Кушка Соврем.технологии инновации в производстве арматуры. Инновации в области производства арматуры

Название	Инновации в области производства арматуры
Дата	11.03.2022
Размер	1.06 Mb.
Формат файла
Имя файла	Кушка Соврем.технологии инновации в производстве арматуры.docx
Тип	Контрольная работа #392433

БЕЛГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. В.Г. ШУХОВА

КАФЕДРА (Строительства и городского хозяйства)

Контрольная работа

На тему: «Инновации в области производства арматуры»

По дисциплине: Современные технологии в строительстве
Выполнил: Кушка Дмитрий Иванович

студент 3 курса группы 38Сзд-401

Института заочного образования

Проверил:

Белгород 2021

Содержание
Введение……………………………………………………………………………..3

Классификация арматуры……….………………………...……….…5
Стеклопластиковая арматура………………………..…………….….8
Базальтопластиковая арматура.……………………………….…….17
Углепластиковая арматура ……………………………………….…22

Заключение………………………………………………………………………...26

Список литературы……………………………………………………………… .27

Введение

Развитие сборного железобетона, огромный рост его производства и применения неразрывно связаны с достижениями в области науки и техники, с созданием мощной индустриальной базы строительства.

Одним из главных принципов организации производства на заводах сборного железобетона является поточность производственных процессов на специализированных технологических линиях. Заводы в целом или их отдельные цехи специализированы по определенным видам железобетонных конструкций и строительных деталей и кооперированы с другими предприятиями сборного железобетона для комплектной поставки деталей и конструкций. Для повышения качества выпускаемой продукции и повышения технического уровня производства, необходимо разрабатывать новое и модернизировать установленное оборудование.

Сборный железобетон стал основой современного индустриального строительства. Он является главным строительным материалом в массовом полносборном жилищном строительстве, широко применяется в промышленном, транспортном, энергетическом строительстве. Бетон сравнительно слабо сопротивляется растягивающим усилиям. Поэтому конструкции из него, работающие на изгиб или на растяжение, армируют. Конструкции, работающие на сжатие, для увеличения их несущей способности часто также армируют.

Совместная работа бетона и арматуры обеспечивается их сцеплением. Гладкую арматуру в виду ее недостаточного сцепления с бетоном анкерят путем устройства крюков на концах стержней. Для улучшения сцепления арматуры с бетоном применяют арматуру периодического профиля, а также сварные сетки и каркасы, которые во всех случаях применяют без крюков.

Использование в обычных конструкциях арматуры с более высокими прочностными характеристиками с целью уменьшения ее расхода не избавляет от появления в таких конструкциях трещин, которые вызывают деформации и преждевременное разрушение конструкций.

Иные условия создаются в предварительно напряженных конструкциях. В них появляется возможность рационально использовать бетон и арматуру высокой прочности.

Значительная часть себестоимости ж/б и затрат труда на его производство приходится на изготовление арматуры. Арматурная сталь перерабатывается в изделия в арматурных цехах, являющихся, как правило, составляющей частью заводов по изготовлению сборного ж/б.

Задачей технологической подготовки арматурного производства является обеспечение непрерывного технологического процесса, создание предпосылок для рентабельной и ритмичной работы технологических линий, а также сокращение длительности, трудоемкости и стоимости освоения нового вида продукции.

Технологические процессы изготовления арматурных изделий проектируется как при разработке проектов новых линий, цехов и заводов, так и в процессе эксплуатации действующих производств при освоении готовой продукции, изменении условий производства, разработке методов интенсификации процессов и обосновании реконструкции предприятия.

1. Классификация арматуры

Арматурой называется множество соединённых элементов, которые, будучи помещенными внутрь бетона, воспринимают напряжения либо усиливают прочность бетона в сжатой зоне. Данные элементы могут быть как жесткими, так и гибкими (стальные каркасы и сетки, стержни из композитных материалов).

Существуют различные способы классификации арматуры: по назначению, по условиям применения, по расположению в строительной конструкции, по виду материала, из которого она изготавливается.

