Композитная арматура - это стержни, которые выполнены из стеклянных, базальтовых или углеродных волокон. Волокна пропитаны термопластичным или термореактивным полимерным связующим и отверждены.
В соответствии с существующими видами композитной неметаллической арматуры их можно классифицировать следующим образом:
· Стеклопластиковая арматура (АСП);
· Базальтопластиковая арматура (АБП);
· Углепластиковая арматура (АУП);
Из трёх вышеперечисленных видов композитной неметаллической арматуры самой широко используемой является стеклопластиковая арматура.
К основным преимуществам стеклопластиковой арматуры относятся:
1. Малый вес, обуславливающий высокую транспортабельность данного строительного материала.
2. Высокая коррозионная и химическая стойкость, что делает возможным применение данного вида арматуры в агрессивных средах.
3. Возможность использования данного вида арматуры для зданий и сооружений, возводимых в районах с сейсмичностью 7-10 баллов, в виду отсутствия повреждений стеклопластиковой арматуры в этих условиях [1].
У стеклопластиковой арматуры, как и у любого другого материала, помимо достоинств, существуют свои недостатки.
Основные недостатки АСП следующие:
1. Низкий модуль упругости. Этот параметр усложняет применение стеклопластиковой арматуры для армирования перекрытий, так как в этом случае необходимы дополнительные расчеты [2].
2. Данный вид арматуры не выдерживает сильных температурных перепадов. [3]. Основным преимуществом другого вида композитной неметаллической арматуры, а именно углепластиковой, является высокая прочность. Среди АСП и АБП она обладает наибольшей прочностью. Но из этого преимущества прямо вытекает и главный недостаток АУП, а именно: её высокая, по сравнению с другими видами, стоимость. Одним из главных преимуществ базальтопластиковой арматуры является её высокая коррозионная стойкость к агрессивным средам, в частности, к цементно-песчаному раствору. Это свойство базальтопластиковой арматуры обуславливает возможность её применения в таких строительных работах, как закладка фундамента и кладка кирпичных стен. Также стоит отметить преимущества, присущие всем вышеперечисленным видам композитной неметаллической арматуры:
· Экологичность материала;
· Долговечность (срок службы составляет около 80 лет);
· Коррозионная устойчивость;
· Энергоэффективность.
При этом необходимо обратить внимание на недостатки композитной арматуры:
· Отсутствие пластичности;
· Низкая теплостойкость (арматура теряет свои несущие свойства при достижении температуры 160˚С).
В таблице №1 приведена сравнительная характеристика металлической и композитной (на примере базальтопластиковой) арматуры.
Исходя из данных, приведённых в таблице 1, можно заключить, что композитная арматура обладает рядом преимуществ и недостатков по сравнению с металлической арматурой.
Преимущества композитной арматуры перед металлической:
· Более долгий срок службы;
· Устойчивость к коррозии;
· Низкая тепло- и электропроводность;
· Высокая транспортабельность, обусловленная меньшим удельным весом;
· Возможность транспортировки смотанной в бухты.
Недостатки композитной арматуры перед металлической:
· Отсутствие пластичности;
· Вредность для человека, работающего с композитной арматурой (4 класс опасности);
· Низкая теплостойкость.
· Недостаточное сцепление с бетоном.
Композитная арматура обладает низкой теплостойкостью, так как полимерная матрица не выдерживает температуры выше 150 ˚С. При превышении критической температуры полимерная матрица начинает разрушаться. Также, необходимо отметить, что немаловажным преимуществом композитной арматуры является её экологичность, она не наносит вреда состоянию атмосферы, не является токсичной. При этом существуют интересные решения по применению композитной арматуры повторно, например, применение уже использованной ранее и переработанной композитной арматуры в качестве крупного заполнителя бетонной смеси.
Заключение
Исходя из вышесказанного, можно сделать следующие выводы о рациональности использования композитной неметаллической арматуры в различных конструкциях:
1. Наиболее выгодно применение композитной арматуры совместно с металлической арматурой, для того чтобы максимально использовать преимущества каждого из видов арматуры, например:
При кладке газобетонных стен можно использовать композитную арматуру (например, стеклопластиковую), а в углах проводить армирование стоит с помощью металлической арматуры.
2. Целесообразно использовать в конструкциях, которые работают в агрессивных средах. Необходимо учитывать «слабые» стороны данного материала- разрушение полимерной матрицы под длительным воздействием ультрафиолета, а также невозможность применения при больших перепадах температур.
Список литературы
1.Степанов А. Ю. Арматура композитная полимерная и сейсмостойкость сооружений // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века,
2.Солдатов А. А., Акобян Г. В., Бедник В. С., Кущетеров Р. Р. Проблемы использования стеклопластиковой арматуры в строительстве // Современные научные исследования и инновации,
3.Кустикова Ю. О. Состояние вопроса по применению неметаллической арматуры в бетоне // Естественные и технические науки.
Статью подготовила:
Специалист Органа Инспекции ГБУ "ЦЭИИС" З.Р.Якубова