Заміна металевої арматури на композитну
Будівельна галузь весь час перебуває в постійному пошуку нових і все більш ефективних матеріалів і інноваційних технологій.
Разом з тим, напевно, ні в якій іншій області немає більш високих вимог до надійності виробів, як в будівництві. Саме тому і цінується визнання ефективності кожного нового наукового досягнення в цій сфері - тоді його сміливо можна вважати справжнім проривом в сучасному виробництві.
Саме таке широке визнання отримала неметалічна композитна арматура.
Будова неметалевої арматури
Даний вид арматури складається з матриці та армуючих елементів. Як армуючі елементів виступають безперервні волокна високої міцності, об'єднані між собою в стрижень полімерною матрицею. Зовнішня поверхня даної арматури має постійну і безперервну ромбическую рельєфність. Композитна арматура виготовляється за новою, високопродуктивної технології з назвою плейнтрузія.
По виду використовуваних у виробництві волокон випускаються наступні види композитної арматури з діаметром від 4 до 20 міліметрів
- АНС - арматура неметалічна склопластикові;
- АНБ - арматура неметалічна базальтопластікових.
Особливості композитної арматури
Композитні неметалеві арматури характеризуються такими відмітними особливостями:
- Відсутня плинність матеріалу під будь-яким навантаженням, це дозволяє використовувати найповніші характеристики напруги тимчасового опору їх розриву.
- Розрахунковий опір неметалевої арматури перевищує опір арматури зі сталі класу А-III приблизно в п'ять разів;
- Відносне подовження нової арматури при розтягуванні в деяких випадках до 12 разів менше, ніж у подібних сталевих арматур. Тобто неметалічна арматура дуже добре зберігає свій первісний розмір і менше піддається деформації;
- Модуль пружності може бути забезпечений в великому діапазоні 55 - 200 ГПа, в залежності від застосовуваних волокон;
- Питома вага композитної арматури в чотири рази менше, ніж у сталевий. При рівноцінної по міцності заміні сталевої арматури на композитну вага арматурного каркаса зменшується більш ніж в десять разів.
- Композитна арматура не береться будь-якого корозійного руйнування при впливі абсолютної більшості агресивних середовищ (в тому числі і агресивною лужного середовища бетону), довговічність таких конструкцій оцінюється не менше, ніж в 80 років;
- Коефіцієнт теплового розширення нової арматури (КТР) відповідає такому ж КТР бетону, це повністю виключає утворення тріщин в конструкції при зміні температур;
- Композитна арматура практично не проводить тепло, її теплопровідність в сто разів менше, ніж у сталі;
- Вона не втрачає своїх робочих властивостей навіть при низьких температурах;
- Неметалева арматура є радиопрозрачной, діамагнітної і діелектричної.
Порівняння властивостей металевої арматури з композитної
Заміна металевої арматури на композитну арматуру проводиться таким чином:
- У бетонних виробах, що працюють на пружній основі (фундаментні елементи) заміна проводиться з умови рівності розтягують навантажень. Для прикладу, сталева арматура 22 А-III (134 900 Н) може бути замінена на арматуру склопластикову АНС-16 (165 040 Н) або арматуру базальтопластікових АНБ-14 (147 180 Н) (в таблиці відзначені жовтим кольором).
- У згинаються бетонних конструкціях (балки, плити) заміна проводиться на підставі даних випробувань по величинам тріщиностійкості і міцності виробів.
Композітнобетонние вироби
Розрахунок будівельних конструкцій з використання композитної арматури слід проводити строго по їх параметрами. Заміна каркасів і сіток з сталевої арматури на композитні складові проводиться по досвідченим графічним залежностям - графіку равнопрочной заміни металу на відповідну композитну арматуру.
Сталева арматура маркування 20А-III в зігнутих бетонних конструкціях замінюється на нову композитну арматуру з розрахунковим діаметром 12 міліметрів, а в конструкціях на жорсткій основі - на композитну неметаллическую арматуру з розрахунковим діаметром 10 міліметрів.
Рекомендовані області застосування композитної арматури:
- Будівництво та ремонт всіляких бетонних виробів, які працюють як в агресивних середовищах, так і в «дружніх», неагресивних середовищах;
- Заміна високоміцної арматури з металу і канатів в різних конструкціях з попередньо напруженою арматурою;
- Можливе застосування в бетонних виробах, що працюють на пружній основі (до таких відносяться фундаменти і дорожні плити, причальні споруди і підпірні стінки та інше);
- Створення гнучких зв'язків для багатошарових цегляних і бетонних споруд і виробів.
Приклади використання композитних неметалічних арматур
- Приклад гнучких зв'язків для багатошарових цегляних (і бетонних) виробів
- Заміна металевої високоміцної арматури і надійних канатів в конструкціях з «попередньо напруженою арматурою»
Міст з попереднього напруження дерев'яними балками з проїзною частиною, зробленої із залізобетону. Міст побудований в 1975 році, в Амурській області.
Міст з попереднього напруження балками зі сталі. Зведений в Приморському краї майже 30 років тому.
Міст з попереднього напруження балками з бетону. Був зведений в 1989 році в Єврейській автономній області СРСР.
Фрагмент асфальтування проїжджої частини з використанням сучасної композитної сітки і.
Стан сучасного дорожнього покриття після трьох років його експлуатації.
Випробування на стійкість до тріщин дослідної плити П30.18 з проведенням заміни металевої арматури 12АIII на нову базальтопластікових арматуру АНБ-8, навантаження 6 650 кілограмів після витримування протягом 24 годин.
Випробування на руйнівне навантаження дослідної нової плити П30.18 з заміною арматури з металу 12АIII на базальтопластікових арматуру АНБ-8, навантаження 12 тонн після витримування протягом повних діб.
Випробування на міцність перемичок з бетону з попереднього напруження арматурою з базальтопластика.
Зовнішній стан бетонних перемичок з базальтопластикової попереднього напруження арматурою при навантаженні на неї в 7500кг.
Зовнішній стан бетонних перемичок з неметалевої базальтопластикової попереднього напруження арматурою після зняття з неї навантаження 7500 кг.
Базальтопластікових арматурна сітка для процесу армування промислових підлог.
