Стеклопластиковая арматура для фундамента: Стеклопластиковая арматура для фундамента: правила армирования
Армирование ленточного фундамента стеклопластиковой арматурой: да или нет
Содержание статьи
Последнее время на рынке строительных материалов появляется все большее количество новинок, разобраться с которыми непрофессионалу не под силу. Одной из таких новых технологий стало применение стеклопластиковой арматуры. Производители позиционируют свой товар, как арматуру, имеющую массу преимуществ относительно привычных стальных стержней, но так ли это?
Что такое композитная арматура и ее виды
Композитные материалы — это целая группа арматурных стержней, отличающихся по типу исходного сырья. Композит получил свое название из-за того, что в его составе содержится несколько элементов. Первый — волокна из различных видов сырья, второй — термореактивный или термопластичный полимер (смола). После отвердевания вяжущего получают прочные стержни.
В зависимости от происхождения волокон различают несколько видов арматуры:
- стеклопластиковая;
- базальтокомпозитная;
- углекомпозитная;
- арамидокомпозитная;
- комбинированная, состоящая в основном из одного вида волокон, но имеющая включения по всей длине другого вида.
Наиболее распространено применение стеклопластиковой арматуры, о ней дальше и пойдет речь. Структура стеклопластиковой арматуры схожа со строением древесины. Точно так же вдоль стержня располагаются волокна, которые за счет вяжущего образуют единое целое.
Достоинства применения
Армирование таким материалом имеет следующие преимущества:
- Возможность сматывать материал в бухты существенно облегчает его транспортировку и снижает затраты на самостоятельное строительство — арматуру можно доставить на собственном автотранспорте.
- Небольшой вес изделий упрощает работу своими руками. Нет необходимости в применении большого количества рабочей силы и грузоподъемной техники. Для сравнения, плотность стали составляет 7850 кг на кубометр, в то время как кубический метр композитного материала имеет массу 1900 кг. Отсюда можно посчитать, что масса стеклопластиковой арматуры в 4,13 раза меньше, чем стальной.
- Устойчивость к коррозии. Самая главная проблема стальных прутов — они подвержены появлению ржавчины.
Стеклопластик не боится воды и различных агрессивных сред. Армирование композитным материалом хорошо подойдет для бетонов с добавками различных модификаторов (противоморозные и тому подобное). - Также к достоинствам относят то, что стеклопластик плохо проводит тепло и не проводит электрический ток. Бетонные конструкции не обеспечивают необходимой теплоизоляции здания, поэтому к ним всегда предусматривают слой утеплителя, который предотвращает тепловые потери. В связи с этим низкая теплопроводность композита не играет существенной роли. Непроводимость электричества дает некоторые преимущества. Но иногда в железобетонных конструкциях предусматривают выпуски стержней для устройства заземления или молниезащиты. При использовании стеклопластиковой арматуры такие мероприятия невозможны.
Недостатки и мифы
Материал достаточно новый, поэтому не до конца изучен. Применение в массовом строительстве такого типа стержней делает невозможным отсутствие нормативной базы для расчета.
По стеклопластику существует только ГОСТ 31938-2012. Это недавно появившийся и единственный нормативный документ. ГОСТ предусматривает технические требования к материалу, но не дает рекомендаций по расчету, производители приводят лишь примерные значения соответствующих стальных стержней.
Армирование композитом имеет следующие недостатки:
- Невозможность гибки: материал могут изогнуть только на заводе по заранее предоставленным схемам;
- Невозможность применения сварки. Обычно сварка применяется на больших каркасах, в частном домостроении арматуру чаще вяжут.
- Неустойчивость к высоким температурам. Сталь начинает терять свои свойства при нагреве до 600 градусов Цельсия. В случае с композитом потеря несущей способности происходит намного раньше. А это значит, что при пожаре бетонные перекрытия и балки обрушатся быстрее.
Помимо недостатков существуют сомнительные моменты, о которых стоит знать.
Расчетные характеристики
Расчет железобетонных элементов выполняют по СП «Бетонные и железобетонные конструкции» по 2 группам предельных состояний (ГПС).
- 1 ГПС — расчет по несущей способности. Проверяют, может ли элемент выдержать нагрузку, прикладываемую к нему. Расчет ведут с учетом прочности материала.
- 2 ГПС — расчет по жесткости. Здесь учитываются деформации и величина раскрытия трещин железобетонных конструкций. Расчет ведут с учетом модуля упругости материала.
В железобетонном элементе сжимающую нагрузку берет на себя бетон, а функция арматуры — предотвратить разрушение под действием деформаций. Производители композита заявляют о высоких прочностных характеристиках (Rs), но умалчивают о модуле упругости (Еs). Именно эта величина определяет деформативность конструкции.
Рассчитать деформативность можно, разделив прочность на модуль упругости. Для стальной арматуры А400 Rs = 360 МПа, Es = 200000 МПа, отсюда получаем деформативность равную 0,0018 или 0,18 %. Для стеклопластиковой арматуры Rs = 1000 МПа, Es = 50000 МПа. Деформативность равна 0,02 или 2%. Т.е. на 1 метр конструкции растяжение композитной арматуры возможно до 2-х см против 0,18 см у стальной, представьте какие трещины будут образовываться в конструкции.
Арматура предназначена для предотвращения растрескивания и растяжения. Композитная справляется с этой функцией в 10 раз хуже, чем стальная.
Особенно важно это качество при армировании плит перекрытия и различных балок. Здесь деформации очень велики, поэтому армирование таких элементов композитом невозможно.
При применении в конструкциях с предварительным напряжением, его потери со временем для стали составляют 20-30% (то насколько теряется жесткость конструкции). Для стеклопластиковой арматуры это значение может дойти за 5-10 лет до 80-90%, потому что это органический материал. То есть весь смысл предварительного напряжения пропадает.
Обратите внимание что ни один производитель напряженного железобетона (плиты, балки) не использует композитную арматуру. Для неё нет нормативных документов (СП, СНиП), поэтому невозможно рассчитать как она себя поведет.
