Avantajele și dezavantajele armăturii compozite. Armare cu fibră de sticlă Ce este mai bine – fibră de sticlă sau oțel

În ciuda faptului că există încă dezbateri despre înlocuirea armăturii compozite cu oțel, majoritatea alege armăturile compozite. Și nu degeaba, pentru că are avantaje incontestabile. Ușurința de instalare și transport, rezistența la coroziune și conductibilitatea termică scăzută economisesc aproape 60% din costuri la înlocuirea fitingurilor metalice cu altele compozite. Armare armătură compozită produs în conformitate cu documentația de reglementare și tehnică.

Producția de armătură compozită „Armplast”

Fabrica Armplast produce în mod independent armături polimerice compozite nemetalice. Îl creăm în mai multe modele și tipuri - fibră de sticlă, bazalt-plastic și sticlă-bazalt.

Armătura din fibră de sticlă este realizată din roving de sticlă și constă dintr-o tijă din fibră de sticlă cu un fir de armare de bazalt ca profil periodic.

Compozitul și armătura bazaltică sunt realizate din roving de bazalt. Armătura din fibră de sticlă compozită, la rândul său, este împărțită în armătură clasică cu fibră de sticlă cu profil periodic, armătură cu fibră de sticlă cu un strat de nisip și cu un strat de nisip și un profil periodic. Aceste tipuri de armături compozite folosesc nisip și un profil periodic pentru o mai mare aderență la beton. Diametrele de peste 12 mm sunt produse în tije de lungime convenită cu clientul, iar diametrele mai mici de 12 mm sunt produse în bobine.

Structurile din beton armat sunt în mod tradițional armate cu tije metalice, dar o opțiune alternativă, armătura cu fibră de sticlă, devine din ce în ce mai populară. Inlocuieste otelul datorita performantelor sale ridicate si caracteristicilor tehnice. Popularitatea în creștere a fitingurilor din plastic se explică și prin prețul lor scăzut în comparație cu omologii lor din metal.

Producția și caracteristicile așa-numitei armături compozite pentru monoliți și structuri de beton sunt reglementate de GOST 31938-2012 dezvoltat conform ISO 10406-1:2008. Un fir de carbon de înaltă rezistență este înfășurat pe o bază din fibră de sticlă special pregătită. Îmbunătățește aderența la beton datorită profilului său spiralat.

Elementul principal de armătură din fibră de sticlă compozită este țeava, realizată din fibre puternice situate paralel între ele, unite printr-o rășină polimerică sinterizată la temperaturi ridicate. Butoiul este acoperit cu o structură fibroasă aplicată prin pulverizare sau înfășurare în două direcții.

Conform SNiP 52-01-2003, utilizarea armăturii moderne din fibră de sticlă este posibilă ca înlocuire completă a armăturii metalice. Fiecare producător specifică specificații pentru produsele sale, care pot fi utilizate în pereți, tavane, subsoluri și alte structuri din beton. Este obligatorie furnizarea certificatelor de calitate bazate pe examinări și rapoarte de testare în laboratoare.

Specie

Armarea cu fibra de sticla este clasificata in functie de tipurile de materiale utilizate in productie. Acestea sunt materii prime nemetalice de origine minerală sau artificială. Industria oferă următoarele tipuri:

Compozitul de sticlă (GCP) este un amestec tratat termic de fibră de sticlă și rășini polimerice situate longitudinal.
Armatura de bazalt sau compozitul de bazalt (BCP) este realizat din fibre de bazalt interconectate cu rășini organice.
Armarea cu fibră de carbon sau armătura din compozit de carbon (AUK) are o rezistență crescută și este realizată din compuși de hidrocarburi. Este mai scump decât compozitul.
Aramidocomposite (AAC) se bazează pe fibre de poliamidă precum firele de nailon.
Compozit combinat (ACC) - bazat pe o tijă din fibră de sticlă, pe care plasticul bazalt este înfășurat strâns. Acest tip nu este armătură din bazalt-plastic, cu care se confundă, deoarece are o tijă din fibră de sticlă.

Indicator	TSA	BPO	AUK	AAK
Rezistenta la tractiune, MPa	800-1000	800-1200	1400-2000	1400
Modulul de elasticitate la tracțiune, GPa	45-50	50-60	130-150	70
Rezistența maximă la compresiune, MPa	300	300	300	300
Rezistență maximă la tăierea transversală, MPa	150	150	350	190

Producătorii oferă o gamă largă de armături din fibră de sticlă în grosime. Acest lucru face posibilă realizarea atât a unei plase subțiri de 4 mm, cât și a unui cadru de armare puternic cu un diametru de 32 mm pentru structuri portante. Se livrează sub formă de tije tăiate sau colaci de până la 100 m lungime.

Acest material este disponibil în două tipuri de profile:

Condițional neted. Fabricat dintr-o tijă principală acoperită cu un strat de nisip fin de cuarț, care îmbunătățește aderența la amestecul de beton;
Periodic. Este alcătuit dintr-o tijă pe care este înfășurată strâns un fir de fibră de sticlă, rezultând nervuri de ancorare care apar pe tijă care o țin în siguranță în grosimea betonului.