По назначению:

Рабочая. Принимает на себя напряжение от основной нагрузки. Сечение стержней определяется по расчету, правильность которого крайне важна для прочности конструкции здания
Конструктивная или, иначе говоря, распределительная. Воспринимает расширение, усадку, температуру воздействия. Сечение таких стержней назначается согласно минимальному проценту армирования.
Монтажная – устанавливается для объединения стержней рабочего и конструктивного типа в гибкие каркасы и сетки.
Анкерная – закладные детали, удерживающие шпильку в фундаменте.

По расположению:

Поперечная – препятствует появлению наклонных трещин от скалывающих напряжений, связывает бетон в сжатой зоне с арматурой в растянутой;
Продольная–принимает на себя как сжимающие, так и растягивающие напряжения, а также препятствует возникновению вертикальных трещин.

По предварительному напряжению:

Напрягаемая – может быть только рабочей;
Ненапрягаемая – может относиться к любому типу по назначению.

Совершенствование свойств стальной арматуры достигло того уровня, развитие которого далее нецелесообразно по причине либо отсутствия необходимости в этом, либо теоретической возможности. Ее механические и технологические свойства, принимаемые по действующим стандартам, достаточны для решения подавляющего большинства задач при минимально возможной себестоимости ее применения в железобетоне. Однако существует определенный перечень задач, в которых экономически обоснованной альтернативой является композитная арматура, являющаяся диэлектриком, обладающая высокой химической стойкостью и радиопрозрачностью.

Композитная арматура – неметаллические стержни из стеклянных, базальтовых, углеродных или арамидных волокон, пропитанных термореактивным или термопластичным полимерным связующим и отвержденных (рис. 1).

Рис.1 Композитная арматура

Из всего разнообразия композитной арматуры выделяют три типа: стеклопластиковую изготавливают из стеклянных волокон; базальтопластиковую – из базальтовых волокон; углепластиковая – из углеродных волокон.

Благодаря своим физико-механическим характеристикам и техническим преимуществам композитная арматура может являться альтернативой арматуре из металла, как обладающая сочетанием высокой прочности и коррозионной стойкости. Но композитная арматура в сравнении со стальной обладает рядом существенных недостатков: модуль упругости примерно в 3...4 раза ниже, чем у стальной (для базальтопластиковой и стеклопластиковой арматуры).

Композитная арматура значительно снижает свои прочностные свойства при нагреве. У композитной арматуры отсутствует площадка текучести и разрушение при растяжении носит хрупкий характер. Так же невозможно изготовления гнутых арматурных изделий из арматуры в состоянии поставки. И композитная арматура имеет более высокую стоимость в отличие от традиционного материала.

2. Стеклопластиковая арматура

Стеклопластиковая арматура (АСП) – композитная арматура, изготавливаемая из стекловолокна, придающего прочность, и термореактивных смол, выступающих в качестве связующего (рис. 2).

Рис. 2 Стеклопластиковая арматура

Стеклоарматура, как еще называют данный материал, обладает многими уникальными характеристиками, которые выгодно выделяют ее среди других изделий подобного назначения. Между тем подходить к выбору арматуры из стеклопластика следует очень взвешенно.

Стеклопластиковая арматура, если разбираться в ее конструктивных особенностях, представляет собой неметаллический стержень, на поверхность которого нанесена навивка из стекловолокна. Диаметр спиралевидного профиля арматуры, изготовленной из композитных материалов, может варьироваться в интервале 4–18 мм. Если диаметр прутка такой арматуры не превышает 10 мм, то она отпускается заказчику в бухтах, если превышает – то прутками, длина которых может доходить до 12 метров.

Стеклопластиковая арматура – это не просто пруток из композитного материала. Она состоит из двух основных частей.

Внутренний стержень представляет собой параллельно расположенные волокна стеклопластика, соединенные между собой при помощи полимерной смолы. Отдельные производители выпускают арматуру, волокна внутреннего ствола которой не параллельны друг другу, а завиты в косичку. Следует отметить, что именно внутренний стержень арматуры из стеклопластика формирует ее прочностные характеристики.

Внешний слой арматурного прутка, изготовленного из стеклопластика, может быть выполнен в виде двунаправленной навивки из волокон композитного материала либо в виде напыления мелкофракционного абразивного порошка (рисунок 3).

