Стеклопластиковая (композитная) арматура

Сварной метод соединения

Сварка арматуры на первый взгляд кажется самым оптимальным, быстрым и простым способом прочно соединить между собой арматурные прутья. Однако этот простой способ имеет несколько серьезных недостатков. Первый из них – снижение качества арматурных изделий, вследствие чего снижается и прочность всего строения. Второй недостаток связан с необходимостью привлекать к процессу дополнительные ресурсы и специалистов.

Также сварка повышает жесткость арматурного каркаса во много раз, а это зачастую необоснованно. Не имея возможности смещаться, блоки арматуры нередко повреждаются или ломаются. Особенно часто это происходит при усадке здания и уплотнении бетона различными способами.

Если же в процессе строительства используются бетонные вибраторы для уплотнения состава, вероятность повреждения сварочных соединений возрастает во много раз.

Общие свойства

Если говорить о конструкции такой арматуры, то можно сказать, что состоит она из неметаллического стержня со слоем стекловолокна снаружи. В зависимости от диаметра прутки могут быть разными, их размеры варьируются от 4 до 18 мм. В случае диаметра менее 10 мм, то поставляется арматура в бухтах, если же он больше, то приобрести ее можно в виде прутков с длиной, достигающей 12 метров.

У стеклопластиковой арматуры, которая представлена в каталоге сайт, имеется множество свойств, которые становятся ее отличительными чертами по сравнению с другого типа материалами:

1. Небольшой вес, который в 9 раз меньше, чем у аналогов из металла.
2. Устойчивость к коррозии, а также щелочной, соленой и кислой средам.
3. Низкая доля возможности возникновения мостиков холода, чем при использовании металлической арматуры за счет малой теплопроводности.
4. Длительность эксплуатации.
5. Меньшие расходы на доставку.
6. Удобство использования и исключение применения специального оборудования для резки металла.
7. Диэлектрические свойства, которые позволяют не проводить электричество.
8. Экологическая безопасность.

Плюсы и минусы стеклопластиковой арматуры для частного строительства

А теперь о плюсах и минусах пластиковой арматуры в индивидуальном строительстве. Что можно положить в копилку преимуществ использования композитного материала для армирования? Прежде всего – его малый вес, который даёт возможность существенно снизить общий вес конструкции.

Отсутствие мостиков холода – тоже весомый аргумент за использование этого материала

Ещё один важный положительный фактор – гибкость стеклопластика. Его пакуют в компактные бухты, что значительно облегчает проблему транспортировки. Кроме того, такая форма выпуска дает возможность уменьшать количество возможных отходов при раскройке.

Устойчивость к различным агрессивным средам – это плюс, хотя многие могут начать спорить о том, что металл, утопленный в бетонную заливку, не подвергается никакому внешнему воздействию

А что говорят отзывы о недостатках стеклопластиковой арматуры? Или этот материал так хорош, что у него и недостатков нет? Это не так. И главный недостаток – цена. Несмотря на то, что технология изготовления стеклопластика не так уж сложна, изделия из него пока что дороги. Дело скорее всего в том, что спрос пока превышает предложение. Когда будет наоборот – цена пойдет вниз

На что еще стоит обратить ваше внимание – арматура из стеклопластика плохо выдерживает давление на излом

Если фундамент активно проседает в каком-то одном месте, пластиковое основание лопнет

Технология и оборудование для производства

Сырье для изготовления композитной арматуры:

1. Ровинг (базальтовый и/или стеклоровинг);
2. Смолы;
3. Сплеточная нить (ровинг, который пойдет для обмотки);
4. Ацетон;
5. Этиловый спирт;
6. Дициандиамид.

Сырье может быть и другим по составу.

Стеклопластиковая (СПА) и базальтопластиковая (БПА) арматура являются наиболее популярными на сегодняшний день в России, но есть еще и совмещенный вид – стержень из стеклопластика, а рельеф (ребра) из “базальта”.

В роли связующих элементов чаще всего выступают термореактивные синтетические смолы, среди которых кремнийорганические и фенолальдегидные (твердеют при реакции поликонденсации); эпоксидные и непредельные (не выделяют побочных продуктов в процессе отверждения).

Среди других полимеров, занявших прочную нишу, следует назвать полиимидные, полибензимидазоловые и полибензотиозолевые. Эти смолы часто используют с добавлением других полимеров.