Avantaje și dezavantaje

Armatura cu fibra de sticla este un nou material de constructie care castiga popularitate si are caracteristici care ii permit sa fie folosit pentru structuri portante. Avantajele sale includ:

Rezistenta la coroziune. Fibra de sticla poate fi folosita in medii agresive. Conform acestui indicator, acest material este de 10 ori superior metalului.
Conductivitate termică scăzută de 0,35 W/m∙⁰С, ceea ce face posibilă creșterea izolației termice a unui monolit de beton și elimină riscul de poduri reci. Pentru comparație, conductivitatea termică a oțelului este de 46 W/m∙⁰С.
Rezistivitatea sa ridicată îi permite să fie utilizat în construcția de poduri, structuri feroviare, linii electrice și alte structuri unde există riscul de electrocutare la tensiune înaltă.
Greutate specifică scăzută, care permite reducerea presiunii structurilor de pe suprafața solului și a fundației. Densitatea medie a acestui material este de 1,9 kg/m³, iar cea a oțelului este de patru ori mai mare - 7,9 kg/m³.
Costul armăturii cu fibră de sticlă este de aproape 2 ori mai mic decât cu tije metalice.
Aplicare într-o gamă largă de temperaturi. Nu își pierde proprietățile la temperaturi de la -60 la +90⁰С.
Spre deosebire de metal, fibra de sticlă are un coeficient de dilatare termică similar cu betonul, astfel încât un monolit cu o astfel de armătură nu se crăpă în timpul schimbărilor de temperatură.
Pentru a instala plasa de armare, nu aveți nevoie de o mașină de sudură, este suficient să o conectați cu mănunchiuri și cleme de plastic.

Ca orice material, armătura polimerică pe bază de fibră de sticlă are dezavantaje care sunt luate în considerare în timpul funcționării:

Rezistența insuficientă a fibrei de sticlă la temperaturi ridicate rășinile utilizate pentru legarea fibrelor se aprind la o temperatură de 200⁰C. Pentru casele private sau încăperile utilitare, aceasta nu este o problemă, dar la o instalație industrială, unde monolitul de beton trebuie să fie rezistent la foc, utilizarea acestei armături este inacceptabilă.

Modul elastic de aproape 4 ori mai mic comparativ cu oțelul.
La pregătirea plasei, este aproape imposibil să îndoiți compozitul la unghiul dorit din cauza rezistenței sale scăzute la rupere, astfel de elemente trebuie comandate din fabrică.
Unul dintre dezavantajele armăturii compozite din fibră de sticlă este că nu permite armături rigide, iar rezistența acesteia scade ușor în timp, dar scade.

Caracteristici

Armătura compozită este evaluată în funcție de parametrii tehnici. Acest material are o densitate relativ scăzută. Prin urmare, greutatea unui metru liniar de armătură cu fibră de sticlă, în funcție de diametru, este de la 20 la 420 g.

Armătura din plastic are un pas constant de înfășurare de 15 mm. Aceasta este valoarea optimă pentru a asigura un nivel ridicat de aderență cu mortar de beton cu un consum minim de material.

Caracteristicile tehnice ale armăturii cu fibră de sticlă sunt rezumate în tabel:

Densitate (kg/m³)	1.9
1200
Modulul de elasticitate (MPa)	55 000
alungire (%)	2.3
Relația stres-deformare	Linie dreaptă cu dependență elastic-liniară până la distrugere
Expansiune liniară (mm/m)	9-11
Rezistenta la medii corozive	Înalt, nu ruginește
Conductivitate termică (W/m⁰С)	0.35
Conductivitate electrică	Dielectric
Diametrul (mm)	4-32
Lungime	Lungime arbitrară conform cererii clientului

Caracteristici de producție și instalare

Orice tip de armatura cu fibra de sticla este realizata din fibre brute legate cu rasini polimerice, la care se adauga un intaritor si un accelerator de intarire. Toate componentele sunt determinate de producători în funcție de tehnologiile utilizate, tipul și scopul elementelor care vor fi armate cu armătură din fibră de sticlă fabricată.

Materialul este produs pe linii speciale de producție. În primul rând, fibra de sticlă este impregnată cu rășină, întăritor și accelerator de reacție. După aceasta, este trecut printr-o matriță, unde excesul de rășină este stoars. Aici fibra de sticlă este compactată și capătă o formă - convențional netedă sau cu nervuri de ancorare și un diametru specificat tehnologic.

În etapa următoare, armătura din fibră de sticlă compozită este tricotată - înfășurarea suplimentară sub formă de frânghie este înfășurată pe ea pentru a crește aderența. După aceasta, este trimis la cuptor, unde sunt setate rășinile polimerice și întăritorul. Produsele rezultate sunt plasate în bobine sau tăiate în tije de lungimea necesară.

