Bara de armare compozită

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă revizuită de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 17 septembrie 2018; verificările necesită 14 modificări .

Armătură  compozită ( de exemplu, armătură din plastic armat cu fibre, bară FRP ) - tije nemetalice din fibre de sticlă , bazalt , carbon sau aramid impregnate cu un liant polimeric termorigid sau termoplastic și întărite. Armătura din fibre de sticlă se numește fibră de sticlă (FRP), din fibre de bazalt - bazalt-plastic (ABP), din fibre de carbon - fibră de carbon. Pentru aderența la beton, pe suprafața armăturii compozite se formează nervuri speciale în timpul procesului de producție sau se aplică un strat de nisip.

Beneficii

Rezistență specifică ridicată Rezistența specifică a ASP este de 10 ori mai mare decât rezistența specifică a armăturii din oțel AIII. Rezistenta la coroziune Armătura compozită nu este expusă apei și sărurilor, astfel încât utilizarea sa poate fi justificată prin utilizarea în armături a structurilor expuse apei, în special marine, și alte medii agresive. Conductivitate termică și electrică scăzută Nu creează punți reci. Nu interferează cu undele radio . Nu creează curenți inductori și câmpuri magnetice. Transportabilitate ridicată Armatura compozită de diametru mic este transportată în bobine. material prietenos cu mediul Nu dăunează mediului, netoxic atunci când este descompus. Nu absoarbe substante radioactive. Același coeficient de dilatare termică ca și betonul Când temperatura ambientală se schimbă, se extinde și se contractă împreună cu structurile din beton, prevenind fisurarea și fisurarea.

Dezavantaje

Rigiditate scăzută

Modulul de elasticitate ( ) al armăturii compozite este de 4 ori mai mic decât cel al armăturii din oțel (45 GPa pentru ASP față de 200 GPa pentru AIII). Rigiditatea scăzută a armăturii compozite nu permite realizarea potențialului său ridicat de rezistență la armarea betonului. Conform clauzei 6.1.14 din Codul de reguli SP 63.13330.2012, deformarea finală a betonului în timpul lucrărilor de tracțiune este de aproximativ . Cu o astfel de deformare ( ) , efortul din ASP conform legii lui Hooke ( ) va fi de 45 GPa * 0,0002 = 9 MPa, ceea ce reprezintă aproximativ 1% din rezistența la tracțiune a ASP.

La o încărcare comparativă a betonului armat cu armătură compozită și a betonului armat cu armătură din oțel, cu aceleași deformații ale betonului armat, conform legii lui Hooke, efortul în armăturile compozite va fi de 4 ori mai mic decât în ​​armăturile din oțel. În acest sens, pentru a da betonului aceeași rezistență , coeficientul de armătură (raportul dintre zonele de armătură și beton) pentru armăturile compozite ar trebui să fie de 4 ori mai mare decât pentru armăturile din oțel.

Rigiditatea scăzută a unor tipuri de armături compozite limitează drastic utilizarea acesteia în construcții.

Lipsa de plasticitate

Armătura compozită nu are platformă de curgere și defecțiunea la tracțiune este fragilă. În acest sens, este imposibil să se schimbe forma armăturii fără încălzire.

Rezistență scăzută la căldură

ASP își pierde proprietățile portante la 150°C, ABP - la 300°C (armarea din oțel funcționează până la 500°C).

Nocivitate mare

La tăierea ASP, se formează praf, constând din cele mai fine ace din fibră de sticlă . Poluează locul de muncă, uneltele și echipamentele de protecție. Există un risc ridicat de așchii de sticlă, leziuni ale ochilor și căilor respiratorii.

Armare cu fibra de sticla

Bara de armare din fibră de sticlă (FRP) este o bară de armare compozită realizată din fibră de sticlă, care conferă rezistență, și rășini termorigide, care acționează ca un liant. Unul dintre avantajele armăturii cu fibră de sticlă este greutatea redusă și rezistența ridicată. Având o rezistență ridicată și rezistență la coroziune, este o alternativă la fitingurile metalice. Principalul avantaj al armăturii din sticlă-polimer este considerat a fi limita sa ridicată de impact distructiv - de aproape 2,5 ori mai mare decât cea a oțelului [1] .