Исходя из этого, заверения производителей о высокой прочности материала справедливы, но на нормальную работу конструкции влияет не только прочность.-1200x800.jpg)
По деформативности стеклопластик значительно уступает стали.
Уменьшение веса конструкции
Небольшая масса материала существенно снижает трудоемкость, но стержни не могут дать существенного уменьшения веса всей конструкции, которым добиваются уменьшения нагрузок на фундамент.
Для обоснования приводятся числовые значения:
- Нагрузка на фундамент от плиты 6 м на 1,5 м и толщиной 0,2 м из железобетона равняется сумме массы бетона и арматуры. Процент армирования принимаем 3%. Объем бетона = 6 * 1,5*0,3 = 2,7 м³. Умножив этот объем на процент армирования получим объем стали = 2,7 * 0,03 = 0,081 м³. Масса бетона = 2,7м³ * 2000 кг/м³ = 5400 кг. Масса стали = 0,081 м³ * 7850 кг/м3 = 636 кг. Итого масса плиты = 6036 кг.
- Для такой же плиты армирование предусмотрено стеклопластиком. Объем бетона, арматуры не меняется, масса бетона тоже. Масса арматуры = 0,081 м³ * 1900 кг/м³ = 154 кг. Масса плиты равна 5400 кг + 154 кг = 5554 кг.
Из приведенных выше вычислений видно, что суммарная масса элемента отличается меньше, чем на 500 кг.
При массе плиты более 5000 кг это не очень большое значение. Поэтому применение стеклопластиковой арматуры для снижения нагрузки на фундамент экономически необоснованно, так как композит стоит дороже.
Долговечность
Можно верить производителям композитной арматуры на слово, о том что срок службы композитной арматуры составляет 80 лет. Но сомнительными их слова делают два факта:
- Сталь применяется человеком уже долгие годы, о ней много информации, можно довольно точно определить ее срок службы в тех или иных условиях. Композитные стержни — новый материал. Сведений о ее эксплуатации в течение долгого периода, а именно заверенные 80 лет, нет.
- Композитные пруты — органический материал. Со временем в любом органическом веществе происходит разрыв полимерных связей, так называемый процесс “старения” органики, это приводит к потере свойств материала, иногда к разрушению (например резина становится жесткой и начинает растрескиваться через определенное время).
Панорама
На карте
3-х этажный дом в поселке Песочное
Карта загружается. Пожалуйста, подождите.
Невозможно загрузить карту — пожалуйста, активируйте Javascript!
→ подробная информация
3-х этажный дом в поселке Песочное
60.120442, 30.159466
Стальная или композитная арматура, что выбрать для фундамента?
Важнейшим элементом любого здания является фундамент
Некачественно выполненное основание недостаточной прочности быстро разрушится и приведет к повреждению и остальных элементов строения. Для усиления основания зданий используется особый вид строительных материалов – арматура для фундамента. Сегодня арматура для монолитного фундамента переживает свое второе рождение – сталь, традиционно используемая для ее изготовления, постепенно уступает свои позиции современным композитным материалам. Их существует достаточно много разновидностей, и многие из них в качестве эксперимента используют для производства арматуры. Количество разновидностей, как всегда, порождает проблему выбора. Попробуем разобраться во всех тонкостях данного вопроса.
Композитные материалы
Это строительные материалы, ставшие доступными для производства с развитием технологий. Они обладают свойствами, которых нет у материалов природного происхождения. Различия в свойствах веществ, имеющих одинаковый химический состав, но различную молекулярную структуру, иногда бывают огромны. Именно поэтому среди множества предложений «композитная арматура для ленточного фундамента» стоит выбирать только те, качество и наличие соответствующих свойств, необходимых для использования в монолитном строительстве, не вызывает никаких сомнений.
Арматура для фундамента — выбор очевиден
Перед тем, как начать рассчитывать, сколько арматуры на фундамент Вашего здания необходимо использовать для его надежного усиления, необходимо учесть тот факт, что стеклопластик способен выдерживать нагрузки, в несколько раз превышающие усилие на разрыв стальных стержней аналогичной толщины. Это позволяет уменьшить расход арматуры на фундамент за счет использования более редкой сетки либо избежать дополнительного расхода материала в тех случаях, когда для прочности металлических стержней недостаточно и требуется обвязка арматуры каркаса фундамента дополнительными армирующими элементами. Проводя расчет арматуры для ленточного фундамента, стоит принимать в учет еще и тот факт, что размер арматуры может быть уменьшен по сравнению с габаритами необходимой для аналогичной жесткости стальной арматуры.
Расположение арматуры в фундаменте монолитного здания предусматривает постоянный контакт усиливающего стержня с агрессивной средой бетона. Такое соседство оказывает крайне негативное влияние на металл, и он быстро съедается коррозией. Независимо от того, какое количество арматуры в фундаменте было заложено изначально, прочность здания существенно теряется именно по причине разрушения стержней арматуры. Обвязка фундамента арматурой из стеклопластика гарантирует высокую надежность строения, ведь укладка арматуры в фундамент не нарушает ее свойств и не приводит к разрушениям. Стеклопластик химически абсолютно инертен, благодаря чему гарантированный срок егослужбы составляет 200 лет.
Стеклопластиковая арматура весит в 4 раза меньше, чем стальная. Учитывая, сколько арматуры надо на фундамент при традиционном выборе металла, общий вес конструкции увеличивается на несколько тонн. Помимо обеспечиваемых лучших технических характеристик, малый вес – эффективный инструмент для снижения общих затрат на строительство.Как связать арматуру для фундамента с реальными затратами на ее монтаж? Посчитать, во сколько обходится работа крана и транспортировки стержней металла к месту их укладки – выгода станет очевидной.
