Стеклопластиковая арматура характеристики: Технические характеристики стеклопластиковой полимерной арматуры

Стеклопластиковая арматура: характеристики, применение, фото, видео

Стеклопластиковая арматура, появившаяся на отечественном рынке относительно недавно, стала достойной альтернативой традиционным пруткам, изготовленным из металла. Стеклоарматура, как еще называют данный материал, обладает многими уникальными характеристиками, которые выгодно выделяют ее среди других изделий подобного назначения. Между тем подходить к выбору арматуры из стеклопластика следует очень взвешенно.

Стеклопластиковая арматура в пачках

Что собой представляет арматура из стеклопластика

Стеклопластиковая арматура, если разбираться в ее конструктивных особенностях, представляет собой неметаллический стержень, на поверхность которого нанесена навивка из стекловолокна. Диаметр спиралевидного профиля арматуры, изготовленной из композитных материалов, может варьироваться в интервале 4–18 мм. Если диаметр прутка такой арматуры не превышает 10 мм, то она отпускается заказчику в бухтах, если превышает – то прутками, длина которых может доходить до 12 метров.

Для изготовления композитной арматуры могут быть использованы различные типы армирующих наполнителей, в зависимости от этого она подразделяется на несколько категорий:

• АСК – изделия, изготовленные на основе стеклопластика;
• АУК – углекомпозитные армирующие изделия;
• АКК – арматура, выполненная из комбинированных композитных материалов.

На отечественном рынке наибольшее распространение получила стеклопластиковая арматура.

Различные стержни стеклопластиковой арматуры

Особенности структуры

Стеклопластиковая арматура – это не просто пруток из композитного материала. Она состоит из двух основных частей.

• Внутренний стержень представляет собой параллельно расположенные волокна стеклопластика, соединенные между собой при помощи полимерной смолы. Отдельные производители выпускают арматуру, волокна внутреннего ствола которой не параллельны друг другу, а завиты в косичку. Следует отметить, что именно внутренний стержень арматуры из стеклопластика формирует ее прочностные характеристики.
• Внешний слой арматурного прутка, изготовленного из стеклопластика, может быть выполнен в виде двунаправленной навивки из волокон композитного материала либо в виде напыления мелкофракционного абразивного порошка.

Стеклопластиковые арматурные стержни с абразивным напылением

Конструктивное исполнение арматурных прутков из стеклопластика, которое во многом определяет их технические и прочностные характеристики, зависит от фантазии производителей и применяемых ими технологий изготовления данного материала.

Основные свойства

Стеклопластиковая арматура, согласно результатам многочисленных исследований, проведенных компетентными организациями, обладает рядом характеристик, выгодно отличающих ее от других материалов подобного назначения.

• Арматурные прутки из стеклопластика обладают небольшой массой, которая меньше веса аналогичных изделий из металла в 9 раз.
• Стеклопластиковая арматура, в отличие от изделий из металла, очень устойчива к коррозии, отлично противостоит воздействию кислой, щелочной и соленой сред. Если сравнивать коррозионную устойчивость такой арматуры с аналогичными свойствами изделий из стали, то она выше в 10 раз.
• Свойство проводить тепло у стеклопластиковой арматуры значительно ниже, чем у изделий из металла, что минимизирует риск возникновения мостиков холода при ее использовании.
• За счет того, что арматура из стеклопластика транспортируется значительно проще, а срок ее эксплуатации значительно дольше, чем у металлической, ее применение более выгодно в финансовом плане.
• Стеклопластиковая арматура – это диэлектрический материал, который не проводит электрический ток, обладает абсолютной прозрачностью для электромагнитных волн.
• Использовать такой материал для создания армирующих конструкций значительно проще, чем металлические прутки, для этого нет необходимости в применении сварочного оборудования и технических устройств для резки металла.

Сравнительные характеристики стальной и стеклопластиковой арматуры

Благодаря своим бесспорным достоинствам стеклопластиковая арматура, появившись относительно недавно на отечественном рынке, уже успела завоевать высокую популярность как у крупных строительных организаций, так и у частных застройщиков.

Между тем обладает такая арматура и рядом недостатков, к наиболее значимым из которых следует отнести:

• достаточно низкий модуль упругости;
• не слишком высокую термическую устойчивость.

Низкий модуль упругости стеклопластиковой арматуры является плюсом при изготовлении каркасов для укрепления фундамента, но большим минусом в том случае, если она используется для армирования плит перекрытия. При необходимости обращения в таких случаях именно к этой арматуре предварительно необходимо провести тщательные расчеты.

График замены стальной арматуры на композитную

Невысокая термическая устойчивость стеклопластиковой арматуры является более серьезным недостатком, ограничивающим ее применение. Несмотря на то, что такая арматура относится к категории самозатухающих материалов и не способна служить источником распространения огня при ее применении в бетонных конструкциях, при высоких температурах она утрачивает свои прочностные характеристики. По этой причине использоваться такая арматура может только для укрепления тех конструкций, которые не подвергаются воздействию высоких температур в процессе эксплуатации.

Еще одним значимым недостатком арматуры, изготовленной из стеклопластика, следует отнести то, что со временем она утрачивает свои прочностные характеристики. Этот процесс значительно ускоряется, если она подвергается воздействию щелочных сред. Между тем такого недостатка можно избежать, если применять стеклопластиковую арматуру, изготовленную с добавлением редкоземельных металлов.

Как и из чего производят стеклопластиковую арматуру

Многим стеклопластиковая арматура знакома не только по фото в интернете, но и на практике применения в строительстве, однако мало кто знает, как она производится. Технологический процесс производства арматурных прутков из стеклопластика, за которым очень интересно наблюдать по видео, легко поддается автоматизации и может быть реализован на базе как крупных, так и небольших производственных предприятий.

Технологическая линия производства стеклопластиковой арматуры

Для изготовления такого строительного материала прежде всего необходимо подготовить сырье, в качестве которого используется алюмоборсиликатное стекло. Чтобы придать исходному сырью требуемую степень тягучести, его расплавляют в специальных печах и уже из полученной массы вытягивают нити, толщина которых составляет 10–20 микрон. Толщина полученных нитей настолько невелика, что, если снять их на фото или видео, то без увеличения полученной картинки их не разглядеть. На стеклонити при помощи специального устройства наносится маслосодержащий состав. Затем из них формируются пучки, которые получили название стеклоровинга. Именно такие пучки, собранные из множества тонких нитей, являются основой стеклопластиковой арматуры и во многом формируют ее технические и прочностные характеристики.

Устройство подогрева и разделения нитей

После того как нити из стеклопластика подготовлены, они подаются на производственную линию, где их и превращают в арматурные прутки различного диаметра и разной длины. Дальнейший технологический процесс, познакомиться с которым можно по многочисленным видео в интернете, выглядит следующим образом.

• Через специальное оборудование (шпулярник) нити подаются на натяжное устройство, которое одновременно выполняет две задачи: выравнивает напряжение, имеющееся в стеклонитях, располагает их в определенной последовательности и формирует будущий арматурный стержень.
• Пучки нитей, на поверхность которых предварительно был нанесен маслосодержащий состав, обдаются горячим воздухом, что необходимо не только для их просушки, но и для незначительного нагревания.
• Прогретые до требуемой температуры пучки нитей опускаются в специальные ванны, где пропитываются связующим веществом, также нагретым до определенной температуры.
• Потом пучки нитей пропускаются через механизм, при помощи которого выполняется окончательное формирование арматурного стержня требуемого диаметра.
• Если изготавливается арматура не с гладким, а с рельефным профилем, то сразу после выхода из калибровочного механизма осуществляется навивка пучков из стеклонитей на основной стержень.
• Чтобы ускорить процесс полимеризации связующих смол, готовый арматурный пруток подается в туннельную печь, перед входом в которую на прутки, изготавливаемые без навивки, наносится слой мелкофракционного песка.
• После выхода из печи, когда стеклопластиковая арматура практически готова, стержни охлаждают при помощи проточной воды и подают на резку либо на механизм их сматывания в бухты.

Отрезной механизм – последнее звено в производстве композитной арматуры

Таким образом, технологический процесс изготовления стеклопластиковой арматуры не такой сложный, о чем можно судить даже по фото или видео его отдельных этапов. Между тем такой процесс требует использования специального оборудования и строгого соблюдения всех режимов.

На видео ниже можно более наглядно ознакомиться с процессом производства композитной стеклоарматуры на примере работы производственной линии ТЛКА-2.

Параметры – вес, диаметр, шаг навивки

Арматура, для изготовления которой используется стекловолокно, характеризуется рядом параметров, определяющих область ее применения. К наиболее значимым относятся:

• вес одного погонного метра арматурного прутка;
• для изделий с рельефным профилем – шаг навивки пучков стекловолокна на их поверхности;
• диаметр арматурного стержня.

На сегодняшний день арматура с рельефным профилем выпускается преимущественно с шагом навивки, равным 15 мм.

Выбор диаметра стеклопластиковой арматуры

Наружный диаметр арматурного прутка характеризуется номером, который присваивается изделию в соответствии с Техническими условиями производства подобной продукции. В соответствии с ТУ, арматурные прутки из стекловолокна сегодня выпускаются под следующими номерами: 4; 5; 5,5; 6; 7; 8; 10; 12; 14; 16; 18. Вес погонного метра арматурных прутков из стекловолокна, представленных на современном рынке, варьируется в пределах 0,02–0,42 кг.

Виды стеклопластиковой арматуры и сферы ее применения

Арматура, для производства которой используется стекловолокно, имеет множество разновидностей, различающихся между собой не только по диаметру и форме профиля (гладкая и с рифлением), но и по области использования. Так, специалисты выделяют стеклопластиковую арматуру:

• рабочую;
• монтажную;
• распределительную;
• специально предназначенную для армирования бетонных конструкций.

В зависимости от решаемых задач такая арматура может использоваться в виде:

• штучных прутков;
• элементов армирующих сеток;
• арматурных каркасов различной конструкции и габаритов.

Арматурная стеклопластиковая сетка 100х100 мм

Несмотря на то, что арматура, изготовленная из стеклопластика, появилась на отечественном рынке недавно, предприятия, строительные компании и частные лица уже достаточно активно используют ее для решения различных задач. Так, набирает популярность применение стеклопластиковой арматуры в строительстве. С ее помощью армируют фундаменты и другие конструкции из бетона (дренажные колодцы, стены и др.), ее применяют для укрепления кладки, выполняемой из кирпича и блочных материалов. Технические характеристики стеклопластиковой арматуры позволяют успешно использовать ее в дорожном строительстве: для армирования дорожного полотна, укрепления насыпей и слабых оснований, создания монолитных бетонных оснований.

Частные лица, самостоятельно занимающиеся строительством у себя на приусадебном участке или на даче, также успели оценить достоинства данного материала. Интересен опыт применения стеклопластиковой арматуры на дачах и в огородах частных домов в качестве дуг для возведения парников. В интернете можно найти множество фото таких аккуратных и надежных конструкций, которые не подвержены коррозии, легко ставятся и так же легко демонтируются.