Для того чтобы получить на выходе стеклопластиковую арматуру с высоким уровнем стойкости к разного рода коррозиям, следует использовать эпоксифенольное связующее. Полиэфирное связующее придаст арматуре повышенные электрические свойства.

На один килограмм стеклопластиковой арматуры следует использовать 0,862 стекложгута-ровинг таких марок, как РБН-10-2520 либо же РБН-10-2520-4Э; эпоксидной смолы требуется 0,134 следующих марок: ЭД-20 либо ЗИС-1; фенолформальдегидной смолы потребуется 0,116 марки ЛБС-1; дициандиамида – 0,03; этилового спирта – 0,015; сплеточной нити – 0,01 кг; ацетона – 0,021.

Основой производства неметаллической арматуры стал уже традиционный способ производства стеклопластиков – подсушка и размотка волокна, пропитка его связующим, полимеризация.

Видео процесса изготовления:

Оборудование для производства композитной арматуры (стеклопластиковой или базальтопластиковой):

Устройство линии (оно может быть и другим). Цены на такие линии начинаются от 3 000 000 руб.

Принцип непрерывной протяжки позволяет изготовить неметаллическую арматуру из любого вида волокна, при этом следует учитывать его технологичность и температурные режимы отвердения связующих.

Оптовые цены на стеклопластиковую арматуру

Если вы представляете строительный магазин или оптовую базу строительных материалов или вы крупный строительный подрядчик (вам разово нужно от 1000 м.п. арматуры или будут регулярные закупки), то мы можем предложить специальные гораздо более низкие цены с индивидуальными условиями доставки
.

Получить оптовый ценник на арматуру
возможно по заявке на телефон

Стеклопластиковая арматура, появившаяся на отечественном рынке относительно недавно, стала достойной альтернативой традиционным пруткам, изготовленным из металла. Стеклоарматура, как еще называют данный материал, обладает многими уникальными характеристиками, которые выгодно выделяют ее среди других изделий подобного назначения. Между тем подходить к выбору следует очень взвешенно.

Где используется стеклопластиковая арматура

Области применения СПА:

• Армирование фундаментов, стяжек, стен в гражданском и производственном строительстве.
• Укрепление автомагистралей, дорог местного значения.
• Использование в качестве стержней, сеток в сооружениях из бетона.
• Возведение многослойных кирпичных стен, газосиликатных блоков.
• Строительство канализационных, мелиорационных сооружений.
• Проведение утепления зданий. СПА позволяет увеличить сцепление бетонных плит, между которыми прокладывается утеплитель.
• Реконструкция, строительство объектов с повышенной сейсмической устойчивостью.
• Возведение сооружений в портах, укрепление побережья.
• Армирование конструкций из клееной древесины.

Использование композитной арматуры актуально для конструкций, эксплуатация которых будет осуществляться в контакте с агрессивными средами.

Свойства и характеристики

Основными свойствами композитной арматуры, которые учитываются при армировании ленточного фундамента и других сооружений, являются:

• Прочность при растяжении – от 800 МПа (стеклопластиковая) и от 1400 МПа (углекомпозитная).
• Максимальная температура при эксплуатации – от 60°.
• Упругость при растяжении. Этот показатель в АУК по сравнению с АСП превышает в 2,5 раза.
• Максимальная прочность при сжатии – свыше 300 МПа.
• Прочность при поперечном срезе – в АСП – не менее 150 МПа, в АУК – не менее 350 МПа.
• Относительное удлинение АСП и АУК – 2,2%, в металлических аналогах – 0,195%.

ГОСТ 31938-2012 регламентирует технические условия, которые распространяются на арматуру периодического профиля. ГОСТами 32486-2013, 32487-2013 и 32492-2013 установлен порядок определения и испытаний структурных и термомеханических характеристик композита по следующим показателям:

• Тепловому расширению.
• Коэффициенту линейного теплового расширения, в том числе дифференциального и среднего.
• Стеклованию.
• Температуры стеклования.
• Продольной капиллярной пористости.
• Стойкости к агрессивным средам;
• Пределам прочности по нескольким параметрам.

Возможен ли вариант полной замены стеклопластика на стальные аналоги

Армирующие стержни – новый, малоизученный материал на строительном рынке. Пользователи, успевшие поработать с сырьем, способны дать рекомендации по применению.

Лучше использовать композитную арматуру для усиления конструкции кирпичных, блочных стен. Для связки межкомнатной стены с перегородкой (например, при возведении стены из гипсовых плит).

