Арматура композитная стеклопластиковая: технические характеристики и применение
Композитная арматура неметаллический стержень из стеклянных, базальтовых или углеродных волокон, связанных полимерной матрицей (эпоксидной или полиэфирной смолой). В строительной индустрии используется как альтернатива стальной арматуре в конструкциях, работающих в агрессивных средах, при ограничениях по электромагнитной совместимости или весу. Основные типы: стеклопластиковая (АСП), базальтопластиковая (АБП) и углепластиковая (АУП). Периодический профиль (рифление) обеспечивает сцепление с бетоном.
Ключевые параметры и свойства
Прочность на растяжение стеклопластиковой арматуры составляет от 800 до 1200 МПа, что превышает аналогичный показатель для стали класса А400 (360400 МПа). Модуль упругости от 45 до 60 ГПа (у стали 200 ГПа), что определяет повышенные деформации при одинаковом сечении. Плотность от 1,9 до 2,1 г/см (в 45 раз легче стали). Коэффициент линейного теплового расширения близок к бетону (от 9 до 1210 1/C), что снижает внутренние напряжения при перепадах температур. Рабочий диапазон температур: от 60 до +80 C (для стеклопластика) и до +200 C (для базальтопластика).
Стандарты и сортамент
Производство регламентируется ГОСТ 31938-2012 (арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций). Диаметры выпускаются от 4 до 32 мм. Поставка осуществляется в бухтах (для диаметров от 4 до 12 мм) или стержнями мерной длины (от 6 до 12 м). Основные классы по прочности:
- АСП-600 (стеклопластик, временное сопротивление от 600 МПа);
- АСП-800 (стеклопластик, от 800 МПа);
- АСП-1000 (стеклопластик, от 1000 МПа);
- АБП-800 (базальтопластик, от 800 МПа);
- АУП-1200 (углепластик, от 1200 МПа).
Области применения
Композитная арматура востребована в объектах с повышенными требованиями к коррозионной стойкости и диэлектрическим свойствам:
- гидротехнические сооружения (каналы, дамбы, очистные резервуары);
- фундаменты и стены подвалов в условиях высокого уровня грунтовых вод;
- дорожное строительство (армирование дорожных плит, мостовых переходов);
- объекты химической промышленности (полы, лотки, емкости);
- медицинские учреждения и лаборатории (отсутствие магнитного поля);
- берегозащитные сооружения и набережные.
Сравнение со стальной арматурой
| Параметр | Композитная АСП | Стальная А400 | Единица измерения | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности на растяжение | от 800 до 1200 | от 360 до 400 | МПа | выше в 23 раза |
| Модуль упругости | от 45 до 60 | 200 | ГПа | ниже в 34 раза |
| Плотность | от 1,9 до 2,1 | 7,85 | г/см | легче в 45 раз |
| Коррозионная стойкость | высокая | низкая | не требует защитного слоя | |
| Электропроводность | диэлектрик | проводник | не создает магнитное поле | |
| Теплопроводность | от 0,3 до 0,5 | от 50 до 60 | Вт/(мК) | ниже в 100200 раз |
Особенности монтажа и проектирования
При замене стальной арматуры на композитную требуется пересчет сечения по несущей способности из-за разницы в модуле упругости. Для изгибаемых элементов (плиты, балки) композитная арматура применяется с ограничениями предпочтительна в сжатых зонах или при предварительном напряжении. Вязка арматуры выполняется пластиковыми хомутами или проволокой с полимерным покрытием. Резка абразивным инструментом (болгаркой) или ножницами для арматуры. Гнутье на месте не допускается используются заводские отводы и анкерные узлы.
Вопросы и ответы
Какой диаметр композитной арматуры заменяет стальную 12 мм?
По прочности на растяжение стеклопластиковая арматура диаметром 8 мм (АСП-800) эквивалентна стальной 12 мм (А400). Однако по модулю упругости замена неравноценна требуется проверка по деформациям.
Можно ли использовать композитную арматуру в фундаменте?
Да, при условии, что фундамент работает преимущественно на сжатие (ленточные, плитные). Для свайных фундаментов с изгибающими нагрузками требуется расчет по трещиностойкости.
Какой срок службы стеклопластиковой арматуры?
Заявленный производителями срок не менее 80 лет в бетоне при нормальных условиях эксплуатации (температура от 60 до +50 C, pH среды от 5 до 12).
Чем резать композитную арматуру на стройплощадке?
Абразивным отрезным кругом (болгаркой) или специальными ножницами для арматуры. Использование ножовки по металлу неэффективно из-за абразивного износа полотна.