Каркас самодельного парника из стеклопластиковой арматуры

Большим преимуществом использования такого материала (особенно для частных лиц) является простота его транспортировки. Смотанную в компактную бухту стеклопластиковую арматуру можно увезти даже на легковом автомобиле, чего нельзя сказать об изделиях из металла.

Что лучше – стеклопластик или сталь?

Чтобы ответить на вопрос, какую арматуру лучше использовать – стальную или стеклопластиковую, – следует сравнить основные параметры этих материалов.

• Если арматурные прутки из стали обладают и упругостью, и пластичностью, то стеклопластиковые изделия – только упругостью.
• По пределу прочности стеклопластиковые изделия значительно превосходят металлические: 1300 и 390 МПа соответственно.
• Более предпочтительным является стекловолокно и по коэффициенту теплопроводности: 0,35 Вт/м*С0 – против 46 у стали.
• Плотность арматурных прутков из стали составляет 7850 кг/м3, из стекловолокна – 1900 кг/м3.
• Изделия из стекловолокна, в отличие от арматурных прутков из стали, обладают исключительной коррозионной устойчивостью.
• Стекловолокно – это диэлектрический материал, поэтому изделия из него не проводят электрический ток, отличаются абсолютной прозрачностью для электромагнитных волн, что особенно важно при строительстве сооружений определенного назначения (лаборатории, исследовательские центры и др.).

Между тем изделия из стекловолокна недостаточно хорошо работают на изгиб, что ограничивает их применение для армирования плит перекрытия и других сильно нагруженных бетонных конструкций. Экономическая целесообразность использования арматурных прутков, изготовленных из композитных материалов, заключается еще и в том, что их можно приобрести ровно такое количество, которое вам необходимо, что делает их применение практически безотходным.

Резюмируем все вышесказанное. Даже учитывая все уникальные характеристики композитной арматуры, применять ее следует очень обдуманно и только в тех сферах, где данный материал проявляет себя лучше всего. Нежелательно использовать такую арматуру для укрепления бетонных конструкций, которые в процессе эксплуатации будут испытывать очень серьезные нагрузки, способные стать причиной ее разрушения. Во всех же остальных случаях применение арматуры из стекловолокна и других композитных материалов подтвердило свою эффективность.

Чем отличается стеклопластиковая арматура от стальной?

Сравнительные технические характеристики и преимущества
композитной стеклопластиковой арматуры

Основные преимущества стеклопластиковой арматуры

Прежде всего,арматураиз полимерных строительных материалов, отличается высокой прочностью и достаточно низким удельным весом (меньше практически в четыре раза), если сравнивать с аналогичной арматурой, изготовленной из металла. К тому же показатель прочности на разрыв у композитной арматуры из стеклопластика в два с половиной раза превышает данный показатель у аналогов из металла. Эти свойства позволяют в значительной степени расширить область использованиястеклопластиковой арматуры. Сравнительные характеристики композитной арматуры АКП-СП и стальной арматуры A-III

Сравнительные технические характеристики композитной стеклопластиковой арматуры и стальной арматуры

Характеристики Арматура металлическая класса A-III (A400C) Арматура композитная полимерная стеклопластиковая (АКС) Описание Материал Сталь Стеклоровинг, связанный полимером на основе эпоксидной смолы Предел прочности при растяжении, МПа 390 1268 Чем выше показатель, тем лучше. Характеристика арматуры на разрыв — самый основной показатель при учете нагрузок на готовое изделие. Во всех готовых изделиях арматура работает именно на разрыв, кроме плит перекрытия в которых учитывается еще и её модуль упругости. Модуль упругости, Мпа 200 000 60 000 Чем выше показатель тем лучше. Характеристика показывающая нагрузку на прогиб арматуры, в готовых изделиях. Учитывается только в межэтажных плитах перекрытия, перемычках, мостостроении и т.п. Относительное удлинение, % 25 2,2 Чем ниже показатель, тем лучше. Характеристика которая помогает избежать трещин в фундаменте. Стеклопластик в отличие от металла практически не растягивается. Является немаловажным фактором при заливке полов, при изготовлении дорожных плит. Отрезок дороги в г. Пермь по ул. Карпинского(От путепровода через транссибирскую железнодорожную магистраль до ул. Стахановская) был изготовлен 9 лет назад с применением композитной арматуры до сих пор полностью отсутвуют продольные и поперечные трещины и разрушение асфальтобетонного покрытия(!). Плотность, т/м3 7 1,9 Влияет на вес изделия. Коррозионная стойкость к агрессивным средам Коррозирует Нержавеющий материал Характеристика позволяющая использовать материал в агрессивной среде и в местах непосредственного контакта с водой (укрепление береговой линии, колодцы, водоотливы, бордюры и т.п.), а также дающая экономию бетона при производстве плит, за счёт уменьшения защитного слоя (который для металлической арматуры значительно больше). Теплопроводность Теплопроводна Нетеплопроводна Данная характеристика позволяет увеличить сохранение тепла в зданиях на 35% больше, чем металлическая в случае применения в качестве гибких связей внешних стен с отделочным материалом ( т.к. в отличие от стальной арматуры не образует мостиков холода). Электропроводность Электропроводна Неэлектропроводна — диэлектрик В отличие от стальной арматуры, не создает «экрана», который мешает работе сотовой связи. Выпускаемые профили, мм 6 — 80 4 — 24 В разработке другие размеры, а также арматура различной конфигурации. Длина Стержни длиной 6 — 12 м В соответствии с заявкой покупателя. Любая строительная длина. Возможна поставка в бухтах. Данная характеристика дает экономию за счет уменьшения или практически полного отсутвия обрезков по сравнению с металлической арматурой а так же дает преимущество исключая связку хлыстов между собой, так как длина в бухте 100 и более метров Экологичность Экологична Нетоксична, по степени воздействия на организм человека и окружающую среду относится к 4 классу опасности (малоопасна) Вреда для здоровья не выявлено. Имеется гигиенический сертификат. Долговечность В соответствии со строительными нормами около 50 лет. Неизвестно Так как материал не корозирует и не вступает в реакцию с агресивными средами то о его долговечности можно только догадываться. Параметры равнопрочного арматурного каркаса при нагрузке 25 т/м2 При использовании арматуры 8 А-III размер ячейки 14 x 14 см. вес 5,5 кг/м2 При использовании арматуры 8 АКС размер ячейки 23 x 23 см. вес 0,61 кг/м2. Уменьшение веса в 9 раз. Меньший вес композитной арматуры позволяет добиться значительной экономии на доставке и удобства при погрузо-разгрузочных работах.

Равнопрочная замена стальной металлической на композитную стеклопластиковую арматуру.

Понятие равнопрочной замены представляет собой замену арматуры произведенной из стали, на арматуру из композитных материалов, которая имеет такую же прочность и схожие прочие физико-механические показатели. Под равнопрочным диаметром стеклопластиковой арматуры, будем понимать ее такой наружный диаметр, при котором прочность будет равна прочности аналога из металла заданного диаметра.

Равнопрочная замена

Металлическая арматура класса A-III (A400C)	Арматура композитная полимерная стеклопластиковая (АКС)
6	4
8	5,5
10	6
12	8
14	10
16	12
18	14
20	16

Диаграмма растяжения.

Определения предела текучести и предела прочности металлической арматуры

На рисунке 1 приведена кривая зависимости напряжения от деформации металлической арматуры.

 

Рисунок 1

На рисунке 2 приведено примерное расположение кривых зависимости напряжения
от деформации металлической и композитной арматуры (1).

 

Рисунок 2

Описание характерных точек диаграммы

σп- Наибольшее напряжение, до которого материал следует закону Гука, называется пределом пропорциональности. Предел пропорциональности зависит от условно принятой степени приближения, с которой начальный участок диаграммы можно рассматривать как прямую.

Упругие свойства материала сохраняются до напряжения, называемого пределом упругости σу, т.е это наибольшее напряжение, до которого материал не получает остаточных деформаций.

σт- предел текучести.

Под пределом текучести понимается то напряжение, при котором происходит рост деформации без заметного увеличения нагрузки. В тех случаях, когда на диаграмме отсутствует явно выраженная площадка текучести, за предел текучести условно принимается величина напряжения, при котором остаточная деформация составляет 0,2%.

Отношение максимальной силы, которую способен выдержать образец, к его начальной площади поперечного сечения носит название предела прочности или временного сопротивления. Предел прочности также является условной величиной.

Единица измерения предела текучести и предела прочности — паскаль Па. Более удобно предел текучести и предел прочности измерять в мегапаскалях МПа.

Анализ графика:

• при малых нагрузках композитная арматура тянется лучше, чем металлическая.
• до того как в металле перестает действовать закон Гука, обе кривые почти прямолинейны.
• после того как метал начинает «течь», композитная арматура продолжает работать как раньше.
• после того как закон Гука перестал работать в композитной арматуре, стальная давно уже лопнула.
• композитная арматура почти не течет, а сразу лопается, это видно, когда косая прямая (1) очень быстро переходит в горизонтальную и прерывается.
• из графика видно, что композитная арматура выдержит намного большую нагрузку, чем металлическая.
• металлическая арматура вытянется и лопнет, когда при такой же нагрузке, композитная ведет себя намного лучше, так как график не меняет своего направления.

технические характеристики, свойства, плюсы и минусы, область применения

Разработанная еще в середине прошлого века в СССР, стеклопластиковая арматура (сокращенно АСП или СПА) начала масштабно использоваться сравнительно недавно. Популярность стеклотекстолитовые изделия приобрели благодаря снижению стоимости их производства. Малый вес, высокая прочность, широкие возможности применения и легкость монтажа сделали арматуру СПА хорошей альтернативой стальным пруткам. Материал прекрасно подходит для малоэтажного строительства, сооружения береговых укреплений, несущих конструкций искусственных водоемов, элементов мостов, ЛЭП.

Что такое стеклопластиковая арматура?

Стеклопластиковая композитная арматура (АКС) представляет собой стержень, произведенный из стеклянного сплеточного нитевидного волокна (ровинга) прямого или скрученного, скрепленного особым составом. Обычно это синтетические эпоксидные смолы. Другой вид представляет собой стекловолоконный стержень с намоткой из углепластиковой нити. После намотки такие стекловолоконные заготовки подвергают полимеризации, превращая их в монолитный стержень. Стекловолоконная арматура имеет диаметр от 4 до 32 мм, толщиной от 4 до 8 мм упаковывается в бухты. Бухта содержит 100-150 метров арматуры. Также возможна нарезка в заводских условиях, когда размеры предоставляет заказчика. От технологии производства и связующего зависят прочностные характеристики стержня.

Варианты упаковки и транспортировки АСП.

Изготавливают материал методом протягивания. Стекловолокно, намотанное на бобинах, разматывают, пропитывают смолами и отвердителями. После этого пропускают заготовку через фильеры. Их назначение – отжим лишней смолы. Там же будущая арматура уплотняется и приобретает характерную форму с цилиндрическим сечением и заданным радиусом.

