количествах (погонные метры) использование Арматуры АКС на 30%
дешевле по сравнению со стальной арматурой данного диаметра.
Сравнительный анализ проведен согласно результатам испытаний на растяжение, временное сопротивление разрыву металлической арматуры А3 (А400С) ГОСТ 5781-82 равен 360 МПа, стеклопластиковой арматуры — 1200 Мпа.