Tijele sunt fixate cu cleme de plastic sau cleme. Marginea plasei de armare ar trebui să se retragă din cofraj cu 50 mm, ceea ce va crea. Acest lucru se face cu mijloace improvizate sau cleme de plastic. Dacă tija iese dincolo de cofraj, aceasta trebuie tăiată cu un ferăstrău sau o polizor cu o roată diamantată sau abrazivă.

Este imposibil să îndoiți armăturile cu fibră de sticlă pe șantier fără echipamente speciale. După ce forța încetează să acționeze asupra tijei, aceasta revine la forma inițială. Dacă îl înmoaie cu temperatură și totuși îl îndoiți, își va pierde caracteristicile de design. Singura cale de ieșire este să comandați din fabrică elemente precurbate din fibră de sticlă, caz în care acestea vor îndeplini pe deplin cerințele tehnice și operaționale.

Concluzie

Armătura compozită poate înlocui bine construcția metalică tradițională. Este superior armăturii din oțel în multe privințe. Este folosit în construcția de pereți, fundații și alte elemente structurale din blocuri și cărămizi și este din ce în ce mai folosit pentru a arma monoliți din beton solid.

Utilizarea armăturii compozite din fibră de sticlă reduce semnificativ greutatea elementelor structurale, ceea ce permite economii suplimentare la fundație. Restricțiile privind utilizarea acestui material includ cerințe de siguranță la incendiu la întreprinderile industriale individuale, în alte cazuri, este cea mai bună alternativă la metal;

În ciuda faptului că armătura compozită este poziționată pe piață ca material de ultimă generație și de înaltă tehnologie, primele experiențe de utilizare a acestuia sunt cunoscute încă din anii 70 ai secolului trecut. Din diverse motive, acest tip de material nu a fost utilizat pe scară largă în URSS, deși a fost folosit destul de activ în străinătate. Prin urmare, acesta este un material destul de nou pentru Rusia. Vom studia avantajele și dezavantajele, precum și caracteristicile operaționale ale acestui tip de fitinguri, pe baza indicatorilor reali. Pentru început, să aruncăm o privire mai atentă la ce este armătura compozită, cunoscută și sub denumirea de armătură din plastic și cunoscută și sub denumirea de armătură polimerică.

Ce este armarea compozită

Aceasta este armătura, al cărei material este tije din fibre de sticlă sau bazalt, impregnate cu un liant pe bază de polimer. Există, de asemenea, opțiuni pentru fabricarea produselor din fibre de carbon și aramidă. În funcție de materialul utilizat în fabricație, astfel de bare de armare se numesc sticlă, bazalt sau fibră de carbon. În exterior, este destul de ușor să determinați materialul de fabricație: armătura cu fibră de sticlă este ușoară, cu o nuanță gălbuie, bazalt și tijele din fibră de carbon sunt negre. La fel ca armăturile metalice, tijele compozite au o secțiune transversală periodică pentru a asigura condițiile de funcționare necesare ca parte a unei structuri din beton armat.

Armătură compozită

Unii producători, pentru a distinge vizual armăturile de diferite diametre și pentru a obține un aspect atractiv, introduc pigmenți colorați în materia primă.

Unii producători indică faptul că tijele colorate au caracteristici tehnice îmbunătățite. Acest lucru nu este adevărat. Pigmentii, in afara efectului decorativ, nu afecteaza in nici un fel calitatea sau performantele fitingurilor.

Tipuri de armături compozite

Fibră de sticlă (FRP) - produsă prin amestecarea fibrei de sticlă cu rășini termorigide, care acționează ca un liant. O caracteristică distinctivă a acestui tip este rezistența ridicată cu greutate redusă;
Bazalt-plastic (BBP) - folosește fibre de bazalt ca bază și rășini organice ca liant. Avantajul tipului este rezistența ridicată la medii chimice agresive: alcalii, acizi, gaze și săruri;
Plastic armat cu fibră de carbon (CFF) - constând din fibre de hidrocarburi și, datorită costului ridicat, nu este foarte solicitat;

Combinat (AKK) - constă atât din fibră de sticlă, cât și din fibre de bazalt.

Armare polimerică

Armătura compozită include diferiți polimeri ca lianți. Prin urmare, armătura compozită se mai numește și armătură polimerică sau armătură compozită polimerică. Deoarece materialul compozit este portant, iar polimerul servește doar la legarea fibrelor compozite, denumirea de „armătură compozită” a devenit mai răspândită.

Fitinguri din plastic

Constructorii vorbitori de limba engleză se referă la armăturile compozite ca armătură FRP - din engleză. Bară de armătură din plastic armat cu fibre. De aici a venit denumirea armăturii compozite ca plastic. Uneori apare confuzia din cauza faptului că armătura cu fibră de sticlă se numește plastic și invers. De fapt, expresia „armătură din plastic” înseamnă același lucru cu „armare compozită”.

