Композиционные строительные материалы
план-конспект занятия

Тема работы. Композиционные материалы. Стеклопластики.

Номинация: Исследование о новых технологиях в строительной сфере.

Стеклопластиковая арматура — разновидность строительной арматуры, изготавливаемая из композитного материала стеклопластика. Внешне выглядит как обычная стальная арматура разной длины, гладкая или спиралевидная

Особенности строения: в основе — неметаллический стержень, поверх которого нанесена стекловолоконная навивка. Стеклопластиковые волокна во внутреннем стержне могут располагаться параллельно или быть завитыми в косичку. Внешний слой арматурного ствола бывает двух типов: двунаправленная навивка из того же материала, что и стержень, либо напыление мелкофракционного абразивного порошка.

Мое мнение, что стеклопластиковая арматура— это будущее строительной отрасли, конечно же это не универсальная замена стальной арматуре, но материал для будущего в определенных, стратегически важных нишах.

Характеристики

Некоторые свойства стеклопластиковой арматуры:

Прочность на разрыв — от 800 до 1000 МПа.

Модуль упругости — порядка 50 ГПа, что даёт композитным стержням достаточную гибкость для использования в сложных конструкциях.

Устойчивость к коррозии — в отличие от стальных стержней, которые со временем под воздействием влаги и агрессивной химии начинают разрушаться, стеклопластиковая арматура устойчива к ржавчине.

Термостойкость — композитные материалы способны сохранять свойства в широком диапазоне температур.

Электроизоляционные свойства — в отличие от стальной арматуры, композитная не проводит электрический ток, что делает её безопасной для применения в зонах с повышенным электрическим риском.

Экологическая безопасность — не выделяет вредных веществ в окружающую среду.

Недостатки:

при воздействии высоких температур (около 600°С) стеклопластик размягчается и теряет свою прочность;

хрупкость материала не позволяет выполнить сгибание самостоятельно, изогнутые под определённым углом детали придётся заказывать на заводе;

соединение каркаса из стеклопластиковой арматуры с использованием сварки запрещено.

Применение

Стеклопластиковая арматура используется в разных областях строительства, например:

Армирование плитных и ленточных фундаментов — арматура обладает стойкостью к агрессивным средам и сохраняет свои характеристики в условиях повышенной влажности.

Создание армопояса между этажами зданий из кирпича или блоков — повышает жёсткость здания в пространстве и предотвращает появление трещин в фундаменте и стенах, вызываемых неравномерными осадками и морозным пучением грунта.

Строительство отмостки — арматура, которая сохраняет свои свойства при контакте с водой, усиливает конструкцию отмостки.

В качестве связующего при кладке стен из кирпича, блоков, а также для монолитных стен — арматуру используют для повышения прочности при кладке стен и снижения потерь тепла (у стеклопластика теплопроводность ниже, чем у металла).

Гибкие связи в трёхслойных стеновых панелях — стержни используются для соединения внутренней стены с облицовочной стеной через утеплитель и воздушный слой, образуя единую конструкцию в трёхслойной системе стен.

Важно: композитную арматуру рекомендуется использовать для конструкций на упругом основании, но не стоит применять для укрепления балок и плит перекрытия — она не выдерживает таких нагрузок, при которых стальной прут согнётся, и может разорваться.

Монтаж

Стержни стеклопластиковой арматуры не поддаются сварке, соединение конструкции осуществляется с помощью вязки. Существует несколько видов вязки:

Традиционный способ — с использованием проволоки и специально сконструированных крючков.

Вязка с использованием вязальных пистолетов — в основном применяется в строительстве зданий и сооружений больших объёмов.

Быстрый метод ручного вязания с применением пластиковых хомутов — подходит для возведения лёгких конструкций, небольших каркасов.

Вязка при помощи пластиковых клипс — применяется в строительстве зданий с небольшой нагрузкой на несущие конструкции.

Некоторые правила работы с материалом:

Резка стеклопластиковой арматуры должна выполняться либо горячим резаком, либо болторезом — пиление полимерной арматуры любыми способами приводит к образованию вредной микроскопической стружки.

Гибка арматуры допускается только при изготовлении элементов конструкционного армирования — её выполняют нагревом изгибаемого участка до 100–120 °С с помощью электрического фена с последующим естественным охлаждением после принятия изделием требуемой формы.

Подведём итоги и сравним стальную арматуру и стеклопластиковую. Выделим основные положительные качества композитного материала:

В 3 раза прочнее

В 10 раз легче

Экономичный материал

Изготовление любой длины

Срок службы около 80ти лет

Устойчив к коррозии

Хороший диэлектрик.