Armatura de bazalt

Bara de armătură din bazalt-plastic (ABP) este o armă de armare compozită realizată din fibră de bazalt și rășină. O diferență semnificativă între acest material de construcție și cele enumerate mai sus este rezistența sa mai mare la medii agresive. Cu toate acestea, în ciuda rezistenței mari la foc a fibrei de bazalt, rezistența la căldură a armăturii de bazalt nu diferă de fibra de sticlă, deoarece matricea polimerică nu poate rezista la temperaturi de peste 160 ° C.

Aplicație

Armătura compozită este utilizată în construcții industriale și civile pentru construcția de clădiri rezidențiale, publice și industriale, în construcții mici și de cabane pentru utilizare în structuri de beton, pentru pereți de zidărie stratificati cu îmbinări flexibile, pentru repararea suprafețelor din beton armat și cărămidă. structuri, precum si la lucrul iarna.momentul in care in mortarul de zidarie se introduc acceleratori de intarire si aditivi antigel, determinand coroziunea armaturii din otel.

În construcția drumurilor , este utilizat pentru construcția de terasamente, trotuare, pentru elemente de drum care sunt expuse acțiunii agresive a agenților antigivrare, pentru elemente de drum mixte (cum ar fi " beton asfaltic  - șine"). Se mai foloseste la intarirea pantelor drumurilor, in constructia podurilor (carosu, carosabil de structuri de trava, suporturi de tip canapea), pentru protectia malurilor, sub forma de grile in baza de asfalt.

În Rusia, utilizarea armăturii compozite crește în fiecare an. Există companii mari de proiectare și construcții care folosesc masiv armătura compozită în construcții. Acest lucru este facilitat de apariția documentelor de reglementare: GOST 31938-2012, SNiP 52-01-2003, SP.

PKA și ANK-S sunt utilizate în sol armat, gabioane , la fixarea lucrărilor miniere cu ancore din fibră de sticlă, fixarea solului de-a lungul traseului tunelului, în micropiloți de ancorare forați-injectați cu tracțiune din oțel sau armături compozite nemetalice, fixați în puț prin injectarea mortarului de ciment.

Armatura cu fibra de sticla este recomandata pentru utilizare ca armare de lucru in structurile din beton folosite in zone cu seismicitate de 7-9 puncte.

Pentru elementele portante ale știfturilor submersibile și ale forate, este posibil să se utilizeze ANK în locul următoarelor tipuri de armături din oțel: - oțel de armare laminat la cald cu profil periodic din clasa AIII (A 400), AIV (A 600) , AV (A 800) conform GOST 5781; - oțel de armare întărit termomecanic cu profil periodic din clasa At400s, At500s, At600, At600s, At800 conform GOST 10884; - otel de armare a unui profil de surub conform TU-14-2-686-86, TU-14-1-5492-2004.

ANK poate fi folosit pentru a întări baza solului sub diferite structuri de construcție, inclusiv. sub canalizări aşezate în corpul terasamentelor în diverse scopuri.

Tehnologii de fabricație

Metoda „Needletrusion”

NIIZhB a dezvoltat o nouă metodă de fabricare prin filare a barelor de armare compozite cu profil periodic - metoda fuziunii cu ac.

Cu această metodă de producție, tija, constând din fire fibroase impregnate cu un liant polimeric, este mai întâi împărțită în părți separate, trecută prin canale separate și apoi reconectată cu împletitură spirală și tensiune simultană a mănunchiului de înfășurare care este încorporat în fibră. pachet. Autorii au obținut brevete pentru tehnologia producției de armături.

Armarea realizată prin metoda fuziunii cu ac are proprietăți de ancorare ridicate în mediul de beton, fixare fiabilă a înfășurării spiralate pe tija de putere, precum și proprietăți fizice și mecanice ridicate.

Metoda Planettrusion

Tehnologie pentru fabricarea armăturii nemetalice prin metoda broșării fără tragere.

