История керамической плитки и ее применение

История керамической плитки

Когда и как появилась плитка?

Если Вы ищите надёжного плиточника, звоните без выходных с 8:00 до 20:00 по тел.: 8 (926) 300-24-30 или напишите письмо.

Керамическая плитка во всем своём многообразии очень привлекательна и практична. История плитки очень интересна, сегодня её широко применяют как для украшения интерьеров и фасадов, так и для отделки поверхностей, подверженных повышенной нагрузке – полов, стен, столешниц и т.д. Но откуда она взялась? Наша тема – история создания плитки.

Глядя сегодня на калейдоскоп материалов, форм и цветов современной керамической плитки мало кто задумывается, что её история насчитывает, только вдумайтесь, – несколько тысячелетий! И это не шутка. Подтверждение тому археологические раскопки – уже древние египтяне облицовывали стены своих домов обожжёнными глиняными кирпичиками с нанесённой глазурью.

Такой вид покрытия стен позволял сохранять в жилище драгоценную прохладу и применялся для его внешней и внутренней отделки. Разумеется, что такую роскошь не могло себе позволить простое население, а лишь приближенные к правящей элите или очень богатые египтяне.

Плитка в Европе и России

Керамическая плитка гораздо позднее «пришла» и в Европу, где получила наибольшее распространение в Испании эпохи Ренессанса (XIV-XVII вв.), а затем в Италии, Португалии и в других странах европейского континента. Европейцы привнесли в технологию изготовления керамической плитки свои технические и культурные достижения, что позволило заметно удешевить процесс её производства. Однако такой вид отделки жилища, как и в Древнем Египте, могли себе позволить лишь высшие круги средневековой Европы. Для особо роскошной отделки применялась даже керамическая плитка, инкрустированная драгоценными камнями.

В России моду на керамическую плитку стал насаждать Пётр I Великий, повелевший украшать ею стены торжественных залов, а также печи, что позволяло не только улучшать внешний вид отопительных систем, но и дольше сохранять тепло. Хотя нельзя сказать, что Россия узнала этот тип декоративной отделки лишь в XVIII веке. Примерно за 2 века до Петра на Руси получила распространение отделка глиняными изразцами, несколько отличавшимися техникой крепления.

Плитка – производство и свойства

С веками технология изготовления керамической плитки несколько изменилась, хотя и не принципиально. Заключается она в следующем. Добытую глину подсушивают, удаляя излишнюю влагу, затем придают ей нужную форму и подвергают обжигу при температуре около 800-1000 °С. После такой обработки глина становится твёрдой и меняет свои химические свойства. Затем на плитку наносят специальную глазурь и повторно подвергают обжигу. Глазурованная сторона керамической плитки становится гладкой и особо стойкой от проникновения посторонних веществ, включая и таких агрессивных, как щёлочи и кислоты.

Однако обратная сторона керамической плитки, без глазури, имеет пористую структуру и не защищена от проникновения влаги (может впитывать до 25% воды). По этой причине обыкновенную керамическую плитку нежелательно использовать для отделки внешних поверхностей здания. Так как под воздействием низких температур влага, которая скапливается в пористых структурах обратной стороны плитки, будет замерзать и может вызвать как отслоение плитки от поверхности, так и её раскалывание.

Но сегодня внешняя отделка плиткой – не проблема. Современный рынок стройматериалов предлагает более прочные типы плитки для безопасной внешней отделки стен и полов на любой кошелёк – от керамогранита до клинкера и натурального камня, а также специальный влагостойкий плиточный клей, затирки и водоотталкивающие пропитки для них.

Мастерство укладки

Укладка керамической плитки до недавнего времени была уделом исключительно профессионалов, однако сегодня, с появлением большого разнообразия строительных материалов и инструментов, укладку плитки, при определённом навыке, можно сделать и своими руками.

Учиться этому лучше на выровненной небольшой, лучше горизонтальной, поверхности, хотя несложно выложить и маленький «фартук» над кухонной мойкой. Необходимую методическую информацию с иллюстрациями Вы найдёте на нашем сайте – основные способы укладки, техника, инструменты, материалы и маленькие хитрости. Умножив это на свой азарт и творческий подход, Вы можете существенно сэкономить при ремонте.

Однако если Вы затеяли комплексный ремонт санузла или ванной, как говорится «под ключ», то лучше не экономить на услугах профессионала, так как испорченный материал обойдётся гораздо дороже, чем потенциальная экономия на работе.

Квалифицированный мастер имеет богатый опыт работы с различными типами плитки, обладает необходимыми теоретическими и практическими знаниями, умениями и навыками решения самых нестандартных задач, которые постоянно возникают при укладке плитки. А также у профессионального плиточника всегда есть полный набор самого лучшего инструмента.

