Zalety złączek z tworzyw sztucznych. Wzmocnienie fundamentu z włókna szklanego. Okucia plastikowe: recenzje klientów

Zbrojenie kompozytowe to dość młody materiał, który pojawił się na rynku budowlanym nie tak dawno temu. Jednak dzięki swoim licznym zaletom zyskał dużą popularność. Wielu producentów twierdzi, że takie produkty mogą całkowicie zastąpić zbrojenie stalowe. Jednak jego stosowanie nie zawsze jest uzasadnione. Warto przyjrzeć się bliżej zarówno zaletom, jak i wadom kompozytu. Umożliwi to wybór materiału, który przetrwa wiele dziesięcioleci.

Zbrojenie kompozytowe stanowi pręt wykonany z włókna szklanego. Wokół niego owinięta jest nić z włókna węglowego. Jego zastosowanie zapewnia nie tylko wytrzymałość produktu, ale także niezawodną przyczepność do betonu. Takie produkty mają zarówno szereg zalet, jak i pewne wady. Z tego powodu nie zawsze można z niego skorzystać.

Pręty z włókna węglowego mocowane są za pomocą specjalnych zacisków. Do mocowania nie ma potrzeby stosowania spawania. To jest jego istotna zaleta.

W każdej sytuacji warto rozważyć cechy korzystania z takich produktów. Zastosowanie tego podejścia zapewni niezawodność i skuteczność mocowania różnych konstrukcji.

Jeśli właściwości produktu nie zostaną uwzględnione w wystarczającym stopniu i bez porównania ich ze zbrojeniem metalowym, konstrukcja budynku może ulec znacznemu uszkodzeniu w przypadku zastosowania materiałów kompozytowych. Z tego powodu jeszcze przed użyciem produktów kompozytowych warto dowiedzieć się, w jakich przypadkach ich zastosowanie byłoby wskazane.

Ważny! Warto zwrócić także uwagę na właściwości fizyko-mechaniczne wyrobów kompozytowych.

Główne zalety

Zbrojenie kompozytowe ma wiele pozytywnych właściwości. Do jego głównych zalet należą:

Materiał ma również wiele wad, które warto rozważyć bardziej szczegółowo.

Główne wady

Przed zakupem zbrojenia z włókna szklanego powinieneś poznać wszystkie jego cechy, a także główne wady. Wady materiału obejmują:

• Nie toleruje wysokich temperatur. Jednak dość trudno wyobrazić sobie przypadek, w którym może on nagrzać się wewnątrz betonowej konstrukcji do temperatury 200 stopni.
• Wysoka cena. Jednak tę wadę równoważy możliwość zastosowania produktów z włókna węglowego o mniejszej średnicy niż produkty metalowe.
• Zbrojenie kompozytowe ma słabą podatność na zginanie. Ta właściwość nakłada pewne ograniczenia podczas stosowania jej do wzmacniania konstrukcji betonowej. Jednakże sekcje gięte można również wzmocnić prętami stalowymi.
• Takie produkty nie radzą sobie dobrze z obciążeniami niszczącymi. Ta okoliczność ma kluczowe znaczenie w przypadku większości konstrukcji betonowych.
• W porównaniu do wzmocnień metalowych produkty z włókna szklanego są mniej sztywne. Ta wada nie pozwala mu wytrzymać dużych obciążeń wibracyjnych, które występują podczas wylewania betonu za pomocą betonomieszarki. W przypadku zastosowania tej techniki konstrukcja betonowa poddawana jest dużym obciążeniom. Z tego powodu możliwe są wady konstrukcyjne.

Jeśli weźmiemy pod uwagę wady wzmocnienia włóknem węglowym, nie możemy powiedzieć, że jeden materiał ma absolutną przewagę nad innym. W każdym razie przy wyborze produktów kompozytowych należy zachować ostrożność, wziąć pod uwagę ich zalety i wady, a także warunki stosowania w konkretnej sytuacji.

Ważny! Ponieważ materiał kompozytowy nie ma wystarczającej wytrzymałości na zginanie, nie nadaje się do dziania podczas układania prętów stalowych. W tym celu lepiej jest użyć plastikowych zacisków.

Obszary zastosowań

Zbrojenie wykonane z różnych kompozytów znalazło zastosowanie zarówno w budownictwie prywatnym, jak i kapitałowym. Zasady jego montażu możesz poznać samodzielnie, zgodnie z instrukcją producenta. Ponieważ nie ma sensu specyfikować stosowania produktów kompozytowych w budownictwie kapitałowym, warto skupić się na budowie fundamentów betonowych dla domów prywatnych.

Główne obszary zastosowania produktów z włókna szklanego:

Podsumowując powyższe warto zauważyć, że wzmocnienie włóknem szklanym można skutecznie zastosować w większości przypadków. Warto jednak wziąć pod uwagę wady materiału i związane z tym ograniczenia eksploatacyjne. Często są one określone przez producenta.

Ważny! Dzianie zbrojenia kompozytowego odbywa się za pomocą plastikowych zacisków.

Czy wzmocnienie z włókna szklanego może zastąpić metal?

Produkty z włókna szklanego pojawiły się na rynku budowlanym stosunkowo niedawno. Powstało jednak wiele filmów i materiałów tekstowych na temat jego wykorzystania. Jeśli weźmiemy pod uwagę powyższe zalecenia, można argumentować, że produkty z włókna szklanego można stosować do wzmacniania ścian lub łączenia konstrukcji nośnych z przegrodami.

Główną zaletą wzmocnienia z włókna szklanego jest to, że nie rdzewieje. Ponadto podczas jego stosowania nie pojawiają się mostki zimne, czego nie można powiedzieć o prętach metalowych. Zastosowanie takiego materiału jest uzasadnione w przypadkach, gdy budowana konstrukcja nie będzie zbyt ciężka. Konieczne jest również używanie go tylko przy budowie domu na stabilnym podłożu.

