Главная » Композитная арматура

Применение композитной арматуры в бетонных конструкциях



Рекомендации по применнию композитной арматуры в строительстве

Расчет и конструирование бетонных, каменных и армокаменных конструкций с применением композитной арматуры

Расчет и конструирование бетонных, каменных и армокаменных конструкций с применением композитной стеклопластиковой арматуры следует проводить в соответствии с СП 63.13330. СП 15.13330. с учетом конструктивно-технологических решений по применению композитной стеклопластиковой арматуры в бетонных конструкциях и ее характеристик, отражающих специфические свойства данного вида арматуры и особенности ее работы в бетоне.
Расчеты и конструирование фундаментов, тоннелей, мостов, подпорных стен, других геотехнических сооружений и конструкций с применением композитной стеклопластиковой арматуры следует производить в соответствии с требованиями нормативных документов для конкретного типа конструкций.

Применение композитной арматуры в бетонных конструкциях

В бетонных конструкциях композитная арматура может применяться в виде отдельных стержней, плоских сеток или объёмных каркасов

Применение композитной арматуры в наружных стеновых панелях

В наружных стеновых панелях композитную арматуру следует применять преимущественно в виде сеток. В случае невозможности получения готовых сеток они изготавливаются на месте применения.

Вязка сетки из композитной арматуры.

Крепление стержней сетки осуществляется вязальной проволокой или пластиковыми хомутами.

Определение толщины защитного бетонного слоя конструкции

Толщину защитного бетонного слоя конструкции следует назначать из условия совместной работы композитной стеклопластиковой арматуры и бетона, а также требований огнестойкости и пожарной безопасности в соответствии с правилами:

Применение композитной арматуры совместно с металлической арматурой

В бетонных конструкциях вместе с композитной стеклопластиковой арматурой допускается установка стальной арматуры, стальных арматурных и закладных изделий

Закладные элементы применяемые совместно с композитной стеклопластиковой арматурой в случае конструкций, предназначенных для эксплуатации в условиях воздействия агрессивных сред

В конструкциях с композитной стеклопластиковой арматурой, предназначенных для эксплуатации в условиях воздействий агрессивных сред, следует использовать стальные арматурные и закладные изделия из нержавеющих сталей, либо с защитными покрытиями в соответствии с требованиями СП 28.13330.

Класс и вид бетона применяемый при использовании композитной арматуры

Для бетонных конструкций с композитной стеклопластиковой арматурой рекомендуется применять класс бетона по прочности не ниже В15

Марка бетона по морозостойкости в конструкциях с применением композитной стеклопластиковой арматуры

В конструкциях с применением композитной стеклопластиковой арматуры, марки бетона по морозостойкости следует назначать в зависимости от требований, предъявляемых к конструкциям, режима их эксплуатации и условий окружающей среды в соответствии с СП 63.13330.

Требования по ширине раскрытия трещин к конструкциям выполненным из композитной стеклопластиковой арматуры.

В соответствии с ГОСТ 31384 и СП 28.13330 к конструкциям, армированным композитной стеклопластиковой арматурой, не предъявляются требования по ширине раскрытия трещин. Предельно допустимую ширину раскрытия трещин следует устанавливать в соответствии с СП 63.13330, исходя из конструктивных требований, эксплуатационной пригодности, эстетических соображений, наличия требований к проницаемости конструкций, а также в зависимости от длительности действия нагрузки. Для массивных гидротехнических сооружений предельно допустимое значение ширины раскрытия трещин не должно превышать 0,5 мм.

Предельные прогибы и перемещения бетонных конструкций выполненных с применением композитной стеклопластиковой арматуры

Предельные прогибы и перемещения бетонных конструкций с армированием композитной стеклопластиковой арматурой, регламентируются общими требованиями согласно СП 20.13330, исходя из конструктивных, технологических, физиологических и эстетико-психологических факторов.

Резка композитной арматуры

Резка композитной арматуры осуществляется при помощи болгарки с диском для резки керамики или металла.

Технические рекомендации по применению неметаллической композитной арматуры периодического профиля в бетонных и железобетонных конструкциях разработаны «НИИЖБ» (д.т.н. проф. Степанова В.Ф. к.т.н. Красовская Г.М.) совместно с ООО «АСП» (к.т.н. Шахов СВ.) и ООО «МБА-проект» (Беленчук В.В.).

Технические рекомендации составлены на основе научно-исследовательских и экспериментальных работ, выполненных лабораторией коррозии и долговечности бетонных и железобетонных конструкций «НИИЖБ», ООО «АСП» и ООО «МБА-проект».

1.1 Настоящие рекомендации распространяются на область применения неметаллической композитной арматуры периодического профиля изготовленной с применением волокон стеклянных (АСП) или базальтовых (АБП) по ТУ-5769-183-440886723. Арматура предназначена для армирования конструкций из бетона, асфальтобетона эксплуатирующихся в условиях воздействия агрессивных сред.

1.2 Область применения арматуры АСП и АБП установлена с учетом факторов, выявленных в результате выполненных исследований:

- малого удельного веса,

- высокой коррозионной стойкости в присутствии хлоридов и других агрессивных сред,

- высокой коррозионной стойкости в кислых средах.