Низкий коэффициент теплопроводности. Расчет арматуры всегда учитывает ее прочность, несущую способности и долговечность. При этом ситуация, в которой перед тем, как рассчитать арматуру для фундамента, учитываются ее энергосберегающие параметры – редкое исключение из правил. И это крайне негативно сказывается на теплоизоляционных параметрах здания. Применение стеклопластика вместо стали позволяет снизить потери энергиичерез металлические стержни в 100 раз. Разница поражает! А учитывая, сколько нужно арматуры, количество тепла, сохраняемого внутри основания здания, впечатляет еще больше.
Основную роль в минимизации затрат играет особое внутреннее устройство арматуры фундамента, выполненной из стеклопластика: ее прочность, легкость и долговечность позволяют использовать меньший диаметр арматуры для фундамента, либо делать армирующую сетку реже. Принимая во внимание примерно равную стоимость стержня из металла и стеклопластика равной толщины, вывод об экономической целесообразности применения композитной арматуры напрашивается сам собой.
Армирование фундамента: особенности стеклопластиковой арматуры
Еще несколько лет назад для армирования фундаментов и стяжек в России применяли исключительно металлические изделия. Сегодня доступны аналоги тяжелой стальной сетки, один из них — стеклопластиковая арматура.
Для российского строительного рынка такой вид материала для армирования является относительно новым, в других странах арматурные пруты из композита применяются в строительстве и реконструкции примерно с 70-х годов прошлого столетия. Помимо стеклопластиковой к композитным относятся базальтокомпозитная,углекомпозитная и арамидокомпозитная арматуры, но они не получили широкого распространения ни в нашей стране, ни за рубежом.
Заказать стеклопластиковую арматуру в Тюмени от производителя вы можете в компании «Орион».
Что такое стеклопластиковая арматура
Для изготовления такой арматуры применяют стекловолокно — прочный, гибкий и эластичный материал. Волокна накрепко склеиваются при помощи полимерного состава.
В разрезе прута видны его составляющие: основной ствол из параллельных волокон и спиралевидную намотку. Некоторые виды продукции имеют песчаное напыление, могут быть окрашены в синий, черный или другой цвет. Оттенок не влияет на технические характеристики материала.
Арматура композитная стеклопластиковая производится в бухтах до 12 мм и в прутках диаметром выше 12 мм.
Характеристики композитной арматуры
Стеклопластик имеет следующие физические свойства:
-
высокая прочность; -
долговечность; -
эластичность; -
химическая инертность; -
отсутствие экранирующих свойств.
Вес стеклопластиковой арматуры меньше, чем металлической примерно в 4 раза. Масса композита примерно 1900 кг на кубометр, тогда как сталь весит не менее 7000 кг на м³.
Материал легко гнуть и сматывать в бухты. Одна бухта стеклопластиковой арматуры довольно компактна, что упрощает транспортировку материала — ее легко перевозить даже в багажнике легкового авто.
Вязка стеклопластиковой арматуры при выполнении армирования конструкций осуществляется на стяжку или вязальную проволоку, сварка при работе с композитным материалом не используется.
Область применения
Стержень из стеклопластика можно использовать для:
-
Укрепления кладки. Кладочные растворы часто разбавляют противоморозными и другими добавками, разрушающими металл. Композит невосприимчив к воздействию агрессивных веществ. -
Армирования фундамента. Особенно часто при помощи стеклокомпозита укрепляют ленточный фундамент в домах малой этажности. -
Армировки стяжки. Арматурная конструкция продлевает срок службы стяжки, препятствует ее разрушению под воздействием усадки, механических нагрузок и других факторов. -
Армирования дорожных, береговых и других конструкций. Для стеклопластика, в отличие от металла, допустим прямой контакт с грунтом.
Особенности стеклопластиковой арматуры
Плюсы стеклопластиковой арматуры:
- малый вес — легко перевозить, нет необходимости в специальном транспорте и дополнительных рабочих на объекте;
-
простота укладки — вязать композитную арматуру просто как вручную, так и с использованием механизированного вязального крючка; -
в два раза большая прочность по сравнению со стальной арматурой аналогичного диаметра — меньшая расчетная площадь, высокая надежность армирования; -
химические свойства — стеклопластик не подвержен коррозии, гниению, устойчив к агрессивным средам, низким температурам, что допускает ее применение в сложных условиях, без дополнительной гидроизоляции конструкции и других защитных мер;экономичность — цена композитной арматуры может быть больше, однако экономия достигается за счет использования наименования меньшего диаметра.
-
низкая теплопроводность — композит не будет мостиком холода; -
вязка без швов — отсутствие сварных стыков, как самых слабых мест конструкции; -
экологичность — материал не выделяет токсичных веществ в течение всего срока эксплуатации; -
экономичность — цена композитной арматуры может быть больше, однако экономия достигается за счет использования наименования меньшего диаметра.
Минус стеклопластиковой арматуры — отсутствие возможности сгибать материал непосредственно на объекте даже при использовании строительного фена и другого инструмента для нагрева не получится. Если вам нужен гнутый особым образом стержень, необходимо заказать его изготовление у производителя.
Армирование фундамента стеклопластиковой арматурой
Армирование ленточного фундамента композитными стержнями позволяет увеличить его прочность и срок службы. Работа выполняется по следующему алгоритму:
-
Расчет диаметра и количества материала. Общей формулы для подсчета нет, так как нужный типоразмер выбирается исходя из многих факторов: тип и глубина фундамента, этажность и назначение строения, планируемая нагрузка. -
Копка траншеи и создание песчано-щебеночной конструкции, уплотнение и выравнивание основания. -
Возведение опалубки. -
Установка опор из кирпичей, чтобы не укладывать армокаркас на дно траншеи. -
Непосредственно обустройство и вязка армирующего каркаса. -
Заливка бетонной смеси.
Закажите композитную арматуру у нас
У нас вы можете купить стеклопластиковую композитную арматуру оптом и в розницу, возможна поставка одной единицы товара — бухты или стержня. Есть доставка во все регионы РФ. Оставьте заявку на сайте, чтобы получить прайс.