Sukces stosowania takiego materiału nie został jeszcze potwierdzony wieloletnią praktyką. Nie ma jeszcze wystarczającej liczby recenzji na ten temat, aby wyciągnąć prawidłowe wnioski. Z tego powodu każdy deweloper podejmuje pewne ryzyko stosując zbrojenie kompozytowe. Jeśli planujesz zbudować konstrukcję o wysokich wymaganiach dotyczących wytrzymałości i stabilności, powinieneś wybrać wzmocnienie metalowe.

wnioski

Wybierając zbrojenie kompozytowe do wzmacniania konstrukcji betonowych, warto rozważyć jego główne zalety i wady. Dzięki temu materiał jest lekki, łatwy w transporcie i ma dość dobre wskaźniki wytrzymałości. Jednak nie jest w stanie wytrzymać dużych obciążeń niszczących. Z tego powodu w przypadku budynków, które mają wysokie wymagania pod względem wytrzymałości i stabilności, należy wybierać tradycyjne pręty metalowe.

Kompozyt ten składa się z kordu z włókna szklanego owiniętego nitką z włókna węglowego. Dzięki zastosowaniu tego ostatniego zwiększa się przyczepność do betonu. Jeśli planujesz zbudować lekką konstrukcję, możesz zastosować kompozyt. Zwykle przy budowie niskich budynków stosuje się zbrojenie kompozytowe. Wzmocnienie z włókna szklanego stosowane jest zarówno w przypadku podstaw listwowych, jak i płytowych.

Korzystając z włókna szklanego, lepiej skonsultować się z doświadczonymi budowniczymi. Szczególnie ważne jest skorzystanie z ich pomocy przy sporządzaniu projektu budowlanego.

• Kompozytowa deska tarasowa
• Ile klejonego drewna fornirowanego potrzeba na dom?
• Ile drewna jest w sześcianie
• Bloki FBS: wymiary, GOST

Dzięki wzmocnieniu zyskuje zwiększoną wytrzymałość i trwałość. Wcześniej jako wzmocnienie stosowano wyłącznie metalowe pręty połączone w ramę, ale teraz w sprzedaży pojawiły się plastikowe lub kompozytowe ramy wzmacniające. Produkty te wykonane są z włókien bazaltowych, węglowych lub szklanych z dodatkiem żywic polimerowych. Okucia z tworzyw sztucznych, których zalety i wady zostaną omówione poniżej, produkowane są zgodnie z wymogami międzynarodowej normy, które warto przestudiować bardziej szczegółowo.

Formy uwalniania okuć z tworzyw sztucznych

Norma 31938-2012, która reguluje wymagania techniczne dotyczące wyrobów wzmacniających polimery, definiuje elementy tego typu jako pręty pełne o przekroju okrągłym. Pręty składają się z podstawy, wypełniacza i elementu wiążącego.

Zbrojenie kompozytowe produkowane jest w postaci prętów o przekroju od 4 do 32 mm. Produkty te sprzedawane są w formie ciętej lub w wiązkach lub zwojach o długości do 100 m.

Istnieją dwa rodzaje profili z tworzyw sztucznych:

• Okresowe – pręty faliste produkowane metodą nawijania spiralnego.
• Warunkowo gładkie. W tym przypadku pręty z włókna szklanego posypuje się piaskiem kwarcowym, dzięki czemu gotowe produkty mają lepsze właściwości adhezyjne.

Ważny! jego parametry muszą koniecznie być zgodne z GOST 30247.0-94 w zakresie odporności ogniowej i GOST 30403-2012 w zakresie bezpieczeństwa przeciwpożarowego.

Aby ustalić, czy warto zastosować materiały kompozytowe zamiast metalowych, rozważ zalety i wady wzmocnienia włóknem szklanym.

Zalety zbrojenia kompozytowego

Zalety produktów z włókna szklanego w porównaniu z odpowiednikami metalowymi obejmują:

• Lekka. Do zbrojenia prętami z tworzywa sztucznego stosuje się pręty o mniejszym przekroju, dzięki czemu całkowity ciężar konstrukcji zmniejsza się prawie o połowę. Przykładowo pręt z włókna szklanego o średnicy 8 mm będzie ważył zaledwie 0,07 kg/l m, podczas gdy pręt metalowy o tym samym przekroju będzie ważyć 0,395 kg/l m. Dzięki mniejszej masie produkty z tworzyw sztucznych można transportować nawet w środku samochód osobowy, natomiast do okuć metalowych potrzebna będzie maszyna o dużej wytrzymałości.

• Odporność na korozję. Produkty z włókna szklanego nie utleniają się i nie podlegają działaniu wilgoci.
• Wskaźniki dielektryczne. Pręty kompozytowe to radioprzezroczyste dielektryki, które są obojętne na energię elektryczną i fale radiowe. Dlatego kształtki z tworzyw sztucznych uważane są za najlepszy materiał do budowy ośrodków medycznych, laboratoriów i innych specjalistycznych obiektów.
• Odporność chemiczna. Agresywne składniki, takie jak mleczko betonowe, bitum, woda morska, rozpuszczalniki lub związki soli, z biegiem czasu mają negatywny wpływ na profile metalowe. Z kolei materiały kompozytowe pozostają obojętne na takie „sąsiedztwo”.
• Zakres temperatury. Kompozyty można stosować w warunkach od -60 do +120 stopni.
• Wysoka przewodność cieplna. Wskaźnik przewodności cieplnej włókna szklanego wynosi 47 W/m*K, a metalu 0,5 W/m*K.
• Zwiększone wskaźniki siły. Wytrzymałość na rozciąganie materiału kompozytowego jest znacznie wyższa niż w przypadku produktu metalowego. Przy tej samej średnicy wzmocnienie z tworzywa sztucznego może wytrzymać 3-4 razy większe obciążenia wzdłużne.
• Długa żywotność. Producenci materiałów kompozytowych twierdzą, że takie wzmocnienie wytrzyma ponad 150 lat. Nie można jeszcze tego zweryfikować, ale rekordowa żywotność ramy wzmocnionej tworzywem sztucznym wyniosła 40 lat.
• Szybkość instalacji. Pręty z włókna szklanego są szybko cięte za pomocą zwykłej szlifierki i wiązane za pomocą plastikowych zacisków.