Рис.3 Стеклопластиковые арматурные стержни с абразивным напылением
Конструктивное исполнение арматурных прутков из стеклопластика, которое во многом определяет их технические и прочностные характеристики, зависит от фантазии производителей и применяемых ими технологий изготовления данного материала.

Арматурные прутки из стеклопластика обладают небольшой массой, которая меньше веса аналогичных изделий из металла в 9 раз.

Стеклопластиковая арматура, в отличие от изделий из металла, очень устойчива к коррозии, отлично противостоит воздействию кислой, щелочной и соленой сред. Если сравнивать коррозионную устойчивость такой арматуры с аналогичными свойствами изделий из стали, то она выше в 10 раз.

Свойство проводить тепло у стеклопластиковой арматуры значительно ниже, чем у изделий из металла, что минимизирует риск возникновения мостиков холода при ее использовании.

За счет того, что арматура из стеклопластика транспортируется значительно проще, а срок ее эксплуатации значительно дольше, чем у металлической, ее применение более выгодно в финансовом плане.

Стеклопластиковая арматура – это диэлектрический материал, который не проводит электрический ток, обладает абсолютной прозрачностью для электромагнитных волн.

Использовать такой материал для создания армирующих конструкций значительно проще, чем металлические прутки, для этого нет необходимости в применении сварочного оборудования и технических устройств для резки металла.

Между тем обладает такая арматура и рядом недостатков, к наиболее значимым из которых следует отнести:

достаточно низкий модуль упругости;
не слишком высокую термическую устойчивость.

Низкий модуль упругости стеклопластиковой арматуры является плюсом при изготовлении каркасов для укрепления фундамента, но большим минусом в том случае, если она используется для армирования плит перекрытия. При необходимости обращения в таких случаях именно к этой арматуре предварительно необходимо провести тщательные расчеты.

Невысокая термическая устойчивость стеклопластиковой арматуры является более серьезным недостатком, ограничивающим ее применение. Несмотря на то, что такая арматура относится к категории самозатухающих материалов и не способна служить источником распространения огня при ее применении в бетонных конструкциях, при высоких температурах она утрачивает свои прочностные характеристики. По этой причине использоваться такая арматура может только для укрепления тех конструкций, которые не подвергаются воздействию высоких температур в процессе эксплуатации.

Еще одним значимым недостатком арматуры, изготовленной из стеклопластика, следует отнести то, что со временем она утрачивает свои прочностные характеристики. Этот процесс значительно ускоряется, если она подвергается воздействию щелочных сред. Между тем такого недостатка можно избежать, если применять стеклопластиковую арматуру, изготовленную с добавлением редкоземельных металлов.

Технологический процесс производства арматурных прутков из стеклопластика, за которым очень интересно наблюдать по видео, легко поддается автоматизации и может быть реализован на базе как крупных, так и небольших производственных предприятий (рисунок 4).

Рис.4 Технологическая линия производства стеклопластиковой арматуры

Для изготовления такого строительного материала, прежде всего, необходимо подготовить сырье, в качестве которого используется алюмоборсиликатное стекло. Чтобы придать исходному сырью требуемую степень тягучести, его расплавляют в специальных печах и уже из полученной массы вытягивают нити, толщина которых составляет 10–20 микрон. Толщина полученных нитей настолько невелика, что, если снять их на фото или видео, то без увеличения полученной картинки их не разглядеть. На стеклонити при помощи специального устройства наносится маслосодержащий состав. Затем из них формируются пучки, которые получили название стеклоровинга. Именно такие пучки, собранные из множества тонких нитей, являются основой стеклопластиковой арматуры и во многом формируют ее технические и прочностные характеристики (рисунок 5).

Рис.5 Устройство подогрева и разделения нитей

После того как нити из стеклопластика подготовлены, они подаются на производственную линию, где их и превращают в арматурные прутки различного диаметра и разной длины. Дальнейший технологический процесс, познакомиться с которым можно по многочисленным видео в интернете, выглядит следующим образом.