Фундамент, армированный стекловолокном PolyBase ™
Фундамент, армированный стекловолокном PolyBase ™ | Стабилизация пространства для обхода
Провисающие полы и трещины в стенах — признаки повреждения фундамента. С помощью прочных опорных опор вы можете оказать своему дому необходимую помощь, чтобы он оставался стабильным. Однако ваши опоры настолько сильны, насколько прочны их основания. Поэтому распределите нагрузку с помощью низкопрофильного высокопрочного полимербетонного фундамента PolyBase.
Обзор продукции
Наши армированные стекловолокном фундаменты на 30% легче обычных бетонных блоков.Несмотря на небольшой вес, наш продукт обеспечивает мгновенную модульную опору для внутренних систем опор пирса. Кроме того, наши легкие фундаменты многофункциональны и менее трудозатратны.
С большинством бетонных блоков трудно обращаться, они требуют обширных земляных работ и создают больше проблем, чем решений. С бетонным блоком Nash Polybase вы сохраните свой дом и сохраните спокойствие. Сохраните конструктивную прочность вашей собственности с помощью наших впечатляющих укрепленных фундаментов с высокими показателями прочности.
Ключевые преимущества
- Отсутствие задержек из-за осмотра фундамента или ожидания затвердевания бетона
- На 30% легче, чем обычные бетонные блоки
- Без земляных работ
- Нулевой беспорядок
- Встроенный контроль качества
- Конструктивно менее
- трудоемкий
- Многофункциональный
Идентификационный номер продукта
Учебные материалы и видео
Мы помогаем
развивать ваш бизнес
Nash Distribution предлагает обучение и маркетинг на месте.
Запишитесь сейчас!
Отзывы клиентов
Средний рейтинг для Nash Distribution составляет 4,98 звезды из 5 звезд — на основе 31 отзывов
ВСЕ ИЗДЕЛИЯ ДЛЯ РЕМОНТА FOUNDATION, ЗАКАЗЫВАЕМЫЕ В НАШЕ, ВЫСОКОГО КАЧЕСТВА. ВСЕ ЗАКАЗЫ, которые я размещаю, отправляются в тот же день, и подтверждение всегда отправляется мне во время оформления заказа.
Юго-восточный ремонт фонда
Робин Х. — Клинтон, Северная Каролина 28328
Ремонт подвальных помещений и подвала Swainco в районе Индианаполиса, штат Индиана, увеличился более чем на 300% за последние 10 месяцев.Nash помог сделать это возможным с помощью своих превосходных продуктов для сканирования и обслуживания клиентов. Они действительно понимают, что успех приходит, если приложить дополнительные усилия, чтобы …
Ken S. — Greenwood, IN 46143
Стекловолоконная сетка с покрытием, армирующая бетонные конструкционные конструкции
Сетка из стекловолокна для армирования
может поставляться в рулонах или с помощью бритвы или ножа на полосы для усиления штукатурки стен, а также для заделки возможных трещин или отверстий в поверхности бетонной стены.Применяется как для наружного, так и для внутреннего армирования штукатурки.
Сетка из стекловолокна, обладающая высокой прочностью, долговечностью и отличной устойчивостью к кислотам и щелочам, является альтернативой стальной сетке для наружной и внутренней отделки бетонных стен. Сетка армированная волокном отличается простотой в эксплуатации, экономией материала, долгим сроком службы, это идеальный энергосберегающий изоляционный материал.
Стекловолоконная сетка, применяемая при строительстве системы EIFS, армировании строительным раствором и армировании стен. Обычная тканая волокнистая ткань для облицовки наружных и внутренних стен, особенно вокруг проемов или мест, которые обычно являются слабыми.
Устойчивая к щелочам сетка из стекловолокна с латексным покрытием, гибкая текстильная ткань , используемая для укрепления внешних нестабильных поверхностей, а также для укрытия и предотвращения растрескивания. Изготовлен из специального тканого стекловолокна, обеспечивающего невероятную прочность при укладке во влажную штукатурку.
Причины выбора армирующей сетки из стекловолокна в зданиях:
1.Волокнистая сетка с покрытием обладает отличной стойкостью к кислотам, щелочам и другим химическим веществам, отлично справляется с штукатурными работами с длительным сроком службы;
2. Стекловолоконная сетка обладает высокой прочностью на разрыв по широте и долготе. Использование сетки из стекловолокна для армирования штукатурки стен позволяет равномерно распределить нагрузки на систему наружных бетонных стен.
Визуализация сетки из стекловолокна
Ширина рулона: от 250 мм до 1000 мм
Длина рулона: 50 м, 100 м, 300 м, нестандартная
В основном размер ячейки: от 4×4 мм до 10×10 мм
В основном плотность от: 60 г / м2 до 200 г / м2
Цвет: все в наличии
Упаковка: термоусадочная пленка или полиэтиленовый пакет, затем картон, затем поддон
.
Технические характеристики арматурной сетки для бетона:
Размер сетки: 5×5 мм, 4×5 мм или 4×4 мм.
Вес на квадрат: 80-160 г.
Длина рулона: 50 м, 100 м или 200 м.
Ширина каждого рулона: 1-2 м.
Цвет: белый (стандартный), синий, зеленый или другие цвета.
Упаковка: каждый рулон в усадочной упаковке, четыре тома или шесть томов в картонной коробке, шестнадцать томов или тридцать томов на лотке.
Специальные спецификации и специальная упаковка могут быть изменены в соответствии с требованиями клиентов.
Метод строительства стекловолоконной сетки в бетонной стене здания:
Поместите ватную палочку к внутренней стороне от крыши до подошвы стены, с помощью двухсторонней клейкой ткани из стекловолокна, прикрепленной к нижней части прогонов, оставив еще 20 см.
Обрежьте ткань из стекловолоконной сетки, когда она будет на 20 см над обрешеткой стены, и закрепите ее двусторонней липкой лентой.
Закройте край сетки и установите цветную пластину.
Следите за натяжением полотна из стекловолоконной сетки, выравниванием и плотными швами между рулонами. Согласно JBJ26-95 «Стандарт энергосберегающего проектирования гражданских зданий» в том же районе критерии выбора стекловаты различаются.
