Арматура — важная часть любой железобетонной конструкции. Она влияет на прочностные характеристики. Развитие рынка не стоит на месте, и постепенно на смену арматурной стали приходит композитный материал из стекла и пластмассы. Но сможет ли композитная арматура заменить своего стального собрата?
Виды стальной арматуры
Существует множество различных видов арматуры. Их можно разделить по:
- Профилю.
- Принимаемым нагрузкам.
- Способу распределения.
- Принципу действия.
- Методу изготовления.
Обычно в ЖБК применяют рабочую, монтажную, распределительную и анкерную арматуру. Рабочий тип арматуры отлично воспринимает все растягивающие усилия от внешнего воздействия. Она хорошо воспринимает и скалывающие усилия. Распределительная фиксирует рабочие арматурные стержни в заданном положении и равномерно распределяет нагрузку между ними. Монтажные стержни предназначены для сборки каркаса, анкерную арматуру используют в качестве закладных деталей. По характеру принимаемых нагрузок изделия можно разделить на продольные, а также поперечные. Продольная арматура воспринимает напряжения растяжения, не позволяя появляться вертикальным трещинам в «узких» местах. Поперечные изделия препятствуют образованию наклонных разрывов, возникающих от скалывающих напряжений возле опор.
По способу распределения выделяют армированные каркасы, сетки и штучные стержни. По методу изготовления можно выделить стержневые, канатные и проволочные изделия. Арматура подразделяется по принципу действия на напрягаемую и ненапрягаемую. Перед использованием напрягаемой конструкции необходимо провести процедуру предварительного натяжения. Такая процедура поможет уменьшить прогиб, снизить расход металла и препятствуют образованию трещин. Для армирования конструкций с предварительным напряжением используют штучные стержни, пряди из 3-миллиметровой проволоки и канаты из множества стальных прядей.
Достоинства арматуры из стали
Изделия из металла используются в железобетонных конструкциях уже больше века. Несмотря на появление новых видов арматуры, в некоторых ЖБК используют только стальные стержни, проволоку и канаты. Арматуру из стали используют в преднапряженном железобетоне. Такой вид материала предназначен для преодоления действия напряжения растяжения. При производстве подобного железобетона используют стальную арматуру с высоким показателем прочности на растяжение. Первым делом стальные стержни натягивают специальным устройством, а затем укладывают смесь бетона.
В результате освобождения проволоки либо стержней сила предварительного натяжения передается бетону и создается определенное напряжение сжатия, которое позволяет избавиться от растягивающих напряжений. Помимо использования в преднапряженном бетоне железная арматура имеет больший модуль упругости и коэффициент теплопроводности. Она имеет более широкий диапазон диаметров, в отличие от стеклопластиковой арматуры. Можно купить изделия с диаметром от шести до сорока миллиметров.
Виды стеклопластиковой арматуры
СПА является одним из видов композитных материалов. Помимо волокон из стекла для производства композитного армирующего изделия используют волокна:
- Арамидные.
- Углеродные.
- Базальтовые.
Каждый из видов волокон пропитывается полимерным составом, чаще эпоксидной смолой. После процедуры пропитки стержни отправляются в специальную печь для сушки. Когда процесс сушки завершен, из печи получают готовое изделие, которое уже можно использовать.
Стоит выделить вид стеклопластиковой арматуры, в которой в качестве связывающего полимера выступает полиэтилентерефталат. Такие изделия можно перерабатывать, так как в составе используется термопластичный полимер. АСПЭТ имеет низкую стоимость, но её показатели прочности значительно уступают продукции из стеклопластика и базальтовых волокон.
Преимущества арматуры из стеклопластика
Стеклопластиковые стержни имеют много достоинств, но подходят не для всех видов бетонных конструкций. Их лучше всего использовать для армирования кирпичных кладок, ремонта зданий и сооружений, для фундамента малоэтажных зданий. Арматура из стеклопластика имеет ряд очевидных достоинств:
- Меньший удельный вес.
- Отлично противостоит коррозии, короблению и гниению.
