Арматура композитная полимерная (АКП) представляет собой стержень со спиральной непрерывной рельефностью (навивкой), изготовленный из полимерных волокон (стеклянных, базальтовых, арамидных или углеродных). Более простое определение – материал из неметаллических компонентов (волокон), связанных композитным составом.
АКП является альтернативой широко известной стальной арматуре, применяемой при выполнении бетонных работ.
Виды и преимущества композитной полимерной арматуры
АКП в зависимости от состава связующего полимера делится на четыре вида:
- Стеклопластиковая (АСП)
- Базальтопластиковая (АБП)
- Углепластиковая (АУП)
- Комбинированная (АКК)
АКП
Стеклопластиковая арматура имеет высокую прочность при малом весе. Состоит из стекловолокна, смешанного с термореактивными смолами. При изготовлении окрашивается в желтый цвет.
Базальтопластиковая арматура отличается повышенной стойкостью к воздействию химически агрессивных сред (кислот, щелочей, солей и т. д.). Основой продукта является базальтовое волокно в органических смолах. Имеет черную окраску.
Углепластиковая арматура состоит из углеродных волокон. Обладает высокой прочностью. Дорогостоящая в производстве, поэтому применяется в ограниченных вариантах. Цвет – черный.
Комбинированная арматура в своем составе имеет стекло- и базальтоволокна. Обладает свойствами составляющих. Может окрашиваться в любой цвет, кроме черного и желтого.
Композитная арматура постепенно вытесняет металлическую. Такая тенденция обусловлена свойствами и характеристиками материала.
Виды композитной арматуры
Основные сравнительные технические характеристики металлической и пластиковой арматур приведены в таблице (см. табл. 1).
|
Характеристика |
Стальная арматура |
Композитная арматура |
|
Плотность, кг/м³ |
7850 |
1900 |
|
Относительное удлинение, % |
14 |
2,2 |
|
Предел прочности при растяжении, МПа |
390 |
1100 |
|
Модуль упругости, МПа |
200000 |
41000 |
|
Диаметр при изготовлении, мм |
6 – 80 |
4 - 24 |
|
Длина при изготовлении, м |
6 – 12 |
6 – 12 или по заказу |
|
Равнопрочная замена при нагрузке 25000 кг/м² |
диаметр 8 мм, ячейка 140*140 мм, масса 5,5 кг/м² |
диаметр 8 мм, ячейка 230*230 мм, масса 0,61 кг/м² |
|
Равнопрочная замена диаметра, мм |
8 10 12 14 16 18 20 |
4 6 8 10 12 14 16 |
|
Срок службы, год |
по СНиП |
80 – 100 |
Таблица 1
Таким образом, нетрудно сделать вывод о преимуществе АКП в сравнении с традиционной металлической. Дополнительно, к положительным свойствам композитной арматуры относятся:
- антикоррозионная устойчивость, противостояние воздействию влаги и химически агрессивным веществам
- высокая удельная прочность
- низкая теплопроводность
- диэлектрические свойства
- длительный период эксплуатации
- удобство при транспортировке.
Наряду с положительными свойствами АКП присущ ряд недостатков, ограничивающих ее повсеместное применение – низкий модуль упругости, хрупкость, низкая устойчивость к высоким температурам, отсутствие пластичности.
Применение композитной полимерной арматуры
Основной областью применения АКП считается строительство. Широкое применение АКП находит в возведении малоэтажных зданий и сооружений, в укреплении оснований для различных конструкций, для изготовления поперечных связей в зданиях, где стены возведены из разных материалов.
Элементы здания, армируемые АКП
Используется АКП в дорожном строительстве – армирование дорожного полотна, сооружении откосов насыпей, армировании проезжей части мостов.
Композитная арматура незаменима в элементах конструкций, в которых возможна электрохимическая коррозия.
В сельском хозяйстве АКП применяется при изготовлении парников, теплиц, различных укрытий и заграждений.
АКП в теплично-парниковом хозяйстве
В энергетике композитная арматура находит применение при изготовлении опор ЛЭП и др. осветительных опор.
Такое разнообразие вариантов использования АКП обусловлено простотой ее монтажа.
Крепление:
Композитная арматура находит все более широкие области применения, заменяя металлическую. Такая тенденция происходит за счет эффективности и экономичности, снижения веса и габаритных размеров бетонных конструкций с одновременным их упрочнением, обеспечению заданных свойств без использования специального оборудования и дополнительных материалов.
Испытания композитной арматуры
В процессе изготовления АКП подвергается постоянному контролю качества. С этой целью проводятся различные испытания арматуры, во время которых определяется соответствие требованиям нормативных документов к составу и техническим характеристикам материала изделия.
Определение качества производится при проверке:
- прочности при растяжении;
- прочности при изгибе;
- предела прочности при поперечном срезе;
- пластичности;
- коррозионной стойкости;
- адгезии к бетону;
- термостойкости и др. характеристик.
Процесс испытаний осуществляется в соответствии с требованиями руководящих документов, например:
- ГОСТ 31938-2022 «Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций. Общие технические условия»;
- ГОСТ 32492-2024 «Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций. Методы определения физико-механических характеристик»;
- ГОСТ 32487-2013 «Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций. Методы определения характеристик стойкости к агрессивным средам»;
- ГОСТ 32486-2015 «Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций. Методы определения структурных и термомеханических характеристик»;
- ГОСТ 12423-2013 «Пластмассы. Условия кондиционирования и испытания образцов (проб)»;
- ГОСТ 15150-69 «Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды»;
Существует еще ряд стандартов, определяющих порядок испытаний композитной полимерной арматуры.