После этого еще на не отвердевшую заготовку наматывают по спирали жгут. Он необходим для лучшего сцепления с бетоном. Затем материал запекается в печи, где происходит процесс отвердения и полимеризации связующего. Из печи прутья направляется на механизм, где происходит ее протяжка. На современных заводах для полимеризации используются трубчатые печи. В них же удаляются летучие вещества. Готовую продукцию наматывают в бухты либо нарезают прутки необходимой длины (по предварительному заказу клиента). После продукция отправляется на склад. Также клиент может заказать арматуру с заданным углом изгиба.

Назначение и область применения

Стеклопластиковая арматура используется в различных отраслях промышленного и частного строительства, для обычного и предварительно напряженного армирования строительных конструкций и элементов, эксплуатация которых, проходит в средах с различной степенью агрессивного воздействия. Самые известные примеры использования.

1. Армирование блочных, кирпичных стен и стен из газосиликатных блоков. Стеклопластиковая арматура показала весьма неплохие результаты при армировании данных конструкций. Основные плюсы: экономия средств и облегчение конструкций.
2. В качестве связующего бетонных элементов, между которыми располагается утеплитель. СПА позволяет улучшить сцепление бетонных элементов.
3. Для укрепления несущих элементов конструкций, которые подвержены воздействию факторов, вызывающих коррозию (искусственные водоемы, мосты, укрепительные сооружения береговых линий пресных и соленых естественных водоемов). В отличие от металлических прутьев, стекловолоконные не подвержены коррозии.
4. Для армирования конструкций из клееной древесины. Использование арматуры из СПА позволяет в разы повысить прочность балок из клееного дерева и повысить жесткость конструкции.
5. Возможно применение в строительстве ленточных заглубленных фундаментов для малоэтажных зданий, если они располагаются на твердых, неподвижных грунтах. Заглубление выполняется ниже уровня промерзания почвы.
6. Для повышения жесткости полов в жилых домах и промышленных комплексах.
7. Для повышения прочности и долговечности дорожек и дорожного покрытия.

Область применения стеклопластиковой арматуры.

Свойства арматуры из стеклопластика

Чтобы понять плюсы и минусы стеклопластиковой арматуры, необходимо знать ее свойства. Описание преимущества стеклопластиковой арматуры приведены ниже.

1. По коррозионной стойкости прутья из стекловолокна почти в 10 раз превышают традиционные металлические. Изделия из стеклокомпозита практически не вступают в реакции с щелочами, соляными растворами и кислотами.
2. Коэффициент теплопроводности 0,35 Вт/м С против 46 Вт/м С у стальных прутков, что исключает появление мостиков холода, и заметно снижает теплопотери.
3. Соединение прутов из стеклокомпозита производится пластиковыми хомутами, вязальной проволокой и соответствующими фиксаторами без сварочного аппарата.
4. Стеклопластиковая арматура – отличный диэлектрик. Это свойство используется еще с середины прошлого века при строительстве элементов ЛЭП, железнодорожных мостов и прочих конструкций, где электропроводящие свойства стали негативно влияют на работу приборов и целостность конструкции.
5. Вес 1 метра стеклокомпозитной качественной арматуры в 4 раза меньше метрового стального прута равного диаметра при равной прочности на растяжение. Это позволяет в 7-9 раз уменьшить вес сооружения.
6. Меньшая по сравнению с аналогами стоимость.
7. Возможность бесшовной укладки.
8. Величина коэффициента теплового расширения близка к коэффициенту теплового расширения бетона, что практические исключает возникновение трещин при перепадах температур.
9. Широкий диапазон температур, при котором можно применять материал: от – 60 С до +90 С.
10. Заявленный срок службы – 50-80 лет.

Арматура из стеклопластика в ряде случаев может успешно заменить стальную, но она имеет ряд недостатков, которые необходимо учитывать еще на стадии проектирования. Главные недостатки стеклопластиковой арматуры.

• Низкая термостойкость. Связующее возгорается при температуре 200 С, что не существенно в частном доме, но недопустимо в промышленных объектах, где к конструкциям предъявляют повышенные требования огнеупорности.
• Модуль упругости всего 56 000 МПА (для стальной арматурной проволоки порядка 200 000 МПа).
• Невозможность самостоятельно согнуть прут под нужным углом. Изогнутые прутья изготавливают на заводе по индивидуальному заказу.
• Прочность текстолитовых изделий со временем снижается.
• Арматура стеклопластиковая обладает низкой прочностью на излом, которая со временем только усугубляется.
• Невозможность создания твердого, жесткого каркаса.

Разновидности арматуры

Использование в строительстве стеклопластиковой арматуры требует ознакомления с видами данного материала. По назначению, материал делится на изделия:

• для монтажных работ;
• рабочую;
• распределительную;
• для армирования конструктивных элементов из бетона.

По способу применения АСП подразделяется на:

• нарезанные прутки;
• армирующие сетки;
• арматурные каркасы.

По форме профиля:

• гладкая;
• рифленая.

Форма профиля стеклопластиковой арматуры.

Сравнительные характеристики СПА и стальной арматуры

Для того чтобы выбрать стекловолоконную арматуру либо стальную, необходимо наглядно сравнить два вида. Сравнительные характеристики стальной и стеклопластиковой арматуры приведены в таблице.

Материал	СПА	Сталь
Прочность на разрыв, МПа	480-1600	480 -690
Относительное удлинение, %	2,2	25
Модуль упругости, МПа	56 000	200 000
Коррозионная стойкость	Неподвержен коррозии	В зависимость от сорта стали подвержен коррозии в большей или меньшей степени
Коэффициент теплопроводности Вт/м С	0,35	46
Коэффициент теплового расширения в продольном направлении, х10 -6/С	6-10	11,7
Коэффициент теплового расширения в поперечном направлении, х10-6/С	21-23	11,7
Электропроводность	Диэлектрик	Проводник
Прочность на излом	Низкая	Высокая
Оптимальный температурный диапазон	от -60 С до +90 С	Нижний предел от -196 С до -40 С; верхний предел от 350 С до 750 С
Срок службы, лет	до 50	80-100
Способ соединения	хомуты, фиксаторы, вязальная проволока	вязальная проволока, сварка
Возможность изгиба прутьев в условиях стройки	нет	есть
Радиопрозрачность	да	нет
Экологичность	Малотоксичный материал, класс безопасности 4	Нетоксичен

Особенности монтажа СПА

Свойства и технические характеристики СПА, делают материал практически идеальным для строительства дома своими руками. Для того, чтобы дом был прочным и прослужил нескольким поколениям семьи, важно грамотно выполнить монтаж стеклопластиковой арматуры, учитывая ее недостатки.

Горизонтальное армирование фундамента

Укладка СПА для армирования фундамента выполняется после установки опалубки и подготовки площади. После этого укладывают продольный слой прутьев. Для этого берут прутки диаметром 8 мм. На него укладывают поперечный. Для этого берут 6-ти миллиметровую СПА. Эти слои образуют сетку. Узлы соединения фиксируются затяжными хомутами либо вязальной проволокой, диаметр которой 1 мм, в 2 пояса. Соединения выполняют с помощью крючка для вязки арматуры, который можно купить либо изготовить самостоятельно используя толстую проволоку. Для больших объемов работ рекомендуется пользоваться аппаратом для вязки с электроприводом.

Края сетки из прутков должны быть в 5 см от опалубки. Добиться необходимого расположения можно посредством фиксаторов либо обычных кирпичей. Когда сетка готова и расположена правильно, заливают бетонную смесь. Здесь необходимо соблюдать осторожность. Арматура для фундамента АСП не обладает такой твердостью, как стальная. При неосторожной заливке, она может прогнуться или сместиться с заданного положения. Если прутки сместятся, исправить ситуацию после заливки будет крайне сложно.

Для получения прочного фундамента без пустот, залитую бетонную смесь утрамбовывают строительным вибратором.

Как избежать проблем?

Основные проблемы, которые связаны с использованием прутков из волокон стекла, заключатся в некачественном/бракованном материале и неграмотном инженерном расчете конструкции. Проблемы могут возникнуть в строительстве дома, если не учтены характеристики используемой стеклопластиковой арматуры.

Избежать проблем во время и после строительства помогут точные расчеты, аккуратность выполнения работ, строгое соблюдение рекомендаций производителя по выбору и монтажу материала.

Проверить качество товара до приобретения возможно лишь визуально. Для этого следует обращать внимание на следующие моменты.

• Производитель. Если товар приобретается не на заводе, необходимо запросить документацию на товар, подтверждающий его качество и заводской (не кустарный) вид производства.
• Цвет. Однородный по всему прутку цвет говорит о качестве. Неравномерно окрашенное изделие означает, что была нарушена технология производства.
  • Коричневый цвет указывает на выгорание вещества.
  • Зеленый – о недостаточной термообработке.
• Поверхность стержня должна быть без сколов, выемок, раковин и прочих дефектов, спиральная навивка – ровной, непрерывной, с постоянным шагом.
• Несмотря на желание сэкономить, нужно помнить, что качественную стеклопластиковую арматуру не продают дешево. Слишком низкая стоимость говорит о малой прочности и недолговечности.

Применение стеклопластиковой арматуры в ряде случаев целесообразно вместо металлической арматуры. Иногда допустимо комбинировать металлические и стеклопластиковые прутки при сооружении одной конструкции. Чтобы впоследствии не сожалеть об использовании АКС, следует тщательно проводить расчеты будущих построек на стадии проектирования. Подбирают композитную арматуру аналогично стальной, учитывая ключевые параметры: прочность на изгиб, показатель прочности на разрыв и пр.

Возможность использования стекловолоконных прутков оценивается исходя из подвижности и типа грунта, требований пожарной безопасности, продольных и поперечных нагрузок, которые будут воздействовать на конструкцию. Например, на болотистых и подвижных почвах для армирования применяют металлическую арматуру. Стеклопластиковую арматуру просто сломают подвижки грунта ввиду ее малой прочности на излом.

Композитная арматура — применение в строительстве, характеристики и сравнение

Изобретение композитной арматуры знатоки строительного дела относят к 60-м годам прошлого столетия. В этот период в США и в Советском Союзе были начаты активные исследования ее свойств.

Однако, несмотря на достаточно солидный возраст, данный материал до сих пор не знаком большинству застройщиков. Восполнить пробел знаний о стеклопластиковой арматуре, ее свойствах, достоинствах и недостатках вам поможет эта статья.

Попутно отметим, что материал этот весьма спорный. Производители хвалят его на все лады, а строители-практики относятся с недоверием. Простые граждане смотрят на тех и на других, не зная кому верить.

Что такое композитная арматура, как она производится и где применяется?

Коротко структуру композитной арматуры можно охарактеризовать как «волокно в пластике». Ее основа – стойкие к разрыву нити из углерода, стекла или базальта. Жесткость композитному стержню придает эпоксидная смола, обволакивающая волокна.