Ponadto, dzięki zwiększonej elastyczności, wyroby z tworzyw sztucznych produkowane są w niemal dowolnej długości.

Nie będziemy jednak spieszyć się z wnioskami, które okucia są lepsze. Aby być uczciwym, warto również wziąć pod uwagę negatywne aspekty prętów z włókna szklanego do wzmacniania monolitycznych budynków betonowych.

Wady zbrojenia kompozytowego

Wśród wad materiałów kompozytowych stosowanych przy układaniu zbrojenia wyróżnia się:

• Niska elastyczność przy zginaniu. Ze względu na to, że elementy plastikowe mają niski moduł sprężystości, może to prowadzić do deformacji konstrukcji betonowej. Elementy dobrze wyginające się są trudne w użytkowaniu. Dla porównania moduł sprężystości kompozytu wynosi 55 000 MPa, natomiast dla tworzywa sztucznego wartość ta sięga 200 000 MPa.
• Mały zakres rozmiarów. Dziś, wybierając zbrojenie stalowe, konsumentom oferuje się większą różnorodność produktów różnych sekcji.
• Brak SNiP. Chociaż produkty z włókna szklanego są znormalizowane zgodnie z GOST, nie ma innych ram regulacyjnych dotyczących tego typu elementów budowlanych. Na tej podstawie proces projektowania obiektów staje się bardziej skomplikowany, ponieważ wykonywanie obliczeń jest nadal dość problematyczne.
• Nie można używać w niektórych regionach. Wyroby z tworzyw sztucznych nie są zalecane do stosowania przy budowie obiektów na terenach, gdzie zimą temperatury są zbyt niskie.
• Niestabilność. skomplikowane ze względu na słabą stabilność plastikowych prętów. Konstrukcja zaczyna się chybotać, więc przed wylaniem mieszanki betonowej trzeba zastosować „sztuczki”, aby naprawić ramę.
• Dość wysoki koszt materiału. Włókno szklane będzie kosztować 2 razy więcej niż jego stalowe odpowiedniki.

Mówiąc o kształtkach z tworzyw sztucznych, ich zaletach i wadach, wielu za wady tych produktów uważa takie rzeczy, jak: niemożność użycia sprzętu spawalniczego i niska odporność na ciepło. Jednak w rzeczywistości spawanie praktycznie nie jest stosowane podczas montażu wzmocnionej ramy. Równie absurdalna jest teoria o niestabilności materiału na wysokie temperatury. Włókno szklane całkowicie traci swoje właściwości po podgrzaniu powyżej 600 stopni, jednak nie każdy beton jest w stanie wytrzymać takie temperatury.

W związku z powyższym staje się oczywiste, że podczas wzmacniania konstrukcji betonowych, aby określić, które zbrojenie jest bardziej odpowiednie - metal czy włókno szklane, należy wyjaśnić, w jakim celu potrzebna jest wzmocniona rama. Z jednej strony najnowsze materiały kompozytowe wyraźnie na tym zyskują, jednak z punktu widzenia kosztowego bardziej opłacalny może okazać się zakup wyrobów stalowych.

Wzmocnienie kompozytowe(wykonana z tworzywa sztucznego) w ostatnich latach często konkurowała z konwencjonalną stalą. Wyjaśnia to szereg jego zalet. Ale ten materiał ma również swoje wady i cechy zastosowania. Często reklama przeszkadza w obiektywnej ocenie jednego i drugiego, dlatego dziś w artykule przedstawimy charakterystykę tego materiału, porozmawiamy o jego rodzajach i obszarach zastosowań.

Materiały do ​​produkcji

Obecnie rynek wzmocnień kompozytowych reprezentowany jest przez trzy typy:

• włókno szklane;
• bazalt-plastik cz;
• włókno węglowe.

Wzmocnienie włóknem szklanym

Pierwszy rodzaj zbrojenia wykonany jest z włókna szklanego. Technologia ta pojawiła się w ZSRR około 50 lat temu. Następnie drukowane okablowanie w elektronice radiowej zaczęło zyskiwać na popularności, a tekstolit zaczęto stosować jako materiał na płytki, gdy podstawą była tkanina, a kompozycją mocującą była sztuczna żywica. Później zamiast zwykłej tkaniny zastosowano włókno szklane, co rozszerzyło zastosowanie włókna szklanego.

Znalazło swoje miejsce w produkcji samolotów, meblarstwie i wyposażeniu wnętrz, a czasem nawet w przemyśle wojskowym. Stopniowo zaczęto go stosować w budownictwie, a wzmocnienie z włókna szklanego stało się doskonałą opcją dla ram fundamentowych pracujących w agresywnych warunkach - na przykład w wodzie.

Materiały do ​​​​włókna szklanego to szkło i żywica epoksydowa.

Materiał ten nie zawiera włókna szklanego, ale bazalt. Technologia jego produkcji jest prostsza niż szkło, ponieważ produkcja szkła wymaga kilku rodzajów surowców i bazaltowy plastik- tylko bazalt.

W porównaniu do poprzedniego kompozytu tworzywo bazaltowe ma wyższy moduł sprężystości i wytrzymałość na rozciąganie, ma niższą przewodność cieplną, ale jest nieco cięższe.

Plastik wzmocniony włóknem węglowym

Wykonany jest z włókna węglowego i tych samych żywic, ale ten materiał jest drogi. Wynika to z technologii produkcji włókna węglowego - podstawy tego typu materiałów. Proces technologiczny wymaga ścisłego przestrzegania parametrów temperatury i czasu przetwarzania, gdyż surowcem są włókna organiczne.

Tworzywa sztuczne z włókna węglowego są aktywnie wykorzystywane w przemyśle motoryzacyjnym, produkcji artykułów sportowych, przemyśle lotniczym i stoczniowym oraz nauce.

Wzmocnienie włóknem węglowym jest mocniejsze niż włókno szklane i ma wyższy moduł sprężystości, ale nie jest pozbawione wad. Tym samym kruchość tego materiału jest duża, co nie pozwala na jego zastosowanie w długich, obciążonych konstrukcjach, takich jak płyty podłogowe.