Avantajele armăturii compozite

Armătura compozită cucerește rapid piața construcțiilor, datorită caracteristicilor sale remarcabile, și înlocuiește armăturile metalice convenționale. Principalele avantaje ale armăturii compozite:

Rezistența la coroziune, imunitatea la umiditate și lichide agresive crește semnificativ durabilitatea structurilor.
Rezistența specifică semnificativă (rezistență mare la tracțiune în raport cu densitatea materialului), depășește de 10-15 ori indicatorii armăturii din oțel clasa A III.
Conductivitate termică scăzută. Această proprietate vă permite să evitați apariția unor punți reci în masa structurii.
Dielectricitatea crește siguranța electrică a spațiilor și elimină interferențele în timpul trecerii undelor radio.
Cost relativ mic.
Ușurință de transport datorită greutății reduse. Armăturile compozite de diametre mici pot fi transportate în bobine.

O bobină de armătură compozită se potrivește cu ușurință în portbagajul unei mașini

Dezavantajele armăturii compozite.

Ca orice material de construcție, alături de avantajele sale incontestabile, armătura compozită nu este lipsită de unele dezavantaje care trebuie luate în considerare la proiectarea structurilor din beton armat. Dezavantajele armăturii compozite includ:

Modulul de elasticitate scăzut al materialului. Acest parametru este de 4 ori mai mic în comparație cu oțelul, ceea ce afectează negativ funcționarea armăturii compozite în tensiune.
Fragilitate și non-plasticitate. Schimbarea formei tijei este imposibilă fără încălzire, ceea ce creează dificultăți în fabricarea buclelor de montare și a pieselor încorporate.
Rezistență scăzută la temperaturi ridicate. Spre deosebire de oțel, materialul compozit își pierde proprietățile de rezistență deja la temperaturi de aproximativ 150-300 de grade, în funcție de tipul de fibre utilizate în producție (fibră de sticlă sau plastic bazalt).

Domeniul de aplicare al armăturii compozite

Datorită caracteristicilor sale de performanță, armătura compozită poate fi utilizată într-o gamă largă de structuri de clădiri și facilități de infrastructură, precum și în timpul lucrărilor de reparații. Acest material este folosit:

în structuri expuse la medii agresive: fundații clădiri, elemente structurale ale clădirilor din industria chimică și alimentară, amenajări agricole;
consolidarea fundațiilor sub structurile de construcție în diverse scopuri;
în construcția de locuințe private mici;
în construcția drumurilor: ca armare a carosabilului, în timpul construcției și întăririi taluzelor de rambleu, pentru întărirea elementelor de drum mixte (de exemplu, beton asfaltic - șine), armarea carosabilului de cave (poduri);

la repararea structurilor din beton armat, dacă este imposibil să instalați un strat de mortar de grosime semnificativă;
pentru fabricarea traverselor în construcții cu pereți construiti din diferite tipuri de materiale (blocuri de silicat gazos + cărămidă, cărămidă + beton etc.);
pentru zidarie stratificata din elemente mici cu racorduri flexibile;

proiecte de clădiri rezidențiale, civile și industriale, a căror fabricare nu necesită armătură de precomprimare;
în elementele structurale în timpul funcționării a căror coroziune electrochimică este posibilă sub influența curenților vagabonzi;
în lucrări miniere pentru a întări solul în timpul tunelurilor.

Utilizarea armăturii compozite pentru zidăria stratificată a elementelor din piese mici. Datorită rezistenței sale la coroziune, armătura compozită nu este supusă influențelor agresive ale mediului la limita straturilor. În acest caz, metalul poate rugini.

Tehnologia de producție a armăturii compozite

Datorită asemănării procesului de fabricație a celor mai populare tipuri de armături compozite - sticlă și plastic bazalt, să luăm în considerare, ca exemplu, tehnologia de producere a barelor de armare cu fibră de sticlă. Procesul tehnologic este extrem de automatizat, are loc cu o participare umană minimă și include următoarele etape:

Pregatirea materiilor prime. În această etapă, sticla aluminoborosilicat este topită în cuptoare până la o masă vâscoasă, care este apoi trasă în fire de aproximativ 10-20 microni grosime. Firele rezultate, după ce au fost pre-tratate cu o compoziție pe bază de ulei, sunt colectate într-un mănunchi mai gros numit roving.
Folosind un creel, un mecanism special care permite alimentarea a până la 60 de fire de roving simultan, fibrele de sticlă sunt introduse în mecanismul de tensionare.

După egalizarea tensiunii, firele, dispuse într-o anumită ordine, sunt supuse unui tratament termic cu aer cald pentru îndepărtarea umezelii, uleiului și diferitelor tipuri de contaminanți.
Rovingul curățat și asamblat este scufundat într-o baie de rășini de legare încălzită la o stare lichidă pentru o impregnare completă.
Firele impregnate sunt trimise la o filă - un dispozitiv prin care se trage o tijă cu diametrul necesar. În cazul fabricării armăturii cu înfășurare în spirală, tija este înfășurată în paralel cu un fir roving de o grosime dată.
Tija formată intră într-un cuptor tunel pentru a polimeriza compoziția de liant.
Răcirea fitingurilor rezultate cu apă curentă.
În funcție de diametrul produselor rezultate, acestea sunt fie înfășurate în bobine folosind echipamente speciale, fie tăiate în tije de o lungime dată.