Для лучшего сцепления с бетоном на прутья наматывается тонкий шнур. Он сделан из того же самого материала, что и основной стержень. Шнур создает винтовой рельеф, как у стальной. Твердение эпоксидной смолы происходит в сушильной камере. На выходе из нее композитную арматуру немного вытягивают и нарезают. Некоторые производители до момента твердения полимера обсыпают пластиковые стержни песком для улучшения сцепления с бетоном гладких участков.

Область применения стеклопластиковой арматуры нельзя назвать очень широкой. Ее используют в качестве гибких связей между облицовкой фасада и несущей стеной, а также укладывают в дорожные плиты и опалубку резервуаров. В каркасах, усиливающих ленточные фундаменты и бетонные полы, пластиковую арматуру применяют не так часто.

Ставить композитные стержни в плиты перекрытия, перемычки и другие конструкции, работающие на растяжение, не рекомендуется. Причина – повышенная гибкость данного материала.

Физические свойства композитной арматуры

Модуль упругости у полимерного композита существенно ниже, чем у стали (от 60 до 130 против 200 ГПа). Это значит, что там, где металл вступает в работу, предохраняя бетон от образования трещин, пластик еще продолжает сгибаться. Прочность на разрыв у стеклопластикового стержня в 2,5 раза выше, чем у стального.

Основные прочностные параметры композитной арматуры содержатся в таблице №4 ГОСТ 31938-2012

Здесь мы видим основные классы композитного материала: АСК (стеклопластиковая композитная), АБК (базальтовое волокно), АУК (углеродная), ААК (арамидокомпозитная) и АКК (комбинированная – стекло + базальт).

Наименее прочная, но самая дешевая — арматура из стекловолокна и базальтовый композит. Самый надежный и вместе с тем самый дорогой материал делают на основе углеродного волокна (АУК).

К прочностным свойствам материала мы еще вернемся, когда будем сравнивать его с металлом.

А пока рассмотрим другие характеристики данного материала:

• К положительным качествам композита относится его химическая инертность. Он не боится коррозии и воздействия агрессивных веществ (щелочной среды бетона, морской воды, дорожных химреагентов и кислот).
• Вес пластиковой арматуры в 3-4 раза меньше, чем стальной. Это дает экономию при транспортировке.
• Низкая теплопроводность материала улучшает энергосберегающие характеристики конструкции (нет мостиков холода).
• Композитная арматура не проводит электричества. В конструкциях, где она используется, не возникает коротких замыканий электропроводки и блуждающих токов.
• Композитный пластик магнитноинертен и радиопрозрачен. Это позволяет использовать его в строительстве сооружений, где должен быть исключен фактор экранирования электромагнитных волн.

Стеклопластиковый стержень под 90 градусов на стройке не согнешь

Недостатки композитной арматуры:

• Невозможность гибки с малым радиусом в условиях стройки. Гнутый стержень нужно заранее заказывать у производителя.
• Невозможность сваривать каркас (минус относительный, поскольку даже для стальной арматуры лучший способ соединения – вязка, а не сварка).
• Низкая термостойкость. При сильном нагреве и пожаре бетонная конструкция, армированная композитными стержнями, разрушается. Стекловолокно не боится высокой температуры, но связующий ее пластик теряет прочность при нагреве выше +200 С.
• Старение. Общий минус всех полимеров. Неметаллическая арматура не исключение. Ее производители завышают срок эксплуатации до 80-100 лет.

Вязка пластиковыми хомутами или стальной проволокой – единственный возможный метод сборки каркаса

Какая арматура лучше металлическая или стеклопластиковая?

Один из главных аргументов, приводимых в пользу стеклопластиковой при сравнении с металлической арматурой, – более низкая цена. Однако, заглянув в ценники металлобаз, вы увидите, что это не так. Стоимость металла в среднем на 20-25% ниже композита.

Причина путаницы состоит в том, что продавцы пластика берут в расчет так называемый «эквивалент» диаметра. Логика здесь такая: неметаллическая арматура на разрыв прочнее строительной стали. Поэтому полимерный стержень меньшего диаметра выдержит такую же нагрузку, как и более толстая стальная арматура. На основании  этого делается вывод: для армирования конструкции пластика нужно меньше, чем металла. Отсюда и появляется более «низкая» цена.

Для аргументированного сравнения композита с металлом необходим нормативный документ. Сегодня такое руководство уже имеется. Это приложение «Л» к приказу Минстроя России № 493/пр от 08.07. 2016 г.

В пункте Л.2.3. малопонятном для рядовых застройщиков, но весьма интересном для профессионалов содержатся два понижающих коэффициента для всех видов композитной арматуры.

Для примера рассмотрим самую распространенную стеклопластиковую (АСК):

• При действии продолжительной нагрузки предел ее прочности на растяжение должен умножаться на 0,3. То есть, вместо 800 МПа мы получаем 240 МПа (800х0,3=240).
• Если конструкция работает на открытом воздухе, то полученный результат нужно умножить еще на 0,7 (240 МПа х 0,7 = 168 МПа).

Таблица с понижающим коэффициентом для композитной арматуры

Таблица с коэффициентами, учитывающими условия эксплуатации

Далее, как требует норматив, полученные 168 МПа нужно разделить на коэффициент надежности (запас прочности), равный 1,5. В итоге мы получим 112 МПа.

Теперь можно корректно сравнивать прочность пластиковой арматуры с металлической. Для примера возьмем строительную сталь марки А500. У нее предельное сопротивление растяжению с учетом запаса прочности составляет 378 МПа. У стеклопластикового композита мы получили всего 112 МПа.

Наше маленькое исследование наглядно иллюстрирует таблица реальной, а не теоретической равнопрочной замены стальной арматуры на композитную. Ей можно пользоваться при выборе и покупке.

Просмотрев данную таблицу, нетрудно заметить, что пластика для равноценной замены металла требуется не меньше, а больше металла. Только самый дорогой углеродоволоконный материал (АУК) превосходит сталь равного с ним диаметра.

Сортамент и цена композитной арматуры

Самая востребованная на стройке – арматура из стеклопластикового композита. Ее сортамент и средние цены мы свели в одну таблицу.

О том, сколько весит пластиковая арматура разных диаметров вы можете получить информацию из таблицы ниже.

Продают материал в бухтах по 200, 100 и 50 метров и в виде стержней любой длины.

Выводы и рекомендации

Принимая во внимание ценовой фактор (равнопрочный со сталью композит обойдется дороже) мы не можем рекомендовать композитную арматуру для повсеместного применения в частном строительстве.

Для армирования ригелей, плит перекрытия, несущих балок, колонн и диафрагм жесткости специалисты настойчиво советуют не ставить ее. Как конструктивную такую арматуру использовать можно. Для армирования плитных фундаментов она может использоваться.

Плитный фундамент с каркасом из стеклопластиковой арматуры

Для усиления свайных ростверков и ленточных фундаментов лучше купить стальные прутья.

Композитная стеклопластиковая арматура: характеристики, применение.

Для производства композитной арматуры используют специальные композитные материалы (нити-волокна). Для пропитки этих материалов используется эпоксидная смола, после чего волокна сплетаются и еще раз покрывают полимерным покрытием. Далее покрытые волокна вытягивают и на стержень накручивают ребристую часть.

В процессе изготовления композитной арматуры нити-волокна находятся в нагретом состоянии, а охлаждаются стержни перед порезкой на необходимые длины.

С июня 2016г мы предлагаем нашим  покупателям альтернативу стальной  арматуре и начинаем реализацию  композитной арматуры диаметров 4-20 мм.

 

Виды композитной арматуры

Композитная арматура может быть :

• стеклопластиковой,
• базальтовой,
• графитовой.

Технология производства всех видов композитной арматуры схожа, разница заключается в материале основы и покрытия (напыления). Здания для постройки которых используется стеклопластиковая арматура не уступают по надежности построенным из металлической арматуры. Впервые на постсоветском пространстве стеклопластиковая арматура использовалась еще в 1970 году для строительства нескольких зданий — результат был отменным.

 

Особенности  композитной стеклопластиковой арматуры АКС

Преимущества композитной стеклопластиковой арматуры (АКС):

• обладает повышенной прочностью. Стеклопластиковая арматура в 3 раза прочнее металлической арматуры такого же диаметра, что позволяет при строительстве использовать меньший диаметр композитной арматуры.

• не подвергается коррозии при воздействии воды. Поэтому она подходит для строительства всевозможных водных сооружений либо для строительства зданий в особых климатических зонах.
• относится к 1й группе по химмической устойчивости.
  сохранияет свои свойства в температурном диапазоне -75+110, в отличии от металлической, которая становится ломкой и хрупкой. 
• имеет малый вес в сравнении с металлической ( меньше в 4,4 раза).
• имеет очень низкую теплопроводность, что особо важно для инженерных конструкций наружного типа.
• обладаетпрактически нулевой электропроводностью, не накапливает статистическое напряжение, не мешает прохождению радиоволн.
• имеет одинаковый с бетоном коэффициент теплопроводности, что обеспечивает устойчивость бетона к появлению трещин в строении.
• экологически не опасный материал, почти не оказывает негативного воздействия на человека и окружающую среду.
• может выпускаться совершенно любой длины, а не 6-12 метров как стальная арматура. Бухта стеклопластиковой арматуры длиной в 150 м имеет вес около 10 кг.
• После перевозки в скрученом виде она легко выпрямляется.

Купить стеклопластикрвую арматуру по выгодным ценам можно на нашей металлобазе. Доставка осуществляется в любую точку Украины. Ознакомиться с ценой на стеклопластиковую арматуру.