1.3 При назначении областей применения учтены:

- низкий в сравнении с металлической арматурой модуль упругости,

- отсутствие возможности конструктивных сгибов готовых арматурных стержней при арматурных работах.

2.1 С учётом современного состояния коррозионных исследований и свойств опытно-промышленных партий неметаллической арматуры (ТУ-5769-183-40886723-2004), отмеченных в п.п. 1.2 и 1.3. рекомендуется применение АБП и АСП:

- для армирования бетонных конструкций и смешанного армирования железобетонных конструкций;

- в армированных конструкциях, подвергающихся воздействию агрессивных сред согласно СНиП 2.03.11-85 и МГСН 2.08-01. вызывающих коррозию стальной арматуры (хлористые соли, агрессивные газы повышенных концентраций и другие). Целесообразно применение АБП и АСП в элементах дорожного строительства, которые подвергаются агрессивному воздействию противогололёдных реагентов;

- при ремонте железобетонных конструкций, поврежденных воздействием агрессивных, в первую очередь хлоридных сред;

- в случаях, когда отсутствует возможность обеспечить нормативные требования к толщине защитного слоя (тонкостенные конструкции различного назначения, например: панели защитных сооружений от шума, ограды, конструкции архитектурного назначения и другие);

- в бетонах на шлакопортландцементе, пуццолановом цементе, смешанных вяжущих с высоким содержанием активных минеральных добавок и т.п.;

- в монолитных бетонах с хлоридсодержащими противоморозными добавками, (хлорид кальция ХК, нитрат-хлорид кальция НХК, нитрат-хлорид кальция с мочевиной НХКМ и другие);

- в пористых и крупнопористых бетонах (дренажные трубы), легких и ячеистых бетонах, в том числе при монолитном строительстве;

- при армировании кирпичной кладки, в т.ч. в зимнее время, когда в кладочный раствор вводятся ускорители твердения и противоморозные добавки - хлористые соли, вызывающие коррозию стальной арматуры.

2.2 С целью улучшения теплотехнических характеристик стен, рекомендуется применение АБП и АСП в наружном слое трёхслойных стеновых панелей с гибкими связями, при этом арматура перемычек и зоны усиления платформенного стыка должна оставаться металлической.

2.3 С освоением промышленного производства АБП и АСП, улучшением качества арматуры и получением экспериментальных данных за более длительные сроки испытаний область применения АБП и АСП может быть в дальнейшем расширена с учётом совершенствования технологии её производства.

3.1 Неметаллическая арматура выпускается профилем 5; 8 и 10 мм и характеризуется следующими показателями:

- нормальный диаметр стержней - 5 ± 0,3 мм, 7,8 ± 3 мм, 10 ± 3 мм;

- длина стержней - свыше 32000 ± 5 мм;

Ниже приводятся размеры (мм) периодического профиля.

- объемная масса - 1,9 ± 0,1 т/м.

Гарантийный срок сохранения свойств арматуры ТУ 5769-183-40886723 24 месяца с момента изготовления при соблюдении правил хранения и транспортирования.

4.1 Неметаллическая композитная арматура может применяться как в виде отдельных стержней, так и в виде каркасных сеток. В наружных стеновых панелях (ТУ-5769-183-40886723), арматуру АСП и АБП следует применять преимущественно в виде сеток. В случае невозможности получения готовых сеток они изготавливаются на месте применения.

4.2 Сетки изготавливают с перевязкой мест пересечения стержней синтетической нитью с последующей пропиткой эпоксидной смолой и отверждением эпоксидной смолы.

4.3 Толщина защитного слоя у арматуры назначается из условия совместной работы арматуры и бетона. При проектировании конструкций с неметаллической арматурой толщина защитного слоя назначается по СНиП 2.03.01-84 .

4.4 При укладке арматуры в форму проектная толщина защитного слоя обеспечивается установкой фиксаторов из цементно-песчаного раствора или из теплостойких и щелочестойких полимерных материалов, например, полиэтилена.

5.1 При работе с арматурой АСП и АБП необходимо использовать индивидуальные средства защиты кожи рук по ГОСТ 12.4.068 и специальную одежду по ГОСТ 12.4.011 и ГОСТ 12.4.103. При резке арматуры дополнительно использовать индивидуальные средства защиты органов дыхания по ГОСТ 12.4.034 и защиты глаз по ГОСТ 12.4.013 .

Композитная арматура − альтернатива стальной в строительстве.

Определение композитной арматуры.

Композитная арматура — неметаллические стержни из стеклянных, а также базальтовых или углеродистых волокон с выполненными на поверхности поперечными или спиральными ребрами, пропитанных термореактивным или термопластичным полимерным связующим и отверждённых.

В целом такую арматуру называют композитной арматурой. Стелопластиковая арматура (АСП) выполняется из стеклянных волокон диаметром 13-16 микрон, базальтопластиковая (АБП) - из базальтовых волокон диаметром 10-16 микрон, которые связываются между собой полимером. Арматуру, изготовленную из углеродных волокон, принято называть углепластиковой.