Через специальное оборудование (шпулярник) нити подаются на натяжное устройство, которое одновременно выполняет две задачи: выравнивает напряжение, имеющееся в стеклонитях, располагает их в определенной последовательности и формирует будущий арматурный стержень.

Пучки нитей, на поверхность которых предварительно был нанесен маслосодержащий состав, обдаются горячим воздухом, что необходимо не только для их просушки, но и для незначительного нагревания.

Прогретые до требуемой температуры пучки нитей опускаются в специальные ванны, где пропитываются связующим веществом, также нагретым до определенной температуры.

Потом пучки нитей пропускаются через механизм, при помощи которого выполняется окончательное формирование арматурного стержня требуемого диаметра.

Если изготавливается арматура не с гладким, а с рельефным профилем, то сразу после выхода из калибровочного механизма осуществляется навивка пучков из стеклонитей на основной стержень.

Чтобы ускорить процесс полимеризации связующих смол, готовый арматурный пруток подается в туннельную печь, перед входом в которую на прутки, изготавливаемые без навивки, наносится слой мелкофракционного песка.

После выхода из печи, когда стеклопластиковая арматура практически готова, стержни охлаждают при помощи проточной воды и подают на резку либо на механизм их сматывания в бухты (рисунок 6).

Таким образом, технологический процесс изготовления стеклопластиковой арматуры не такой сложный, о чем можно судить даже по фото или видео его отдельных этапов. Между тем такой процесс требует использования специального оборудования и строгого соблюдения всех режимов.

Арматура, для изготовления которой используется стекловолокно, характеризуется рядом параметров, определяющих область ее применения. К наиболее значимым относятся:

вес одного погонного метра арматурного прутка;
для изделий с рельефным профилем – шаг навивки пучков стекловолокна на их поверхности;
диаметр арматурного стержня.

Рис.6 Отрезной механизм – последнее звено в производстве композитной арматуры
На сегодняшний день арматура с рельефным профилем выпускается преимущественно с шагом навивки, равным 15 мм.

На сегодняшний день набирает популярность применение стеклопластиковой арматуры в строительстве. С ее помощью армируют фундаменты и другие конструкции из бетона (дренажные колодцы, стены и др.), ее применяют для укрепления кладки, выполняемой из кирпича и блочных материалов. Технические характеристики стеклопластиковой арматуры позволяют успешно использовать ее в дорожном строительстве: для армирования дорожного полотна, укрепления насыпей и слабых оснований, создания монолитных бетонных оснований.

Частные лица, самостоятельно занимающиеся строительством у себя на приусадебном участке или на даче, также успели оценить достоинства данного материала. Интересен опыт применения стеклопластиковой арматуры на дачах и в огородах частных домов в качестве дуг для возведения парников. В интернете можно найти множество фото таких аккуратных и надежных конструкций, которые не подвержены коррозии, легко ставятся и так же легко демонтируются (рисунок 7).

Рис.7 Каркас самодельного парника из стеклопластиковой арматуры

Большим преимуществом использования такого материала (особенно для частных лиц) является простота его транспортировки. Смотанную в компактную бухту стеклопластиковую арматуру можно увезти даже на легковом автомобиле, чего нельзя сказать об изделиях из металла.

Чтобы ответить на вопрос, какую арматуру лучше использовать – стальную или стеклопластиковую, – следует сравнить основные параметры этих материалов.

Если арматурные прутки из стали обладают и упругостью, и пластичностью, то стеклопластиковые изделия – только упругостью.

По пределу прочности стеклопластиковые изделия значительно превосходят металлические: 1300 и 390 МПа соответственно.

Более предпочтительным является стекловолокно и по коэффициенту теплопроводности: 0,35 Вт/м*С0 – против 46 у стали.

Плотность арматурных прутков из стали составляет 7850 кг/м3, из стекловолокна – 1900 кг/м3.

Изделия из стекловолокна, в отличие от арматурных прутков из стали, обладают исключительной коррозионной устойчивостью.

Стекловолокно – это диэлектрический материал, поэтому изделия из него не проводят электрический ток, отличаются абсолютной прозрачностью для электромагнитных волн, что особенно важно при строительстве сооружений определенного назначения (лаборатории, исследовательские центры и др.).