  

	Стеклопластиковая арматура (АКС)	Металлическая арматура
Сырьё	Ровинг стеклянный щёлочестойкий, смола эпоксидная	Сталь
Упругость	Максимально упругий	Упруго-пластичный
Прочность при растяжении в МПа	800-1300 МПа	390-490 МПа
Удлинение в %	2,2%	25%
Упругость в МПа	55 000 МПа	210 000 МПа
Теплопроводность в Вт/(м0оС)	0,35 Вт/(м0оС)	46 Вт/(м0оС)
Плотность готовой продукции в кг/м3	1900 кг/м3	7850 кг/м3
Линейное расширение в ах-5/С	9-12 ах-5/С  9-12	13-15 ах-5/С 13-15
Стойкость к агрессивной среде	Нержавеющий материал, кислотостойкий	Коррозирует, низкая устойчивость
Тепло проводимость	Нетеплопроводный	Теплопроводный
Диэлектрические свойства	Не проводит электричество	Электропроводна
Диаметр продукции в мм	4-20 мм	6-80 мм
Длина продукции в м	В соответствие с заявкой заказчика	Стержни 11,7 м
Токсичность	Не токсична, относится к 4 классу(малоопасные)	Экологична
Срок эксплуатации	Не менее 80 лет	Согласно ГОСТу
Вес продукции в кг (при равнопрочной замене)	4 АКС – 0,015 кг 6 АКС – 0,04 кг 7 АКС – 0,06 кг 8 АКС – 0,08 кг 10 АКС – 0,10 кг 12 АКС – 0,18кг 14 АКС – 0,24 кг 16 АКС – 0,33 кг	6 А-III – 0,222 кг 8 А-III – 0,395 кг 10 А-III – 0,617 кг 12 А-III – 0,888 кг 14 А-III – 1,210 кг 16 А-III – 1,580 кг 18 А-III – 2,000 кг 20 А-III – 2,470 кг
Условная замена арматуры по физико-механическим свойствам	4 АКС 6 АКС 7 АКС 8 АКС 10 АКС 12 АКС 14 АКС 16 АКС	6 А-III 8 А-III 10 А-III 12 А-III 14 А-III 16 А-III 18 А-III 20А-III

Стеклопластиковая арматура: применение

Применение стеклопластиковой арматуры по строительным нормам и правилам:

• для армирования ЖБК различных типов сооружений (медицинских, научных, авиационных),
• строительства автомобильных дорог,
• промышленных и сельскохозяйственных объектов,
• для изготовления специального бетона ( легкого, тяжелого),
• при заливке монолитных фундаментов и плит перекрытия,
• для упрочнения кирпичной кладки и создания гибких связей в трехслойных стенах, состоящих из несущего и облицованного слоев и слоя утеплителя,
• для возведения зданий в сейсмически опасных зонах.

 

На сегодняшний день арматура стеклопластиковая, цена которой достаточно низка, купить можно у нас на металлобезе с доставкой в Киев и другие города и населенные пункты Украины.

Контакты региональных представительств металлобаз ВИКАНТ.

Сейчас арматура стеклопластиковая за счет своих превосходных технических качеств и экономической составляющей становится незаменимым материалом.

Ознакомиться с ассортиментом реализуемой продукции можно здесь.

Вернуться на главную страницу сайта.

Опубликовано: 14.06.2016

Сравнительные характеристики композитной арматуры

Активное применение композитной арматуры в строительстве и ряде других хозяйственных сфер насчитывает не так уж много лет, хотя исследования и эксперименты в этой сфере велись давно как за рубежом, так и в Советском Союзе. Необходимость в разработке новых армирующих материалов возникла в связи с потребностью в создании материалов более устойчивых к коррозийным процессам. Кроме этого требования времени предопределяли необходимость создания материалов с новыми, более улучшенными характеристиками. Немаловажными были также экономические предпосылки. Ответом на веяния времени стала неметаллическая арматура из композитных материалов с уникальными свойствами и характеристиками.

Сегодня композитная арматура довольно широко применяется в самых различных сферах строительства, где она уже успешно доказала свою эффективность, но вместе с тем остается немало скептиков, которые не спешат воспользоваться инновационными продуктами, и указывают на определенные недостатки неметаллической арматуры. В сфере строительства любая ошибка может дорого стоить, поэтому здесь важно разобраться, где действительно использование композитной арматуры не только оправдано, но и желательно, а где следует отдать предпочтение традиционным технологиям.

Проведем сравнение обоих видов армирующих материалов

В отличие от обычной металлической арматуры материалом для композитной арматуры служат специальные волокна, которые с помощью полимеров связывают в стержни разного диаметра. Выделяют несколько видов пластиковой арматуры в зависимости от применяемых волокон: стеклопастиковое, базальтопластиковое и углепластиковое. Именно такой специфический материал для изготовления арматуры и предопределил целый ряд свойств, которые сделали этот вид армирования уникальным и востребованным.

Прежде всего, пластиковая арматура намного легче, чем металлическая, и это чрезвычайно важно в тех случаях, когда требуется, например, уменьшить нагрузку на фундамент. 

По данным специалистов пластиковая арматура имеет довольно продолжительный срок службы, например, стеклопластиковая и базальтопластиковая арматура должна служить не менее 80 лет.

Немаловажно, что материал, из которого изготавливается стеклопластиковая арматура, отличается устойчивостью к воздействию всевозможных разрушающих факторов, в том числе коррозией, рядом химических соединений, морской водой, и другими. Считается, что металлические конструкции в бетоне достаточно хорошо защищены от повреждений агрессивными средами, но само железо со временем окисляется, что ухудшает технические характеристики строений. Наряду с этим известно, что в бетонных конструкциях с металлическим армированием, которые находятся в контакте с морской водой, со временем происходит ряд процессов, вызывающих растрескивание бетона.

Композитная арматура обладает достаточно высокой прочностью на разрыв, что в сочетании с небольшим весом позволяет использовать материал в самых различных сферах.

Еще среди неоспоримых преимуществ стеклопластиковой арматуры следует назвать такие характеристики, как неспособность проводить ток, что способствует увеличению срока эксплуатации строений.  Кроме этого, если металлическая арматура обладает теплопроводностью, что чревато возникновением эффекта так называемых «мостиков холода», то композитная арматура практически не проводит тепло.

Несмотря на такое количество положительных характеристик пластиковой арматуры по некоторым показателям она не может соперничать с металлической. Прежде всего, арматура из пластика проигрывает по модулю упругости, который в 4 раза слабее, чем у металлической. Иными словами можно сказать, что имея одинаковый диаметр, арматура из стеклопластика будет сильнее прогибаться, что требует дополнительных расчетов при использовании ее для армирования плит перекрытия.

Композитная стеклопластиковая арматура — контроль диаметра D-10 ГОСТ. ТОЧНО В ДЕСЯТКУ! СтеклоПласт.

Металлическая арматура отличается тепло и морозоустойчивостью. При испытаниях воздействия нагревания до 100-200 °С и охлаждения до -55°С композитная арматура также не потеряла прочности. Однако при температуре около 600 °С композит теряет свою прочность и размягчается. Поэтому для защиты конструкций с использованием композитной арматуры от воздействия огня потребуются дополнительные меры.

Еще один нюанс возникает при монтажных работах с композитной арматурой, которые должны решаться на этапе производства, поскольку арматура из пластика не сваривается и не может быть изогнута на строительной площадке.

Если подвести итог сравнения, то следует отметить, что многочисленные преимущества композитной арматуры делают ее применение крайне привлекательным и востребованным в самых различных сферах, где не таким важным является параметр прочности на разрыв. Именно эта особенность определяет редкую практику использования композитной арматуры в качестве перекрытий. 

Сотрудничество Волгоградской и Западно-казахстанской областей — 25.05.2021 г. СтеклоПласт на острие!

Композитная арматура, технические характеристики и цены.

• EcoTrade
• Композитная арматура, технические характеристики и цены.

УЗНАТЬ ЦЕНУ

В настоящее время стеклопластиковая композитная арматура всё чаще используется в различных отраслях промышленности и народного хозяйства. Учитывая перечисленные выше достоинства данного вида конструкций, этот факт объяснить довольно просто. Уникальная технология производства арматуры позволяет получить высококачественный строительный материал, отвечающий всем современным требованиям надежности, качества и безопасности. Стоит также отметить, что композитная арматура довольно неприхотлива к условиях эксплуатации. Так, арматура может использоваться при различных температурных режимах, от – 70 и до +100 градусов Цельсия. Однако растущий спрос на данный материал обусловлен, прежде всего, тем, что арматура из стеклопластика практически не подвержена коррозии и имеет более длительный срок службы.

В настоящее время хотелось бы отдельно выделить целый ряд областей, применение в которой композитной стеклопластиковой арматуры более предпочтительно, чем металлического аналога. Прежде всего, к подобным сферам можно отнести бетонные армированные емкости и хранилища химических производств, а также системы канализации и водоочистки. Прекрасно подходит композитная арматура для укрепления дорожного полотна, при возведении фундаментов и иных строительных работ. Данный материал также нашел применение при проведение различного рода восстановительных и реставрационных работ, а также ремонте.

УЗНАТЬ ЦЕНУ

Стоит также отметить, что технология производства арматуры постоянно развивается, и не стоит на месте. Таким образом, можно с уверенностью сказать, что качество поставляемой арматуры с каждым годом становится только лучше, что также положительно отражается на технических и эксплуатационных характеристиках материала.

Композитная арматура — достойная альтернатива аналогам из металла

Стеклопластиковая композитная арматура в России изготавливается высокого качества и реализуется по приемлемым расценкам. Широкие области применения делают данный материал незаменимым.

Стеклопластиковая арматура описание

ОПИСАНИЕ

Прочность на разрыв в 3 раза выше прочностных характеристик стальной арматуры класса А III;

Нержавеющий материал

Арматура кислотостойкая. Очень хорошо стоит в морской воде

Арматура не гнется (имеет более упругие свойства)

Неэлектропроводная — является диэлектриком

Практически не проводит тепло

Радиопрозрачна

Магнитоинертна (исключено изменение прочностных свойств композитной арматуры под воздействием электромагнитных полей)

Не теряет свои прочностные свойства// под воздействием сверхнизких температур;

Стеклопластиковая арматура легче металлической в 5 раз, а при равнопрочной замене в 9 раз

Любая строительная длина

УЗНАТЬ ЦЕНУ

Арматура неметаллическая композитная используется в различных отраслях народного хозяйства. Преимущества стеклопластиковой арматуры объясняются очень просто. Уникальное производство композитной арматуры позволяет получить строительный материал высокого качества. Имеет стеклопластиковая композитная арматура технические характеристики, которые выражают её неприхотливость к различным условиям эксплуатации.

Характеристики стеклопластиковой арматуры положительно влияют на качество изделий и способствуют улучшению её эксплуатационных свойств. Использование стеклопластиковой арматуры в настоящее время имеет целый перечень областей, в которых данный вид изделий намного предпочтительнее их аналогов. Пример областей: хранилища и ёмкости химических производств, дорожное полотно и система канализации. Применение композитной арматуры также считается незаменимым в системах водоочистки и при возведении фундамента зданий. Производители стеклопластиковой арматуры в России постоянно развивают технологию производства данных материалов. Завод стеклопластиковой арматуры не стоит на месте и улучшает качества изготавливаемых изделий. Именно поэтому на рынке композитная арматура пользуется огромным спросом.

УЗНАТЬ ЦЕНУ

Применение композитной арматуры

Арматура предназначена для применения в промышленно-гражданском, дорожном строительстве.

Применение в бетонных конструкциях зданий и сооружений различного назначения.

Для использования в легких и тяжелых бетонах (пенобетон, плиты перекрытия, в плитах покрытия, в монолитных фундаментах)

В слоистой кладке кирпичных зданий.

В качестве сеток и стержней в конструкциях.

В качестве гибких связей трехслойных каменных стен зданий и сооружений гражданского и промышленного и сельскохозяйственного строительства, включающих несущий слой, облицованный слой и слой жестокого утеплителя.

Использование при берегоукреплении.

Морские и припортовые сооружения.

Канализация, мелиорация и водоотведение.

Дорожное полотно и ограждения.

Элементы инфраструктуры химических производств.

