Uuendused ehitusmaterjalide turul: komposiitplaat

Komposiitarmatuur, mis on ilmunud mitte nii kaua aega tagasi, on juba suutnud ehitusturul lõviosa võita. Meie artiklis räägime sellest, millest see koosneb, kuidas see erineb traditsioonilisest metallist ja kus seda kasutatakse, ning kaalume ka kõige levinumaid müüte.

Komposiitteras leiutati enam kui 30 aastat tagasi, kuid see on laialt levinud alles viimastel aastatel. Tehniliste ja tööomaduste tõttu on selline materjal üsna võimeline konkureerima klassikaliste terasest tugevdusvarrastega..

Komposiitidest tugevdatud sarnaneb välimusega terasega, kuid see on valmistatud kiududest, mis on immutatud spetsiaalsete sidumisühendite-kõvenditega. Tootmisprotsessi käigus moodustatakse varrastel ribid või betooniga nakkumise parandamiseks pihustatakse liivakate.

Armatuuri tootmiseks kasutatakse mitut tüüpi komposiitkiudu:

1. Klaaskiud koos termoreaktiivsete vaikude lisamisega – klaaskiust tugevdus.
2. Basaltkiud koos vaigude lisamisega – basaltplastist rebar.
3. Süsinikkiud (süsinik) – süsinikkiu tugevdamine.
4. Kevlari niit DuPontist – Kevlari tugevdus.

Viimast kahte tüüpi kasutatakse äärmiselt harva ja peamiselt välismaal. Süsivesinikplastide ja Kevlari kompositsioonid töötati välja kasutamiseks kosmose- ja sõjatööstuses, nii et neid iseloomustab nii kõrge tugevus kui ka ülikõrge hind..

Tsiviilehitus eelistab klaaskiust armeerimist, mis on kulude ja kasutusala osas optimaalne.

Komposiitkinnituse eelised ja puudused

Raudbetoontoodete kõige haavatavam koht on korrosioonile kalduvad metallist tugevdusdetailid. Kruntimine või sulamite kasutamine ei lahenda probleemi täielikult – varem või hiljem metall roostetab, hävitades betooni. Klaaskiudude tugevdamist ei mõjuta agressiivsed kandjad, mis on vaid üks paljudest eelistest:

1. Tõmbetugevuse väärtused ületavad metalli omadusi peaaegu kolm korda.
2. Komposiitarmatuur kaalub võrdse tugevusega 9-11 korda vähem.
3. Materjal pole mitte ainult odav, vaid võimaldab ka märkimisväärselt kokku hoida laadimisel ja transportimisel.
4. Erinevalt metallist ei moodusta see külmasildu, vähendades soojakadusid.
5. Vastupidavus ja vastupidavus temperatuurimuutustele.
6. Selle soojuspaisumistegur on sarnane betooni omaga, mis vähendab defektide ja pragude riski.
7. Täielikult dielektriline ja raadiopaistev.
8. Seda saab valmistada nii varraste kujul kui ka mähisteks kerides.

Testid näitavad ka mündi teist külge – komposiitarmatuuri puudused:

1. Madala elastsusmooduli korral on sellise sarruse kasutamisel põrandaplaatides vaja täiendavaid arvutusi.
2. Madal tulekindlus on tingitud asjaolust, et komposiidid sulavad kõrgete temperatuuride mõjul lihtsalt vedelikuks.
3. Võimetus kasutada keevitust.
4. Võimetus valmis sarrustust kohapeal painutada.

Tuleb märkida, et tootjad ja projekteerijad lahendavad edukalt kõik negatiivsed nüansid: suure koormusega konstruktsioonide püstitamisel viiakse läbi spetsiaalsed uuringud ja arvutused, kuumakindluse suurendamiseks kasutatakse betoonkompositsioonide täiendavat töötlemist ja tugevdust ise, kõik kumerad osad valmistatakse tehastes vastavalt projektidele.

Metalli ja komposiitarmatuuri võrdluskarakteristikud

Vastavalt ehitusnormidele võib komposiitarmatuur asendada metalli kõigis kasutusvaldkondades:

1. Suvila ehitus: igasugused vundamendid ja painduvad ühendused seinte jaoks.
2. Tööstushoonete ja mitmekorruseliste hoonete betoonkonstruktsioonid.
3. Raske ja kerge betooni tootmine.
4. Erinevat tüüpi kihilised tellised.
5. Kaldakaitse ja rannikuäärsete ehitiste rajamine (ei karda kokkupuudet veega).
6. Teekate (pikendab kasutusiga ühe kolmandiku võrra).
7. Maavärinakindlate vööde loomine (soovitatav kasutada kõrge vibratsiooniga kohtades).
8. Monoliitsete ehitiste püstitamine fikseeritud raketise abil.
9. Elektrifitseerimine (valgustuspostid ja elektriliinid).
10. Raudteeliiprite tootmine.