История создания композитной арматуры.

В связи с рядом сложившихся обстоятельств, еще в середине ХХ столетия в СССР возник повышенный интерес к неметаллической арматуре. Этому способствовало применение армированных конструкций из бетона в сооружениях, эксплуатируемых в сильно агрессивных средах, где коррозионная стойкость стальной арматуры вызывала опасения, а также, возникла необходимость обеспечения антимагнитных и диэлектрических свойств некоторых сооружений. И,кроме того, необходимо было учитывать на будущее ограниченность запаса руд, пригодных для удовлетворения непрерывно растущих потребностей в стали и всегда дефицитных легирующих присадках.
Уже в 60-х годах прошлого века была разработана непрерывная технология изготовления арматуры диаметром 6 мм из щелочестойкого стекловолокна и подробно изучены его физико-механические свойства. Повышенное внимание уделялось изучению химической стойкости и долговечности стеклянного волокна и арматуры на её основе в бетоне и различных агрессивных средах. Исследовались опытные образцы. Разрабатывалась технология изготовления композитной арматуры, а также рекомендация по проектированию бетонных конструкций с такой арматурой.
В семидесятых годах композитная арматура нашла применение в конструкциях фундаментов, сваях, плитах крепления откосов, опор линий электропередач и других конструкциях. Но широкого распространения в то время она так и не получила вплоть до конца ХХ века. И даже сейчас, в настоящее время, проектировщики с осторожностью применяют композитную арматуру в проектах по строительству зданий и сооружений. ГОСТов и СНиПов нет по сию пору, хотя понятно, что дело это трудоемкое и ответственное, а примеров длительной эксплуатации ответственных зданий и сооружений кот наплакал , да и те иностранные.
Что касается нормативной документации, то производители часто ссылаются на иностранных разработчиков, таких как: Канадская ассоциация стандартов (CSA); Американский институт бетона (ACI); Японское Общество Гражданских Инженеров (JSCE) и других. В России документация находится в стадии разработки, что обусловлено новизной и инновационностью продукта в нашей стране. И это более чем за полвека разработок и применения. Да, есть различные ТУ, но этого недостаточно для широкого внедрения в строительное производство.

Характеристики композитной арматуры.

Сначала о достоинствах.
Несомненно одним из главных достоинств композитной арматуры является то обстоятельство, что она не подвержена коррозии, в отличии от стальной. Это обусловлено высокой химической стойкостью арматуры ко многим агрессивным средам, таким как газовая среда повышенных концентраций, хлористые соли, противогололедные реагенты, морская вода и прочим, в том числе к щелочной среде бетона, и позволяет применять ее в конструкциях, находящихся в таких средах длительное время.
Прогнозируемая долговечность композитной арматуры − 80 лет. Этому во многом способствует как раз стойкостью такой арматуры к коррозии.
Композитная арматура является диэлектриком. Она радиопрозрачна и магнитоэнертна. Это означает, что она не проводит электрический ток и не накапливает статической энергии. Абсолютно проницаема для радиоволн и не изменяет прочностных свойств под воздействием электромагнитных полей. Это свойство композитной арматуры нашло отражение при применении ее при строительстве ЛЭП.
Кроме того прочность на разрыв в два раза больше чем у металлической арматуры, низкая теплопроводность, намного легче металлической, к тому-же экологична. Достоинств действительно много.

Но есть и недостатки.
И довольно существенные. Одним из таких недостатков является низкая огнестойкость композитной арматуры. И хотя такая арматура относится к самозатухающим материалам (ее группа горючести Г1), длительная рабочая температура в толще бетона не должна превышать 150ºС. Поэтому резко суживается область применения ее в гражданском строительстве и при возведении объектов, к которым предъявляются повышенные требования. Это видно сразу, если взглянуть на рекомендуемую область применения.
Очень смущает низкий показатель модуля упругости (МПа) композитной арматуры относительно металлической: 40000 и 200000 соответственно. Это наверняка приведет к недопустимому раскрытию трещин, а если учесть, что долговечность строительных конструкций с применением композитной арматуры не менее 80 лет, характеристика прогнозируемая − сложно сказать, как будут развиваться события. А если под постоянной длительной нагрузкой, а если под нагрузкой циклической?
Теперь об устройстве каркасов. Во многих случаях при изготовлении каркасов возникает необходимость загибов плетей (как пример - армопояс), Как быть, ведь гнуть нельзя? Сваривать тоже нельзя. А изготовление хомутов?
Так что вопросов тоже немерено.

Применение композитной арматуры.

Композитная арматура, в качестве альтернативы традиционной стальной арматуре, в основном используется при строительстве фундаментов, морских и портовых сооружений, армировании бетонных емкостей, а также при организации дорожного полотна и настилов автодорожных мостов.

Источники: http://www.mzkm.ru/rekomendatsii_po_primeneniyu_kompozitnoi_armaturi.html, http://meganorm.ru/Data2/1/4293767/4293767266.htm, http://www.stroiazbuka.ru/materialy/178-kompozitnaya-armatura.html






Комментариев пока нет!

Поделитесь своим мнением



© Все права защищены 2018.