Изделия из бетонов с преднапряженным и ненапряженным армированием (осветительные опоры, опоры ЛЭП, изолирующие траверсы ЛЭП; дорожные и тротуарные плиты, заборные плиты, поребрики, столбики и опоры; железнодорожные шпалы; фасонные изделия для коллекторов, трубопроводных и трассопроводных (теплоцентрали, кабельные каналы) коммунальных систем.

При возведение домов из неснимаемой опалубки.

Перспективно для создания сейсмоустойчивых поясов зданий и сооружений как существующих, так и вновь возводимых.

УЗНАТЬ ЦЕНУ

Применение неметаллической арматуры увеличивает срок службы конструкций в 2-3 раза по сравнению с применением металлической арматуры, особенно при воздействии на них агрессивных сред, в том числе содержащих хлористые соли, щелочи и кислоты.

Сравнение стеклопластиковой и металлической арматуры

Если произвести сравнение стеклопластиковой и металлической арматуры, то каркас из стеклопластиковой арматуры окажется гораздо устойчивее. Стеклопластиковая и базальтопластиковая арматура не имеют равных и считаются незаменимыми материалами. Имеет композитная арматура гост соответствующий всем необходимым требованиям. Применение стеклопластиковой арматуры затрагивает промышленно – гражданские и дорожно-строительные области. Прайс стеклопластиковая арматура содержит приемлемые расценки соответствующие качеству данного материала. Арматура композитная полимерная увеличивает срок службы различных конструкций в несколько раз. Производство базальтовой арматуры происходит также с использованием современных технологий, что положительно влияет на качество выпускаемого материала, который, в конечном счете, приравнивается к стеклопластиковым изделиям.

УЗНАТЬ ЦЕНУ

Общие характеристики арматуры из стекловолокна GFRP

Арматура из полимера, армированного стекловолокном (GFRP), изготавливается из непрерывных стекловолокон, залитых полимерной смолой и добавками. Композиционные материалы разработаны для использования во многих конструкционных приложениях, и их основные преимущества заключаются в том, что они являются легкой и устойчивой к коррозии альтернативой стальной арматуре. Кроме того, арматура из стеклопластика обеспечивает высокую прочность на разрыв, отношение жесткости к массе, твердую устойчивость к коррозионным химическим веществам, электромагнитную нейтральность, отличные усталостные свойства и контроль теплового расширения.

Строительные материалы

GFRP были разработаны для решения различных проблем разрушения бетона, с которыми традиционная сталь не могла справиться. Из-за того, что стеклопластиковые стержни не вызывают коррозии, они были расценены сообществом гражданского строительства как многообещающая альтернатива стальной арматуре в бетонной инфраструктуре. Традиционная сталь не идеальна для сред, где химическое воздействие и разрушение являются серьезными проблемами.

Коррозия арматуры, вызванная хлоридом, является основной причиной разрушения бетона.Когда стальная арматура корродирует, ржавчина начинает занимать больший объем, чем арматура, что в конечном итоге приводит к растрескиванию, отслаиванию и расслоению. Растягивающие напряжения создают давление, достаточное для разрушения цементного теста. Мы понимаем, сколько мы вкладываем в ремонт или поддержание структурно дефектных конструкций.

Транспортным агентствам, например, приходится решать проблему поддержания инфраструктуры моста в хорошем состоянии, несмотря на ограниченные средства. Мостовые конструкции в Канаде и США разрушаются с угрожающей скоростью, а затраты на восстановление постоянно растут.Модернизация существующих бетонных элементов для решения проблем, связанных с износом, традиционно производилась с использованием традиционных методов и материалов. Строительным агентствам рекомендуется начать изучение и использование арматуры из стеклопластика при реабилитации и новых применениях.

Если мы действительно полны решимости построить устойчивую бетонную инфраструктуру, нам необходимо решить проблемы, связанные с износом и коррозией, чтобы бетон работал лучше.В настоящее время невозможно полностью исключить разрушение бетона, но можно значительно продлить срок службы бетонных конструкций с помощью проверенной арматуры из стеклопластика, доступной в Северной Америке и других частях мира. Более широкое использование арматуры из стекловолокна действительно может помочь строительным агентствам и правительствам значительно снизить затраты на техническое обслуживание и снизить нагрузку на налогоплательщиков.

Исследователи постоянно работают над раскрытием истинного потенциала композитов путем тестирования структур, армированных FRP.Цель продолжающейся исследовательской работы — предоставить миру экологически безопасные строительные материалы, которые могут противостоять суровым условиям окружающей среды с минимальными затратами.

Механические свойства арматуры из стекловолокна GFRP отличаются от свойств традиционных армирующих материалов. Чтобы добиться лучших результатов, инженеры-строители должны проконсультироваться с рекомендациями, содержащимися в опубликованных руководствах по строительству и проектированию, прежде чем внедрять арматуру из стекловолокна в свой проект.

TUF-BAR — один из ведущих производителей и продавцов арматуры и аксессуаров из стекловолокна GFRP в Северной Америке.Наши инновационные строительные материалы являются более прочной и легкой альтернативой стальным стержням. Наши изделия из стеклопластика предназначены для использования в бетонных плитах, плотинах, морских сооружениях, барьерных стенах и многих других. Не стесняйтесь обсуждать с нами ваш проект!

Свойства стекловолокна

С 1930 года стекловолокно считается одним из материалов будущего из-за его диэлектрических свойств. Изоляция электрических проводников, подвергающихся воздействию высоких температур, должна была обеспечить волокно E-Glass (используемое отдельно или с лакированными или синтетическими смолами) с его первым широкомасштабным промышленным применением.

Общие преимущества стеклопластика:

МЕХАНИЧЕСКАЯ ПРОЧНОСТЬ: Стеклянная нить имеет большее удельное сопротивление (предел прочности / объемная масса), чем сталь. Эта характеристика является основной причиной использования стекловолокна в производстве композитов с высокими эксплуатационными характеристиками.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ: Стеклянная нить используется для самых разных целей благодаря своим свойствам превосходного электрического изолятора даже при небольшой толщине в сочетании с ее механической прочностью и поведением при различных температурах.

Негорючесть: Стеклянная нить, являясь минеральным материалом, по своей природе негорючая. Он не распространяет и не поддерживает пламя. При нагревании не выделяет ни дыма, ни токсичных продуктов.

РАЗМЕРНАЯ СТАБИЛЬНОСТЬ: Стеклянная нить нечувствительна к колебаниям температуры и влажности и имеет низкий коэффициент линейного расширения.

СОВМЕСТИМОСТЬ С ОРГАНИЧЕСКИМИ МАТРИЦАМИ: Способность стеклянной нити принимать различные типы размеров, что создает связь между стеклом и матрицей и позволяет комбинировать ее со многими синтетическими смолами, а также с некоторыми минеральными матрицами (гипсом). , цемент).

БЕЗ ГНИТИ: Стеклянная нить не портится, не гниет и не подвержена воздействию насекомых и грызунов.

НИЗКАЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ: Эта характеристика высоко ценится в строительной отрасли, где использование композитов из стекловолокна позволяет устранить тепловые мосты, обеспечивая значительную экономию тепла.

ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ: Это важно для таких применений, как обтекатели, электромагнитные окна и многое другое.

ИНТЕГРАЦИЯ ФУНКЦИЙ: Композитный материал из стекловолокна может использоваться для производства цельных деталей, которые объединяют несколько функций и заменяют несколько собранных деталей.

ВЫСОКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ К ХИМИЧЕСКИМ СРЕДСТВАМ: В сочетании с соответствующими смолами композиты с этой характеристикой могут быть изготовлены из стекловолокна.

Общие преимущества композитов, армированных стекловолокном

ЛЕГКОСТЬ: Детали из армированного пластика помогают снизить вес по сравнению со стальными деталями (до 30% легче) с аналогичными термомеханическими свойствами.

ПРОСТОТА ФОРМИРОВАНИЯ: Стеклянные нити помогают армировать детали различных размеров и форм, от сосудов до полых деталей (труб), пултрузионные и длинные детали, сложные детали (впускной коллектор или электрические компоненты, фасадная отделка), а также мелкие или очень тонкие детали (электрические кабели, печатные платы).

ИНТЕГРАЦИЯ ФУНКЦИЙ: Одним из основных преимуществ композитов является то, что деталь с множеством функций может быть изготовлена ​​за один шаг. Комбинируя сложность форм, легкость, точность размеров, высокие термомеханические свойства и надежность, композиты удовлетворяют новые функциональные потребности автомобилей.

ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ТЕРМО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА: Составные части и материалы, включая стеклянные нити, демонстрируют множество характеристик: прочность на растяжение, ударная вязкость при изгибе, прочность на сжатие, прочность на межслойный сдвиг, огнестойкость, прогиб под нагрузкой, водопоглощение, влагопоглощение, устойчивость к растрескиванию, разрушению, раскалыванию, истиранию, коррозионная стойкость и химическая стойкость.

УЛУЧШЕНИЕ ОТДЕЛКИ ПОВЕРХНОСТИ: Стекловолокно (маты, салфетки) при добавлении или формовании с другими материалами помогает улучшить внешний вид их поверхности, поскольку они обеспечивают равномерную пропитку (смолами) и не подвержены растрескиванию, разрушению или расколу.

ПЕРЕРАБОТКА: Благодаря различным техническим методам, переработка стекловолокна теперь возможна, как и переработка деталей из термопласта или термореактивного стекла.

Стекловолокно — типы, свойства и применение

Стекловолокно — это форма армированного стекловолокном пластика, в котором стекловолокно является армированным пластиком. Возможно, по этой причине стекловолокно также называют пластиком, армированным стекловолокном, или пластиком, армированным стекловолокном. Стекловолокно обычно сплющивают в лист, размещают в произвольном порядке или вплетают в ткань.В зависимости от использования стекловолокна, стекловолокно может быть выполнено из разных видов стекла.

Стекловолокно легкое, прочное и менее хрупкое. Лучшая часть стекловолокна — это его способность принимать различные сложные формы. Это в значительной степени объясняет, почему стекловолокно широко используется в ваннах, лодках, самолетах, кровле и других применениях.

В этой статье мы подробнее поговорим о типах стекловолокна, а также об их свойствах и применении. Давайте начнем.

Типы и формы стекловолокна:

В зависимости от используемого сырья и их пропорций для производства стекловолокна стекловолокно можно разделить на следующие основные типы:

• A-стекло : стекло также называют щелочью. стекло и устойчиво к воздействию химикатов. Благодаря составу стекловолокна А оно близко к оконному стеклу. В некоторых частях мира его используют для изготовления технологического оборудования.
• C-стекло : C-стекло обеспечивает очень хорошую стойкость к химическому воздействию и также называется химическим стеклом.
• E-стекло : Его также называют электрическим стеклом, и оно является очень хорошим изолятором электричества.
• AE-glass : Стекло, устойчивое к щелочам.
• Стекло S : оно также называется структурным стеклом и известно своими механическими свойствами.