Ленточный фундамент

Превосходство стеклопластиковой арматуры перед стальной — устойчивость к коррозийному разрушению. Низкая теплоемкость (при нахождении в бетонной конструкции, не создает холодных мостиков, в отличие от металлических стержней).

Стеклопластиковая арматура своими руками – особенности изготовления

Технология изготовления стеклопластиковой арматуры

Процесс производства арматуры из стеклопластика выполняется сразу в несколько этапов. Главным материалом для создания арматуры является стеклоровинг. Для его создания расплавляют алюмобороксилатное стекло, которое в дальнейшем вытягивают в виде нити, а ее толщина бывает 10-20 микрон. Ее стоит пропитать при помощи смолы. Композиционные элементы должны быть непрерывными, что будет обязательным условием технологии, а при ее выполнении изделие в готовом виде будет иметь регламентированными параметры прочности.

Далее весь материал протягивают через прогретую полимеризационную камеру, а после профилю придают ребристость на обмотчике. Толстую навивку делают для классической продукции, а тонкую применяют для продукции с посыпкой из песка.

Арматура в подготовленном виде должна быть обработана в туннельной печи. Если изделие будет предполагать песчаное напыление, то на печном входе стоит установить узел с напылителем, который при процессе производства будет обеспечивать равномерное распределение песка по стержню. Если такая аппаратура не предполагает этих опций, то отсек не будет ничем заполнен и печь будет запущена вхолостую. Ее условия по температуре ускорят полимеризационный процесс смол для пропитки. Жгутовой горячий материал помещают в ванну для охлаждения для обработки при помощи проточной холодной воды. Арматуру в готовом виде, которая имеет температуру окружающей среды, стоит пропустить через механизм вытяжения, а на выходе из него выполняется резка по заданным параметрам.

Какое нужно оборудование

Учтите, что оборудование для изготовления стеклопластиковой арматуры довольно дорогое. На рынке его производителей недостаток предложений, которые соответствуют запросам представителей даже малого бизнеса. Многие типы аппаратуры ориентированно на большие объемы производства. Она может быть куплена отдельно или же в комплексе технологической линии.

Рассмотрим еще некоторые требования.

Требования к помещению

Для изготовления стеклопластиковой арматуры для фундамента потребуется просторное помещение. Хотя само по себе оборудование не отличается большими размерами, но элементы, составляющие технологическую линию, должны быть расположена на удалении друг от друга, а еще выстроена на единой прямой. Данные условия по размещению аппаратуры будут формировать требования к производственной комнате. Его длина должна быть не менее 22 метров, а ширина должна быть больше 2 метров. Высота потолка не должна быть менее 2.5 метров.

Поверхность пола должна быть почти без уклона и при этом ровной. Допустимы перепады по высоте на площадке не больше, чем на 5 см. Так как для процесса производства недопустим режим температуры ниже +16 градусов, то помещение должно отапливаться. Еще стоит позаботиться про монтаж вентиляционной системы, чтобы обеспечивать отток воздуха со скоростью 250 л/мин. Отдельная вытяжка, которая подключена к общей вентиляционной системы, потребуется для туннельной печи. Также комната должна быть оборудована всеми коммуникациями (инженерными). Для запуска оборудования потребуется источник питания на 12 кВт, а после его отладки потребуется подключение к сети (4 кВт).

Расчеты и финансы

Начало бизнеса в производственной нише арматуры нереален без инвестиций в организацию, а еще обеспечение работы в начале деятельности. Производственная линия стеклопластиковой арматуры вместе с инструментами для работы обойдется в начале в 1.7 млн рублей.

На транспортировке техники, монтаж и запуск закладывайте в бюджет 200 тысяч рублей. С учетом других расходов в 250 тысяч рублей на старт бизнесмену нужно будет 2.3 млн рублей. Для рабочего дня на 8 часов и при 5-дневной рабочей недели со средней производительностью в 216 м/час, можно предполагать месячную выработку в размере 190 тысяч погонных метров. С учетом стоимости 1 метра 6 рублей бизнесмен выручит 1.14 млн рублей за месяц. Себестоимость продукции, в которую заложены траты на производство, по закупке сырья и оплате электричества выйдет сумма в 522 тысячи рублей. На оплату труда рабочих, аренду и иные расходы, которые имеют отношение к работе бизнеса, стоит включить в бюджет 400 тысяч рублей.