creel - un dispozitiv de alimentare cu fibre pentru unirea într-un singur fir

Comparația caracteristicilor tehnice ale armăturii din oțel compozit și tradițional

Caracteristică	Armătură din oțel clasa AIII	Armătură compozită
Densitatea, kg/cub.m	7850	1900
alungire, %	14	2,2
Rezistenta la tractiune, MPa	390	1100
Modulul de elasticitate, MPa	200000	41000
Diametru produs, mm	6 — 80	4 – 24 – domestic 6 – 40 – importate
Înlocuire cu rezistență egală la o sarcină de 25000 kg/mp	Diametru 8 A III, celulă 140x140 mm, greutate 5,5 kg/mp	Diametru 8 mm, celulă 230x230 mm, greutate 0,61 kg/mp
Înlocuirea diametrului armăturii cu caracteristici de rezistență egale, mm.
Lungime disponibila, m.	6 — 12	6 – 12 sau la cerere

Caracteristici ale armăturii structurilor cu armătură compozită

Pentru un meșter care are experiență în lucrul cu armături convenționale, armătura cu materiale compozite nu va provoca dificultăți. La fel ca atunci când se lucrează cu tije de oțel, diametrul tijelor și dimensiunea celulelor la așezarea armăturii compozite sunt determinate prin calcul pe baza capacității portante necesare a structurii. În cazul turnării structurilor monolitice, barele de armare sunt plasate în cofraj cu o anumită distanță și legate împreună cu sârmă de tricotat sau cleme electrice obișnuite din plastic de lungimea necesară. Ultima opțiune este posibilă datorită masei mici a barelor de armare.

Fixarea plasei de armare cu cleme

Vă rugăm să rețineți că atunci când utilizați o sârmă de tricotat pentru a-l atașa rapid, veți avea nevoie de dispozitive speciale - o croșetă sau o mașină de tricotat automată. La utilizarea clemelor din plastic, fixarea se face manual.

Pentru conectarea armăturii compozite, clemele speciale de armare, care sunt tot din plastic, sunt ușor de utilizat.

Conexiune cu cleme de armare.

Clipuri de armare.

Sudarea armăturii compozite este imposibilă datorită proprietăților dielectrice ale materialului, asamblarea ochiurilor și a ramelor se realizează în același mod.

Calculul armăturii compozite se efectuează după aceleași principii ca și pentru armăturile metalice. Singura excepție este aceea că tijele metalice obținute în timpul calculului sunt înlocuite cu tije din armătură compozită cu un diametru diferit cu caracteristici de rezistență similare. Puteți citi mai multe despre calcularea armăturii pentru fundație în articolul:.

Pentru a distanta grilajele la turnarea pardoselilor, se produc dispozitive speciale care pot fi achizitionate de la orice piata de constructii sau magazin de materiale de constructii. Se mai numesc elemente de fixare sau cleme pentru armare. Puteți citi mai multe despre diferitele tipuri de cleme și caracteristicile acestora într-un articol special:.

Clemele de armare vă permit să setați distanța necesară între plasa de armare, pereți și baza de fundație

Îndoirea tijelor unei astfel de armături în condiții de șantier este imposibilă - tija fie se va rupe sub sarcină, fie va reveni la starea inițială după ce forța de îndoire este îndepărtată. Dacă este necesar să obțineți un element curbat, acesta trebuie comandat de la producător conform desenelor dvs., deoarece este posibil să dați orice formă tijei numai în stadiul fabricării acesteia.

În timpul procesului său de producție se obține armătura compozită curbată.

Alegerea și costul armăturii compozite

Există două tipuri de armare disponibile pe piață: netedă și periodică. În același timp, armătura netedă are o acoperire care conține nisip pentru o mai bună aderență la beton. Riscul utilizării unei tije netede este că, dacă este fabricată prost, stratul de acoperire cu nisip se poate desprinde, iar eficiența unei astfel de întăriri a structurii va fi redusă la aproape zero. De asemenea, trebuie luat în considerare faptul că armătura cu o secțiune transversală periodică preia sarcina și funcționează mai bine ca parte a unei structuri decât armătura netedă, prin urmare, pentru utilizarea în elementele portante critice ale unei clădiri, este recomandabil să alegeți acest tip.

Costul unui metru liniar de armătură depinde de diametru. În medie, armătura compozită cu un diametru de 4 mm costă 5-10 ruble pe metru liniar (lm);

6 mm. — 10-15 ruble pe metru liniar;

8 mm. — 15-20 de ruble pe metru liniar;

10 mm. — 20-25 de ruble pe metru liniar.

În plus, costul barelor de armare din materiale compozite depinde direct de producător și de locația producției. De exemplu, costul unui metru liniar de armătură cu aceeași secțiune transversală de la uzina Obninsk și un producător din Nijni Novgorod diferă cu mai mult de o rublă, în timp ce produsele de la producători străini vor fi și mai scumpe. La prima vedere, o mică diferență de preț la calcularea volumelor necesare de material poate să nu fie atât de vizibilă, deoarece pentru a consolida o zonă de 10 x 10 m cu o plasă de armare cu o celulă de 20 x 20 cm, veți avea nevoie de 1000 de metri de armare. Atunci când achiziționați material de armare pentru un obiect destul de mare, diferența de cantitate poate deveni destul de impresionantă.