Стекловолокно бывает разных форм для различных областей применения, основными из которых являются:

• Лента из стекловолокна : Ленты из стекловолокна состоят из стекловолоконной пряжи и известны своими теплоизоляционными свойствами.Эта форма стекловолокна находит широкое применение при обертывании сосудов, горячих трубопроводов и т.п.
• Ткань из стекловолокна : Ткань из стекловолокна гладкая и доступна в различных вариантах, таких как пряжа из стекловолокна и пряжа из стекловолокна. Он широко используется в качестве теплозащитных экранов, противопожарных завес и др.
• Канат из стекловолокна : Канаты сплетены из стекловолоконной пряжи и используются для упаковки.

Свойства стекловолокна

• Механическая прочность : Стекловолокно имеет более высокое удельное сопротивление, чем сталь.Таким образом, он используется для изготовления высокопроизводительных материалов.
• Электрические характеристики : Стекловолокно — хороший электроизолятор даже при небольшой толщине.
• Негорючесть : Стекловолокно является минеральным материалом, поэтому оно негорючее по своей природе. Он не распространяет и не поддерживает пламя. При нагревании он не выделяет дыма или токсичных продуктов.
• Стабильность размеров : Стекловолокно нечувствительно к колебаниям температуры и гигрометрии.Имеет низкий коэффициент линейного расширения.
• Совместимость с органическими матрицами : Стекловолокно может иметь различные размеры и может сочетаться со многими синтетическими смолами и некоторыми минеральными матрицами, такими как цемент.
• Не гниет : Стекловолокно не гниет и не подвержено действию грызунов и насекомых.
• Теплопроводность : Стекловолокно имеет низкую теплопроводность, что делает его очень полезным в строительной промышленности.
• Диэлектрическая проницаемость : Это свойство стекловолокна делает его пригодным для изготовления электромагнитных окон.

Применение стекловолокна в различных отраслях промышленности

Материалы с высокотемпературной изоляцией обеспечивают эффективный тепловой барьер для промышленных уплотнений. Поскольку стекловолокно является прочным, безопасным и обеспечивает высокую теплоизоляцию, стекловолокно является одним из широко предпочтительных материалов для промышленных прокладок. Они не только обеспечивают лучшую изоляцию, но также помогают защитить оборудование, сберечь энергию и обеспечить безопасность профессиональных сотрудников.Возможно, это причина, по которой стекловолокно широко используется в отраслях, указанных ниже:

• Производство напитков : Стекловолоконные решетки используются во многих областях, таких как линии розлива и в варочных цехах.
• Автомойки : В последнее время решетки из стекловолокна широко используются для защиты от ржавчины и для придания контрастного цвета участкам, которые ранее казались запрещенными. Он осветляет внутреннюю часть туннеля для мойки, делая автомобиль чище, чем был на самом деле.
• Химическая промышленность : В этой отрасли решетка из стекловолокна используется для обеспечения защиты от скольжения заделанной зернистой поверхности и обеспечения химической стойкости различных смол.Используемые химические вещества сочетаются со смолами.
• Градирни : Поскольку градирни всегда влажные, их необходимо защитить от ржавчины, коррозии и других проблем безопасности. Благодаря превосходным свойствам стекловолокна, оно используется в этих башнях в качестве экранирования, чтобы не допустить людей и животных в опасные зоны.
• Доки и пристани для яхт : Доки корродируют, ржавеют и повреждаются соленой морской водой. Так, для защиты здесь используется стекловолокно.
• Пищевая промышленность : На предприятиях по переработке курицы и говядины решетки из стекловолокна используются для защиты от скольжения и для удержания крови, которая является едкой. В большинстве областей пищевой промышленности также используется стекловолокно, поскольку другие материалы для решеток не подходят.
• Фонтаны и аквариумы : В фонтанах и аквариумах всех размеров используется стекловолокно для поддержки камней, что способствует циркуляции и фильтрации из-под камней. В больших общественных фонтанах решетки из стекловолокна используются для защиты распылительных коллекторов и осветительных приборов от повреждений.Это также не дает людям утонуть в фонтанах.
• Производство : Зернистая поверхность решетки из стекловолокна обеспечивает сопротивление скольжению во влажных областях или в местах, где присутствуют гидравлические жидкости или масла.
• Металлургия и горнодобывающая промышленность : Решетка из стекловолокна используется в областях электронного рафинирования, подверженных химической коррозии. Другие материалы для решеток здесь использовать нельзя.
• Электроэнергетика : Стекловолокно используется во многих областях электроэнергетики, таких как нефтебазы, скрубберы и другие.Причина этого — непроводящие свойства стекловолокна.
• Гальванические установки : В данном случае используются решетки из стекловолокна из-за противоскользящих свойств поверхности.
• Целлюлозно-бумажная промышленность : свойство стекловолокна, которое делает его устойчивым к химической коррозии, используется на целлюлозных и отбеливающих предприятиях. В последнее время стекловолокно используется во многих областях из-за его коррозионной стойкости и противоскользящих свойств.
• Автомобильная промышленность : Стекловолокно широко используется в автомобильной промышленности.Практически в каждой машине есть стеклопластиковые детали и обвесы.
• Aerospace & Defense : Стекловолокно используется для производства деталей как для военной, так и для гражданской авиакосмической промышленности, включая испытательное оборудование, воздуховоды, кожухи и др.

Узнайте больше о ассортименте стекловолокна Phelps

Стекловолокно является важным компонентом целого ряда отраслей промышленности, включая очистные сооружения сточных вод, системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, противопожарную защиту и нефтяные месторождения. Чтобы узнать больше о стекловолокне и его применении, позвоните в Phelps @ 1-800-876-SEAL сегодня, чтобы получить более подробные инструкции, и ознакомьтесь с ассортиментом стекловолокна Phelps.

Характеристики бетона, армированного стекловолокном (GFRC) для потребителей

Основы GFRC

Бетон, армированный стекловолокном, — это в основном бетонный материал, в котором для армирования используется стекловолокно вместо стали. Стекловолокно обычно устойчиво к щелочам. Стекловолокно, устойчивое к щелочам, широко используется, поскольку оно более устойчиво к воздействию окружающей среды. GFRC — это комбинация цемента, стекловолокна и полимеров. Обычно его отливают тонкими профилями.Поскольку волокна не ржавеют, как сталь, защитное покрытие бетона не требуется для предотвращения ржавчины. Вес тонких и полых изделий, производимых GFRC, значительно меньше, чем у обычного сборного железобетона. На характеристики материала будут влиять расстояние между арматурой бетона и сетка арматуры бетона.

Преимущества GFRC

GFRC разработан как популярный материал, который используется в нескольких областях. Как поясняется ниже, использование GFRC дает множество преимуществ:

• GFRC состоит из минералов и не сгорает.Под воздействием пламени бетон действует как терморегулятор. Он защищает закрепленные на нем материалы от тепла пламени.

• Эти материалы сравнительно легче по сравнению с обычными материалами. Поэтому их установка выполняется быстро и обычно просто. Бетон можно производить тонкими сечениями.

• GFRC можно отливать практически к любой форме колонн, стеновых панелей, куполов, молдингов и каминных рам.

• Высокая прочность может быть получена при использовании GFRC, поскольку он прочный и устойчивый к растрескиванию.У него высокое соотношение прочности к весу. Поэтому изделия из GFRC прочные и легкие. Транспортные расходы значительно снижаются при меньшем весе.

• Поскольку GFRC армирован изнутри, другие типы армирования не требуются, что может быть сложно для сложных форм.

• Подходящее уплотнение смеси достигается при распылении GFRC без каких-либо вибраций. Использование роликов или вибраций для достижения уплотнения для GFRC, который заливается, просто.

• Получается хорошая обработка поверхности без пустот, так как она распыляется и такие дефекты не появляются.

• Поскольку материалы имеют волокнистое покрытие, они не подвержены воздействию окружающей среды, коррозии и другим вредным воздействиям.

Структурные характеристики GFRC

Прочность GFRC достигается за счет высокого содержания щелочно-стойких стекловолокон и акрилового полимера. Поскольку содержание цемента высокое, а отношение воды к цементу низкое, прочность стеклопластика при сжимающих нагрузках высока.Эти материалы также обладают высокой прочностью на растяжение и изгиб. Ориентация волокна определяет эффективность сопротивления волокна нагрузкам. Волокно должно быть жестким, чтобы обеспечить необходимую прочность на разрыв. Таким образом, характеристики этих материалов лучше, чем у обычного бетона. Высокое содержание волокна выдерживает растягивающие нагрузки, а бетон эластичен благодаря полимерам. По физическим свойствам GFRC лучше, чем неармированный бетон. Правильно спроектированная стальная арматура значительно увеличивает прочность изделий, отлитых из обычного бетона или GFRC.Однако GFRC не может заменить железобетон, если требуется выдерживать большие нагрузки. GFRC лучше всего подходят для легких нагрузок. Применение GFRC — это столешницы для умывальников, стеновые панели и другие сопоставимые продукты. Ориентация волокна определяет эффективность сопротивления волокна нагрузкам. Волокно должно быть жестким, чтобы обеспечить необходимую прочность на разрыв.

Руководство для начинающих по армированным волокном пластикам (FRP) — Craftech Industries — High-Performance Plastics

Армированный волокном пластик (FRP), также известный как армированный волокном полимер, на самом деле представляет собой композитный материал
, представляющий собой полимерную матрицу, смешанную с некоторыми армирующими материалами, такими как волокна.Волокна обычно бывают базальтовыми, углеродными, стеклянными или арамидными; в некоторых случаях также можно использовать асбест, дерево или бумагу.

Формирование FRP

Возвращаясь к основам, есть два процесса, с помощью которых получают полимер: ступенчатая полимеризация и аддитивная полимеризация. Композитные пластмассы образуются, когда пара однородных материалов, обладающих разными характеристиками, соединяется вместе, чтобы произвести конечный продукт с желаемыми механическими свойствами и свойствами материала.Эти композитные материалы могут быть двух типов: армированные волокном и армированные частицами.

Пластмасса, армированная волокном относится к той категории, в которой механическая прочность и эластичность пластмасс повышены за счет включения волокнистых материалов. Матрица, представляющая собой материал сердцевины без армирования волокнами, твердая, но сравнительно более слабая, и ее необходимо упрочнить путем добавления мощных армирующих волокон или нитей. Именно волокно имеет решающее значение для отличия исходного полимера от FRP.

Большинство этих пластиков получают с помощью различных процессов формования, в которых пресс-форма или инструмент используются для размещения волокнистой заготовки, представляющей собой сухое волокно или волокно, содержащее определенную долю смолы. После «смачивания» сухих волокон смолой происходит «отверждение», при котором волокна и матрица принимают форму формы. На этом этапе время от времени применяется тепло и давление. Различные методы включают компрессионное формование, формование баллона, обертывание оправки, автоклав, намотку нитей и влажную укладку, среди прочего.Посмотрите это видео о процессе:

Общие свойства FRP

Эти композитные материалы обычно обладают малым весом и высокой прочностью. Они настолько сильны, что автомобильная промышленность все больше заинтересована в их использовании для замены части металла в автомобилях. Пластмассы, армированные волокном, могут быть такими же прочными, как и некоторые металлы, но они намного легче и, следовательно, более экономичны.

