Сравнительная характеристика равноценной замены металлической арматуры на композитную стеклопластиковую арматуру на 1000 погонных метров

*ГОСТ 5781-82

Композитная арматура

Свое развитие композитные материалы начали более 15 лет тому назад (а на Западе в 50-е годы прошлого столетия, кстати это разработки советских ученых 30-х годов, которые просто положили под сукно), и за это время прошли путь от лабораторных, экспериментальных вариантов, до массового производства. Основное применение этого материала это строительство объектов разного назначения.

Прочность позиций объясняется химическими и механическими свойствами. Высокая удельная прочность существенно облегчает общий вес конструкции, а коррозийная стойкость и устойчивость к низким температурам увеличивает срок эксплуатации объекта в несколько раз. Низкая теплопроводность исключает геометрические деформации во время перепада температур, что является бичом для железобетонных конструкций. Стоит отметить, что конструкция из композитного материала неэлектропроводная, что не вызывает помех при работе высокочастотной аппаратуры и препятствует возникновению блуждающих токов, и может использоваться как арматура для фундамента, и при кладке стен строительного объекта.  

В состав композитной арматуры входят стеклянные, базальтовые и углеродные соединения, в роли связующего элемента которых используется полимерный материал. Для удобства заказчика выпуск арматуры производится в виде прямых стержней или бухт. В зависимости от толщины выпускаемой продукции, а она варьирует в пределах 4-20 мм, диаметр бухты может достигать 1,7 м, что позволяет осуществлять транспортировку небольшим автотранспортом.

Перспективность развития стеклопластиковой арматуры вызвала необходимость в разработке новых ГОСТов для производителя, все требования учтены во второй редакции. В данное время и действуют технические рекомендации, разработанные в институте железобетона « НИИЖБ». Рекомендации объясняют правила применения всех неметаллических арматур периодического профиля в бетонной продукции. Так же внесены поправки и изменения в СНиП

    24 июля 2013 года Распоряжением Правительства РФ №1307-р был утвержден план мероприятий («дорожная карта») «Развитие отрасли производства композитных материалов».

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ КОМПОЗИТНОЙ АРМАТУРЫ

 (В соответствии   с  техническими рекомендациями «НИИЖБ»)

Технические рекомендации Научно Исследовательского Института железобетона определяют несколько вариантов области применения арматуры из композитных материалов.

1. Армирование бетонных изделий, а также совместное применение неметаллических конструкций в железобетонных изделиях.
   • дорожные и тротуарные плиты, заборные плиты, бордюры, столбики и опоры;
   • осветительные опоры, опоры ЛЭП;
   • железнодорожные шпалы;
   • фасонные изделия для коллекторов, трубопроводных и коммунальных систем.
2. Армирование конструкций, подверженных воздействию химических и агрессивных сред (СНиП 2.03.11-85 и МГСН 2.08-01), которые подвергают коррозии стальные арматурные каркасы (это хлористые соединения, а так же концентрированные агрессивные газы). 
   • ниже нулевой отметки залегания;
   • канализация, мелиорация и водоотведение;
   • морские и припортовые сооружения;
   • коровники, свинарники, агрофермы;
   • полы в промышленных зданиях и сооружениях.
3. В дорожном строительстве, где часто используются агрессивные противообледенительные вещества, рекомендуется использование АБП и АСП.
   • дорожные одежды;
   • дорожные и аэродромные плиты;
   • настилы и ограждения мостов;
   • пешеходные дорожки.
4. Ремонт и реставрация железобетонных конструкций, на которых оказывалось долгосрочное воздействие хлористой среды.
5. При невозможности соблюдения геометрических форм и толщины защитного элемента (в первую очередь речь идет об ограждениях и защитных комплексах вдоль автомобильных трасс от шума и газовых загрязнений, архитектурные конструкции).
6. В конструкциях, выполненных из бетона на шлакопортландцементе или пуццолановом цементе
7. В монолитных бетонных конструкциях, в которых имеются хлоридсодержащие примеси для пртивоморозного эффекта (нитрат хлорид кальция и его компоненты).
8. В конструкциях с применением легких, пористых и ячеистых бетонах, используемых в монолитном строительстве.

Во многих видах кладки (кирпичной, шлакоблочной и др.) производимых в зимнее время, когда в растворы добавляют противоморозные присадки, которые обычно вызывают коррозию верхнего слоя стальной арматуры.

СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТЕКЛОПЛАСТИКОВОЙ И МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ АРМАТУРЫ

стеклопластиковая арматура по ТУ 2296-001-12164190-2013

Сертификат соответствия  № РОСС  PU.AB.75.HO2807

Прочность такой арматуры в 1.5-2 раза выше, чем стальная. Вес стальных конструкций в 3.5-4 раза больше чем из композитного материала. Этот факт приносит экономию не только от стоимости самого материала, но и от затрат на транспортировку и погрузочно-разгрузочных работ. В материале повышены реологические характеристики. При воздействии кислот и других агрессивных примесей изменение механических параметров минимально. Исключена возможность деформации и изменения геометрических параметров, при температурных перепадах, так как коэффициент теплового расширения (КТР) соответствует параметру бетона. Отдельным пунктом стоит вопрос об удобстве и экономии физических сил при монтажных работах с этим материалом. Из-за меньшего веса, а так же определенных механических свойств существенно сокращается срок укладки и соединения каркаса. По некоторым расчетам долговечность изделий с применением композитной арматуры достигает 80-100 лет.

 Преимущества композитной арматуры перед стальной  

Стеклопластиковая арматура имеет существенные  преимущества  над обычной металлической арматурой : 

1. Прочность разрыва в 3 раза больше чем у металлической арматуры
2. Стеклопластиковая арматура – это прежде всего нержавеющий материал, соответственно не поддается ржавчине и коррозии,  в любой среде;
3. Отличается кислостойкостью и не теряет своих свойств в морской воде;
4. Более упругая  по сравнению с металлической арматурой;
5. Не является проводником и не накапливает статическое электричество;
6. Радиопрозрачна;
7. Обладает низкой теплопроводностью;
8. Магнитоинертна (исключается возможность изменения прочностных свойств стеклопластиковой арматуры под воздействием электромагнитных полей);
9. Не теряет свои прочностные свойства под воздействием сверхнизких температур;
10. Увеличение срока эксплуатации  конструкций в 3 раза;
11. Возможно  изготовление  любой длины по желанию и потребностям заказчика.

Таблица  сравнения расхода и стоимости арматуры при толщине фундаментной плиты 300 мм, с ячейкой 200х200 мм,     S= 10м х 10м=100 м2