Komposiitarmatuuri omadused on kõige paremini esitatud võrreldes nende metalli vastega:

	Klassi А-III (А400С) metallist liitmikud	Klaasplastarmatuur	Basaltplastist tugevdus
Materjal	Teras 35GS, 25G2S jne..	Polümeeriga seotud klaaskiud diameetriga 13-16 mikronit	Basaltkiud läbimõõduga 10-16 mikronit, seotud polümeeriga
Suurim tõmbetugevus, MPa	360	600-1200 (väheneb suureneva läbimõõduga)	700–1300 (väheneb läbimõõdu kasvades)
Elastne moodul, MPa	200 000	45 000	60 000
Suhteline laiendus,%	alates 14	2.2	2.2
Tihedus, t / m3	7.85	1.9	1.9
Korrosioonikindlus	Rooste	Esimese keemilise vastupidavuse rühma korrosioonikindel materjal	Esimese keemilise vastupidavuse rühma korrosioonikindel materjal
Soojusjuhtivus	Jah	mitte	mitte
Elektrijuhtivus	Jah	dielektriline	dielektriline
Profiilid (läbimõõt), mm	6-80	4-20, perspektiivis kuni 60	4-20, perspektiivis kuni 60
Pikkus, m	6–12 (saatmisnõuete tõttu)	Iga suurus	Iga suurus

Komposiitarmatuuri ostmise teostatavuse kaalumisel ja selle maksumuse võrdlemisel metalliga pööravad paljud tähelepanu ainult jooksva meetri hinnale. ROCKBAR (klaaskiust armatuuri tootja) viis koos Sheffieldi ülikooliga (Suurbritannia) läbi materjalide tõmbetugevuse ja tugevuse võrdluskatsed, mille tulemuseks oli võrdse tugevuse asendamise tabel:

Komposiitplaat	Terasarmatuuri klass А-III (А400С)
Armatuuri läbimõõt, mm	Kaal 1 rm. m, kg	Meetrite arv tonni kohta	Maksumus r. m, hõõru.	Armatuuri läbimõõt, mm	Kaal 1 rm. m, kg	Meetrite arv tonni kohta	Maksumus r. m, hõõru.
4	0,02	50 000	alates 8.75	6	0,22	4504,5	alates 11.10
viis	0,03	33333	alates 9.54	6	0,22	4504,5	alates 11.10
6	0,04	25000	alates 11.59	8	0,40	2531,7	alates 16.50
7	0,06	16667	alates 13.95	kümme	0,62	1620,8	alates 24.12
8	0,08	12500	alates 17.27	12	0,89	1126,1	alates 27.15
kümme	0,20	5000	alates 25.60	neliteist	1.21	826,5	alates 39.12
12	0,23	4348	alates 35.38	kuusteist	1,58	632,9	alates 49,90
neliteist	0.30	3333	alates 48.42	20	2.00	404,9	alates 77.05
kuusteist	0,35	2857	alates 61,88	22	2.47	335,6	alates 93.10
18	0,43	2326	alates 67,40	25	2,98	259,7	alates 121,00
20	0,60	1667	alates 84.10	28	4,83	207,0	alates 151,00

Märkus: hinnad on võetud tootjate ametlikelt veebisaitidelt, jaekettides võivad hinnad pisut ülespoole erineda.

Lihtsad arvutused näitavad, et komposiitmaterjalidest armatuuri ostmisel võib kokkuhoid metalliga võrreldes olla kuni 2 korda. Ärge unustage muid kulusid:

• kokkuhoid tarnimisel kerguse ja kompaktsuse tõttu;
• kokkuhoid peale- ja mahalaadimisel – pole vaja töötajaid palgata;
• kulumaterjalide kokkuhoid – klaaskiud saab lõigata traadilõikurite või poldilõikuritega;
• kokkuhoid vanarauale – rullide rull lõigatakse vajaliku suurusega ilma jäätmeteta.

Ettevaatust: hoolimatute tootjate poolt

Uuenduste rakendamine ehitusmaterjalide turul on alati “piinlik”. Komposiitplaat ei ole erand. Ühelt poolt on tekkinud palju suuri ja väikeseid tootjaid. Teisest küljest tegutsevad kõik tehased vastavalt oma spetsifikatsioonidele ja proovivad ostjat meelitada kavalike trikkidega. Mõelge kõige levinumatele müütidele.

Müüt: Meie tooted on paremad, kuna lisame salajasi koostisosi (mis annavad ka ebatüüpilise erksa värvi).

Fakt: Pigmentatsioon ei mõjuta vastupidavust, selle ainus pluss on esteetika. Pealegi võib valesti valitud pigment toimivust halvendada. Kõik spetsifikatsioonid tuleb dokumenteerida katseprotokollides.

Müüt: Mida sagedamini mähise ribid asuvad, seda tugevam on tugevdus.

Fakt: Mähise ribasid kasutatakse betooni haardumise suurendamiseks ega mõjuta mingil viisil armatuuri purunemist, tugevust ja kokkusurumist. Ainus erand on liivakate, mis jaotab koormuse ühtlaselt kogu lati pikkuses.

Müüt: Klaaskiudude tugevdamist saab käsitsi murda, millisest tugevusest võime rääkida?

Fakt: Komposiitarmatuur töötab pigem piki- kui põikkoormuste korral.

Kahjuks pole komposiitarmatuuril veel GOST-e. Seetõttu vali usaldusväärsete tootjate tooted, küsige müüjalt sertifikaate ja katsearuandeid, võrrelge neid ülaltoodud indikaatoritega ja ärge laske end petta ahvatlevalt madala hinnaga..