Между тем изделия из стекловолокна недостаточно хорошо работают на изгиб, что ограничивает их применение для армирования плит перекрытия и других сильно нагруженных бетонных конструкций. Экономическая целесообразность использования арматурных прутков, изготовленных из композитных материалов, заключается еще и в том, что их можно приобрести ровно такое количество, которое вам необходимо, что делает их применение практически безотходным.

Таким образом, даже учитывая все уникальные характеристики композитной арматуры, применять ее следует очень обдуманно и только в тех сферах, где данный материал проявляет себя лучше всего. Нежелательно использовать такую арматуру для укрепления бетонных конструкций, которые в процессе эксплуатации будут испытывать очень серьезные нагрузки, способные стать причиной ее разрушения. Во всех же остальных случаях применение арматуры из стекловолокна и других композитных материалов подтвердило свою эффективность.

3. Базальтопластиковая арматура

Базальтопластиковая арматура (арматура базальтовая) – это неметаллический строительный материал, который производится из базальтопластиковых композитных материалов. Поверхность базальтопластиковой арматуры покрыта песочным напылением. Это сделано для лучшего сцепления прутьев со строительной основой (рис. 8).

Рис.8 Композитная арматура, покрытая песочным напылением

Песок дает возможность прочнее фиксировать арматуру, не позволяя ей «выскальзывать» из отверстий. Является наиболее распространенной. Основное достоинство – высокая коррозийная стойкость к агрессивным средам, в том числе к цементнопесчаному раствору.

Плотность стержней – 1,9 т/м3 . Пластиковая арматура характеризуется высокой прочностью на разрыв, а ее модуль упругости равен 71 000 МПа (в отличие от стеклопластиковой арматуры, для которой этот показатель равен 55 000 МПа). Инертность к электричеству полностью исключает распространение блуждающих токов и накапливание статического напряжения. Незначительный вес армирующих стержней облегчает выполнение любых видов работ.

Они безопасны для частного строительства, поскольку не выделяют вредоносных и токсичных веществ. Срок эксплуатации составляет 80 лет.

Базальтовопластиковый каркас используется не только в частном, но и в промышленном строительстве. Он применяется при устройстве шахт и элементов дорожного покрытия, подверженных агрессивному воздействию среды. К недостаткам арматуры относится сравнительно низкая пожаростойкость – плавится уже при 200 °C.

Стеклопластик немного уступает базальту по устойчивости к воздействию температуры, а также химических веществ.

Первое представление о базальтопластиковом материале – это повышенная прочность. Она создается из базальтовых микро-волокон, которые пропитаны составом на основе эпоксидной смолы. Базальтовая арматура имеет удельный вес 1.90 г/см³. Данный материал обладает черным цветом. Тонкие волокна смачивают нефтепродуктом, содержащим воск, переплетают в нити, наматывая на бобины. Эти нити собирают в жгут, пропитывают смолой, далее сушат их.

Получив твердые пруты, можно с уверенностью сказать, что это арматуры из базальта. Цены на эти товары зависит не только от видов, но и от диаметра. Они стоят дороже, чем другие материалы, например, из стекловолокна, но это можно компенсировать их способностью выдерживать огромные нагрузки, даже в десятки тонн.

В последнее время процент использование базальтопластиковых арматур растет быстро, ведь подобный материал действительно обладает стоящими преимуществами. Разберем основные плюсы базальтовой арматуры при конструкции:

Плюсы данного материала начинается с прочности. Прочность базальтовой арматуры не сравнима с другими видами. Предел прочности на разрыв в три раза выше, чем у стального материала и в 2 раза в отличие от предела стекловолоконной арматуры.

Также в отличие от металлического аналога базальтопластиковый вид намного легче, не подвержен коррозии.

Благодаря низкой теплопроводностью, естественно, снижается теплопроводность стен. Это означает, что будет низкая теплопотеря при эксплуатации.

Арматура из базальта и пластика используется в большой широте температур – от -69 до +99 градусов по Цельсию.

Удобна при транспортировании. Маленькие диаметры умещаются как в бухту, так и в легковой автомобиль.

