Композитная арматура: плюсы и минусы

Арматура композитная полимерная – альтернатива стальной арматуре.

Изделие было разработано в середине двадцатого века сразу в нескольких государствах – США и Советском Союзе. В СССР, данный материал не приобрел достаточную популярность, а вот за границей применялся довольно активно.

В статье отражены плюсы и минусы неметаллической арматуры.

Что собой представляет арматура из стеклопластика

АКМ (арматура композитная полимерная) — недавно появившаяся альтернатива металлическим стержням. С помощью них монтируются каркасы многоэтажных и малоэтажных сооружений, жилых и хозяйственных построек.

Изготавливается стеклопластиковая арматура при помощи таких материалов как: углерод, базальт, алюмоборосиликатное стекло. Стеклонити соединяют в стержни и отправляют в туннельные печи, предварительно нанеся на них мелкофракционный песок. В печах, при высокой температуре, прутки приобретают свою прочность. Для получения арматуры с рельефным профилем на нее наматывают нити из стекловолокна. Это необходимо для надежной сцепки прутков и бетона.

Строение композитной арматуры

Полимерная арматура, плюсы которой известны большинству строителей, имеет особенную внутреннюю структуру.

Внутренний композитный стержень выполнен в виде стеклопластиковых волокон, расположенных равномерно, которые обвиты углепластиковой нитью и связанны между собой – полимерной смолой. Некоторые производители предлагают продукцию с волокнами, которые во внутреннем стволе находятся не параллельно друг другу, а завиты в спираль.

Внутренний стержень прутка влияет на качество и прочность изделия.

Характеристики арматуры из стеклопластика

При организации строительства важно помнить о технических характеристиках каждого стройматериала: пределы прочности, правила обращения, что влияет на его срок эксплуатации, можно ли его использовать в этом конкретном случае.

Для полимерной арматуры важны такие характеристики как:

вес: от 25 до 850 гр; намного легче металлической, что снижает вес здания, затраты на фундамент и транспортировку;
разрывная прочность: 1189 МПа; указывает на максимальную нагрузку, которую выдерживает материал, не потеряв свойств;
модуль упругости: 55000 МПа; показывает упругую деформацию материала, что говорит об образовании микротрещин в прутьях;
относительное удлинение: 2,2%; после разрывной прочности измеряют насколько удлинились прутья;
теплопроводность: 0,35 Вт/(м°С); показатель говорит о том, насколько много тепла будет уходить на улицу из строения.

Положительные стороны композитной арматуры

Композитная арматура обладает большим количеством преимуществ, которые делают её востребованным стройматериалом.

Лёгкий материал: по сравнению с металлическими прутьями композитная арматура легче в 4 раза. Из этого вытекает сразу два плюса: транспортировка (для того, чтобы привести арматуру на объект, можно обойтись легковой машиной) и заливка фундамента (меньшая нагрузка на фундамент, также есть возможность сэкономить на его заливке).
Прочность: высокая разрывная прочность композитной арматуры говорит о том, что минимизируется риск возникновения трещин в материале. Обычная арматура значительно уступает в этом показателе — композитная арматура в 2.5 раза прочнее. Помимо минимизации риска трещин это свойство удешевляет строительство. Так как в этом случае нужно меньшее количество материала, ведь можно взять даже меньший диаметр арматуры.
Энергоэффективность: дом, построенный с помощью композитной строительной арматуры, экономит энергетические ресурсы. Это важный пункт для эксплуатируемых зданий: жилых, офисных или заводов.
Стойкость к коррозии: этот факт значительно продлевает жизнь сооружений, особенно тех, которые находятся в воде или возле неё. Также материал стойкий к агрессивной химической среде — соли, щелочь, кислоты.
Радиопрозрачность: ещё одно полезное применение для композитной арматуры — кабинеты в медучреждениях, в которых проводят обследования электрическими приборами. В отличие от металла композит не создаёт помех для волн, что позволяет проводить исследования с максимальной точностью.
Небольшая теплопроводность: при заливке металлических прутьев бетонном могут в будущем появиться мостики холода. Они будут забирать тепло из дома. С арматурой из стекловолокна такого не произойдет — ее теплопроводность в 100 раз ниже, чем у металла.
Упругость: материал скручивается в бухту и при размотке принимает первоначальную, прямую форму.
Долговечность: материал может служит 60-80 лет без малейших изменений даже в агрессивных условиях.
Сертификация качества: и в России, и в мире композитная арматура прошла сертификацию и соответствующие испытания.
Нет сильного воздействия температур: в бетоне арматура может выдержать от -70° до 135°, что делает материал морозостойким и пожаробезопасным.
Дешевизна строительства: помимо того, что арматура из стекловолокна стоит вполовину дешевле, чем металлическая такого же диаметра, вы сэкономите еще больше за счет прочности материала. Ведь в этом случае вы можете взять меньший диаметр и это ещё удешевит финальный чек.

Как видно из внушительного списка композитная арматура обладает отличными характеристиками и по праву мало чем уступает обычной металлической арматуре.

Недостатки композитной арматуры

Однако недостатки в решении всё равно присутствуют. Их важно озвучить перед тем, как вы примете финальное решение; тем более, что эти недостатки легко нивелируются простыми строительными решениями.

Модуль упругости материала значительно ниже, чем у арматуры из металла. Это не мешает при строительстве фундаментов, дорог, но при армировании перекрытий нужно дополнительными расчеты инженеров.
Низкая термостойкость. Например, при 600° арматура полностью теряет свои свойства (упругость, прочность). Поэтому если известно, что в здании будет высокотемпературный нагрев, то стоит обратить внимание на металл и дополнительную защиту.
Прочность и опасность материала: на строительной площадке никто не сможет придать арматуре изгиб. Но это решается тем, что на этапе производства вы заказываете арматуру уже изогнутую по своим чертежам. Опасность заключается в пыли, которая летает в воздухе при распиливании материала — строитель обязательно должен обладать очками, респиратором и каской, чтобы исключить проблемы с дыхательными путями и риск попадания осколков в тело.

Все эти минусы решаемы при грамотном строительстве и планировании.

На каких объектах строительства работают с композитной арматурой

Стеклопластиковую арматуру применяют в разных отраслях промышленного и индивидуального строительства, эксплуатация которых, проходит в различных агрессивных средах.

Особенно оправданно использование стеклопластика в конструкциях постоянно находящихся в зоне контакта с водой или эксплуатирующихся в условиях повышенной влажности: дамбы, пирсы, волноломы, коллекторы, полосы для укрепления берегов, очистные сооружения, каналы, фонтаны, бассейны, резервуары, колодцы.

Может ли стеклопластиковая арматура быть равнозначной заменой металлическим аналогам?

В некоторых сферах применения стеклопластиковая арматура даже предпочтительнее. В первую очередь, это касается сооружений, которые подвергаются повышенной влажности или химическим воздействиям.

Кроме этого, отличительной чертой стеклопластиковой арматуры является отсутствие мостиков холода. Поэтому с ней можно работать в любое время года, даже зимой. Материал рекомендуют к использованию даже в сейсмоопасных зонах.

Но для укрепления тяжелых и высоких конструкций, а также на болотистых и подвижных почвах отдают предпочтение металлу. Стеклопластик может сломаться под большим весом конструкции.

Таким образом стеклопластиковая арматура будет полноценной заменой металлической при строительстве вертикальных конструкций и фундаментов малоэтажных построек. И предпочтительнее к использованию в агрессивных и влажных средах.