Пластиковая арматура: понятие, виды, характеристики, особенности применения

Пластиковая арматура или неметаллические волокна, которые связаны между собой специальным составом, в большинстве случаев может использоваться вместо традиционной металлической. Она имеет ряд преимуществ перед железными прутьями, к которым в первую очередь относится малый вес и неподверженность коррозии. Различают несколько видов пластиковой арматуры в зависимости от материалов, которые использовались при её изготовлении. Они отличаются также техническими показателями прочности.

Что собой представляет стеклопластиковая арматура

Арматура из стекловолокна – это конструкция, состоящая из стеклопластикового стержня и углепластиковой нити либо нитевидного стекловолокна ровинга, скреплённое эпоксидной смолой. Внешняя нить обеспечивает надёжную сцепку с бетоном во время строительства и дополнительно усиливает конструкцию. Такая композитная арматура успешно конкурирует с обычными металлическими прутами, а иногда даже выигрывает по всем пунктам.

Основой стеклоарматуры также может быть базальт, карбон или полиамид (волокна могут комбинироваться). Название такой неметаллической арматуры зависит от используемых материалов: например, базальтопластиковая, стеклопластиковая или стекловолоконная и так далее.

Производится рассматриваемый стройматериал следующим образом. Волокнистый массив пропитывают специальным термопластичным составом, смолами, отвердителями. После этого заготовку пропускают сквозь фильеры. Благодаря полимеризации, проходящей при высоких температурах в печи заготовка приобретает форму, после чего арматура протягивается сквозь специальные механизмы. Сверху на прутки наматываются рёбра для жёсткости.

Также изделия посыпаются песком, мраморной или гранитной крошкой, если нужно обеспечить дополнительную сцепку с бетоном.

Так, для дорожного строительства и при возведении мостов не следует использовать ржавеющие со временем конструкции, поэтому стеклопластиковая арматура подходит лучше всего. Также подобный тип арматуры используют для портовых, морских сооружений и при усилении бетонных резервуаров.

Диаметр такой стеклопластиковой арматуры может варьироваться от 4 мм до 18 мм. Заготовки в длину обычно нарезают по 3 м, 6 м или максимум 12 м. При транспортировке стеклоарматуру для экономии места и для удобства можно скручивать в бухты.

Это интересно! Арматура из стеклопластика была разработана ещё в Советском Союзе, но широко применятся начала только сейчас.

Различают несколько разновидностей рассматриваемой арматуры:

• АСП или стеклопластиковая (сердцевина сделана из стекловолокна);
• УГК или углекомпозитная (основой является углеводород);
• АСК или стеклокомпозитная (стекловолокно смешивают со смолами);

• АБП или базальтопластиковая (более прочная, чёрная арматура, основным элементом которой является базальт, магматическая порода со стекловолокнистой структурой);
• АБК или базальтокомпозитная (в эту арматуру со стекловолокном добавляют базальт);
• УГП или углепластик (производится из карбона);
• ААК или арамидокомпозитная (в составе – похожие на капрон или нейлон полиамидные волокна);
• АКК или композитная комбинированная (состоит из стекловолокна и базальтопластика).

Также пластиковая арматура делится на условно-гладкую, посыпанную кварцевым песком мелкой фракции, и с периодическим профилем с намотанным на пруток стекловолокном, который служит анкеровочным ребром.

Качества пластиковой арматуры

Имеет пластиковая арматура плюсы и минусы. Рассмотрим её положительные качества:

• небольшой вес (особенно по сравнению с металлическими прутками, которые в 5 раз тяжелее);
• диэлектричность (стеклопластик и другие виды подобной стеклоарматуры не проводят электрический ток, поэтому такой материал ещё больше выигрывает у металлического;

• радиопрозрачность (кроме диэлектричности, стеклоарматура имеет полезное свойство радиопрозрачности: внутри построенного с помощью этой арматуры здания не создаются радиопомехи);
• водоустойчивость;
• гибкость (благодаря этому качеству такую арматуру просто сматывать в бухты и легко перевозить, производителю не обязательно нарезать её на отрезки, при этом уменьшается количество нахлёстов, увеличивается прочность бетонной конструкции и уменьшаются расходы);
• устойчивость к нагрузкам (благодаря в два раза большей устойчивости к растягивающим нагрузкам по сравнению с металлом можно производить данные изделия с меньшим диаметром);
• химическая нейтральность (пластик и другие составляющие рассматриваемой стеклоарматуры не взаимодействуют с агрессивными кислотными химическими веществами);
• удобство (использование композитного строительного материала не связано с необходимостью применения сварки);
• низкий уровень теплопроводности (обеспечивает отсутствие «мостиков холода»);
• долговечность (считается, что пластиковая арматура долговечней из-за невозможности появления разрушающей коррозии, в отличие от металлических прутьев).