Technologia produkcji zbrojenia kompozytowego

Istnieją trzy sposoby wytwarzania kompozytowych prętów zbrojeniowych. Mają angielskie nazwy, które odzwierciedlają istotę technologii.

Igłatruzja- jest to skręcenie poszczególnych włókien w jedno z jednoczesną impregnacją i oplataniem. Pozwala obniżyć koszty procesu ze względu na dużą prędkość takich linii produkcyjnych. Nadanie charakterystyki reliefowej zbrojenia uzyskuje się poprzez nawinięcie gwintami o profilu okresowym. Im grubsze zbrojenie, tym większa ilość zastosowanych nitek. Zatem pręty o przekroju do 10 mm są owinięte jednym gwintem, od 10 do 18 - dwoma, a powyżej - czterema. Produkty wykonane tą metodą charakteryzują się dobrą przyczepnością do betonu dzięki swojemu reliefowi - i to pomimo tego, że materiały kompozytowe charakteryzują się niskim współczynnikiem przyczepności.

metoda zwykłe trudy polega na wstępnym uformowaniu głównego pręta, a następnie nawinięciu go spiralnie w dwóch kierunkach.

Najstarszą metodą wytwarzania zbrojenia kompozytowego jest pultruzja. Polega na przeciąganiu uformowanego, zaimpregnowanego i już utwardzonego włókna przez system matryc, które w temperaturze polimeryzacji tworzywa ostatecznie nadają wzmocnieniu pożądany kształt i rozciągają je. Metoda ta charakteryzuje się mniejszą szybkością produkcji i wyższym kosztem.

Porównanie cech jakościowych

Aby porównać różne rodzaje kompozytów, a także porównać je ze stalą, możesz skorzystać z poniższej tabeli.

Ponadto zbrojenie kompozytowe ma następujące właściwości: kruchość, co odróżnia go od stali na gorsze. Z tego powodu, a także ze względu na jego niestabilność na wysokie temperatury, nie jest stosowany w konstrukcjach narażonych na duże obciążenia zginające oraz w miejscach, gdzie są zagrożone pożarami.

Zalety materiału

Zbrojenie kompozytowe ma wiele zalet w porównaniu ze standardową stalą. Obejmują one:

• Zwiększona wytrzymałość na rozciąganie. Może być kilkukrotnie wyższa niż w przypadku stali.
• Odporność na korozję. Plastikowe okucia nie rdzewieją.
• Niski współczynnik przenikania ciepła. W odróżnieniu od metalu tworzywo sztuczne nie tworzy mostków termicznych.
• Plastikowe okucia nie spełniają roli anteny - w końcu są dielektryczne i diamagnetyczne. Dlatego prawdopodobieństwo wystąpienia zakłóceń radiowych w konstrukcjach z takim wzmocnieniem wynosi zero.
• Niski ciężar właściwy. Zbrojenie stalowe jest kilkakrotnie cięższe.
• Współczynnik rozszerzalności temperaturowej jest taki sam jak betonu dlatego wykluczone jest powstawanie pęknięć z tego powodu.

Wady materiałów kompozytowych

Często nie można w pełni wykorzystać zalet materiałów kompozytowych ze względu na wady, które ujawniają się w wielu zastosowaniach. To przede wszystkim:

• Niski moduł sprężystości. Zbrojenie plastyczne nie jest sztywne, jego odkształcenie sprężyste jest w małych granicach (to znaczy zdolność powrotu do pierwotnego kształtu po usunięciu obciążenia jest mniejsza).
• Kruchość. Pod wpływem sił zginających takie zbrojenie nie ugina się, lecz pęka. W związku z tym nie można go zgiąć bez ogrzewania.
• Odporność na niskie temperatury. Włókno szklane po osiągnięciu 150 stopni traci swoje pozytywne właściwości, a przy 300 po prostu zapada się, uwalniając toksyczne substancje. Tworzywa sztuczne wzmocnione włóknem węglowym mają wyższe temperatury robocze i graniczne, ponieważ drogi i polimery użyte do ich produkcji są droższe, ale ich kruchość jest również wyższa niż w przypadku innych typów. Stal może pracować w temperaturze do 600-750 stopni, zanim zacznie mięknąć i topić się.

Zastosowanie zbrojenia kompozytowego

Produkty kompozytowe bardzo dobrze sprawdzają się tam, gdzie obciążenia statyczne łączą się z agresywnym środowiskiem – np. w konstrukcjach hydraulicznych. Czasami takie zbrojenie stosuje się samodzielnie, czasami w połączeniu ze stalą, co pozwala wykorzystać zalety obu typów i zrekompensować sobie wady.

Wyroby z tworzyw sztucznych w postaci siatek aktywnie zastępują stalowe w murze z okładziną, gdzie zapewniona jest szczelina powietrzna. Siatka stalowa stopniowo ulega korozji, co czasami prowadzi do katastrofalnych skutków (może spaść kawałek okładziny). Kompozyt nie ma takiej wady.

Równoważny zamiennik

Jeśli weźmiemy pod uwagę tabelę z poprzedniego rozdziału i charakterystykę techniczną konkretnych produktów, wówczas kwestię równoważności rozstrzyga się w zależności od warunków, w jakich będzie eksploatowana konstrukcja żelbetowa.

Tak, rzeczywiście, pod względem wytrzymałości na rozciąganie, wzmocnienie stalowe o przekroju 12 mm można zastąpić włóknem szklanym 8 mm, a wzmocnienie stalowe 18 włóknem szklanym 14. Ale wszystko to ma znaczenie, gdy to wzmocnienie jest potrzebne wyłącznie do utrzymania konstrukcji od pełzania pod obciążeniem. Mówiąc najprościej, w ten sposób można wykonać fundamenty z listew i płyt.

Ale w sytuacjach, w których występuje ugięcie, ta zasada nie działa. Zatem, aby wyprodukować nadproże lub płytę podłogową, konieczne jest czterokrotne zwiększenie liczby prętów - w końcu moduł sprężystości kompozytu jest o tę samą kwotę mniejszy. Kiedy obciążenie w środku płyty wzmocnionej kompozytem wzrośnie, w rzeczywistości nie pęknie, ale ugnie się bardziej, w wyniku czego kawałki betonu mogą spaść na głowę.