Свойства армированного волокном пластика можно настроить в соответствии с широким спектром требований.Полимеры, армированные волокном, обычно обладают впечатляющими электрическими характеристиками и характеристиками сжатия, а также обладают высокой устойчивостью к воздействию окружающей среды. Одним из важных факторов, которые делают эти материалы фаворитом среди различных промышленных секторов, является производственный процесс, который является довольно рентабельным. Уровень производительности от среднего до высокого, и готовое склеивание демонстрируется с разнородными материалами.

Другие исключительные свойства армированных волокном пластиков включают похвальную теплоизоляцию, структурную целостность и огнестойкость, а также устойчивость к УФ-излучению и стойкость к химическим веществам и другим коррозионным материалам.

Характеристики пластиков, армированных волокном, зависят от определенных факторов, таких как механические свойства матрицы и волокна, относительный объем обоих этих компонентов, а также длина волокна и ориентация внутри матрицы.

Общие волокна включают:

• Стекло — очень хороший изоляционный материал, который при смешивании с матрицей образует стекловолокно или армированный стекловолокном пластик. По сравнению с углеродным волокном оно менее прочное и жесткое, менее хрупкое и дорогое.
• Углеродные пластмассы , армированные волокном, обладают высокой прочностью на растяжение, химической стойкостью, жесткостью и температурной устойчивостью, а также низким тепловым расширением и весом. Атомы углерода образуют кристаллы, которые расположены в основном вдоль длинной оси волокна. Такое выравнивание делает материал прочным за счет высокого отношения прочности к объему.
• Арамид — это волокнистый компонент, из которого получаются прочные и термостойкие синтетические волокна. Он находит широкое применение во многих отраслях промышленности.

Пластмассы, армированные волокном, находят широкое применение в автомобильной, аэрокосмической, строительной и морской отраслях. Стекло , армированный волокном пластик s — очень хороший вариант для энергетики, поскольку он лишен какого-либо магнитного поля и может обеспечить значительную стойкость к электрическим искрам. Области применения диверсифицируются, и этот феномен очевиден в использовании углеродных волокон в спортивных товарах, планерах и рыболовных удилищах, а также в применении стеклопластиков в гидравлических воротах в Японии.

Ищете дополнительную информацию о пластиковых материалах? Загрузите наше бесплатное руководство!

Армированный стекловолокном пластик — обзор

14.2.1 Конструкция опоры из стекловолокна

Опоры из стекловолокна изготавливаются из тканого стекловолокна, пропитанного эпоксидной смолой. Столб нагревается во время строительства, так что смола связывает слои стекла вместе, образуя композитный материал. Жесткость, вес и скорость отдачи вехи определяются свойствами смолы, свойствами волокна, ориентацией волокон и распределением волокон по длине вехи.В шестах для прыжков с шестом используются два типа стекловолокна: E-стекло (электрическое) и S-стекло (прочность). S-стекло немного легче, имеет больший модуль жесткости и дороже, чем E-стекло. Стекло E используется в некоторых менее дорогих палках, предназначенных для менее опытных спортсменов. Шесты у этих спортсменов относительно короткие, поэтому вес шеста не является ограничивающим фактором для производительности. S-стекло обычно используется для более длинных шестов, используемых хорошими спортсменами, потому что более легкие шесты могут улучшить производительность, позволяя быстрее разбегаться.

Стойка для прыжков из стекловолокна сооружается над нагретой металлической оправкой, которую после постройки снимают. В зависимости от желаемой длины и диаметра опоры используются оправки разного размера. Столб, изготовленный с использованием оправки большего диаметра, имеет меньшую толщину стенки для данной жесткости полюса и поэтому будет легче (Burgess, 1996). У любого спортсмена будет предпочтительный диаметр шеста, в зависимости от размера его руки, что позволяет удобно держать шест. Шесты, предназначенные для женщин-прыгунов и юниоров, обычно изготавливаются с использованием оправок меньшего размера.

Большинство опор из стекловолокна состоит из трех отдельных слоев тканого стекловолокна. Для нижнего слоя вокруг оправки по спирали наматывается узкая полоска стеклоткани. Когда шест сгибается во время прыжка, материал на дальней стороне шеста растягивается, а материал на ближней стороне сжимается. Первоначальная круглая форма полюса имеет тенденцию становиться овальной, а сторона сжатия полюса имеет тенденцию сжиматься внутрь. Волокна в нижнем спиральном слое шеста в основном ориентированы перпендикулярно длинной оси шеста, что придает шесту его «кольцевую прочность» или сопротивление изменению формы.Второй слой стеклоткани для шеста — это «обертка для всего тела», которая представляет собой прямоугольный кусок стекловолоконной ткани, длина которого примерно равна длине шеста. Большинство волокон в этом слое выровнены параллельно длинной оси стержня, что обеспечивает стойкость стержня к боковому отклонению или «прочности на изгиб». У шеста будет определенное количество полных обмоток ткани по его окружности, и количество обмоток будет определять жесткость шеста.

Третий слой стекловолокна называется «кусок паруса».«Назначение этого слоя — задать распределение стекловолокна по длине опоры и, следовательно, профиль ее прочности. Столб с равномерным распределением стекловолокна по длине будет испытывать наибольшее напряжение и боковую деформацию в точке на полпути по длине. Однако такой столб тяжелее, чем необходимо. Лучшая конструкция, которая минимизирует вес столба, состоит в том, чтобы сузить распределение стекловолокна по длине столба, чтобы его было больше к центру и меньше — к концам.Это даст более равномерное распределение прочности на боковой изгиб по длине опоры. Для опоры, изготовленной из материала с однородной плотностью и модулем Юнга, уравнение оптимального распределения материала является синусоидальной функцией (Burgess, 1996). Настоящие столбы не сконструированы таким образом, чтобы максимальное напряжение изгиба было одинаковым по всей длине столба. Часть паруса обычно имеет форму трапеции, которую затем несколько раз оборачивают вокруг шеста. Геометрия паруса и его положение на шесте определяют, где у шеста будет наибольший изгиб.Некоторые элитные прыгуны указывают желаемое место изгиба шеста производителю, чтобы добиться лучшего соответствия их технике прыжков.

После того, как три слоя стекловолокна установлены на опоре, опора отверждается при высокой температуре и давлении, чтобы эпоксидная смола затекла в стеклоткань. Шесты для прыжков с шестом не совсем прямые; они намеренно сделаны с небольшой кривизной. Этот «предварительный изгиб» снижает исходную жесткость шеста и, таким образом, снижает потери энергии, когда прыгуны устанавливают шест в взлетную коробку.Предварительный изгиб устанавливается в штанге, ориентируя оправку по горизонтали и поддерживая ее с каждого конца при отверждении штанги. Оправка прогибается под действием силы тяжести, что приводит к небольшому изгибу шеста. Оправка также слегка сужается, чтобы облегчить удаление после отверждения смолы. Следовательно, опоры из стекловолокна имеют меньший диаметр по направлению к рукоятке опоры.

Производители шестов регулируют жесткость шеста, варьируя количество стекловолокна в обмотке тела и форму части паруса.Даже в этом случае они всегда проводят контрольные измерения жесткости конечного продукта на боковой изгиб. Статическое испытание на изгиб выполняется, поддерживая концы шеста, а затем нагружая шест в средней точке известным весом (обычно 50 фунтов). Центральное отклонение шеста измеряется и записывается на шесте. При выборе палок большинство профессиональных спортсменов укажут производителю желаемую длину палки, размер оправки и рейтинг изгиба.

Большинство столбов весят около 1.5 и 3,0 кг. На первый взгляд может показаться, что такой небольшой вес оказывает лишь относительно небольшое отрицательное влияние на скорость, которую может достичь прыгун во время разбега. Тем не менее, прыгун держит шест на одном конце, поэтому важен «несущий вес» шеста. Несущий вес — это сила, которую прыгун должен приложить к шесту, чтобы удерживать шест в горизонтальном положении, и он может быть во много раз больше, чем фактический вес шеста. Например, шест длиной 5,0 м из стекловолокна, используемый элитным прыгуном с шестом-мужчиной, имеет несущий вес 170 Н, что примерно в семь раз превышает фактический вес шеста (Nielson, 2010).Применение такой большой силы для удержания шеста препятствует естественному бегу прыгуна. Техника начала разбега, когда шест направлен вертикально вверх, с последующим постепенным опусканием шеста по мере приближения прыгуна к взлету, преднамеренно используется, чтобы минимизировать пагубное влияние веса шеста на скорость разбега прыгуна. Даже в этом случае спортсмен приветствует любое уменьшение переносимого веса шеста. Производители столбов предпочитают использовать материалы, которые минимизируют переносимый вес столба при любой длине столба.

»Свойства стеклоткани

ХИМИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ

Текстильные материалы из стекловолокна не гниют, не плесневеют и не портятся. Они устойчивы к большинству кислот, за исключением плавиковой и фосфорной кислот.

РАЗМЕРНАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ

Ткани из стекловолокна не растягиваются и не сжимаются. Номинальный разрыв при удлинении составляет 3-4 процента. Средний коэффициент линейного теплового расширения стекла «Е» составляет 5.4 на 10,6 см / см / ° C.

ХОРОШИЕ ТЕПЛОВЫЕ СВОЙСТВА

Стекловолоконные ткани имеют низкий коэффициент теплового расширения и относительно высокую теплопроводность. Стеклоткань будет рассеивать тепло быстрее, чем асбест или органические волокна.

ВЫСОКАЯ ПРОЧНОСТЬ НА РАЗРЫВ

Пряжа из стекловолокна отличается высоким удельным весом. Пряжа из стекловолокна вдвое прочнее стальной проволоки.

ВЫСОКАЯ ТЕПЛОВАЯ ВЫНОСЛИВОСТЬ

Стекловолокно не горит, и на него практически не влияют температуры отверждения, используемые при промышленной обработке.Стекловолокно сохранит примерно 50 процентов своей прочности при 700 ° F и до 25 процентов при 1000 ° F.

НИЗКОЕ ПОГЛОЩЕНИЕ ВЛАГИ

Пряжа из стекловолокна имеет чрезвычайно низкое влагопоглощение.

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ИЗОЛЯЦИЯ

Высокая диэлектрическая прочность и относительно низкие диэлектрические постоянные делают ткани из стекловолокна превосходными с точки зрения электроизоляции.

УНИВЕРСАЛЬНОСТЬ ПРОДУКЦИИ

Широкий ассортимент волокон, стекловолоконной пряжи, размеров пряжи, типов переплетения и отделки делает стеклоткани доступными для широкого спектра промышленных конечных применений

ЭКОНОМИЧНОСТЬ

Ткани из стекловолокна имеют более низкую стоимость по сравнению с другими тканями из синтетических и натуральных волокон.