Имеет стеклопластиковая арматура плюсы и минусы. Среди отрицательных сторон использования этого материала следует выделить низкий модуль упругости. Это значит, что такие композитные стержни могут деформироваться в процессе эксплуатации.

Термостойкость также не является сильной стороной этого материала. С одной стороны, он обладает свойством самозатухания при возгорании и выдерживает достаточно высокие температуры, однако этого не всегда достаточно, поэтому используют пластиковую арматуру только с учётом ограниченного порога термического воздействия. Считается, что её эксплуатационные качества утрачиваются при достижении температуры в 300-400 С⁰, а увеличение её до шестисот градусов и вовсе является критичным.

С другой стороны, указанные температурные нагрузки не должны испытывать и бетонные конструкции. Исключение составляют только промышленные объекты, в которых будут проходить высокотемпературные производственные процессы. В таком случае композитная арматура и металлическая арматура в сравнении не нуждаются, так как выигрывает последняя.

Рассматривая композитная арматуру, её плюсы и минусы, стоит также отметить ненужность сварки. Этот фактор некоторые специалисты относят к положительным качествам пластиковой арматуры, другие считают, что это может стать недостатком, ведь сварка является более крепким соединением деталей по сравнению с пластиковыми соединениями. Чаще всего для закрепления применяют вязальную проволоку, предварительно обжигаемую. Как альтернативный вариант используются хомуты из пластика.

«Минусом» пластиковой арматуры является сложность обработки. Имеется в виду трудность в нарезании такого пластикового прута на стройке, так как для этого требуется использовать специальные станки. Именно поэтому такие манипуляции производят в заводских условиях. Также на рассматриваемую стеклоарматуру всё же оказывает некоторое воздействие щелочная среда, хотя её воздействие можно предотвратить путём выщелачивания.

Технические характеристики и сфера использования

Композитная стеклопластиковая арматура, характеристики:

• теплопроводность – 0,35 Вт/(м*K);
• относительное удлинение – 8-10 %;
• срок службы – минимум 100 лет;
• модуль упругости – 55000-56000 МПа;
• прочность на разрыв – от 480 МПа до 1600 МПа;
• коэффициент линейного теплового расширения – от 9 * 10-5 С0 до 12 * 10-5 С0;
• вес – от 49 г до 440 г на каждый погонный метр (в зависимости от разновидности и толщины);
• диаметр стеклянных волокон – 13-16 микрон.

Пластмассовая арматура бывает разной, поэтому не лишним будет провести сравнительный анализ нескольких видов этого строительного материала (смотрите таблицу №1).

Таблица №1. Сравнение разных типов композитной пластиковой

арматуры по техническим характеристикам.

Стеклопластиковая арматура находит применение в основном при строительстве жилых зданий. Возведение современных монолитных бетонных стен не обходится без такого инновационного материала. Также с помощью стеклопластиковых изделий осуществляют:

• монтаж железнодорожных и автомагистралей, а также ограждений для них;
• укрепление фундамента;
• строительство морских портовых сооружений;
• укрепление таких конструкций, которые подвергаются воздействию коррозионных разрушающих факторов (водоёмы, укрепительные конструкции для береговых линий);
• обустройство эстакад и путепроводов;
• укрепление кирпичной кладки (характерно для малоэтажного строительства);
• производство фундаментных плит;
• обустройство углублённого ленточного фундамента, располагающегося на твёрдом, неподвижном грунте;
• повышение срока службы и прочности пешеходных дорожек и автомобильного покрытия;
• укрепление откосов;
• обустройство дорожного полотна;
• усиление прочности балок и перекрытий дома;
• повышение жёсткости полов в зданиях;
• сооружение сейсмоустойчивых конструкций;
• изготовление бетонных конструкций, требующих армирования (различных столбов, шпал, траверс и так далее).

Использование стеклопластиковой арматуры уже обросло некоторыми мифами, которые следует развенчать. Например, невозможность её применения из-за невысокого модуля упругости переоценено. Дело в том, что величина этого показателя важна лишь для прогибающихся конструкций, а для установки на упругом основании эту величину можно и вовсе не учитывать.

Ещё одним мифом об арматуре остаётся её мнимая неэкологичность. Этот вопрос целиком зависит от производителя и его порядочности. Если изготавливается этот стройматериал согласно действующим стандартам и правилам, опасности для здоровья людей нет никакой.

Коротко о главном

Стеклоарматура используется вместо металлической, так как имеет массу преимуществ.

При добавлении в композитную стеклоарматуру базальта, карбона и других материалов её свойства меняются.

Несколько спорных отрицательных сторон стеклоарматуры компенсируются множеством «плюсов».

Применяются стеклопластиковые прутья для обустройства и укрепления фундаментов, стен, полов зданий, при монтаже дорог.