Базальтопластиковая арматура (АБП): технические характеристики, процесс производства, плюсы и минусы, область применения

Процесс изготовления

Этот вид композитной арматуры состоит из базальтовых волокон, пропитанных термореактивными полимерами или термопластическими связующими. Благодаря своему составу стержни ABP обладают высокой устойчивостью к агрессивным жидкостям.

Сегодня существует несколько способов изготовления базальтового тростника. От этого зависят свойства готового продукта. Перечислим самые распространенные варианты:

  • Игла — волокнистые нити, соединенные стержнем, пропитанным полимерным связующим, пропущенные через отдельные каналы. А затем они соединяются, претерпевая напряжения и повороты. Готовая фурнитура отличается высокой стоимостью, но имеет отличные эксплуатационные характеристики.
  • Пултрузия: волокна стержня пропитываются специальным полимером, а затем пропускаются через формы, диаметр которых постепенно уменьшается. Это позволяет придать форму и повысить прочность готового материала.
  • Планетрузия — применяется бескаркасная протяжка, позволяющая снизить стоимость штанг.

Требования к внешнему виду ИБП
Требования к внешнему виду базальтовой арматуры.

Широкий спектр технологий производства позволяет получать готовую продукцию, отвечающую запросам потребителя. Вы можете выбрать материал с подходящим диаметром и длиной, а также другими важными характеристиками.

Сравнительная характеристика металлической и композитной арматуры

Без ущерба для строительных норм композитная арматура может заменить металл во всех сферах применения:

  1. Коттеджное строительство — любой тип фундамента и гибкие стенные соединения.
  2. Бетонные конструкции в промышленных зданиях и многоэтажных домах.
  3. Производство тяжелого и легкого бетона.
  4. Многослойная кладка разного вида.
  5. Береговая охрана и строительство береговых сооружений (не боится контакта с водой).
  6. Укладка дорожного покрытия (увеличивает продолжительность на треть).
  7. Реализация антисейсмических поясов (рекомендуется для использования в зонах повышенной вибрации).
  8. Строительство монолитных зданий с использованием несъемной опалубки.
  9. Электрификация (опоры освещения и линии электропередач).
  10. Производство шпал железнодорожных.

Новинка на рынке строительных материалов: композитная арматура

Характеристики композитной арматуры представлены более наглядно, чем у металлических аналогов:

Металлическая арматура класса А-III (А400С) Армирование стекловолокном Базальтовая пластиковая броня
Материал Сталь 35ГС, 25Г2С и др. Стекловолокно на полимерной связке диаметром 13-16 мкм Базальтовое волокно диаметром 10-16 мкм, скрепленное полимером
Максимальный предел прочности при растяжении, МПа 360 600-1200 (уменьшается с увеличением диаметра) 700-1300 (уменьшается с увеличением диаметра)
Модуль упругости, МПа 200 000 45 000 60 000
Относительное расширение, % с 14 2.2 2.2
Плотность, т / м3 7,85 1.9 1.9
Сопротивление ржавчине Ржавеет Коррозионно-стойкий материал первой группы химической стойкости Коррозионно-стойкий материал первой группы химической стойкости
Теплопроводность да нет нет
Электрическая проводимость да диэлектрик диэлектрик
Профили (диаметр), мм 6-80 4-20, до 60 в перспективе 4-20, до 60 в перспективе
Длина, м 6-12 (для транспортных нужд) Любого размера Любого размера

Рассматривая целесообразность приобретения композитной арматуры и сравнивая ее стоимость с металлической, многие обращают внимание только на цену одного погонного метра. Компания ROCKBAR (производитель арматуры из стекловолокна) совместно с Университетом Шеффилда (Великобритания) провели сравнительные испытания прочности материалов на разрыв и прочности, в результате которых была получена таблица замены такой же прочности:

Композитная арматура Класс брони А-III (А400С)
Диаметр анкера, мм Масса 1 п.м., кг Количество метров на тонну Стоимость погонного метра, руб. Диаметр анкера, мм Масса 1 п.м., кг Количество метров на тонну Стоимость погонного метра, руб.
4 0,02 50 000 с 8,75 6 0,22 4504,5 с 11.10
5 0,03 33333 с 9,54 6 0,22 4504,5 с 11.10
6 0,04 25000 с 11.59 восемь 0,40 2531,7 с 16,50
7 0,06 16667 с 13.95 10 0,62 1620,8 с 24.12
восемь 0,08 12500 с 17.27 12 0,89 1126,1 с 27.15
10 0,20 5000 с 25.60 14 1,21 826,5 с 39.12
12 0,23 4348 с 35,38 16 1,58 632,9 с 49,90
14 0,30 3333 с 48,42 ветры 2,00 404,9 с 77.05
16 0,35 2857 с 61,88 22 2,47 335,6 с 93.10
18 0,43 2326 с 67,40 25 2,98 259,7 с 121.00
ветры 0,60 1667 с 84,10 28 лет 4.83 207,0 с 151.00

Примечание: цены взяты с официальных сайтов производителей, в торговых сетях они могут немного отличаться в большую сторону.

Несложные расчеты показывают, что экономия на покупке композитной арматуры может быть до 2 раз по сравнению с металлической. Не забудьте про другие статьи расходов:

  • экономия на порезах: арматура в рулонах нарезается до нужного размера без отходов.
  • экономия на доставке за счет легкости и компактности;
  • экономия на расходных материалах: стекловолокно можно разрезать кусачками или кусачками;
  • экономия на погрузке и разгрузке — не нужно нанимать рабочих;

Какие бывают виды арматуры

Чаще всего выделяют два основных класса брони: металлическую и композитную (неметаллическую.

READ  Какая краска для фасада служит более 10 лет

В отличие от традиционной стальной брони, композитная броня имеет как ряд преимуществ, так и очевидных недостатков. Во многих случаях использование композитной арматуры более оправдано, чем использование стали.

Если не рассматривать углеродное волокно из-за его дороговизны (от 40 $ / кг), то среди композитных армирующих материалов наиболее прочным является базальт.

Металлическая арматура

Стальная арматура — это наиболее часто используемая арматура в строительстве. В гражданском и промышленном строительстве применяется стальная арматура классов A1 (A240), A2 (A3300), A3 (A400), A4 (A600), A5 (A800) и A6 (A1000). Первая — это маркировка, принятая по советским ГОСТам, новая маркировка указывается в скобках.

Композитная арматура

Арматура из британского армированного волокном пластика, арматурные стержни FRP — это стержни из базальтовых, стеклянных, углеродных или арамидных волокон, пропитанные полимерным связующим и армированные.

Наиболее распространенными в строительной отрасли являются композитная броня из базальта и композитная броня из стекловолокна.

Строительство

Изначально фурнитура была металлической. Из-за отсутствия достойных аналогов на его физические и технические недостатки не обращали внимания. Развитие строительных технологий привело к прорыву в отрасли с появлением композитной арматуры, в том числе на базальтовой основе, и, как следствие, к устранению многих недостатков металлической арматуры.

Подробнее о Технобазальт® Арматура

Ассортимент Технобазальт® Арматура

Ассортимент базальтовых стержней Technobasalt® охватывает все основные области строительства.

ГОСТ 32492-2015 Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций. Методы определения физико-механических характеристик

Настоящий стандарт распространяется на композитную полимерную арматуру периодического профиля для армирования бетонных конструкций (далее — АКП) по ГОСТ 31938 и устанавливает методы определения физико-механических характеристик ГОСТ 32486-2015 Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций. Методы определения структурных и термомеханических характеристик Стандарты 06.05.2016

Технические характеристики

В зависимости от потребностей пользователя стержни могут иметь как гладкую, так и рельефную поверхность. Доступны номинальные диаметры от 4 до 32 миллиметров. При желании можно заказать другой диаметр — производство базальтовых стержней очень гибкое. Однако 32мм — это уже очень толстые штанги, способные выдержать десятки тонн нагрузок. Способ хранения также зависит от толщины. Тонкая броня от 4 до 8 мм. Хранится и транспортируется в бобинах длиной 50 или 100 метров. Толстые — в стержнях длиной 0,5 метра.