Metoda Pulltrusion

Tehnologia de formare și întărire a fibrelor de tijă impregnate cu un liant polimeric prin tragere printr-un sistem de filare cu secțiune transversală în scădere treptat. [2]

Caracteristicile armăturii compozite

Caracteristici Armătură metalică clasa A-III (A400) GOST 5781-82 Armătură metalică clasa A-VI (A1000) GOST 5781-82 Armătură compozită nemetalice (ASP - fibră de sticlă, ABP - plastic bazalt)

GOST 31938-2012 [1]

Material Oțel 35GS, 25G2S, 32G2Rps 22H2G2AYU, 22H2G2R, 20H2G2SR ASP - fibre de sticlă cu diametrul de 13-16 microni legate printr-un polimer;

ABP - fibre de bazalt cu un diametru de 10-16 microni legate de un polimer

Gravitație specifică Conform codurilor de construcție Conform codurilor de construcție Mai ușor decât armătura metalică
Rezistenta la tractiune, MPa 590 1230 600-1200 - ASP (cu creșterea diametrului, rezistența la tracțiune scade, de exemplu ASP8-1200, ASP16-900, ASP20-700)

700-1300 - ABP

Modulul de elasticitate, MPa 200 000 200000 45 000-ASP

60 000-ABP

Extensie relativă, % paisprezece 6 2,2-ASP și ABP
Natura comportamentului sub sarcină (dependență „stres-deformare”) Linie curbă cu limită de curgere sub sarcină Linie curbă cu limită de curgere sub sarcină Linie dreaptă cu dependență elastic-liniară sub sarcină până la defectare
Coeficientul de dilatare liniar αх×10 -6 °C -1 13-15 13-15 9-12
Densitate, t/m³ 7,85 7,85 1,9-ASP și ABP
Rezistenta la coroziune la medii agresive Se descompune cu eliberarea de produse de coroziune Se descompune cu eliberarea de produse de coroziune Material inoxidabil din primul grup de rezistență chimică
Conductivitate termică Conductiv termic Conductiv termic Conductivitate termică scăzută
Conductivitate electrică Conductiv electric Conductiv electric Neconductiv - dielectric
Profiluri realizate 6-80 6-80 Rusia: 4-20. Furnizori străini 6-40
Lungime Lansete 6-12 m lungime (dimensiune unificată - datorită cerinței de transport) Lansete 6-12 m lungime (dimensiune unificată - datorită cerinței de transport) Orice lungime în funcție de cerințele clientului
Prietenia mediului Ecologic Ecologic Ecologic - nu emite substanțe nocive și toxice
Durabilitate Conform codurilor de construcție Conform codurilor de construcție Durabilitate proiectată de cel puțin 80 de ani
Înlocuirea armăturii în funcție de proprietățile fizice și mecanice (cu excepția valorii alungirii sub sarcină)
  • 5Вр-1 fir
  • 6A-III
  • 8A-III
  • 10A-III
  • 12A-III
  • 14A-III
  • 16A-III
  • -
  • ASP-4, ABP-4
  • ASP-6, ABP-6
  • ASP-8, ABP-8
  • ASP-8, ABP-8
  • ASP-10, ABP-10
  • ASP-12, ABP-12
Înlocuirea armăturii cu alungirea sub sarcină (aceeași alungire sub aceeași sarcină, în limitele deformării elastice a armăturii din oțel)
  • 6A-III
  • 8A-III
  • 10A-III
  • 12A-III
  • 14A-III
  • 16A-III
  • ASP-12
  • ASP-16
  • ASP-20
  • -
  • -
  • -

Vezi și

Note

  1. ↑ Utilizarea armăturii din fibră de sticlă compozită pentru fundație . Consultat la 5 octombrie 2017. Arhivat din original pe 5 octombrie 2017.
  2. ↑ Frolov N. P. Capitolul II. Tehnologia armăturii cu fibră de sticlă // Fibră de sticlă și structuri din beton cu fibră de sticlă. - Ed. I. - M . : Stroyizdat, 1980. - S. 20. - 104 p.

Link -uri