Novinky na trhu so stavebnými materiálmi: kompozitná výstuha

Obsah článku

• Výhody a nevýhody kompozitnej výstuže
• Porovnávacia charakteristika kovovej a kompozitnej výstuže
• Pozor: bezohľadní výrobcovia

Kompozitné posilnenie, ktoré sa objavilo ešte nedávno, už dokázalo získať leví podiel na stavebnom trhu. V našom článku budeme hovoriť o tom, z čoho pozostáva, ako sa líši od tradičného kovu a kde sa používa, a tiež zvážime najbežnejšie mýty..

Kompozitná výstuha bola vynájdená pred viac ako 30 rokmi, ale v posledných rokoch sa rozšírila. Vďaka svojim technickým a prevádzkovým vlastnostiam je taký materiál schopný konkurovať klasickým oceľovým výstužným tyčiam..

Výstuž vyrobená z kompozitov pripomína vzhľad ocele, ale je vyrobená z vlákien impregnovaných špeciálnymi spojivami – tvrdidlami. Počas výrobného procesu sa na tyčiach vytvárajú rebrá alebo sa nastrieka piesok, aby sa zlepšila priľnavosť k betónu.

Na výrobu výstuže sa používa niekoľko druhov kompozitných vlákien:

1. Sklolaminát s prídavkom termosetových živíc – vystuženie sklenených vlákien.
2. Čadičové vlákno s prídavkom živíc – čadičová plastová výstuha.
3. Uhlíkové vlákno (uhlík) – zosilnenie uhlíkových vlákien.
4. Kevlarový závit od DuPont – Kevlarová výstuž.

Posledné dva typy sa používajú veľmi zriedka a hlavne v zahraničí. Zloženie uhľovodíkových plastov a Kevlaru boli vyvinuté pre použitie vo vesmírnom a vojenskom priemysle, takže sa vyznačujú vysokou pevnosťou a prehnanou cenou..

Stavebníctvo dáva prednosť výstuži zo sklenených vlákien, ktorá je optimálna z hľadiska nákladov a rozsahu použitia.

Výhody a nevýhody kompozitnej výstuže

Najzraniteľnejším bodom železobetónových výrobkov sú kovové výstužné vložky, ktoré sú náchylné na koróziu. Základný náter alebo použitie zliatin problém úplne nevyrieši – skôr alebo neskôr kov zhrdne a ničí betón. Posilnenie sklenených vlákien nie je ovplyvnené agresívnymi médiami, čo je len jednou z mnohých výhod:

1. Hodnoty pevnosti v ťahu prevyšujú vlastnosti kovu takmer trikrát.
2. Zložené vystuženie váži 9-11 krát menej rovnakej pevnosti.
3. Materiál nie je len lacný, ale tiež umožňuje výrazne ušetriť pri nakladaní a preprave.
4. Na rozdiel od kovu netvorí studené mostíky, čo znižuje tepelné straty.
5. Trvanlivosť a odolnosť proti zmenám teploty.
6. Má koeficient tepelnej rozťažnosti podobný koeficientu betónu, čo znižuje riziko defektov a prasklín.
7. Plne dielektrické a rádiopriehľadné.
8. Môže byť vyrobený vo forme tyčí a navinutím do cievok.

Testy tiež ukazujú druhú stranu mince – nevýhody kompozitnej výstuže:

1. Nízky modul pružnosti vyžaduje ďalšie výpočty, keď sa takéto vystuženie používa v podlahových doskách.
2. Nízka požiarna odolnosť je spôsobená skutočnosťou, že kompozity sa pod vplyvom vysokých teplôt jednoducho topia a premieňajú sa na kvapalinu.
3. Neschopnosť používať zváranie.
4. Neschopnosť ohýbať hotovú výstuž na mieste.

Je potrebné poznamenať, že všetky negatívne nuansy sú úspešne vyriešené výrobcami a konštruktérmi: keď sa stavajú konštrukcie s vysokým zaťažením, vykonávajú sa špeciálne prieskumy a výpočty, na zvýšenie tepelnej odolnosti sa používa dodatočné spracovanie betónových kompozícií a samotné vystuženie, všetky ohýbané diely sa vyrábajú v továrňach podľa projektov.

Porovnávacia charakteristika kovovej a kompozitnej výstuže

Podľa stavebných predpisov môže kompozitné vystuženie nahradiť kov vo všetkých oblastiach použitia:

1. Konštrukcia chaty: akékoľvek základy a flexibilné pripojenia na steny.
2. Betónové konštrukcie v priemyselných a viacpodlažných budovách.
3. Výroba ťažkého a ľahkého betónu.
4. Vrstvené tehly rôznych druhov.
5. Ochrana brehov a výstavba pobrežných štruktúr (nebojí sa kontaktu s vodou).
6. Cestná dlažba (predlžuje životnosť o jednu tretinu).
7. Tvorba pásov odolných voči zemetraseniu (odporúča sa na použitie v oblastiach s vysokými vibráciami).
8. Montáž monolitických budov pomocou pevného debnenia.
9. Elektrifikácia (stožiare osvetlenia a elektrické vedenia).
10. Výroba železničných podvalov.

