Композитная арматура – сравнительно передовой и современный стройматериал, но все еще не слишком популярный в частном строительстве. Неметаллическая композитная арматура в нашей стране разрабатывалась и изучалась еще с 60-ых годов прошлого века, но и по настоящее время различные виды композитной арматуры и деталей производятся по большей части в крупных и столичных городах. При этом известно, что экономия применения композитной арматуры неоспорима – это и выгода при доставке легких бухт, и упрощение погрузки-разгрузки и хранения (можно держать под дождем). При относительном удорожании арматуры равных диаметров в сравнении со стальной арматурой расчеты показали все-таки не увеличение, но снижение итоговой стоимости за счет равнопрочной замены сечений.
Композитная арматура – характеристики
Арматура неметаллическая на основе базальтоволокна маркируется АНБ; на основе стеклопластика – АНС, существуют и высокомодульные композиции (ВМ). Цвета стержней и характер спиральной навивки могут варьироваться у различных производителей. Если рассматривать плюсы и минусы в целом, то первых определенно больше.
Характеристики, плюсы и минусы композитной арматуры в сравнении с металлической:
Стойкость в агрессивной среде, абсолютно не корродирует (первая группа химстойкости, включая щелочную среду бетона). Проблемы антикоррозионной защиты металлической арматуры известны.
По прочности на разрыв при аналогичном диаметре – композит примерно втрое прочней стали. (отсюда – равнопрочностые замены диаметров, например, стальную арматуру при диаметре расчетного сечения 8 мм заменяют на композитную диаметром 6 мм; 16 мм – на 12 мм и так далее).
Легкость: стержни равных диаметров отличаются в пять раз меньшей массой композита по сравнению со сталью (для равнопрочностных диаметров это значение еще более впечатляет – композитное армирование будет в 10-12 раз легче). Плотность композита равна 1,9 г/см3, металла – 7,8 г/см3. Как следствие - резкое снижение транспортных расходов; небольшое уменьшение массы ж/б конструкций; но что важнее – композитом намного проще армировать легкие и ячеистые бетоны.
Температурное линейное расширение композита почти как у бетона, коэффициенты линейной температурной деформации равны для металлов 1,3-1,5 (*10-5/ 0С); для композитного материала арматуры 0,5-0,9 (*10-5/ 0С). Для бетона аналогичный коэффициент равен 0,71*10-5/ 0С.
По теплопроводности: стеклопластики в сотню раз менее теплопроводны по сравнению с металлами. Коэффициент теплопроводности металлической арматуры 45-46 Вт/м*град, для композита – всего 0,35-0,50 Вт/м*град. Это исключает холодные мосты гибких связей, что очень важно для энергосбережения дома.
Стойкость при низких температурах без потери прочности.
Малоопасна (4-ый класс опасности) не токсична.
Экономическая целесообразность применения.
Еще раз о минусах композитной арматуры:
Легко согнуть, что делает каркасы малостабильными. Модуль упругости в 3,8-4 раза ниже если сравнивать с равной по диаметру металлической арматурой. Но согнуть композитный стержень для получения проектного изгиба - в условиях стройки невозможно.
Электросварные соединения невозможны. Чтобы получить необходимую гнутую деталь, нужно обращаться к производителю со спецзаказом, что дорого и не всегда возможно. Тем не менее, ассортимент гнутых композитных изделий все более расширяется.
Температурная стойкость композита может оказаться недостаточной – при нагреве всего до 180-200 град некоторые виды композита теряют упругие свойства. Необходима теплозащита конструкций. Но в условиях частной стройки нагрев каркасов в 200 градусов – сложно представить, а кроме того исходя из данных СНИП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции» диапазон рабочих температур стальной арматуры – от 70 град мороза до 50 град тепла. Тогда как композитная арматура работает без потери качеств от 70 град мороза до 100 град тепла.
По электрическим свойствам композитные материалы – диэлектрики, а металлы, как известно – электропроводны.
Металл магнитопроводен и может создавать радиопомехи (при густоармированных ограждающих конструкциях). Композит – диамагнетик.
По экологическими качествам и композитные материалы, и металлическая арматура признаны безопасными – при эксплуатации вредные вещества и в том и другом случае не выделяются.
О механическом поведении арматуры из стали и из композита проще судить по графику. В процентах показано значение деформации, в Н/мм2 - временное сопротивление разрыву σВ.
Композитная арматура - применение
Сама по себе сфера применения композитной арматуры огромна:
Возведение промышленных, общественных и жилых зданий;
Фундаменты ниже нуля;
Гибкие связи;
Дорожное строительство;
Конструкции, работающие в агрессивных средах, при ускорении коррозии стального каркаса и бетонов;
Зимой – когда в кладочные смеси и бетон добавляют антиморозные присадки и ускорители/замедлители твердения (причины удорожаний и риска коррозии металлической арматуры).
ГОСТ для полимерной композитной арматуры утвержден в нашей стране в 2012 году (НИИЖБ). Но для частных строителей важно знать области применения данного материала, и подбирают арматура всегда исходя из индивидуальных особенностей конструкции и ее работы. Кроме того, для армирования фундаментов важны характеристики несущей способности грунтов основания.
