VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

Композитная арматура (англ. 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 (АСП), из базальтовых волокон — базальтопластиковой (АБП), из углеродных волокон — углепластиковой. Для сцепления с бетоном на поверхности композитной арматуры в процессе производства формируются специальные рёбра или наносится покрытие из песка.

Благодаря своим физико-механическим характеристикам и техническим преимуществам композитная арматура может являться альтернативой арматуре из металла, как обладающая сочетанием высокой прочности и коррозионной стойкости. У композитной арматуры модуль упругости примерно в 3-4 раза ниже, чем у стальной (для базальтопластиковой и стеклопластиковой арматуры). Композитная арматура как и металлическая значительно снижает свои прочностные свойства при нагреве. У композитной арматуры отсутствует площадка текучести и разрушение при растяжении носит хрупкий характер.

Применение композитной арматуры

Композитная арматура применяется в промышленном и гражданском строительстве для возведения жилых, общественных и промышленных зданий, в малоэтажном и коттеджном строительстве для применения в бетонных конструкциях, для слоистой кладки стен с гибкими связями, для ремонта поверхностей железобетонных и кирпичных конструкций, а также при работах в зимнее время, когда в кладочный раствор вводятся ускорители твердения и противоморозные добавки, вызывающие коррозию стальной арматуры.

В дорожном строительстве применяется для сооружения насыпей, устройства покрытий, для элементов дорог, которые подвергаются агрессивному воздействию противогололёдных реагентов, для смешанных элементов дорог (типа «асфальтобетон — рельсы»). Также применяется для укрепления откосов дорог, в строительстве мостов (проезжая часть, ездовое полотно пролётных строений, опоры диванного типа), для берегоукрепления, в виде сеток в основание асфальта.

Существуют следующие мировые бренды стеклопластиковой арматуры, производимые в ряде стран: Schӧck, Dextra, Aslan, V-rod, DACOT, TUF-Bar. Наиболее популярные марки В России: "Армастек", "ТПК "Композит", "Гален".

В настоящее время в России применение композитной арматуры мало распространено. Нет ни одной крупной строительной фирмы, массово использующей в строительстве композитную арматуру. Нормативная документация (СНиП, ГОСТ) на применение и требования к композитной арматуре на начало 2015г. отсутствуют. Серьезных, заслуживающих уважения исследований подтверждающих эффективность применения композитной арматуры до сих пор не имеется. Отсутствует разделение на марки композитной арматуры. Производят композитную арматуру в России очень много средних и мелких предприятий, однако на настоящий момент качество и свойства этой арматуры у них весьма различны, а конструкционные показатели изменяются в широких пределах. Отсутствие нормативной базы, достоверных исследований, сомнительный экономический эффект не позволяют в настоящее время широко использовать композитную арматуру.

Характеристики композитной арматуры по сравнению с металлической:

Характеристики	Металлическая арматура класса А-III (А400С) ГОСТ 5781-82[1]	АСПЭТ — Арматура полимерная стеклоармированная ТУ BY691148143.001-2011(отсутствует в СНиП и СП — нет достоверных требований по эксплуатации)	Неметаллическая композитная арматура (АСП — стеклопластиковая, АБП — базальтопластиковая)
Материал	Сталь 35ГС, 25Г2С и др.	Стеклянные волокна диаметром 13-16 микрон, связанные термопластичным полимером	АСП — стеклянные волокна диаметром 13-16 микронсвязанные полимером; АБП — базальтовые волокна диаметром 10-16микрон связанные полимером
Удельный вес	По строительным нормам	В 4 раза легче металлической арматуры	Легче металлической арматуры
Временное сопротивление при растяжении, МПа	360	255 — АСПЭТ-СВ30 510 — АСПЭТ-СВ50	600-1200 — АСП (с увеличением диаметра временное сопротивление растяжению уменьшается, например АСП8-1200, АСП16-900, АСП20-700) 700—1300 — АБП
Модуль упругости, МПа	200 000	11 000 и выше	45 000-АСП 60 000-АБП
Относительное удлинение, %	0,18	2,5	2,2-АСП и АБП
Характер поведения под нагрузкой (зависимость «напряжение-деформация»)	Кривая линия с площадкой текучести под нагрузкой	Прямая линия с упруголинейной зависимостью под нагрузкой до разрушения	Прямая линия с упруголинейной зависимостью под нагрузкой до разрушения
Коэффициент линейного расширения αх*10-6/°C	13-15	-	9-12
Плотность, т/м³	7,85	1,4	1,9-АСП и АБП
Коррозионная стойкость к агрессивным средам	Корродирует с выделением продуктов ржавчины	Нержавеющий материал первой группы химической стойкости	Нержавеющий материал первой группы химической стойкости
Теплопроводность	Теплопроводна	Нетеплопроводна	Нетеплопроводна
Электропроводность	Электропроводна	Неэлектропроводна — диэлектрик	Неэлектропроводна — диэлектрик
Выпускаемые профили	6-80	5-10 в перспективе до 20	Россия: 4-20. Иностранные поставщики 6-40
Длина	Стержни длиной 6-12 м (унифицированный размер — в связи с требованием перевозки)	Любая длина по требованию заказчика	Любая длина по требованию заказчика
Экологичность	Экологична	Экологична — не выделяет вредных и токсичных веществ	Экологична — не выделяет вредных и токсичных веществ
Долговечность	По строительным нормам	-	Прогнозируемая долговечность не менее 80 лет

Сравнение стеклопластиковой арматуры со стальной:

Тип, диаметр композитной арматуры по ГОСТ 31938-2012	Соответствующий диаметр стальной арматуры А3(А400С) ГОСТ 5781-82
Стеклопластиковая арматура ∅ = 4мм (бухты)	∅ = 6mm
Стеклопластиковая арматура ∅ = 6мм (бухты)	∅ = 8mm
Стеклопластиковая арматура ∅ = 8мм (бухты)	∅ = 12mm
Стеклопластиковая арматура ∅ = 10мм (бухты)	∅ = 14mm
Стеклопластиковая арматура ∅ = 12мм (бухты)	∅ = 16mm
Стеклопластиковая арматура ∅ = 14мм (прутки)	∅ = 18mm
Стеклопластиковая арматура ∅ = 16мм (прутки)	∅ = 22mm
Стеклопластиковая арматура ∅ = 20мм (прутки)	∅ = 28mm

Вывод:

Я считаю, что применение композитной арматуры боле целесообразно, так как она не подвержена коррозии, имеет более легкий вес, долгий срок службы, имеет первую группу химической стойкости и в монтаже композитная арматура легче стальной.

Список литературы:

1. Композитная арматура [Электронный ресурс] Режим доступа – https://ru.wikipedia.org/wiki/Композитная_арматура

2. Гост 5781-82 [Электронный ресурс] Режим доступа - http://protect.gost.ru/document.aspx?control=7&id=146504http://www.innovacia.su/aluminum_construction/osteklenie_fasada/

3. Сравнительная таблица [Электронный ресурс] Режим доступа - http://www.alientechnologies.ru/

Код для цитирования: Скопировать