Vlastnosti kompozitnej výstuže sú najlepšie prezentované v porovnaní s ich kovovými náprotivkami:

	Kovové kovania triedy А-III (А400С)	Výstuha zo sklenených vlákien	Čadičová plastová výstuž
materiál	Oceľ 35GS, 25G2S atď..	Polymérne sklené vlákna s priemerom 13 až 16 mikrónov	Čadičové vlákno s priemerom 10 až 16 mikrónov, viazané polymérom
Konečná pevnosť v ťahu, MPa	360	600 – 1200 (zmenšuje sa so zväčšujúcim sa priemerom)	700 – 1300 (zmenšuje sa so zväčšujúcim sa priemerom)
Elastický modul, MPa	200.000	45.000	60.000
Relatívne rozšírenie,%	od 14	2.2	2.2
Hustota t / m3	7,85	1.9	1.9
Odolnosť proti korózii	hrdze	Materiál odolný proti korózii prvej skupiny chemickej odolnosti	Materiál odolný proti korózii prvej skupiny chemickej odolnosti
Tepelná vodivosť	Áno	nie	nie
Elektrická vodivosť	Áno	dielektrikum	dielektrikum
Profily (priemer), mm	6-80	4-20, v perspektíve až 60	4-20, v perspektíve až 60
Dĺžka, m	6-12 (kvôli požiadavkám na prepravu)	Akákoľvek veľkosť	Akákoľvek veľkosť

Pri zvažovaní realizovateľnosti nákupu kompozitnej výstuže a porovnávaní jej nákladov s kovmi mnohí venujú pozornosť iba cene bežného metra. ROCKBAR (výrobca výstuží zo sklenených vlákien) spolu s Sheffieldskou univerzitou (UK) vykonali porovnávacie testy pevnosti v ťahu a pevnosti materiálov, čoho výsledkom bola tabuľka výmeny rovnakej pevnosti:

Kompozitná výstuha	Trieda oceľovej výstuže А-III (А400С)
Priemer výstuže, mm	Hmotnosť 1 ot. m, kg	Počet metrov na tonu	Náklady r. m, trieť.	Priemer výstuže, mm	Hmotnosť 1 ot. m, kg	Počet metrov na tonu	Náklady r. m, trieť.
4	0.02	50.000	od 8,75	6	0.22	4504,5	od 11.10
päť	0.03	33333	od 9,54	6	0.22	4504,5	od 11.10
6	0.04	25000	od 11,59	8	0.40	2531,7	od 16,50
7	0.06	16667	od 13,95	desať	0.62	1620,8	od 24.12
8	0.08	12500	od 17,27	12	0,89	1126,1	od 27,15
desať	0.20	5000	od 25,60	štrnásť	1.21	826,5	od 39.12
12	0,23	4348	od 35,38	šestnásť	1.58	632,9	od 49,90
štrnásť	0.30	3333	od 48,42	20	2.00	404,9	od 77,05
šestnásť	0.35	2857	od 61,88	22	2.47	335,6	od 93,10
18	0,43	2326	od 67,40	25	2.98	259,7	od 121,00
20	0.60	1667	od 84,10	28	4,83	207,0	od 151,00

Poznámka: ceny sú prevzaté z oficiálnych webových stránok výrobcov, v maloobchodných sieťach sa môžu mierne líšiť smerom nahor.

Jednoduché výpočty ukazujú, že úspory pri nákupe výstuže z kompozitných materiálov môžu byť až 2-krát väčšie ako v prípade kovu. Nezabudnite na ďalšie položky výdavkov:

• úspory na dodávke vďaka ľahkosti a kompaktnosti;
• úspory pri nakladaní a vykladaní – nie je potrebné najímať pracovníkov;
• úspora spotrebného materiálu – sklolaminát je možné rezať pomocou nožov na drôty alebo nožníc;
• úspora šrotu – výstuha vo zvitkoch sa bez rezu rozreže na požadovanú veľkosť.

Pozor: bezohľadní výrobcovia

Implementácia inovácií na trhu so stavebnými materiálmi je vždy „šikovná“. Kompozitná výstuž nie je výnimkou. Na jednej strane sa objavilo veľa veľkých a malých výrobcov. Na druhej strane všetky továrne fungujú podľa svojich vlastných špecifikácií a snažia sa prilákať kupca prefíkanými trikmi. Zvážte najbežnejšie mýty.

mýtus: Naše výrobky sú lepšie, pretože pridávame tajné prísady (ktoré tiež dávajú atypickú svetlú farbu).

skutočnosť: Pigmentácia neovplyvňuje trvanlivosť, jej jedinou výhodou je estetika. Okrem toho nesprávne zvolený pigment môže zhoršiť jeho výkonnosť. Všetky špecifikácie musia byť zdokumentované v protokoloch o skúškach.

mýtus: Čím častejšie sa nachádzajú vinuté rebrá, tým silnejšia je výstuž.

skutočnosť: Vinuté rebrá sa používajú na zvýšenie priľnavosti k betónu a žiadnym spôsobom neovplyvňujú lámanie, pevnosť a stlačenie výstuže. Jedinou výnimkou je piesočná pokrývka, ktorá rovnomerne rozdeľuje zaťaženie po celej dĺžke tyče.

mýtus: Výstuhu zo sklenených vlákien je možné rozbiť ručne, o akej sile môžeme hovoriť?

skutočnosť: Zložené vystužovacie práce sa zameriavajú skôr na pozdĺžne ako na priečne zaťaženie.

Bohužiaľ zatiaľ neexistujú GOST pre kompozitné vystuženie. Vyberte si preto produkty od dôveryhodných výrobcov, požiadajte predajcu o osvedčenia a správy o skúškach, porovnajte ich s vyššie uvedenými ukazovateľmi a nenechajte sa zmiasť lákavo nízkymi nákladmi..