Композитна арматура для фундаменту і армування залізобетонних елементів

Композитна арматура для фундаменту і армування залізобетонних елементівБільше століття для армування залізобетонних елементів застосовують сталеву арматуру. Цьому сприяють хороше зчеплення сталевого періодичного профілю з бетоном, майже однакові коефіцієнти теплового розширення, взаємно зворотні сильні і слабкі сторони (бетон добре працює на стиск, арматура – на розтягування). Недоліків у такого рішення небагато: корозія сталі і струмопровідність. У спробі їх нівелювати була створена неметалева композитна арматура. Про неї і поговоримо в цій статті.

Види композитної арматури

На сьогоднішній день існує шість видів неметалевої композитної арматури:

  • склопластикова (AHK-C);
  • базальтопластикова (AHK-Б);
  • вуглепластикова (AHK-Р) і арамідний (АНК-А);
  • гібридна (AHK-Р);
  • стеклоармированный поліетилентерефталат.

Через високу вартість вуглепластика, араміда і стеклоармированного поліетилентерефталату, поширення набули перші два варіанти.

По своїй суті композитна арматура це пасма волокон, з’єднаних між собою термореактивною синтетичною смолою. Періодичний профіль, необхідний для хорошого зчеплення з бетоном, створюється одним із трьох методів: обвивка пасма навколо стрижня, штампування, обсипання абразивним матеріалом (наприклад, грубозернистим піском).

Композитна арматура для фундаменту і армування залізобетонних елементів

Композитна арматура зі штампованим профілем.

Композитна арматура для фундаменту і армування залізобетонних елементів

Фото композитної арматури з обвивкой.

Композитна арматура для фундаменту і армування залізобетонних елементів

Композитна арматура з обсипанням.

Перший варіант не здатний сприймати в тілі бетону значні розтягуючі зусилля через відшарування обмотки від стовбура стрижня (при низькій якості виготовлення). Другий варіант не завжди володіє достатньою зчеплення з бетоном. Третій варіант характерний, як правило, достатнім зчепленням і рівномірним розподілом навантаження вздовж стрижня. У будівництві можуть застосовуватися всі зазначені види.

Переваги і недоліки композитної арматури

До переваг неметалевої арматури відносять високу корозійну стійкість до ряду хімічних середовищ (в першу чергу до води), діелектричні властивості, низька вага, можливість виготовлення та доставки на майданчик будівництва стрижнів великої довжини.

Недоліків набагато більше. Сюди відносять:

  • низький модуль деформації;
  • дуже низьку термічну стійкість;
  • неможливість виготовлення арматурних виробів;
  • незастосовність такої арматури в якості стислій;
  • висока вартість при прийнятній якості і неприйнятне якість при низькій ціні;
  • відсутність достатньої нормативної бази для розрахунку і конструювання композитобетонных елементів;
  • відсутність єдиного стандарту і технічних умов на виготовлення та тестування такої арматури.

З-за низького модуля деформації неметалеву арматуру легко зігнути. Це призводить до складності монтажу верхнього армування всіх видів плит. При укладанні верхньої арматури робочі ходять прямо по стрижнях. У випадку з композитною арматурою під вагою людини вона буде сильно прогинатися. Крім того, забезпечити проектне положення такого стрижня під час заливки і ущільнення бетонної суміші значно складніше в порівнянні зі сталевим варіантом.

Низька термічна стійкість (як правило, до 100°С) обумовлює необхідність застосування вогнезахисних складів для армованих бетонних конструкцій, що призводить до подорожчання. При зведенні монолітних споруд широко застосовуються заздалегідь виготовлені криволінійні елементи зі сталевої арматури. Їх жорсткість, необхідна для монтажу, досягається за допомогою зварювання. У випадку з неметалевою арматурою їх виготовлення «за раніше» не можливо, що призводить до збільшення часу формування арматурного каркаса.

У сильно навантажених залізобетонних конструкціях (наприклад, в ригелях) постановка розрахункової арматури в стислій зоні може дозволити уникнути збільшення перерізу конструкції. У вигляді низького модуля деформації такий «фокус» з композитною арматурою неможливий. Крім того, самий недорогий вид неметалевої арматури з обвивкой найчастіше не може бути застосований в сильно навантажених конструкціях – остання просто відшаровується від стрижня, в результаті чого арматура просто перестає працювати. Це може привести до обвалення конструкцій.

Але найсуттєвішим недоліком є відсутність єдиної нормативної бази. Так, наприклад, для самої дешевої композитної арматури AHK-C застосовується стеловолокно. Воно буває наступних типів: Е, С, S, AR, R, ECR, ровінг (у свою чергу підрозділяється на директ ровінг, ассемблированный ровінг і малосложенный ровінг). Вельми сумнівно, що при покупці такої арматури продавець зможе надати всю необхідну інформацію, адже вона є тільки у виробника.

Виконати розрахунок необхідного неметалевого армування також важко саме в увазі широкого розмаїття застосовуваних матеріалів і методів виготовлення. Сама методика розрахунку багато в чому ідентична сталевому варіанту. Проблема полягає у визначенні розрахункових характеристик самої композитної арматури. Виробнику вигідно кілька завищити розрахункові показники для просування своєї продукції на ринок.

Ситуація ускладнюється низьким значенням горезвісного модуля деформації – таку арматуру складніше включити в роботу. Частково це питання може бути вирішене попереднім напруженням арматури, але нюанси зчеплення композитних стрижнів з бетоном знижують ефективність попереднього напруження. На сьогоднішній день процес натягу композитної арматури в тілі бетону носить лише експериментальний характер.

Таким чином, мінусів у «сучасній» арматури більше, ніж плюсів. Та й сучасність її під питанням, перші кроки по застосуванню склопластикової арматури були зроблені майже сорок років тому. Тим не менш, про повну марність неметалевих стрижнів армування говорити не доводиться – поступово вона відіграє у сталі свою нішу.

Досвід застосування композитної арматури

Вотчиною композитного армування є агресивне середовище і приміщення з підвищеними вимогами до радіо-прозорості. У першому випадку мова йде про зміцнення укосів гідротехнічних споруд (каналів, штучних водойм тощо). У другому – приміщення медичного призначення. Наприклад, кабінети магнітно-резонансних досліджень. Сталеві елементи, ж притягуємося магнітним полем, що вносять спотворення в роботу томографів.

Тим не менше, використання неметалевої арматури для будівництва «звичайних» єктів можливо.

Композитна арматура – як в’язати?

Принципи армування ідентичні класичного варіанту з використанням сталевої арматури.

Композитна арматура для фундаменту і армування залізобетонних елементів

З’єднувати композитну арматуру в сітку можна пластиковими хомутами.

Композитна арматура для фундаменту і армування залізобетонних елементів

В’язане з’єднання для неметалевої арматури нічим не відрізняється від сталевої.

Композитна арматура для фундаменту і армування залізобетонних елементів

Приклад армування криволінійного ділянки.

Композитна арматура для фундаменту і армування залізобетонних елементів

Зміцнення укосів гідротехнічних композитним армуванням.

У приватному будівництві композитна арматура на увазі своїх недоліків і немаленькою вартості застосовується рідко. Поштовхом до популяризації і до здешевлення неметалевого армування (наприклад, фундаменту при будівництві будинку) стане прийняття єдиних норм і стандартів в нашій країні. За кордоном це вже зроблено, і композитне армування там зустрічається частіше. Але повноцінно замінити сталеву арматуру композит навряд чи коли зможе.

Композитна арматура для фундаменту і армування залізобетонних елементів

Поділитися з друзями
Ремонт та вироби своїми руками