Вязка композитной арматуры

Одним из видов композитной арматуры являются стеклопластиковые элементы, которые в последнее время пользуются большой популярностью при возведении фундаментов. Объясняется это наличием некоторых преимуществ:

• Более низкая цена.
• Небольшой вес.
• Не поражается коррозией.
• Высокие прочностные характеристики.

Соединение стеклопластиковой арматуры выполняют по тем же правилам, что и металлические прутья. Но следует выбирать способы, исключающие сгибание прутьев, так как стеклопластик при сгибе легко сломать.

Вязать современный армирующий материал можно традиционной вязальной проволокой. Однако наиболее эффективным считается использование специальных зажимов, для изготовления которых используется литой полиэтилен.

Почему нельзя применять композитную арматуру в нагруженных конструкциях

Часто при строительстве домов у будущих хозяев возникает вопрос: какая арматура лучше подойдет для балок или перекрытий. И здесь часто принимаются неверные решения. А все благодаря разрекламированной прочности композита.

Стеклопластиковая арматура, действительно, имеет прочность на разрыв почти в три раза большую, чем стальная, при условии, что диаметр арматуры одинаков. В результате застройщики применяют для балок и перекрытий в три раза меньше стержней. А уменьшать количество нужно правильно.

Рассчитывая, сколько арматуры нужно для прочности конструкции, необходимо учитывать, что сцепление у пластиковых стержней с бетоном хуже чем у стальных. Поэтому нужно уменьшать не количество несущих стержней, а их сечение, чтобы площадь соприкосновения с бетоном была как можно большей. Число стержней должно быть большим, соответственно плотность армирования возрастает.

Но и это не самый страшный недочет при расчетах

Принимая во внимание прочность, часто забывают про упругость. Сравнение основные характеристик приведено в таблице

А производители и продавцы умалчивают о том, что у композита коэффициент упругости в 5-10 раз меньше, чем у стали. Как же это отразится на поведении железобетонной конструкции?

Как работает железобетонная балка

Любая балка или плита, лежащая на двух опорах, испытывает под нагрузкой сжатие в верхнем поясе сечения и растяжение в нижнем. Бетон успешно противостоит сжимающим напряжениям, а вот растягивающие должны воспринимать стержни, расположенные в нижнем поясе. Даже при небольших растягивающих напряжениях бетон разрушается, потому что не способен нести такую нагрузку.

Арматура под действием растягивающих усилий неизбежно будет удлиняться. При расчете конструкции определяется такое количество стержней и их сечение, чтобы максимально возможное удлинение не вызывало появления трещин в бетоне нижнего пояса балки или плиты. Иначе конструкция сильно прогнется и может даже разрушится.

Удлинение любого стержня рассчитывается по формуле

, где

N – величина растягивающей нагрузки на стержень;

l – длина стержня;

E— модуль упругости материала;

A – площадь поперечного сечения.

Как видно из формулы, при одинаковом сечении стержней под одинаковой нагрузкой, удлинение будет зависеть от модуля упругости. И чем он меньше, тем сильнее будет удлиняться арматура. А у пластика этот показатель как раз в 5-10 раз меньше, чем у стали. Поэтому и удлинение будет в 5-10 раз больше. Балка или плита неизбежно прогнутся, а бетон начнет разрушаться.

Чтобы исключить прогиб плиты, необходимо в 5-10 раз больше пластиковой арматуры, чем потребовалось бы стальной. Учитывая, что прочность композитной итак в 3-4 раза выше, чем металлической, перерасход по прочности достигнет 15-40 раз. А это значительно увеличит стоимость конструкции, потому что пластик всего лишь в 1,5-2 раза дешевле стали.

Предварительное напряжение арматуры

Стальная арматура тоже часто закладывается в расчет с перерасходом по прочности. Под большой нагрузкой возможно раскрытие трещин в бетоне без разрушения стальных стержней при наличии запаса прочности .

Чтобы избежать такого перерасхода, производят предварительное напряжение стержней. Их натягивают при помощи специального оборудования, а потом заливают бетоном. Такая конструкция под нагрузкой будет меньше прогибаться, так как стержни предварительно уже удлинили.

Казалось бы, в чем проблема, если то же самое можно сделать и с композитной арматурой. Оказывается, нельзя, так как нужно учитывать еще одну характеристику материала — предел текучести.