Берегите время, деньги и нервы. Мы сделаем быстро, качественно, красиво, на долгие годы. У нас только проверенные, надёжные и ответственные мастера. Звоните: 8 (926) 300-24-30 без выходных с 8 до 20 часов.

История керамической плитки

История плитки насчитывает более 5 тысяч лет. Изначально плитка производилась в мозаичной форме, которая использовалась в III-II тысячелетии для отделки дворцово-храмовых комплексов в Междуречье (территория современного Ирака).

Мозаику она напоминала своими небольшими размерами, однако существенным отличием ее было то, что в пределах одной плитки размещался целостный рисунок, чего в мозаике наблюдать было нельзя. Чаще всего в виде рисунка на плитке вырисовывались геометрические узоры. Каждый из них символизировал определенную стихию или природное явление.

Глина играла чрезвычайно важную роль у народов Междуречья. В отсутствие обильной растительности, за исключением тростника и финикового дерева, глина, объемы которой были практически неисчерпаемы, служила основным строительным материалом. Изначально возведение зданий, начиная от хозяйственных и заканчивая дворцово-храмовыми комплексами осуществлялась глазурованным кирпичом. Толщина глазури (более 10 миллиметров) превращала глиняный кирпич в довольно прочный материал. В эпоху усиления Вавилона (XVIII ст. до н.э), на плитке геометрические узоры были заменены рисунками животных и иконическими (плоскими) изображениями людей.

В наиболее традиционных видах, знакомых современному человеку, плитка появилась в эпоху правления древнеперсидской династии Ахеменидов (558—330 до н. э.). В древнеиранских резеденциях персидских властителей, Сузах и Персеполе, отдельные фрагменты которых очень неплохо сохранились до наших дней, были найдены остатки керамических плиток размером 15х15 см и толщиной 1 см., которыми отделывали стены внутри и снаружи зданий.

Ворота богини Иштар.

Обилие глины предопределило лидирующий статус древнеиранских государств в производстве плитки с древнейших времен и вплоть до VIII н.э.

Начиная с середины VIII н,э, цепь арабских завоеваний захлестывает пиренейский полуостров. Вместе с завоеваниями арабы приносят в Испанию технологию производства плитки и сами образцы. Мавры увековечили свое правление великолепными по своей красоте замками и дворцами. Особо выделяется среди них дворец Альгамбра (араб. «Рай на земле») включающий множество разнообразных мозаично-плиточных композиций высокого художественного качества. Технология производства плитки, ровно также как и философия, становятся объектом изучения католических монахов, которые переписывают секреты изготовления плитки и делают церковь монополисткой в изготовлении плитки плоть до конца XIX века….

Фонтан. Дворец Альгамбра, XIV ст.

Испания стала прародительницей европейской плитки. Возникновение европейской традиции в технологии производства плитки осуществлялось двумя основными путями. Оба они связаны, так или иначе, с арабским пребыванием в Испании. Начиная со времен изгнания арабов с территории Пиренейского полуострова, а вместе с ними и высококвалифицированных мастеров, арабская технология производства качественной плитки остается в записях испанских католических орденов, благодаря которым, как уже было сказано, Ватикан получил ключ к монопольному использованию арабских технологий в своих целях.

Второй путь связан с развитием технологий производства плитки рядовыми мастерами, не владеющими секретами арабов. Их познания и навыки в области производства и художественной обработки плитки осуществлялось методом проб и ошибок. Не обладая высокими декоративными качествами, эта плитка использовалась в сельском и дешевом городском строительстве, и в отделке мелких, невысоких по статусу, церквушек. Со временем мастера объединялись в ремесленные цеха и передавали накопленный опыт своим подмастерьям. Многие цеха основывали свой стиль в отделке и декорировании плитки, и, со временем, на их месте вырастали целые мануфактурные производства, которые стали прародителями современных фабрик.

Секрет арабских технологий, благодаря католической церкви попал в Италию. Ограниченное число ремесленных мастерских, выполняющих заказы церкви, получало в пользование технологию производства плитки. Распространение информации посторонним лицам находилось под строжайшим запретом. До наших дней испанская школа производства керамической плитки чтит традиции, и, в отличии от итальянской школы, не стремится к активному поиску новых стилей и технологий в производстве и декорировании плитки.

майолика XIII ст.