У данного вида строительного материала отличная связка с бетоном. Дело в том, что температурный коэффициент расширения схож с базальтом, и при строительстве в сочетании этих двух не будут возникать пробои в конструкции, даже при неустойчивой температуре окружающей среды.

Дает крепкое соединение при работе в бетоне.

Учитывая все выше высказанные плюсы, можно было предполагать, что данный материал базальтовой арматуры в строительстве станет актуальной. Имея столько положительных свойств, нельзя не упомянуть и минусы базальтопластиковой арматуры:

Главный недостаток базальтовых прутьев – низкая пластичность. Чтобы согнуть материал базальтовые прутья, нужно при себе иметь специальное устройство для нагревания. Поэтому при строительстве данный процесс может занять кучу времени.

Если вам необходимо распилить этот из ранее упомянутого материала, то не делайте этого без защиты, без перчаток, без очков, без респиратора. При распиливании появляется мелкая пыль. Из-за веса они могут находиться в воздухе. Каждая из них – это мелкая, еле видная игла из стекловолокна, которая приводит к опасным травмам.

Жесткость у этого вида строительного материала намного меньше, чем у металлических. Из-за малой теплостойкости ограничена среда использования базальтопластиковых. При температуре 300 градусов по Цельсию и выше у базальта начинает ухудшаться свойства, у металла эта цифра достигает до 500 градусов по Цельсию.

Сфера применения базальтовой арматуры довольна широка (рисунок 9).

Рис.9 Сфера применения базальтовой арматуры

Ее использование для постройки общественных, промышленных, жилых зданий, вне зависимости от размеров, не остается незамеченным. Чаще всего подобные прутья используются при заливке бетона зимой. Для твердости раствора применяют специальные противоморозные добавки. Это означает, что строительство возможно и в холодное время года. У стальных прутьев в такое время ускоряется процесс коррозии, но базальт не подвержен коррозии.

Благодаря этому свойству, увеличивается и сфера использования базальтопластиковых прутьев. Они применяются для покрытия дорог, на которых используют противогололедные реагенты, являющиеся причиной коррозии. Также огромное применение нашлось при строительстве берегоукрепительных сооружений. Металлический строительный материал не способен с этим справиться, так как при влажности, особенно если вода соленая, возникает коррозия. И как мы уже знаем, базальтопластиковый стройматериал не подвержен коррозии, что и делает строительство в подобных местах намного безопасным и надолго устойчивым.

Подводя итог к аргументам, стоит подметить, что плюсы базальтовой арматуры превышают минусы. А значит конструкции, выполненные с его применением, прослужат не один десяток лет.

4.Углепластиковая арматура

Углепластиковая арматура – это материал из переплетенных нитей углеродного волокна. Они отличаются высокой плотностью до 2 000 кг/м3, жесткостью, легкостью и превосходят сталь по ряду параметров. Именно поэтому углепластиковая арматура интересна в качестве достойной альтернативы металлическим прутам. Она даже внешне похожа на стальную диаметром и ребристой поверхностью, но полностью заменить их она не может.

Технологический автоматизированный процесс, благодаря которому появляется арматура из углепластика, носит название пултрузии или протяжки. С ее помощью, без дополнительных материальных затрат и привлечения дополнительных людских ресурсов, можно изготовить композитную арматуру, которая обладает постоянной площадью поперечного сечения (рисунок 10).

Рис.10 Схема аппарата для пултрузии

Установка, производящая данный вид изделий, состоит из системы, подающей композитное волокно в полимерную ванну, преформовочной системы, горячей пресс-формы (или фильеры) и из тянущей и отрезной машины. Чаще всего сегодня в качестве полимеров применяют различные эпоксидные или виниловые смолы, хотя на более прогрессивных производствах появились так называемые пултрузионные смолы, позволяющие ускорить процесс до 6 м/с.

Вначале, волокно графита подается в полимерную ванну, в которой оно пропитывается специальным полимером.