Дело в том, что сталь по своим характеристикам отличается от пластика еще и тем, что имеет запас упругости примерно в 5%. Даже когда напряжения достигнут предела упругости, материал не разрушится, а будет сопротивляться увеличению нагрузки. И только когда напряжения в стали достигнут предела текучести — величины примерно на 5% большей, чем предел упругости, материал «потечет» — деформации начнут развиваться даже без дальнейшего увеличения нагрузки.

Стеклопластиковая арматура такими свойствами не обладает. Разрушение начнется сразу же, как только напряжения преодолеют предел упругости, а его значение очень мало. Стержни просто вытянутся и не смогут нести нагрузку. Поэтому предварительно-напряженные конструкции в условиях частного домостроения из композитной арматуры не производят.

Стеклопластиковая арматура

Краткое описание

Стеклопластиковая арматура выполнена в виде пучка стеклянных волокон, которые соединены в единый стержень. Все составные элементы очень прочные и непрерывные. Они связаны при помощи синтетических смол, которые обеспечивают характеристики прочности для готового изделия. Они будут сохранять волокна от повреждений механического характера при их изготовлении и эксплуатационного процесса, а еще от влияния негативных факторов из окружающей среды.

Область применения

Арматура из стеклопластика используется в области гражданского, промышленного и дорожного строительства. Материал предназначен для того, чтобы придавать бетонной конструкции жесткость, а еще при создании бетонных перекрытий и фундамента. Он бывает использован для армирования в роли стержней и сеток, для укрепления берегов, в разных портовых сооружениях, а еще для прокладки систем водоотведения, мелиорации и канализации. Посредством арматуры, которые преобразована в дюбели, закрепляют тепловую изоляцию. Строительный материал используют, чтобы придавать облицовочному или несущему слою жесткость при создании кирпичных и каменных многослойных стен.

Актуальность

Строительный рынок занял лидирующие позиции в списке самых разных отраслей. Популярность строительных услуг будет формировать перспективность производственной ниши материалов для их обеспечения. Изготовление арматуры из стеклопластика при грамотной организации будет претендовать на статус высокоприбыльного стабильного бизнеса. Достоинства предпринимательской идеи по большей части заключается в новизне продукции и необыкновенных характеристиках, которые способны заинтересовать строителей.

Для процесса производства применяют негромоздкое оборудование, цена которого сравнительна с иной техникой, которая ориентирована на выпуск схожей продукции, низкая. Она не нуждается в особых настройках, а его использование не отличается сложностью операций. Технологическая линия небольшая и занимает немного места, а для обслуживания хватит и несколько человек. Такие факторы будут оказывать воздействие на себестоимость продукции, уменьшая данный показатель. Стеклопластиковая арматура по всем параметрам куда выше, чем у продукции из металла. Ее цена на 30% меньше и при этом имеет высокие прочностные показатели, а также устойчивости к влиянию негативной внешней среды.

Еще одним главным достоинством бизнес-идеи стало удобство работы с материалом композиционного типа, что стало причиной для экономии на логистике и обработке до эксплуатации. Перевозка материала может быть выполнена в скрученном виде. Его относительно небольшая масса, а также компактность позволит загрузить в машину много арматуры. При обеспечении покупателям выбора среди нескольких схожих материалов, они обычно выбирают именно стеклопластиковую композитную арматуру, потому что она удобна в работе.

При выстраивании тех или иных конструкций не нужно производить сварочные работы, так как арматуру закрепляют при помощи пластиковых хомутов. Такие решения по строительству актуальны для частных застройщиков, которые имеют недостаток строительного опыта и должной квалификации. Еще их используют профессиональные строители, которые понимают, как упрощать процесс производства, а еще свести к минимуму физические нагрузки и уменьшитоь рабочее время.

Особенности сбыта

Арматура из стеклопластика востребована и среди индивидуальных застройщиков, и больших строительных компаний. При ориентировании на покупателей, т.е. физ. лиц, можно создавать областной рынок сбыта через Интернет и торговые точки, что востребовано при обеспечении малых производственных объемов. Оптовые продаже небольшим строительным маркетам и компаниям можно организовать на областном или всероссийском уровне. При планировании долгосрочного сотрудничества потребуется расширять производства посредством заключения контрактов на регулярную поставку стройматериала с большими компаниями.

Как и из чего производят стеклопластиковую арматуру

Многим стеклопластиковая арматура знакома не только по фото в интернете, но и на практике применения в строительстве, однако мало кто знает, как она производится. 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.

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.

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.

Отрезной механизм – последнее звено в производстве композитной арматуры

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.