Преимущества пластиковой арматуры

Проблему долговечности армирования бетона хорошо решает композитная базальтовая арматура за счет коррозионной стойкости композитных арматурных стержней (о невосприимчивости стеклопластиковой арматуры к воздействию веществ бетонного раствора и окружающей его среды подробнее написано здесь). Кроме химической нейтральности композитной арматуры из стекловолокна АСК необходимо отметить следующие ее важные преимущества в сравнении с традиционной металлической арматурой (сравнивается с арматурой из углеродистой стали АIII):

Плотность неметаллической арматуры меньше плотности стальной класса АIII в 4,13 раза (1900 кг/м3 и 7850 кг/м3 соответственно). Отсюда следует, что удельный вес стеклопластиковой арматуры меньше удельного веса металлической арматуры в 4 раза. Далее, если оперировать понятием «равнопрочной замены» или «равнопрочного диаметра» (т.е. такого диаметра стеклопластиковой арматуры, при котором ее прочность или, точнее, временное сопротивление разрушению – напряжение, соответствующее наибольшему усилию перед разрывом образца арматуры – соответствует заданному диаметру стальной арматуры), то можно увидеть, что стеклопластиковая арматура будет легче стальной в 9 – 10 раз! Так, один метр стальной арматуры Ø 12 мм весит 0,89 кг, а один метр равной по прочности базальтопластиковой арматуры Ø 8 мм – 0,075 кг. В сочетании с меньшей упругостью композитной арматуры, которая делает этот материал более поддающимся сгибу (арматура до Ø 10 мм включительно сворачивается в бухты), это существенно упрощает и удешевляет стоимость доставки. В то время, как для доставки 2000 м стальной арматуры Ø 12 мм (почти 1800 кг) потребуется грузовой длинномерный автомобиль, для доставки 2000 м равнопрочной арматуры АСК Ø 8 мм, упакованной в бухты и весящей около 150 кг, подойдет и легковой автомобиль. Это важный фактор, особенно если говорить о транспортировке материалов в отдаленную или труднодоступную местность. Меньший вес неметаллической арматуры также упрощает сам процесс работы с ней.

Как известно, арматура в бетоне работает на растяжение / разрыв. Согласно ГОСТ 5781-82 «Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций», временное сопротивление при растяжении для арматуры А-III(А-400) составляет 390 МПа (Н/мм2), а, в соответствии с ГОСТ 31938-2012 «Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций», предел прочности на растяжение стеклопластиковой арматуры составляет не менее 800 МПа (Н/мм2). Это значит, что для арматурных стержней равного диаметра Ø 14 мм – стального А-III и стеклопластикового АСК – предельные значения прочности на разрыв составят 60 005,4 МПа и 123 088 МПа соответственно. Для равнопрочных стержней диаметрами Ø 14 мм (стального) и Ø 10 мм (композитного) значения будут - 60 005,4 МПа и 62 800 МПа соответственно. Приведенные числа свидетельствуют о том, что пластиковый стержень равного со стальным стержнем диаметра выдержит нагрузку в 2 – 2,5 раза большую. Как и о том, что для обеспечения равной нагрузочной способности потребитель может приобрести базальтопластиковую арматуру меньшего, по сравнению со стальной, но равнопрочного диаметра. Говоря об этом факторе преимущества, следует, однако, принимать в расчет, что арматура АСК обладает меньшим модулем упругости, следовательно, легче упруго деформируется, чем стальная. А, значит, и раскрытие трещин при растяжении бетона (при равных диаметрах композитной и стальной арматуры) будет происходить интенсивнее. Поэтому мы рекомендуем там, где предполагается предельное нагружение бетонных конструкций (несущие конструкции, перекрытия), при замене стальной арматуры на стеклопластиковую всегда производить дополнительные расчеты или перерасчеты проектной документации. Кроме того, в подобных случаях арматурный каркас требует предварительного напряжения.

Считается, что стальная арматура эффективно работает совместно с бетоном в связи с тем, что коэффициенты термического расширения этих материалов совпадают. Несмотря на то, что коэффициент линейного расширения бетона при изменениях температуры колеблется в зависимости от свойств его заполнителей и вяжущего, в среднем он принимается как 10х10-6/°С. Усредненный коэффициент термического расширения стальной арматуры - 11-12х10-6/°С, а усредненный коэффициент термического расширения базальтопластиковой арматуры - 10-11х10-6/°С. Как видно, по этому показателю последняя даже ближе к бетону, чем металлическая арматура. Применение арматуры АСК позволяет даже эффективнее избежать дисбаланса в реакции арматуры и бетона на циклические температурные изменения – трещинообразования и возникновения внутренних напряжений конструкции.

В армированной бетонной конструкции потеря тепла происходит через арматуру. Теплопроводность бетона почти в 50 раз меньше теплопроводности стали. Следовательно, мостики холода в железобетонных сооружениях устанавливаются именно через стальную арматуру. В композитбетонных сооружениях это исключено, поскольку теплопроводность стеклопластика меньше теплопроводности стали более, чем в 100 раз (0,35 Вт/м2°С против 48 Вт/м2°С). Применение арматуры АСК увеличивает энергоэффективность сооружений!

Она не проводит электрический ток. Данное свойство предотвращает короткие замыкания проводки, находящейся внутри бетонных конструкций. Также композит препятствует появлению малых токов в каркасе из арматуры.

Эти свойства позволяют использовать данную арматуру в конструкциях, где требуется исключить экранирование электромагнитных и радиоволн - сооружениях медицинского и военного назначения, аэропортах, радиолокационных станциях и т.п.