В области низких температур обычно выбирают высокую плотность и большую толщину. В высокогорных районах используются низкотемпературные толщины с низкой плотностью.
Замена стальной арматуры на арматуру из стеклопластика в бетонных конструкциях
Реферат
Полимер, армированный стекловолокном (GFRP), был подтвержден как основное решение в технологии усиленного бетона.Синтез арматуры GFRP с использованием продольных стекловолокон (армирующий материал) и ненасыщенной полиэфирной смолы с 1% МЕКП (матричный материал) посредством ручного процесса. Арматура из стеклопластика имеет диаметр 12,5 мм (это значение эквивалентно 0,5 дюйма; это наиболее распространено при применении для фундаментов). Поверхности из стеклопластика модифицированы добавлением крупного песка для увеличения прочности сцепления арматуры с бетоном. Затем выполняются механические характеристики железобетона с арматурой из стеклопластика и сравниваются с характеристиками стальной арматуры.Приготовление образцов бетона (неармированный бетон, гладкий армированный стеклопластик, железобетон из стеклопластика с песчаным покрытием и железобетон) с фиксированным соотношением ингредиентов (1: 1,5: 3) и соотношением 0,5 Вт / Цельсия выполняли при двух периодах выдержки (7 и 28) дней при температуре окружающей среды. Величина объемной доли стеклопластика и стальной арматуры в железобетоне была (5 об.%) Равномерно распределена с заданными расстояниями в кристаллизаторе. Результаты показывают, что прочность на разрыв арматуры из стеклопластика составляет 593 МПа, а прочность на изгиб — 760 МПа.Прочность на сжатие была в разумных пределах для бетона — 25,67 МПа. Прочность на изгиб неармированного бетона составляет 3 МПа, а армированного бетона с арматурой GFRP, особенно GFRP RC с песчаным покрытием, прочность на изгиб составляет 13,5 МПа, в результате чего увеличивается сцепление с бетоном и более высокая деформация составляет 10,5 МПа за 28 дней, чем у железобетона. за счет модуля упругости при изгибе.
Ключевые слова
Арматура из стеклопластика
Стальная арматура
Железобетон
Механические свойства
Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)
Просмотреть аннотацию
© 2018 Авторы.Производство и хостинг выполняются Elsevier B.V. от имени Университета Кербалы.
Рекомендуемые статьи
Ссылки на статьи
(PDF) Анализ работ по основам с композитным армированием различных типов
CATPID-2019
IOP Conf. Серия: Материаловедение и инженерия 698 (2019) 022037
IOP Publishing
doi: 10.1088 / 1757-899X / 698/2/022037
6
сечения, прочность по наклонному сечению, прогиб, ширина трещины, короткие на срок и на длительный срок.
Для двухэтажного дома все указанные требования для расчетов выполнены. В случае возрастающих нагрузок
(надстройка мансардного этажа) арматура из стекловолокна не соответствует требованиям
по ширине раскрытия трещин, превышающей 0,5 мм из условия защиты конструкций
от агрессивных воздействий окружающей среды.
Таким образом, при проектировании свайных фундаментов было установлено, что использование стеклопластиковой арматуры
по металлу не имеет особой экономической эффективности: при стоимости 1 м арматура
одного диаметра на 15% меньше, стеклопластик армирование требует на 7-19% больше по сечению
.Кроме того, из-за высоких деформативных свойств ОПЗ прогибы и ширина раскрытия трещин
в конструкциях превышают аналогичные параметры для конструкций с металлической арматурой. В случаях, когда конструкция
используется в агрессивных средах, решающую роль играет прочность арматуры из стекловолокна
в сочетании со специальными бетонами.
Список литературы
[1] Римшин В.И., Меркулов С.И. 2016 О нормировании характеристик основной неметаллической арматуры
композитной арматуры (Промышленное и Гражданское строительство) 5 22-26.
[2] Зиннуров Т.А. и др. 2019 Численное моделирование композитной арматуры с бетоном (Журнал
Физики: Серия конференций. IOP Publishing) 4 042046.
[3] Максимов С.П., Башкова Ю.Б, Вшивков Е.П. 2015 Экспериментальные исследования работы стекловолоконной арматуры
при армировании бетонные конструкции (Universum: технические науки) 6.
[4] Круглый ББ, Малых В.В. 2013 Экспериментальные исследования гнутых бетонных элементов с комбинированным армированием
стальными и стекловолоконными сердечниками.
[5] Ding B 2017 Испытания на осевое сжатие на корродированных железобетонных колоннах, консолидированных
с армированными волокном полимерами (Kemija u Industriji) 66.
[6] Коэн М., Монтелеоне А., Потапенко С. 2018 Анализ промежуточных трещин методом конечных элементов
ослабление сцепления в армированных волокном армированных полимером железобетонных балках (Canadian
Journal of Civil Engineering) 10 840-851.
[7] Ibars E O et al. 2018 Численный анализ железобетонных балок, усиленных на сдвиг
листов из армированного волокном полимера (FRP) с внешней связкой (EB) (Hormigón y Acero) 285113-
120.
[8] Мерват Х и др. 2012 г. Прочность и деформируемость гнутых элементов из тяжелого бетона
, армированного стекловолокном и стальной арматурой (Новые технологии) 4.
[9] Польские изделия, Маилян Д.Р. 2014 О спецификации расчетов прогибов балок
, усиленных композиционными материалами (Научный обзор) 12 (2) 493-495.
[10] Маилян Д. Р. 2013 Польские предметы. Воздействие стальной и композитной арматуры на ширину раскрытия
нормальных трещин (Инженерный вестник Дона) 2.
[11] Шагина А.И., Шутова М.Н. 2018 Применение конструкционных материалов для усиления фундаментов
работающих в агрессивных грунтовых условиях Механика грунтов в геотехнике и фундаментостроении
. 296-300.
[12] Субботин А.И., Шутова М.Н., Шагина А.И. 2019 Оценка эффективности композитной арматуры
применения в фундаментах малоэтажных зданий (Основы и приложения геотехники
в строительстве: новые материалы, конструкции, технологии и расчеты) 368- 374.