Niska granica sprężystości uniemożliwia stosowanie kompozytów przy wzmacnianiu słupów betonowych. Wytrzymałość betonu na ściskanie jest dość wysoka, ale przy zwiększonych obciążeniach na małej powierzchni jednostkowej, szczególnie jeśli są one nierówne, moduł sprężystości może mieć realne znaczenie w przeciwstawianiu się pękaniu.

Obecnie stosowanie zbrojenia polimerowego reguluje SNIP 5201–2003 i wprowadzono w nim zmiany w postaci współczynników korygujących do obliczania takiego zbrojenia w różnych warunkach pracy (załącznik L z 2012 r.).

Główne szczegóły produktu

W ostatnich latach liczba firm produkujących zbrojenia kompozytowe (zwłaszcza włókno szklane) wzrosła wielokrotnie, jednak jakość ich produktów pozostawia wiele do życzenia. Oto kilka sposobów uznania małżeństwa:

• Zwróć uwagę na kolor produktów. Wysokiej jakości okucia w jednej partii mają zawsze ten sam kolor. Jeśli tak nie jest, oznacza to, że naruszono reżim temperaturowy podczas produkcji.
• Nie powinno być żadnych pęknięć i rozwarstwień. Łatwo je dostrzec w kroju.
• Pęknięcia włókien zmniejszają deklarowane właściwości. Są one również widoczne gołym okiem.
• Nierówny profil (nawijanie). Najprawdopodobniej do produkcji wykorzystano stary sprzęt, na którym została zerwana ciągłość.

Teraz wymagania dotyczące materiałów kompozytowych staną się bardziej rygorystyczne. Stal walcowana staje się coraz droższa, a złączki z tworzyw sztucznych mają wszelkie szanse wyprzeć stalowe z dość dużego segmentu rynku. Niewątpliwie mniej niż sumienni producenci z tego korzystają, dlatego warto mieć się na baczności.

Po wynalezieniu zbrojenia kompozytowego zalety i wady nowego materiału przez pewien czas pozostawały przedmiotem gorącej dyskusji. Praktyka pokazała jednak, że właściwości techniczne i operacyjne materiału pozwalają mu skutecznie konkurować z klasycznym zbrojeniem stalowym. Do produkcji zbrojenia kompozytowego wykorzystuje się włókna impregnowane specjalną substancją – utwardzaczem.

Podobnie jak stal, konstrukcja kompozytowa posiada żebra poprawiające przyczepność do betonu. W niektórych przypadkach żebra zastępuje się natryskiem piasku.

Rodzaje zbrojenia kompozytowego

Produkcja prętów wzmacniających tego typu odbywa się z różnych włókien. Ta cecha określa rodzaj zbrojenia kompozytowego:

Wzmocnienie z włókna węglowego i kevlaru różni się od innych typów zwiększonym modułem sprężystości. Materiały te są bardzo drogie i wykorzystywane są głównie przy budowie obiektów wojskowych. Inżynieria lądowa woli stosować wzmocnienie z włókna szklanego. Jest to optymalne połączenie parametrów technicznych i przystępnej ceny.

Zalety zbrojenia kompozytowego

Wszyscy konsumenci zauważają stosunkowo niewielką wagę materiału. Średnio na metr bieżący przypada tylko 0,07 kg. Wzmocnienie z włókna szklanego jest 5 razy lżejsze od metalu. Ta funkcja upraszcza transport materiału i jego instalację. Podczas montażu wystarczy zastosować drut wiążący lub plastikowe zaciski, aby uzyskać trwałą konstrukcję.

W budowie ośrodków medycznych, laboratoriów i obiektów badawczych coraz częściej stosuje się zbrojenie kompozytowe ze względu na jego właściwości dielektryczne. Jest obojętny na:

• Elektryczność;
• pole magnetyczne;
• fale radiowe.

Stabilność chemiczna materiału pozwala z powodzeniem stosować go na terenach o dużej zasadowości i kwasowości gleb. W takim przypadku fundament zachowuje swoje właściwości nawet po częściowym uszkodzeniu betonu. Zbrojenie z włókna szklanego jest odporne na kwasy i zasady, do których zalicza się wodę morską, rozpuszczalniki, bitum i mleczko betonowe. Jednocześnie obserwuje się wysoką odporność na korozję. Żywice termoutwardzalne nie reagują z wodą, dzięki czemu zbrojenie kompozytowe nie ulega utlenianiu.

Możliwość rozwarstwiania się betonu na skutek nagłych zmian temperatury podczas stosowania zbrojenia kompozytowego jest zminimalizowana. Wyjaśnia to podobna wartość współczynnika rozszerzalności cieplnej kompozytu szklanego i betonu.

Wady materiału kompozytowego

Wzmocnienie z włókna szklanego ma niewielką liczbę wad, ale każda z nich nakłada pewne ograniczenia na pracę z nim. Na przykład można go obrabiać tylko w temperaturach powyżej -10°C. Wynika to z faktu, że w niższych temperaturach materiał staje się kruchy, nie wytrzymując nawet minimalnych obciążeń.

Przy mechanicznej metodzie zalewania betonu konstrukcja wykonana z materiału kompozytowego charakteryzuje się słabą stabilnością. Dzięki ręcznej metodzie napełniania problem ten jest łatwiejszy do rozwiązania.

Wzmocnienie z włókna szklanego ma znacznie niższy moduł sprężystości niż stal. W przypadku włókna szklanego moduł sprężystości różni się 4-krotnie. Przy najmniejszej wadzie w rozmieszczeniu zbrojenia wskaźnik ten może powodować pękanie lub rozwarstwianie z powodu słabej wytrzymałości materiału na rozciąganie. Rzemieślnicy i inżynierowie muszą podczas pracy przeprowadzić dodatkowe obliczenia, aby zapewnić wysoką wytrzymałość konstrukcji.

Kompozyt z włókna szklanego nie radzi sobie ze zwiększonymi obciążeniami, na przykład zakrzywionymi obszarami, punktami wyjścia do połączenia ze ścianami. Takie obszary wymagają pracy z metalem.