- Расход материала значительно ниже.
- Стойкость к агрессивным средам, морской воде.
- Не нужно использовать сварочный аппарат для монтажа каркаса.
- Проведение монтажа без применения строительной техники.
- Стойкость к разрывам позволяет использовать в дорожных конструкциях.
Однако из-за низкого показателя модуля упругости СПА не рекомендуется использовать для строительства плит перекрытия. Стержни из стеклопластика при температуре свыше 600 градусов способны размягчаться, терять свою упругость. Для повышения огнестойкости конструкции стоит использовать дополнительные теплоизоляционные материалы. Отсутствие возможности сваривать стержни из стеклопластика приводит к дополнительным трудозатратам по соединению деталей.
Сравнение технических показателей
Из таблицы, приведенной ниже, видно, что стеклопластиковые стержни лучше сопротивляются растяжению, но имеют модуль упругости в 4 раза меньше, чем стальная. СПА имеет меньшую плотность и коэффициент линейного расширения. Отсутствие возможности проводить ток положительно влияет на срок службы бетонной конструкции.
| Характеристики | Арматура | |
| Стальной арматурный прокат класса А400 (А-III) | Арматура стеклокомпозитная АСК «РЕБАР» | |
| Материал | Сталь | Стеклопластик на основе эпоксидной смолы |
| Нормативное сопротивление растяжению, МПа | 390 | 1000 |
| Модуль упругости, МПа | 200 000 | 50 000 |
| Коэффициент теплопроводности, Вт/(м·°С) | 46 | 0,46 |
| Коэффициент линейного расширения, αх10-5/°C | 13–15 | 9–12 |
| Плотность, т/м3 | 7,85 | 2,0 |
| Коррозионная стойкость к агрессивным средам | Низкая | Высокая |
| Электропроводность | Электропроводна | Диэлектрик |
| Выпускаемые диаметры | 6–10 | 4–20 |
| Длина | Стержни длиной до 11,7 м | В соответствии с заявкой покупателя, до 200 м |
| Долговечность | В соответствии со строительными нормами | Прогнозируемая долговечность не менее 80 лет |
Арматура из стали имеет больший диапазон диаметров, чем стеклопластиковая, поэтому её целесообразно применять на сложных строительных объектах. Обычно СПА продают в бухтах по 50, 100, 150 метров.
Сравнение расхода и стоимости
Выше было выделено, что СПА имеет меньший удельный вес и расход. Из-за меньшей прочности на прогиб для одной и той же бетонной конструкции требует СПА с большим диаметром.
| Арматура стеклокомпозитная АСК «РЕБАР» | Арматурная сталь А400 (А-III) | ||||
| Диаметр, мм | Вес, пог. м в кг | Кол-во метров в тонне | Диаметр, мм | Вес, пог. м в кг | Кол-во метров в тонне |
| 4 | 0,032 | 31 250 | 6 | 0,22 | 4 504,5 |
| 6 | 0,054 | 18 518 | 8 | 0,40 | 2 531,7 |
| 8 | 0,085 | 11 764 | 12 | 0,89 | 1 126,1 |
| 10 | 0,135 | 7 407 | 14 | 1,21 | 826,5 |
| 12 | 0,20 | 5 000 | 16 | 1,58 | 632,9 |
| 14 | 0,26 | 3 846 | 20 | 2,00 | 404,9 |
| 16 | 0,35 | 2 857 | 22 | 2,47 | 335,6 |
| 18 | 0,43 | 2 326 | 25 | 2,98 | 259,7 |
| 20 | 0,60 | 1 667 | 28 | 4,83 | 207,0 |
Стоимость арматуры из композита в разы меньше, чем стоимость стальной арматуры.
При возведении фундамента дачного дома, бани, малоэтажного здания из пеноблоков и другого вида ячеистого бетона можно смело использовать стеклопластиковую арматуру. Для сложного строительства крупных объектов все же стоит применять проверенную временем стальную арматуру.
Присоединяйтесь к нам на канале Яндекс.Дзен