Из ванны, графит, покрытый полимером, попадает в преформовочное устройство. Именно в нем придается нужная форма будущему изделию, и выравниваются волокна;

Оттуда, волокна карбона направляются в нагретую фильеру, наружный край которой постоянно охлаждают водой, дабы предотвратить коагуляцию не застывшего полимера. Проходя через пресс-форму, в которой специальными нагревательными элементами создается до 6 зон с различной температурой, полимер затвердевает и на выходе из нее получается охлажденный, почти готовый продукт;

Далее, по тянущей системе углепластиковая арматура режется на определенные технологическим стандартом сегменты.

По своему внешнему виду данное изделие почти ничем не отличается от предшественницы – металлической арматуры. Оно тоже имеет вид тонких прутьев или стержней с различным диметром поперечного сечения (до 20мм).

Поверхность у такой арматуры ребристая, что обеспечивает максимальное сцепление с бетонным раствором.

Основными компонентами, который и наделяет углепластиковую арматуру уникальными свойствами, являются полимер и сам карбон. Структура его волокон является прерывистой, за счет чего и достигаются те принципиальные преимущества, выгодно выделяющие такую арматуру среди остальных композитных изделий:

Высокая прочность изделия. По сравнению с металлической арматурой, углепластиковая лучше выдерживает нагрузку и компрессионное давление на удар или излом. Благодаря этому качеству можно значительно уменьшить ее расход, а также сделать более редкую армированную сетку. Многие используют даже стержни с меньшим диметром, чем металлические, и все-равно качество постройки не страдает. То есть, можно сказать, что из-за уникальной прочности этого изделия заметно уменьшаются затраты на строительство.
Более легкий удельный вес. Опять же, по сравнению с металлической, арматура углепластиковая до 10 раз легче. Это влечет за собой уменьшение затрат на транспортировку изделия, ведь за один раз вы сможете привести почти в 10 раз больше армирующего материала. Если же речь идет о частном строительстве загородного дома или дачи, то такую арматуру можно с легкостью перевести в багажнике автомобиля, тем более что она приобретается вместе со специальными укладочными бухтами.
Устойчивость к коррозии и воздействию агрессивных факторов внешней среды. Если металлическая арматура, спустя определенный промежуток времени может заржаветь, то углепластиковой не страшны даже морская вода или различные кислоты. Вот почему именно этот вид композитной арматуры используется при строительстве мостов.
Низкая теплопроводность. Данное качество просто неоценимо, так как оно позволит сохранить большую часть тепла в фундаменте и стенах.
Устойчивость к воздействию экстремально низких температур.
Хорошая радиопроницаемость наряду с экранирующими свойствами по отношению к электромагнитному полю. Как это свойство композитной арматуры поможет в реальной жизни? Возьмем тот факт, что все мобильные устройства будут работать, независимо от месторасположения, без помех и искажений сигнала.
Высокая долговечность. Как утверждают все производители композитной арматуры, ее минимальный срок эксплуатации около 75 лет.
Низкая стоимость изделия, благодаря доступности материала.

Наряду с положительными качествами, углепластиковая арматура обладает и рядом отрицательных черт, о которых необходимо знать. Прежде всего, это низкий модуль упругости (в 4 раза меньше, чем у металлической). То есть такая арматура плохо гнется, а если это и происходит, то она сразу же ломается. По этой причине, ее применяют при строительстве фундамента, дороги, мостов, но использование в перекрытиях влечет за собой потенциальный риск и необходимость дополнительных расчетов.

Затем нужно сказать и о воздействии высокой температуры. Так, при нагреве до 600ºС, арматура из углепластика начинает быстро размягчаться. Поэтому при строительстве нужно предпринять дополнительные меры по теплоизоляции, в случае пожара.

Следующий минус данной арматуры можно отнести не к отрицательным качествам, а к неудобным факторам работы. Дело в том, что ее нельзя сварить электросваркой. В связи с этим, на производстве к концам арматуры приделывают стальные наконечники, которые позволяют уже произвести сварочные мероприятия.

Также вы не сможете изменить форму углепластиковой арматуры в процессе строительства. Необходимо сразу же просчитать нужные вам варианты и договориться с производителем на заводе, предоставив ему чертежи.