Utilizarea armăturii compozite în construcții vă permite să economisiți în mod eficient bani nu numai datorită costului său scăzut în comparație cu barele de oțel. Datorită masei sale reduse, reduce semnificativ greutatea structurii, ceea ce la rândul său face posibilă reducerea dimensiunilor totale ale fundațiilor și ale altor elemente portante, economisind în același timp costurile pe beton.

Armarea cu fibră de sticlă, care a apărut pe piața internă relativ recent, a devenit o alternativă demnă la tijele tradiționale din metal. Armătura din sticlă, așa cum este numit și acest material, are multe caracteristici unice care o diferențiază de alte produse cu scop similar. Între timp, ar trebui să abordați alegerea cu mare atenție.

Ce este armarea cu fibra de sticla

Armarea cu fibră de sticlă, dacă înțelegeți caracteristicile sale de design, este o tijă nemetalic, a cărei suprafață este acoperită cu fibră de sticlă. Diametrul profilului spiralat al armăturii din materiale compozite poate varia în intervalul 4-18 mm. Dacă diametrul tijei unei astfel de armături nu depășește 10 mm, atunci acesta este vândut clientului în bobine dacă depășește, atunci în tije, a căror lungime poate ajunge până la 12 metri.

Pentru fabricarea armăturii compozite, pot fi utilizate diferite tipuri de umpluturi de armare, în funcție de aceasta, aceasta este împărțită în mai multe categorii:

ASK – produse realizate pe baza de fibra de sticla;
AUK – produse de armare din compozit de carbon;
ACC – armătură din materiale compozite combinate.

Pe piața internă, armătura cu fibră de sticlă este cea mai răspândită.

Caracteristicile structurii

Armatura cu fibra de sticla nu este doar o tija din material compozit. Este format din două părți principale.

Tija interioară constă din fibre paralele din fibră de sticlă conectate între ele folosind o rășină polimerică. Unii producători produc armături, fibrele trunchiului interior ale cărora nu sunt paralele între ele, ci sunt ondulate într-o coadă. Trebuie remarcat faptul că tija interioară a armăturii cu fibră de sticlă îi formează caracteristicile de rezistență.
Stratul exterior al unei bare de armare din fibra de sticla poate fi realizat sub forma de infasurare bidirectionala a fibrelor dintr-un material compozit sau sub forma de pulverizare de pulbere abraziva fina.

Designul barelor de armare din fibra de sticla, care determina in mare masura caracteristicile lor tehnice si de rezistenta, depinde de imaginatia producatorilor si de tehnologiile de fabricatie pe care le folosesc pentru acest material.

Proprietăți de bază

Armarea cu fibră de sticlă, conform rezultatelor numeroaselor studii efectuate de organizații competente, are o serie de caracteristici care o deosebesc favorabil de alte materiale cu scop similar.

Barele de armare din fibră de sticlă au o greutate redusă, care este de 9 ori mai mică decât greutatea produselor metalice similare.
Armatura cu fibra de sticla, spre deosebire de produsele metalice, este foarte rezistenta la coroziune si rezista perfect in medii acide, alcaline si sarate. Dacă comparăm rezistența la coroziune a unei astfel de armături cu proprietăți similare ale produselor din oțel, aceasta este de 10 ori mai mare.
Proprietatea armăturii cu fibră de sticlă de a conduce căldura este semnificativ mai mică decât cea a produselor metalice, ceea ce reduce la minimum riscul de apariție a punților reci în timpul utilizării sale.
Datorită faptului că armătura cu fibră de sticlă este mult mai ușor de transportat, iar durata sa de viață este mult mai lungă decât cea a metalului, utilizarea sa este mai profitabilă din punct de vedere financiar.
Armatura cu fibra de sticla este un material dielectric care nu conduce curentul electric si este absolut transparent la undele electromagnetice.
Utilizarea unui astfel de material pentru a crea structuri de armare este mult mai simplă decât tijele metalice, nu este nevoie să folosiți echipamente de sudură sau dispozitive tehnice pentru tăierea metalului.

Datorită avantajelor sale incontestabile, armătura cu fibră de sticlă, care a apărut relativ recent pe piața internă, a câștigat deja o mare popularitate atât în rândul marilor organizații de construcții, cât și în rândul dezvoltatorilor privați. Cu toate acestea, astfel de fitinguri au și o serie de dezavantaje, dintre care cele mai semnificative includ:

modul elastic destul de scăzut;
stabilitate termică nu prea mare.

Modulul scăzut de elasticitate al armăturii cu fibră de sticlă este un plus în fabricarea cadrelor de întărire a fundației, dar un mare dezavantaj dacă este folosit pentru armarea plăcilor de podea. Dacă este necesar să se apeleze la această armare specială în astfel de cazuri, este necesar să se efectueze mai întâi calcule atente.