Композитная арматура защитит дороги от колейности

Группа ученых под руководством профессора В.В. Мозгова обнаружила, что композитная арматура вместо стальной сетки в дорожном покрытии улучшает характеристики и снижает стоимость дорожно-строительных материалов. Межгосударственный стандарт ГОСТ 31938-2012. Композитная полимерная арматура для армирования бетонных конструкций Стандарты 30.05.2016

ГОСТ 31938-2012 Межгосударственный стандарт. Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций

Настоящий стандарт устанавливает общие технические условия и применяется к полимерной композитной арматуре периодического профиля (ACR), предназначенной для армирования обычных и предварительно напряженных конструкций и строительных элементов, работающих в средах с различной степенью агрессивного воздействия. ГОСТ 32486-2013 Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций. Методы определения характеристик долговечности Стандарты 01.06.2016

Свойства в сравнении с металлической

Материал не ржавеет, не стареет, не разрушается при контакте с бетоном. К тому же армирующий материал имеет более низкую стоимость, чем металл.

Внедрение этой брони с уникальными свойствами в технологии строительства не только снижает трудозатраты, но и увеличивает долговечность конструкции.

Базальтопластический аналог по сравнению с металлической арматурой выдерживает высокие растягивающие нагрузки (в 2,5 раза.

Кроме того, арматура на пластиковой основе обладает всеми преимуществами армирования стекловолокном и имеет несколько более высокую разрывную нагрузку.

ГОСТ 32486-2015 Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций. Методы определения структурных и термомеханических характеристик

Настоящий стандарт распространяется на композитную полимерную арматуру периодического профиля для армирования бетонных конструкций (далее — АКП) по ГОСТ 31938 и устанавливает методы определения конструктивных и термомеханических характеристик. ГОСТ 32487-2015 Арматура полимерная композитная для армирования бетонных конструкций. Методы определения характеристик устойчивости к агрессивным средам Стандарты 02.06.2016

Сравнительные характеристики различных видов арматуры

Показатель Базальтовая броня Стекловолоконная броня Стальная арматура
Армирующий материал базальтовое волокно стекловолокно углеродистая сталь
Предел прочности при растяжении, МПа 800 — 1 100 600–1000 360-420
Модуль упругости, ГПа (требования ДСТУ) 70-75 (43-45) 50-60 200
Относительное расширение, % 1,33–1,86 2.2 14 (для A3)
Температурный коэффициент линейной деформации в диапазоне температур от 0 до 200 °, м / ºС
(для бетона k = 0,7-1,0 · 10-5)
0,5-0,9 10-5 0,9-1,2 10-5 1,3–1,5 10–5
Плотность, г / см³ 1.9 1.9 7,80
Диапазон рабочих температур, ºС –70… + 160 –70… + 160 –70… + 50
Коэффициент теплопроводности, Вт / (м ºK) 0,36 0,5 46
Электрические свойства диэлектрик диэлектрик дирижер
Магнитные свойства диамагнетик диамагнетик дирижер
Устойчив к коррозии, кислотам и щелочам не выставлен не выставлен не защищен
READ  Ступени для улицы из керамогранита противоскользящие оптом в Москве

Арматура стальная

Стальная арматура — самый распространенный армирующий материал в строительстве. Изготавливается как из высокоуглеродистой, так и из низкоуглеродистой стали (чем больше углерода, тем тверже и прочнее сталь).

По прочности на разрыв стальная арматура значительно уступает свойствам базальтовой арматуры и легко заменяется ею на некоторых участках конструкции.

Таблица соответствия диаметров стальной и базальтовой арматуры с равноценной заменой стали базальтовой:

Диаметр стальной арматуры, мм Диаметр базальтовой брони, мм
Ø6 Ø4
Ø8 Ø6
Ø12 Ø8
Ø14 Ø10
Ø16 Ø12
Ø18 Ø14

ГОСТ 32492-2013 Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций. Методы определения физико-механических характеристик

Настоящий стандарт распространяется на композитную полимерную арматуру периодического профиля для армирования бетонных конструкций (далее — АКП) по ГОСТ 31938 и устанавливает методы определения физико-механических характеристик ГОСТ 32492-2015 Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций. Методы определения физико-механических характеристик Стандарты 04.06.2016