Zdaniem ekspertów wady materiału obejmują inne cechy pracy z nim:

Jednocześnie producenci często są gotowi zaoferować gotowe zakrzywione części o różnych rozmiarach. Badania nad sposobem zwiększenia wytrzymałości materiału kompozytowego wciąż trwają. Na rynku dostępne są już różne opcje, które znacznie różnią się właściwościami.

Porównanie zbrojenia metalowego i kompozytowego

Plusy i minusy wzmocnienia z włókna szklanego są łatwiejsze do zidentyfikowania, porównując główne cechy z metalem. Głównym problemem konstrukcji żelbetowych jest korozja elementów metalowych. Podczas pracy często uciekają się do dodatkowych kosztów mieszanek podkładowych, ale nawet oni nie są w stanie chronić metalu przed rdzą. Rdza powoduje niszczenie betonu.

Zaletą materiałów kompozytowych jest ich wytrzymałość na rozciąganie. Metal jest 3 razy gorszy. Niewielka waga pozwala zaoszczędzić na transporcie i pracy podczas załadunku lub rozładunku. Jeśli pręty kompozytowe zostaną docięte przez specjalistów bezpośrednio na placu budowy, klient zyskuje możliwość zaoszczędzenia na skrawkach materiału. Przy ciepłej pogodzie włókna kompozytowe o dowolnej grubości można łatwo ciąć za pomocą przecinaków do drutu lub przecinaków do śrub.

Materiał jest odporny na zmiany temperatury. Jednocześnie włókno szklane ze względu na swój współczynnik rozszerzalności cieplnej nie powoduje wad betonu. To kolejny plus na korzyść konstrukcji kompozytowych. Niski moduł sprężystości zbrojenia z włókna szklanego jest skutecznie kompensowany przez zmniejszenie strat ciepła. W przeciwieństwie do metalu, włókna kompozytowe nie powodują powstawania mostków termicznych w betonie.

Wielu rzemieślników w swoich przeglądach właściwości konstrukcji kompozytowych uwzględnia wskazanie możliwości całkowitego zastąpienia metalu włóknem szklanym. Jest już z pewnością używany do:

Według opinii konsumentów wzmocnienie z włókna szklanego jest znacznie bardziej ekonomiczne niż metal. Jednocześnie cena za metr bieżący włókna kompozytowego jest nieco wyższa niż w przypadku stali. Korzyść osiąga się poprzez brak skrawków, łatwość przechowywania i transportu oraz brak konieczności spawania i dodatkowej obróbki konstrukcji specjalnymi związkami ochronnymi.

Zalet zbrojenia włóknem szklanym jest wystarczająco dużo, ale dla mnie ma jedną istotną wadę. Podczas piłowania wzbija kurz w postaci drobnych cząstek szkła. Nie zawsze da się pracować w grubych okularach i respiratorze, dlatego po opiłowaniu czujesz, jakbyś miał w gardle i nosie milion odłamków szkła.

Iwan. Betonista. 4 lata doświadczenia

Planowaliśmy z mężem budowę łazienki. Kupując okucia, usilnie starali się nas przekonać do wyboru włókna szklanego, twierdząc, że w opinii ekspertów jest ono pod wieloma względami lepsze. Na moich oczach dziecko odłamało rękami kawałek pręta. Ale sprzedawca upierał się, że jest to normalne, ponieważ zbrojenie musi wytrzymywać obciążenia wzdłużne. Generalnie byłam temu kategorycznie przeciwna, a mojego męża skusił niski koszt. Okazało się, że był wygodniejszy w montażu niż metalowy. Wylaliśmy fundament i z powodzeniem stoi pod łaźnią już 3 lata. Nie pękł, nie przechylił się.

Klienci od dawna byli podejrzliwi wobec zbrojenia kompozytowego. Ale w ciągu ostatnich 5 lat zaczęło zyskiwać na popularności. W związku z tym wiele fabryk zaczęło go produkować. Aby przyciągnąć uwagę kupującego, dodaje się różne barwniki i zwiększa liczbę żeber uzwojenia. W praktyce okazało się, że niektóre pigmenty barwne pogarszają wytrzymałość włókna, a liczba żeber wpływa jedynie na koszt. Poza tym jestem zadowolony ze zbrojenia kompozytowego: wygodnie się z nim pracuje.

Oleg. Betonista. 8 lat doświadczenia

Pomimo tego, że zbrojenie z materiałów kompozytowych stosowane jest w Europie, USA i niektórych innych krajach do wzmacniania betonowych konstrukcji monolitycznych od lat 70-tych ubiegłego wieku, dla nas jest to wciąż materiał nowy i rzadko stosowany. Jednak w ostatnich latach, dzięki chęci prywatnych firm budowlanych do wprowadzenia do produkcji nowoczesnych technologii, coraz częściej stosuje się zbrojenie włóknem szklanym.

Początkowo zbrojenie włóknem szklanym, ze względu na wysoki koszt, stosowano wyłącznie do konstrukcji monolitycznych narażonych na trudne warunki eksploatacyjne. Stopniowy rozwój przemysłu chemicznego i materiałów budowlanych doprowadził jednak do obniżenia cen i zwiększenia dostępności włókna szklanego.

Rozszerzenie produkcji i zakresu zastosowania zbrojenia ze zbrojeniem kompozytowym pociągnęło za sobą opracowanie i zatwierdzenie GOST 31938-2012, który określa warunki produkcji, wygląd, wymiary i procedurę badań laboratoryjnych tego typu wyrobów.

Co to jest wzmocnienie włóknem szklanym

Strukturalnie w przekroju jest to wiązka nici wykonanych z włókna szklanego, włókna węglowego, bazaltu i niektórych innych polimerów, pokryta z wierzchu lepkimi żywicami. Konstrukcja ta zapewnia ponad trzykrotnie większą wytrzymałość na rozciąganie niż stal (podano szczegółowe porównanie zbrojenia kompozytowego i metalowego).

Klasyfikacja

W zależności od rodzaju surowców użytych do produkcji zbrojenie PCV do fundamentów dzieli się na:

• kompozyt szklany - ASC;
• kompozyt węglowy – AUK;
• bazalt - ABK;
• łącznie – ACC.