[13] Hua Zhu 2016 Образование трещин в железобетонной конструкции под напряжением в строительстве
Период
(Frattura ed Integrità Strutturale) 36 191 — 200.
[14] Fisker J 2014 Сдвиговая способность железобетонных балок без поперечного армирования (Докторская диссертация
. Орхус (Дания): Орхусский университет) 155.
Что случилось с фибробетоном?
Укрепляет ли бетон добавление фибры или как?
Бетон, армированный сталью, является основой нашего современного общества.Армирование в бетоне создает композитный материал, при этом бетон обеспечивает прочность против напряжения сжатия, в то время как арматура обеспечивает прочность против напряжения растяжения. Но, хотя стальная арматура устраняет одно из величайших ограничений бетона, она создает совершенно новую проблему: коррозия встроенной стальной арматуры является наиболее распространенной формой разрушения бетона. Так что мы с этим делаем?
Эй, я Грейди, и это практическая инженерия. В сегодняшнем выпуске мы тестируем некоторые инновации в армировании бетона.
Хотя незащищенная сталь естественно склонна к коррозии или ржавчине, когда она встраивается в бетон, определенные факторы обычно работают для ее защиты. Во-первых, это очевидная защита, заключающаяся в простом экранировании от внешней среды относительно непроницаемым и прочным материалом. Вода и загрязнения обычно не проходят через бетон к стали.
Вторая форма защиты — щелочная среда. Высокий pH нормального бетона создает тонкий оксидный слой на стали, который обеспечивает защиту от коррозии.
Но в некоторых случаях этой защиты недостаточно. Одним из основных источников коррозии арматуры является соль. Будь то воздействие соленой воды вблизи морской среды или применение противообледенительных солей, чтобы сделать дороги более безопасными в зимний период, эти ионы хлора могут проникать через бетон, разъедая стальную арматуру. А когда сталь корродирует, образуется оксид железа, который расширяется внутри бетона. Это расширение создает напряжение, которое иногда называют окислительным подъемом, и является одной из основных причин разрушения бетона.
Трещины в крышке
Итак, как же предотвратить попадание ионов хлора и других загрязняющих веществ в сталь и появление коррозии? Первая линия защиты — укрытие.
Покрытие — это минимальное расстояние между внешней поверхностью бетона и арматурной сталью.
И, в зависимости от воздействия и области применения, определенные коды указывают разное количество бетонного покрытия, обычно от 25 до 75 миллиметров или от 1 до 3 дюймов. Укрытие — одна из причин, по которой хорошая бетонная работа требует так много усилий, прежде чем бетон когда-либо появится на стройплощадке.Установка прочной опалубки и большого количества проволоки, связывающей всю арматуру вместе, помогает быть абсолютно уверенным в том, что, несмотря на все толчки, хождение и общий хаос, который возникает, когда пора на самом деле укладывать бетон, арматурный стержень остается там, где он был задуман. встроены в конечный продукт. Игнорирование этих шагов может привести к тому, что арматурный стержень опустится на дно плиты или окажется слишком близко к внешней поверхности до того, как бетон застынет, что в конечном итоге приведет к преждевременной коррозии арматуры из-за отсутствия покрытия.
Но даже при наличии подходящего покрытия любая трещина в бетоне может привести к прямому контакту загрязняющих веществ и воды с арматурой. И вас не удивит, что трещины в бетоне встречаются не так уж и редко. Большая часть бетона дает усадку при отверждении, что может привести к образованию трещин. Изменения температуры также вызывают расширение и сжатие, что может привести к растрескиванию. Бетон также может треснуть при нормальных ожидаемых условиях нагружения из-за того, как сталь воспринимает напряжения в материале.
Одним из способов решения этой проблемы является предварительное напряжение арматурного стержня. Эту тему я кратко обсуждал в предыдущем видео, и я хотел бы углубиться в нее в будущем. Но сегодня я хочу показать еще один вариант уменьшения этих трещин.
Бетон, армированный волокнами
Бетон, армированный фиброй, — это во многом именно то, что вы ожидаете. Это ни в коем случае не новая идея, но наше понимание и использование различных видов волокон в бетонной смеси продолжает расти.Добавление стекла, стали или синтетических волокон в бетон может дать много преимуществ, но одним из наиболее важных является контроль трещин .
Я построил три почти идентичных железобетонных балки, чтобы показать, как это работает, и дал им отвердеть около недели. У первого в качестве арматуры используется только стальная арматура. Я использую свой гидравлический пресс, чтобы проверить прочность каждой балки и посмотреть, как она работает до выхода из строя. И я использую тонны для измерения силы на этих балках, просто потому, что это то, что говорит датчик, но единицы измерения совершенно произвольны для демонстрации.(Если вы предпочитаете SI [Système Internationale, или метрическую систему], просто представьте, что это метрические тонны.)
Когда я увеличиваю нагрузку на балку, вы видите трещины, начинающиеся всего с 3 тонн. Эти трещины образуются из-за того, что сталь немного растягивается, принимая на себя растягивающее напряжение в бетоне. Балка прекрасно выдерживает нагрузку и даже не близка к разрушению, но бетон не может растягиваться вместе со сталью, поэтому он должен треснуть. Вы можете себе представить, как эти трещины могут позволить воде и воздуху контактировать с арматурой и в конечном итоге разрушить бетон.
(Эти трещины — важная часть этой демонстрации, но я пошел дальше и увеличил нагрузку до тех пор, пока балка не сломалась, потому что, эй, это то, для чего подходят гидравлические прессы, верно?)
Для следующих двух балок я включил волокна в бетонную смесь: одна балка имеет стальные волокна, а другая — стекловолокна. Стальная арматура и волокна объединяются, чтобы противостоять растягивающим напряжениям в балках. Арматурный стержень обеспечивает крупномасштабное армирование, чтобы противостоять растяжению по всему элементу конструкции, а волокна обеспечивают мелкомасштабное армирование, чтобы противостоять локальному напряжению, которое вызывает растрескивание.