Таблица физико-механических характеристик базальтопластиковой арматуры

Индикатор функции
Предел прочности при растяжении, МПа, не менее 800
Модуль упругости при растяжении, ГПа, не менее 50
Прочность на сжатие, МПа, не менее 300
Предел прочности в поперечном сечении, МПа, не менее 150
Прочность сцепления с бетоном, МПа, не менее 12
Снижение разрывной нагрузки после работы в щелочной среде,%, не более 25
Предел прочности сцепления с бетоном после выдержки в щелочной среде, МПа, не ниже 10
Предельная рабочая температура, ° С, не менее 60

Сфера применения

Как показывает практика, использование этого материала оправдано при возведении любой конструкции. Применяется при строительстве промышленных, общественных и жилых зданий, в жилых и малоэтажных домах. Часто стержни используют при заливке бетонных форм зимой. Для того, чтобы раствор затвердел, добавляют специальный антифриз. Благодаря им можно заниматься строительством в холодное время года. Но при этом значительно ускоряется коррозия стальной арматуры. Но композитная базальтовая броня не боится коррозии, поэтому ее можно использовать в строительстве.

Применение базальтопластической арматуры
Использование базальтопластической арматуры в строительстве.

Устойчивость к коррозии еще больше расширяет область применения. Базальтовая арматура используется при строительстве насыпей и тротуаров, на которых будет использоваться специальный антифриз, который также может вызвать коррозию. Металлическая фурнитура боится влаги, особенно соленой воды. Поэтому его следует использовать с осторожностью при возведении берегоукрепительных сооружений. Но базальтовому пластику не грозит коррозия, поэтому конструкция становится простой и надежной.

ГОСТ 32486-2013 Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций. Методы определения характеристик долговечности

Настоящий стандарт распространяется на композитную полимерную арматуру периодического профиля для армирования бетонных конструкций (АБК) по ГОСТ 31938. ГОСТ 32492-2013 Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций. Методы определения физико-механических характеристик Стандарты 04.06.2016

Достоинства

В настоящее время быстро растет процент использования базальтопластовых стержней в строительных работах. Это неудивительно, если вы знаете, в чем преимущества материала. Вкратце расскажем об основных преимуществах, которые высоко ценят профессионалы:

  • Транспортировка — арматуру небольшого диаметра можно транспортировать на катушках, даже на машине.
  • Легкость: прибавка в весе примерно в 4-5 раз.
  • Отличается низкой теплопроводностью, из-за чего значительно снижается теплопроводность стен зданий, а значит, и их теплопотери при эксплуатации.
  • Работает в широком диапазоне температур — от -70 до +100 градусов Цельсия.
  • Обеспечивает хорошую адгезию при работе с бетоном.
  • Высокая, по сравнению с металлическим аналогом, прочность. Испытания показали, что он может выдерживать в 3 раза более высокие растягивающие нагрузки, чем обычные металлические стержни.
  • Не боится коррозии (о чем говорилось выше).
  • Коэффициент теплового расширения такой же, как у бетона. Это предотвращает появление трещин в бетонной конструкции при изменении температуры окружающей среды.

Поэтому, как правило, не возникает вопросов, почему базальтовая пластиковая броня быстро завоевала популярность.

К сожалению, любой строительный материал имеет не только достоинства, но и недостатки. Последнее особенно важно знать. Поэтому поговорим об этом вкратце.

Арматура стекловолоконная

Подобно базальтовой броне, броня из стекловолокна изготавливается так же, но со стеклянным фитилем.

Композитная стеклопластиковая броня по своим техническим параметрам уступает базальтовой. Низкие показатели являются следствием характеристик искусственного материала, из которого он изготовлен — стекла.

READ  Краситель для бетона (пигмент) - своими руками

Сравнительные характеристики различных типов фурнитуры приведены в таблице внизу страницы.

Назначение базальтовой арматуры

Базальтовая арматура предназначена для поглощения растягивающих усилий и армирования бетона в сжатых зонах конструкций. Его комбинируют в арматурных изделиях — сетках и каркасах, помещаемых в бетонные элементы, в зависимости от характера их работы под нагрузкой.

Применяется в малоэтажных домах или фундаментах на основе легкого и тяжелого бетона, играя роль гибких стыков трехслойных стен гражданских, промышленных и сельскохозяйственных зданий.

Замена металлической арматуры на композитную

Строительство ведется во всех секторах экономики, и этот сектор жизни, как и другие, находится в постоянном процессе инноваций, разработки и развития все более эффективных материалов и технологий.