Ponadto pręty polimerowe różnią się średnicą przekroju poprzecznego od 4 do 32 mm i wyglądem powierzchni, która może być gładka, falista lub sproszkowana.

Dostawy realizowane są w formie walcowanych kręgów lub prosto ciętych prętów o długości do 12 metrów.

Dane techniczne

Struktura konstrukcyjna kompozytowego zbrojenia fundamentów sprawia, że ​​jest to wyjątkowy materiał budowlany, który wykorzystuje się do budowy szczególnie krytycznych monolitycznych konstrukcji betonowych. Główne wskaźniki techniczne obejmują:

• niższa wytrzymałość na rozciąganie dla ASC 800 MPa, AUK 1400 MPa, ABK 1200 MPa;
• wytrzymałość graniczna podczas prób ściskania dla wszystkich typów - nie mniej niż 300 MPa;
• nośność na ścinanie poprzeczne dla ASK jest nie mniejsza niż 150 MPa, AUK 350 MPa, ABK 250 MPa;
• średni ciężar właściwy zbrojenia kompozytowego wynosi 1900 kg/m 3 ;
• Maksymalna temperatura pracy wynosi 60˚C.

Porównując wskaźniki elastyczności, należy zauważyć, że wzmocnienie z włókna węglowego jest ponad 2 razy większe niż włókno szklane i 1,5 razy większe niż kompozytowe wzmocnienie bazaltowe.

Masa złączek z tworzywa sztucznego.

Koszt pręta z włókna szklanego

Cena polimerowych materiałów wzmacniających zależy od struktury i składników kompozycji. Konstrukcja pręta kompozytowego składa się z podłużnego zestawu włókien szklanych połączonych ze sobą żywicą epoksydową. Powierzchnia może pozostać gładka, mieć szorstki proszek lub być owinięta spiralą specjalnym niedoprzędem szklanym. Ta ostatnia metoda pozwala uzyskać żebrowaną powierzchnię, która zapewni bardziej niezawodną przyczepność do betonu.

W przeciwieństwie do walcówki, która w większości przypadków sprzedawana jest na wagę, cena zbrojenia z włókna szklanego jest zawsze ustalana za metr bieżący. Prowadzi to często do błędnego przekonania, że ​​materiały kompozytowe kosztują znacznie więcej za tonę niż stal.

Należy zrozumieć, że przy średnicy 12 mm jedna tona metalu będzie zawierać 1100 metrów pręta, a plastik - 12500 metrów. Ponadto wysoka wytrzymałość zbrojenia z włókna szklanego pozwala na zastosowanie mniejszych średnic w tych samych warunkach montażowych. Warunki te pokazują, że koszt polimerów nie będzie wyższy, ale niższy niż koszt walcowanego metalu. Badanie cenników firm produkcyjnych wykazało, że ceny najpopularniejszych średnic 4-8 mm mieszczą się w przedziale 8,50-27,20 rubli/m.

Plusy i minusy stosowania włókna szklanego

Eksperci uważają, że głównymi zaletami zbrojenia kompozytowego są:

• odporność na korozję i wiele agresywnych chemikaliów;
• wysoka wytrzymałość, przekraczająca podobne wskaźniki dla metalu;
• trwałość, zwiększająca żywotność konstrukcji 2-3 razy;
• niski ciężar właściwy, ułatwiający załadunek i transport;
• proste obliczenia zbrojenia fundamentu z włókna szklanego;
• możliwość stosowania w ujemnych temperaturach do -60˚C;
• przyjazność dla środowiska zastosowanych komponentów;
• dostępność i opłacalność użytkowania;
• brak ograniczeń długości pręta podczas instalacji ze względu na zasilanie w kręgach;
• właściwości dielektryczne i antymagnetyczne.

Poważną wadą zbrojenia kompozytowego jest jego zmniejszona wytrzymałość podczas prób pękania. Tam, gdzie metalowe pręty po prostu się wyginają, włókno szklane może pęknąć, osłabiając niezawodność konstrukcji. Dlatego też polimery takie nie są stosowane przy montażu i produkcji elementów nośnych i posadzek, co ogranicza ich zastosowanie i jest wadą.

Maksymalna temperatura ogrzewania nie pozwala na zastosowanie wzmocnień z tworzywa sztucznego, które mogą powodować długotrwałe narażenie na otwarty ogień. W przypadku pożaru takie monolity betonowe zostaną uznane za uszkodzone i należy je wymienić.

Porównując zalety i wady zbrojenia włóknem szklanym, możemy śmiało stwierdzić, że materiały te mogą i powinny być stosowane do tworzenia niezawodnych i trwałych konstrukcji monolitycznych.

Szereg zastosowań

Włókno szklane jest doskonałym materiałem do montażu każdego rodzaju fundamentu. Zbrojenie kompozytowe stosowane jest nie tylko w budownictwie przemysłowym, ale także prywatnym. Zwłaszcza w przypadku możliwości dużego podniesienia się wód gruntowych i na glebach podmokłych. Materiał ten jest niezastąpiony przy wykonywaniu prac wzmacniających nasypy, przy budowie obiektów hydraulicznych oraz w miejscach narażonych na działanie substancji agresywnych.

Dobre wyniki uzyskuje się, stosując wzmocnienia plastyczne do wzmacniania nawierzchni dróg na terenach o dużej wilgotności i warunkach wiecznej zmarzliny. Pręt o średnicy 4 mm przeznaczony jest do zbrojenia murów z bloczków piankowych i gazobetonowych oraz posadzek w obiektach przemysłowych i handlowych.

Eksperci dostrzegają także zaletę zbrojenia kompozytowego w możliwości skutecznego łączenia tradycyjnych prętów stalowych z kompozytowymi materiałami z tworzyw sztucznych. Za pomocą stali wzmacnia się narożniki i połączenia ścian, a wszystkie przęsła wzmacnia się tworzywem sztucznym. Pozwala to przyspieszyć montaż ramy bez uszczerbku dla jakości konstrukcji i rozszerzyć obszary zastosowań materiałów.