Когда я нагружаю эти балки на 3 тонны, не видно ни единой трещины. На самом деле, для обоих этих балок я не заметил образования трещин почти вдвое больше. да и то трещины были намного меньше. Обе балки вышли из строя примерно при той же нагрузке, что и первая, чего я и ожидал. Как я уже сказал, волокна на самом деле не добавляют большой прочности балке, но вы можете легко увидеть, что они могут иметь большое значение для предотвращения коррозии стальной арматуры.
Альтернативы стальной арматуре
Вам может быть интересно, почему мы вообще используем сталь для армирования? Сталь относительно недорогая, хорошо испытанная и прочная, но существует множество других материалов с превосходными механическими свойствами, которые не подвержены коррозии.Для очень агрессивных сред мы иногда используем арматуру с эпоксидным покрытием или даже нержавеющую сталь, но есть некоторые новые альтернативы, такие как армированные волокном полимеры или стержни из стеклопластика. Это арматура из базальта, переплавленного вулканического камня, пропущенного через крошечные сопла для создания чрезвычайно прочных волокон.
Такие варианты часто стоят дороже, чем стальная арматура, а в некоторых случаях намного дороже. Но главное препятствие для использования этих новых, более инновационных типов арматуры — это не только стоимость.Легко видеть, что эти дополнительные затраты могут быть компенсированы увеличением срока службы бетона. Еще одно препятствие происходит из-за отсутствия широкого применения. Инновации в гражданском строительстве происходят медленно, потому что последствия неудач очень высоки. Обретение уверенности в конструкции имеет такое же отношение к инженерной теории, как и к простому наблюдению за тем, насколько хорошо аналогичные конструкции работали в прошлом.
Но многие инженерные катастрофы произошли не из-за плохой конструкции, а из-за плохого обслуживания, поэтому долговечность может быть так же важна для общественной безопасности, как и другие критерии проектирования.В будущем мы обязательно увидим более инновационные способы армирования бетона, в том числе варианты, которые я упомянул в этом видео.
Спасибо за просмотр и дайте мне знать, что вы думаете!
— Это видео взято с канала YouTube Practical Engineering, на котором гораздо больше видео с пояснениями по инженерным вопросам.
Что нужно знать строителям о арматуре LiteBar из стекловолокна
Стальная арматура — важнейший компонент практически любого проекта строительства из бетона, обеспечивающий жесткость и устойчивость конструкции.Однако надежность и прочность стали имеют недостатки, в том числе дополнительный вес и уязвимость к коррозии. LiteBar, инновация из стекловолоконной арматуры от LiteForm, обеспечивает многие преимущества традиционной арматуры без каких-либо недостатков.
Что такое LiteBar?
Арматура из стекловолокна LiteBar — это продукт новаторского производственного процесса, в котором высококачественное стекловолокно сочетается с мощной смолой, что позволяет получить конструкционную арматуру, которая значительно легче и прочнее стали.Фактически, каждый арматурный стержень LiteBar весит всего около 2,5 фунтов. Он также устойчив к коррозии и не проводит электричество, что делает его идеальным почти для любого проекта бетонного здания.
Когда использовать LiteBar
Хотя арматурный стержень LiteBar Fiberglass сделан из совершенно другого материала, применение LiteBar такое же, как и у традиционной стали. Стойкость LiteBar к ржавчине и коррозии делает его особенно подходящим для сред с высокой влажностью, которая может вызвать ржавчину традиционной стальной арматуры.Благодаря своей прочности на разрыв и малому весу LiteBar подходит для плоских работ, парковок, перекрытий на уклоне, стен стволов, опор и некоторых строительных конструкций. Заявка на вертикальное использование была подана в Службу оценки ICC, и наши инженеры уже работают над документацией по качеству в соответствии с ICC-ES AC10. Пока этот процесс не будет завершен, следует проконсультироваться с инженером для использования в стенах.
Несмотря на то, что LiteBar прочнее других арматурных стержней, его можно разрезать с помощью болторезных станков, шлифовального станка или дисковой пилы, что позволяет резать его в соответствии с вашими потребностями без каких-либо специальных инструментов.Поскольку LiteBar намного легче стали, он также является менее дорогостоящим арматурным стержнем для транспортировки и более легким в эксплуатации, что может помочь выполнить ваш проект в соответствии с графиком и в рамках бюджета.
LiteForm из своей штаб-квартиры в Южном Су-Сити, штат Нью-Йорк, производит смелые решения для подрядчиков и домовладельцев. Их сверхлегкие арматурные изделия и энергоэффективные высокопроизводительные строительные системы позволяют строителям по всей стране улучшать производительность своих проектов, экономя при этом значительное количество времени и денег.Посетите веб-сайт или Facebook, чтобы узнать больше об арматурных стержнях LiteBar, позвоните по телефону (402) 241-4402, если у вас возникнут вопросы, или просто посетите местный лесной склад, чтобы получить некоторые из них для себя.
Keep It Glassy — Будущее за стержнями из стекловолокна
Мировой рынок стеклопластиковых стержней и арматуры быстро растет, поскольку затраты на сырье, затраты на обработку металла и транспортные расходы продолжают увеличивать накладные расходы по крупным проектам.
Стержни из пултрузионного стекловолокна содержат армирующие волокна и матричную смесь полимерной смолы, при этом стекло обеспечивает повышенную прочность на разрыв, а окружающие волокна обеспечивают повышенную устойчивость к короблению и коррозии, а также повышенную долговечность.
Стержни из стекловолокна
легко соединяются с бетоном и обеспечивают улучшенную термическую совместимость. Ожидается, что эти преимущества повысят применение арматуры FRP в электроизоляционных установках и водоочистных сооружениях, что приведет к росту мирового рынка.
У стеклопластиковых стержней яркое будущее во многих сегментах рынка. Пултрузионные стержни из стекловолокна и арматура пользуются большим спросом в качестве замены стальной арматуре в строительстве дорог, зданий и мостов / туннелей, а также на рынке коммунальных услуг для электрической изоляции.