При этом именно в строительной отрасли предъявляются самые высокие требования к прочности и надежности материалов. Этим требованиям отвечает неметаллическая композитная арматура из базальтовых волокон, изначально разработанная для космической промышленности.

Проволока из базальтового волокна. В одной из этих ниток сотни мононити. Фитиль (веревка) состоит из множества таких нитей, что является основным материалом для изготовления базальтовой арматуры.

Композитная арматурная конструкция

Базальтовая композитная арматура состоит из полимерной матрицы и армирующих элементов. Тысячи непрерывных высокопрочных базальтовых волокон, скрепленных в сердцевине полимерной матрицей, действуют как армирующие элементы. Снаружи стержень стягивается путем наматывания скрученной базальтовой проволоки, что придает поверхности твердый и постоянный рельеф. Диаметр композитной брони варьируется от 4 до 16 мм.

Характеристики базальтовой композитной брони

  • Удлинение базальтовой брони при растяжении в 8-10 раз меньше, чем у стальной брони соответствующей прочности — она ​​хорошо держит размер и меньше деформируется.
  • Теплопроводность композитной арматуры более чем в сто раз ниже, чем у стальной, что улучшает теплопроводность железобетона.
  • Удельный вес композитной арматуры в 4 раза ниже, чем у стальной, что приводит к снижению веса каркаса, транспортных и транспортных расходов.
  • Базальтовая арматура не теряет своих рабочих свойств даже при низких температурах.
  • Базальтовая броня бывает рентгеноконтрастной, диамагнитной и диэлектрической.
  • Отсутствие течения материала при любой нагрузке во всех областях упругих и остаточных деформаций — это позволяет использовать наиболее полный спектр характеристик прочности на разрыв.
  • Коэффициент теплового расширения (КТР) базальтовой арматуры практически соответствует КТР бетона, что полностью исключает образование трещин и обнажение арматурной сетки при эксплуатации конструкции из-за перепадов температур.
  • Базальтовая арматура не подвергается коррозии, что приводит к увеличению срока службы бетона.
  • Расчетная прочность базальтовой брони примерно в три раза выше прочности стальной брони класса A-III (A300, A300s.
  • Модуль упругости базальтовой арматуры ниже, чем у стальной, но выше, чем у стекловолокна.

Технические преимущества и характеристики базальтовой арматуры

Базальтовая броня:

  • обладает антимагнитными и диэлектрическими свойствами;
  • экологичный и пожаробезопасный, является диэлектриком;
  • образует надежную адгезию к бетону;
  • он рентгенопрозрачен и инертен к воздействию электромагнитных полей, что позволяет избежать электромагнитной турбулентности, к которой чувствительно много медицинского и специального оборудования;
  • восстанавливает исходное положение после нагрузок, имея порог прочности на разрыв в 3 раза выше, чем у металла, более высокую прочность на разрыв и изгиб;
  • выдерживает перепады температур от -70 до +100 градусов;
  • абсолютно не подвержен коррозии, снижает или совсем не требует дорогостоящих ремонтных работ;
  • устойчив к ультрафиолетовым лучам, агрессивным химическим веществам, отлично переносит минерализованную, морскую, аммиачную воду и различные кислоты, не реагирует на щелочи, хлоридные соли, диоксид углерода и диоксид серы, оксиды азота.
  • имеет меньший диаметр и в 9 раз меньший вес, чем металлический;
  • имеет низкую теплопроводность, помогая решить проблему эффективного энергопотребления здания;
  • занимает лидирующие позиции в Германии, Италии, Канаде, США и Японии, где разработаны соответствующие нормативные документы, определяющие правила его проектирования, испытаний и эксплуатации.
Источники

  • https://VseoArmature.ru/vidy/bazaltoplastikovaya-armatura
  • https://basalt.today/ru/2015/12/1825/
  • http://composit-group.ru/produktsiya/bazaltoplastikovaya-armatura.html
  • https://www.rmnt.ru/story/wall/kxlio1dh.683926/
  • https://technobasalt.com/ru/resources-ru/faq-ru/basalt-rebar-vs-other-rebar-ru/
  • https://armaturacomposit.ru/bazaltovaya-armatura/

[свернуть]