Из-за того, что такая арматура не подвержена коррозии и воздействию влаги, она находит широкое применение в строительстве канализационных систем и водоочистительных сооружений. Также, ее предпочитают использовать для постройки химических складов и мостов. Во втором случае важную роль играет прочность армирующего изделия.

Данная композитная арматура идеально подходит для прокладки дорожного полотна и при выполнении на нем любых реставрационных работ. Во-первых, ее легко транспортировать.

Во-вторых, не требуется дополнительных сварочных работ, что удешевляет и ускоряет процесс укрепления дороги.

Таким образом, хотя на Западе, углепластиковую арматуру применяют уже несколько десятилетий, в нашем регионе это еще сравнительно новая тенденция, которая имеет далеко идущие перспективы.

Заключение

Подбор арматуры – необходимый фактор при нынешнем строительстве. Множество сооружений в наше время невозможно представить без этого строительного материала. Они делятся на несколько видов и делятся на определенные классы, существуют металлы разных размеров, прутья, отличающиеся по назначению.

В железобетонных конструкциях повсеместно заменить стальную арматуру на композитную невозможно. Из-за существующего соотношения цен со стальной арматурой применение композитной целесообразно и эффективно только в случае необходимости использования ее свойств, которыми стальная арматура не обладает. В первую очередь речь идет о химической стойкости, радиопрозрачности и диэлектрических свойствах.

Для расширения области широкого применения композитной арматуры в строительстве необходимо выполнить следующие мероприятия: разработка стандартов, регламентирующих требования к качеству арматуры, ее механическим свойствам и методам контроля; разработка строительных норм, регламентирующих правила расчета и конструирования композитобетонных конструкций и устанавливающих требования к контролируемым параметрам в предельных состояниях; подготовка предложений по оценке характеристик периодического профиля арматуры; разработка типовых решений, обеспечивающих требуемый уровень огнестойкости композитобетонных конструкций; стандартизация гнутых изделий, разработка правил их приемки.

До реализации данных мероприятий выполнять проектирование композитобетонных конструкций возможно только с использованием зарубежных норм проектирования и исключительно под арматуру конкретного производителя.

Список использованной литературы

1. Опыт использования композитных полимерных материалов в мостостроении / под ред. Ю.М. Митрофанова // Мостостроение мира. – 2000. – ¹ 2. – С. 3–48.

2. Фролов Н. П. Стеклопластиковая арматура и стеклопластбетонные конструкции. – М.: Стройиздат, 1980. – 104 с.

3. Коррозия бетона и железобетона, методы их защиты / В. М. Москвин, Ф. М. Иванов, С. Н. Алексеев, Е. А. Гузеев. – М.: Стройиздат, 1980. – 536 с.

4. О химической стойкости стеклопластиковой арматуры / А. Н. Блазнов, Ю. П. Волков, А. Н. Луговой, В. Ф. Савин. – 2003. – ¹ 3(15). – С. 34–37.

5. Метод определения механических характеристик стержней по результатам испытаний на продольный изгиб / Ю.П. Волков, А.Н. Луговой, В.Ф. Савин, А.И. Хе , А.Н. Блазнов // Заводская лаборатория, 2004. -Т. 70, № 9. - С. 58-62.

6. Микульский В. Г., Сахаров Г. П. и др. Строительные материалы (Материаловедение. Технология конструкционных материалов). М.: РИФ «Стройматериалы», 2006. 64 с.

7. Исследование механических свойств стеклопластиковых стержней методом продольного изгиба / 6. В.Ф. Савин, А.Н. Луговой, А.Н. Блазнов, Ю.П. Волков, А.И. Хе // Механика композиционных материалов и конструкций. - 2004. - Т.10. - № 4. - С. 499-516.

8. Ghent University [Электронный ресурс] / Home Research groups / Magnel Laboratory Research / Concrete and environment / Self-healing of concrete. - Режим доступа: https://www.ugent.be/. Дата доступа: 07.05.2020.

9. You tube [Электронный ресурс] / Self-healing of concrete. - Режим доступа:
https://www.youtube.com/. Дата доступа: 06.05.2020.

10. Tunntech [Электронный ресурс] /Technology ews. - Режим доступа:
https://www.tunntech.com/. Дата доступа: 05.05.2020.