В Северной Америке применение пултрузионного стекловолокна на морских и прибрежных участках растет, и он также становится востребованным материалом за рубежом для инфраструктуры Ближнего Востока и Европы.
Штанги из стекловолокна:
- Устойчивость к коррозии, погодным условиям, влажности и насекомым
- Простота сверления, резки и установки
- Может использоваться в самых разных отраслях и средах
- Ударопрочнее, чем дерево
- В некоторых отношениях прочнее стали, особенно при использовании в качестве армирующего материала
Стекловолокно в ЖКХ
Использование стержней из стекловолокна в конструкции опор и перекладин для инженерных сетей вместо деревянных может свести к минимуму количество химикатов, попадающих в окружающую среду из обработанных деревянных опор, которые необходимо регулярно выбрасывать.Стекловолокно также имеет более продолжительный жизненный цикл по сравнению с деревом.
Пултрузионное стекловолокно
также может уменьшить количество металлических фитингов, необходимых на опорах электроснабжения, за счет наличия встроенной конструкции для поддержки нарезания резьбы и натяжения различных проводов.
Отсутствие проводимости у стекловолоконных стержней с покрытием также делает их отличным решением для других видов использования. Кроме того, использование стекловолокна в конструкции опор электросети означает лучшую безопасность при столкновениях транспортных средств с опорами электросети или погодных явлениях, приводящих к падению опор.
Коммунальная инфраструктура понесла значительный ущерб в результате погодных явлений в США за последние несколько лет, и, по оценкам Американского общества инженеров-строителей (ASCE), США придется потратить 4,6 триллиона долларов на ремонт и замену дорог, мостов и электросетей. к 2025 г.
Джоанни В. Чин, заместитель директора инженерной лаборатории Национального института стандартов и технологий (NIST), перечислила преимущества композитов для инфраструктуры в своем выступлении перед Конгрессом в апреле 2018 года, сказав:
«Современные композиты зачастую прочнее, легче и долговечнее, чем традиционные строительные материалы, что дает значительную экономию средств.
Более длительный срок службы компонентов инфраструктуры, включающих современные композиты, означает меньшее количество дней обслуживания, потерянных из-за технического обслуживания мостов, дорог, плотин, дамб, автомагистралей, железных дорог, опор инженерных сетей и других элементов, поддерживающих движение товаров и услуг, лежащих в основе нашей экономики. ”
Стержни из стекловолокна в строительстве
В строительстве, стержни из стекловолокна как средство усиления композитов для несущих конструкций теплоизоляции (например, балконов), стекловолокно превосходит сталь по прочности на разрыв с большим запасом.
Повышена устойчивость к изгибу и сдвигу, значительно увеличена растягивающая арматура. Испытания, проведенные на композитах, армированных стекловолоконным стержнем, и композитах, армированных стальными стержнями, показали, что стекловолокно не уступает по прочности стальному стержню, когда используется для предотвращения коробления при деформации, и с меньшей вероятностью подвержено коррозии.
Ожидается, что арматура из стекловолокна
получит широкое распространение не только в обычном строительстве, но и на мостах, морских сваях и других проектах, требующих строительства глубоких фундаментов, особенно в прибрежных средах и агрессивных почвах.
Пултрузионный стеклопластик для мостов, как полевых, так и автомобильных, также набирает обороты; Стекловолокно превосходит сталь с точки зрения жизненного цикла, дешевле в транспортировке и имеет чрезвычайно низкие затраты на техническое обслуживание.
Разница между арматурой из стекловолокна и стальной арматурой для армирования бетона показывает, что первоначальное разрушение стальной арматуры начинается при деформации 16,21%, в то время как первоначальное разрушение бетона, армированного стекловолокном, не начинается до деформации 20,23%. Это дает дополнительное время для выявления проблемы до полного отказа.
Для жилых помещений все больше строителей и архитекторов выбирают стекловолокно в качестве конструкционного материала благодаря его свойствам.
Профили из стекловолокна
предназначены для использования в качестве структурных опор, которые способны обеспечить гарантии производительности, аналогичные или лучше, чем у стали, и их так же легко настраивать, что позволяет выбирать профили так же легко, как сталь, производить с меньшими затратами и собираются быстрее, чем стальные компоненты.
Другие развивающиеся рынки, которые способствуют распространению стекловолокна и повышению популярности пултрузионных профилей, включают:
Стекловолокно для Wind Powe r
Горизонтальные оси для ветряных турбин благодаря малому весу, высокой прочности и гибкости — необходимы для приложений, которые должны противостоять ветру, дождю и размещению на море, а также при случайных встречах с птицами.
Стекловолокно с меньшей вероятностью сломается при ударе и прочнее, чем многие другие композиты, испытанные в полевых условиях.
Стержни из стекловолокна для коммерческого строительства
Стержни из стекловолокна
широко используются для создания прочных и легких строительных лесов для многих коммерческих строительных проектов благодаря химической стойкости и высокопрочным свойствам композитных материалов.
Это непроводящее свойство также делает стекловолокно привлекательным вариантом для электриков и подрядчиков.Стабильность и безопасность сопоставимы или превосходят стальные леса, что снижает риск и обеспечивает высокое качество строительных лесов.
Материалы, используемые в строительных лесах из стекловолокна, не окисляются, как обычные алюминиевые леса.
Стекловолокно
также помогает уменьшить повреждение поверхности и сократить время очистки благодаря своему легкому весу и портативности; меньше вмятин и царапин, вызванных смещением строительных лесов во время покраски, ремонта, гипсокартона и внутренних работ по обслуживанию здания.
Кабельные лотки и лестницы также могут быть изготовлены из пултрузионных профилей из стекловолокна, обеспечивающих устойчивость к коррозии и защиту от старения для суровых, требовательных или чувствительных сред, связанных с нефтяной, химической, энергетической и легкой промышленностями, а также с телевидением, телекоммуникациями и другими цифровыми технологиями.