Stabilitatea termică scăzută a armăturii cu fibră de sticlă este un dezavantaj mai serios care limitează utilizarea acesteia. În ciuda faptului că o astfel de armătură aparține categoriei materialelor cu auto-stingere și nu este capabilă să servească drept sursă de răspândire a incendiului atunci când este utilizată în structuri din beton, la temperaturi ridicate își pierde caracteristicile de rezistență. Din acest motiv, o astfel de armătură poate fi folosită doar pentru a întări acele structuri care nu sunt expuse la temperaturi ridicate în timpul funcționării.

Un alt dezavantaj semnificativ al armăturii din fibră de sticlă este că în timp își pierde caracteristicile de rezistență. Acest proces este semnificativ accelerat dacă este expus la medii alcaline. Între timp, acest dezavantaj poate fi evitat dacă utilizați armătură cu fibră de sticlă realizată cu adaos de metale pământuri rare.

Cum și din ce sunt realizate armăturile cu fibră de sticlă?

Mulți oameni sunt familiarizați cu armarea cu fibră de sticlă nu numai din fotografiile de pe Internet, ci și din utilizarea practică în construcții, dar puțini oameni știu cum este produs. Procesul tehnologic pentru producția de bare de armare cu fibră de sticlă, care este foarte interesant de urmărit pe video, este ușor de automatizat și poate fi implementat atât pe baza întreprinderilor de producție mari, cât și a celor mici.

Pentru a produce un astfel de material de construcție, este mai întâi necesar să pregătiți materia primă, care este sticla aluminoborsilicata. Pentru a da materiei prime gradul de ductilitate necesar, aceasta este topită în cuptoare speciale și din masa rezultată se extrag fire cu o grosime de 10-20 microni. Grosimea firelor rezultate este atât de mică încât, dacă le faceți într-o fotografie sau un videoclip, nu le veți putea vedea fără a mări imaginea rezultată. Pe fibrele de sticlă se aplică o compoziție care conține ulei folosind un dispozitiv special. Apoi sunt formate în mănunchiuri, care se numesc roving de sticlă. Aceste fascicule, asamblate din multe fire subțiri, stau la baza armăturii cu fibră de sticlă și formează în mare măsură caracteristicile sale tehnice și de rezistență.

După ce sunt pregătite firele de fibră de sticlă, acestea sunt alimentate la linia de producție, unde sunt transformate în bare de armare de diferite diametre și lungimi diferite. Procesul tehnologic ulterior, care poate fi văzut din numeroase videoclipuri de pe Internet, este următorul.

Printr-un echipament special (un șir), firele sunt alimentate la un dispozitiv de tensionare, care îndeplinește simultan două sarcini: egalizează tensiunea prezentă în firele de sticlă, le aranjează într-o anumită secvență și formează viitoarea bară de armare.
Mănunchiurile de fire, pe suprafața cărora a fost aplicată anterior o compoziție care conține ulei, sunt pulverizate cu aer fierbinte, care este necesar nu numai pentru uscarea lor, ci și pentru încălzirea ușoară.
Legăturile de fire încălzite la temperatura necesară sunt coborâte în băi speciale, unde sunt impregnate cu un liant, de asemenea încălzit la o anumită temperatură.
Apoi mănunchiurile de fire sunt trecute printr-un mecanism, cu ajutorul căruia se realizează formarea finală a barei de armare cu diametrul necesar.
Dacă armătura este fabricată nu cu un profil neted, ci cu un profil de relief, atunci imediat după părăsirea mecanismului de calibrare, mănunchiuri de fibre de sticlă sunt înfășurate pe tija principală.
Pentru a accelera procesul de polimerizare a rășinilor liante, bara de armare finită este introdusă într-un cuptor tunel, înainte de a intra în care se aplică un strat de nisip fin pe barele realizate fără bobinaj.
După părăsirea cuptorului, când armătura cu fibră de sticlă este aproape gata, tijele sunt răcite cu apă curentă și supuse tăierii sau unui mecanism de înfășurare a acestora în bobine.

Astfel, procesul tehnologic de fabricare a armăturii cu fibră de sticlă nu este atât de complicat, așa cum se poate aprecia chiar și din fotografii sau videoclipuri ale etapelor individuale ale acesteia. Între timp, un astfel de proces necesită utilizarea unor echipamente speciale și respectarea strictă a tuturor regimurilor.

În videoclipul de mai jos vă puteți familiariza mai clar cu procesul de producție al armăturii din sticlă compozită folosind exemplul de funcționare a liniei de producție TLKA-2.

Parametri – greutate, diametru, pas de înfășurare

Fitingurile pentru fabricarea cărora se utilizează fibra de sticlă sunt caracterizate de o serie de parametri care determină domeniul de aplicare a acesteia. Cele mai semnificative includ:

greutatea unui metru liniar al barei de armare;
pentru produsele cu profil de relief - pasul de înfășurare a fasciculelor de fibră de sticlă pe suprafața lor;
diametrul barei de armare.