Technologia zbrojenia fundamentów

Dzięki zmniejszonej wadze zbrojenia z tworzywa sztucznego oraz możliwości zastosowania prętów o dowolnej długości, montaż ramy wzmacniającej jest znacznie łatwiejszy niż przy użyciu prętów metalowych. Zwiększona wytrzymałość zbrojenia polimerowego materiałów fundamentowych pozwala na zastosowanie mniejszego przekroju.

Na przykład zbrojenie stalowe o średnicy 12 mm, często stosowane do montażu fundamentów w budownictwie prywatnym, zastępuje się tworzywem sztucznym 8 mm, a pręty 10 mm polimerem 7 mm.
Tabela obliczeniowa, która pomoże Ci dokładnie określić, jaką średnicę można zastosować w każdym indywidualnym przypadku.

Proces technologiczny prac instalacyjnych z wykorzystaniem plastikowego wzmocnienia fundamentu odbywa się w kilku etapach, jak pokazano na filmie na końcu artykułu:

1. montaż szalunków;
2. oznaczenie poziomu wylewu betonu;
3. montaż ramy wzmacniającej;
4. usunięcie szalunków.

Montaż konstrukcji szalunkowej przy zbrojeniu fundamentu listwowego zbrojeniem z włókna szklanego należy przeprowadzić zgodnie z projektem, aby zapewnić dokładną konfigurację i wymiary elementów fundamentowych. W przypadku wykonania z desek, płyty wiórowej lub sklejki zaleca się owijanie paneli pergaminem. Pozwoli to zaoszczędzić materiał i wykorzystać go ponownie.

Następnie po wewnętrznej stronie elementów otaczających za pomocą poziomu wody należy oznaczyć górny poziom przyszłego monolitu. Umożliwią nawigację podczas wylewania betonu i zapewnią jego równomierne rozprowadzenie.

Montaż ramy wzmacniającej

Rozkład zbrojenia i wymiary pomiędzy poszczególnymi prętami są zawsze wskazane w projekcie. Jeśli w fundamencie zastosujesz wzmocnienie z włókna szklanego, możesz zmienić średnicę prętów na mniejszą, ale układ należy wykonać tylko zgodnie z rysunkiem.

Schemat zbrojenia płyty monolitycznej.

Początkowo należy odwinąć pręty o wymaganej długości od cewki i zainstalować je na stojakach równoległych do siebie. W określonych odstępach na cięgnach podłużnych należy umieścić mostki poprzeczne. Zwiąż zbrojenie na skrzyżowaniach drutem wiążącym lub zaciśnij je ciasnymi plastikowymi zaciskami (więcej o wiązaniu -). W rezultacie dolny rząd ramy będzie gotowy do wzmocnienia fundamentu wzmocnieniem z włókna szklanego.

Przygotuj słupki pionowe o wymaganej długości. Górny rząd ramy jest dziany podobnie jak dolny rząd. Po złożeniu oba rzędy układa się jeden na drugim i zaczynając od krawędzi łączy się ich pionowe słupki, stopniowo podnosząc górny rząd zbrojenia.

Po zmontowaniu konstrukcji należy ją przenieść i zamontować wewnątrz ogrodzenia szalunkowego, jak pokazano na zdjęciu.

Przed zamontowaniem ramy wzmacniającej piasek wlewa się na dno wykopu i rozlewa wodą lub zagęszcza. Zaleca się pokrycie zagęszczonej powierzchni piasku materiałem hydroizolacyjnym lub geowłókniną. Zapobiegnie to przedostawaniu się wilgoci do fundamentu i zwiększy jego niezawodność i żywotność.

Podczas montażu fundamentu ze zbrojenia z włókna szklanego należy pamiętać, że krawędzie prętów nie powinny sięgać 5 cm od szalunku i dna wykopu. Aby zapewnić ten stan, można zastosować specjalne plastikowe łączniki, takie jak „słupek” i „gwiazda” lub gęste, odporne na wilgoć materiały kamienne.

Wzmocnienie paska.

Wylewanie mieszanki betonowej

Układanie betonu wewnątrz szalunku odbywa się dokładnie w taki sam sposób, jak w przypadku stosowania zbrojenia metalowego. Należy jednak zachować szczególną ostrożność, ponieważ wytrzymałość wzmocnienia z włókna szklanego może być niewystarczająca w przypadku silnych uderzeń bocznych. Zagęszczanie betonu za pomocą wibratora lub ubijaka należy wykonywać w taki sposób, aby nie uszkodzić montowanej ramy.

Wzmocnienie poziome

Ta metoda wykorzystania zbrojenia kompozytowego w budownictwie służy do montażu fundamentów płytowych. Ich główną różnicą w stosunku do podstaw paskowych jest brak narożników i sąsiednich obszarów. W rzeczywistości cała konstrukcja wykonana jest w postaci dwóch dużych siatek, umieszczonych jedna nad drugą. Wszystkie prace montażowe wykonywane są na miejscu instalacji, ponieważ przenoszenie zmontowanego elementu o tak dużych rozmiarach jest dość problematyczne.

Dlatego początkowo układana jest wymagana liczba prętów podłużnych. Umieszcza się na nich poprzeczne i dziana jest siatka za pomocą drutu lub zacisków. Drugi jest dziany bezpośrednio na nim. Następnie dolną siatkę należy podnieść na stojaki nad dnem wykopu. Następnie można nałożyć siatkę górną na słupki pionowe montowane na skrzyżowaniach zbrojenia.

Wreszcie

Siatka z włókna szklanego do zbrojenia na placach budowy w naszym kraju jest wciąż uważana za nowy materiał. Wielu budowniczych nadal wierzy, że zastosowanie stali, której właściwości są od dawna badane, zapewni bardziej niezawodną konstrukcję monolityczną.

Jednakże liczne testy i badania wykazały, że materiały kompozytowe przewyższają tradycyjny metal pod względem wytrzymałości, trwałości i innych właściwości. Plastik jest wygodniejszy w użyciu i skraca czas montażu. Nie jest także podatny na korozję, prądy błądzące czy niskie temperatury.

Wideo na ten temat