Astăzi, armătura cu profil de relief este produsă în principal cu un pas de înfășurare de 15 mm.

Diametrul exterior al barei de armare este caracterizat de un număr care este atribuit produsului în conformitate cu Condițiile tehnice pentru producerea unor astfel de produse. În conformitate cu specificațiile tehnice, barele de armare din fibră de sticlă sunt produse astăzi sub următoarele numere: 4; 5; 5,5; 6; 7; 8; 10; 12; 14; 16; 18. Greutatea unui metru liniar de bare de armare cu fibra de sticla disponibila pe piata moderna variaza intre 0,02–0,42 kg.

Tipuri de armătură cu fibră de sticlă și domenii de aplicare a acesteia

Fitingurile pentru producția cărora se utilizează fibră de sticlă au multe varietăți, care diferă nu numai prin diametru și forma profilului (netede și ondulate), ci și în zona de utilizare. Astfel, experții disting armătura cu fibră de sticlă:

lucru;
camera de instalare;
distributie;
special concepute pentru armarea structurilor din beton.

În funcție de sarcinile rezolvate, astfel de fitinguri pot fi utilizate sub formă de:

tije bucata;
elemente de plasă de armare;
cadre de armare de diferite modele și dimensiuni.

În ciuda faptului că armăturile din fibră de sticlă au apărut recent pe piața internă, întreprinderile, companiile de construcții și persoanele fizice o folosesc deja destul de activ pentru a rezolva diverse probleme. Astfel, utilizarea armăturii cu fibră de sticlă în construcții câștigă popularitate. Se folosește la consolidarea fundațiilor și a altor structuri din beton (puțuri de drenaj, pereți etc.) și este folosit pentru consolidarea zidăriei din cărămidă și materiale bloc. Caracteristicile tehnice ale armăturii cu fibră de sticlă îi permit să fie utilizat cu succes în construcția drumurilor: pentru armarea suprafețelor drumurilor, consolidarea terasamentelor și fundațiilor slabe și crearea fundațiilor monolitice din beton.

Persoanele care sunt angajate în mod independent în construcții pe propriile terenuri sau în casele lor de țară au reușit, de asemenea, să aprecieze avantajele acestui material. O experiență interesantă este utilizarea armăturii cu fibră de sticlă în dachas și în grădinile caselor private ca arcuri pentru construcția de sere. Pe Internet puteți găsi multe fotografii cu astfel de structuri îngrijite și fiabile, care nu sunt supuse coroziunii, sunt ușor de instalat și la fel de ușor de demontat.

Marele avantaj al folosirii unui astfel de material (mai ales pentru persoane fizice) este usurinta transportului acestuia. Armătura din fibră de sticlă laminată într-o bobină compactă poate fi transportată chiar și într-o mașină de pasageri, ceea ce nu se poate spune despre produsele metalice.

Care este mai bine - fibră de sticlă sau oțel?

Pentru a răspunde la întrebarea despre ce armătură este mai bine să utilizați - oțel sau fibră de sticlă - ar trebui să comparați principalii parametri ai acestor materiale.

Dacă barele de armare din oțel au atât elasticitate, cât și plasticitate, atunci produsele din fibră de sticlă au doar elasticitate.
În ceea ce privește rezistența la tracțiune, produsele din fibră de sticlă sunt semnificativ superioare celor metalice: 1300 și, respectiv, 390 MPa.
Fibra de sticlă este, de asemenea, mai preferabilă din punct de vedere al conductivității termice: 0,35 W/m*C0 - față de 46 pentru oțel.
Densitatea barelor de armare din otel este de 7850 kg/m3, din fibra de sticla – 1900 kg/m3.
Produsele din fibră de sticlă, spre deosebire de barele de armare din oțel, au o rezistență excepțională la coroziune.
Fibra de sticlă este un material dielectric, astfel încât produsele fabricate din acesta nu conduc curentul electric și sunt absolut transparente la undele electromagnetice, ceea ce este deosebit de important atunci când se construiesc structuri pentru anumite scopuri (laboratoare, centre de cercetare etc.).

Între timp, produsele din fibră de sticlă nu funcționează bine la îndoire, ceea ce limitează utilizarea lor pentru armarea plăcilor de podea și a altor structuri de beton puternic încărcate. Fezabilitatea economică a utilizării barelor de armare din materiale compozite constă și în faptul că puteți achiziționa exact cantitatea de care aveți nevoie, ceea ce face ca utilizarea lor să fie practic fără deșeuri.

Să rezumam toate cele de mai sus. Chiar și ținând cont de toate caracteristicile unice ale armăturii compozite, aceasta ar trebui folosită cu mare atenție și numai în acele zone în care acest material are cele mai bune performanțe. Nu este de dorit să se folosească o astfel de armătură pentru a întări structurile din beton, care în timpul funcționării vor suferi sarcini foarte grave care pot provoca distrugerea acesteia. În toate celelalte cazuri, utilizarea armăturii cu fibră de sticlă și a altor materiale compozite și-a dovedit eficacitatea.