Италию смело можно назвать родиной декоративной плитки. Производство керамической плитки было налажено в Италии на заре X века. Одним из первых мастеров, с именем которого связан новый этап в истории постижения новых художественных высот по обработке плитки, является флорентинец Лука де ла Робиа. Его мастерская, выполняя заказы католической церкви, осуществляла отделку храмов, главных площадей города, поместий знати. Свое имя в истории Лука де ла Робиа оставил благодаря тому, что он впервые стал использовать искусственные красители в глазури. Итальянцы, в отличии от испанцев, стремились к приданию визуальной привлекательности плитке, и искали разные пути ее окрашивания. Лука де ла Робия стал первым мастером, которому удалось окрашивать плитку в различные цветовые тона. В синий цвет Лука подкрашивал глазурь, смешивая ее с кобальтом, в зеленый – с медью, в фиолетовый – с марганцем. Затем он стал обжигать плитку дважды, что в разы увеличило ее прочность. Позднее в Италии был найден особый вид глины, которая стала использоваться в производстве фаянса. Лидирующим в производстве этого продукта стал город Фаэнцы. Сегодня Фаэнцы собирает самую крупную в мире выставку керамической плитки.

В эпоху зрелого средневековья католическая церковь, в силу ряда политических и экономических причин, теряет свое влияние над частью подконтрольных ей территорий Европы, что негативно отражается на ее былом экономическом статусе. Отсутствие лишних средств побуждает Ватикан снижать затраты и на, кроме всего прочего, отделку церквей и соборов. Это приводит к резкому снижению заказов у мастерских плитки. Цехи принимают решение освободиться от душившей их монополии католической церкви и, тем самым, расширить диапазон заказов со стороны богатых горожан и муниципалитетов. Тяжелое экономическое положение побудило цехи к объединению, в результате чего образуется так. наз. «Цех пяти городов», в который вошли мастера Флоренции, Кафаджало, Урбины, Кастельдуранте и Сиены. В свою очередь, ориентация на класс горожан снизил качество плитки – при ее производстве значительно меньше использовали дорогие красители.

керамическая плитка XVIII ст.

Однако в XVII веке итальянская плитка становится популярной по всей Европе. Высококачественная художественная обработка итальянской плитки делает ее популярным элементом декора в домах европейской аристократии вплоть до сегодняшнего дня.

Качественная и стильная керамическая плитка в Одессе — торговый центр Керамацентр на пер. Высокий, 15. Широкий ассортимент, разнообразный дизайн, преемственность традиций.

Strourem.ru ➢ Стройматериалы ➢ Применение керамической плитки в строительстве и ремонте

Применение керамической плитки в строительстве и ремонте

Задумывался кто-то о том, что будет на стенах в кухне или ванной комнате? Скорее всего, нет, потому что выбор преимущественно в пользу керамической плитки.

В современных гипермаркетах плиткой заложены целые ряды. Её используют не только для наружного, внутреннего облицевания стен, но и как половое покрытие. Керамическая плитка обладает множеством положительных свойств, среди них гигиеничность, прочность, огнеупорность, экологичность, а некоторые виды даже морозостойкость!

История возникновения керамической плитки

Для того, что бы определится какую плитку лучше выбрать, мы для начала обратимся к истории. Самые древние корни плитки идут далеко в прошлое. Аналоги были найдены на территории междуречий совремменых Тигра и Евфрата. Такая керамика была похожа больше на мозаику, но весь рисунок наносился на площадь одной плитки, разукрашенной целым изобилием орнаментов, часть значения которых не удается восстановить.

Более утонченная внешне керамика была найдена в городах Ирана – Сузе и Пересполе. Вид она имела намного искусней и имела параметры 15х15 см и 10 мм толщиной. Что любопытно, практически вся плитка в столь давнее время изготовлялась древнеиранскими государствами.

Итак, мы переносимся на целые века в будущее, а именно в древний Рим, в Италию. История их керамики начинается с Х века. Благодаря географическому местоположению в Италии находится один из самых больших в мире залежей красной глины, необходимой для изготовления столь качественного материала.

В современное время Италия – мировой лидер инновационных технологий дизайна настенной и напольной керамической плитки и керамогранита. Хоть она и занимает третье место в мире по производству, но это никак не влияет на славу их итальянской плитки.

Никак нельзя оставить без внимания испанскую Керамику. Начнем с того, что Испания является основным конкурентом Италии по дизайнерским и техническим новинкам. На территории солнечной Испании также находятся богатые залежи глины. История испанской керамики начинается в конце VIII начале IX.

В то время изгнали мавров с территории Испании и полупустые города были заселены из испанских, еврейских и французских бедняков. Достаточно быстро было организовано производство плитки и кирпича для ремонта зданий. Любопытно, что плитка имела немного другое предназначение, её использовали для укрепления построек, а не для украшения.

Методы изготовления и виды плитки

Методика изготовления керамической плитки все время менялось. Мы опишем самые популярные из них: литье – раствор, в состав которого входила глина, заливался в формы, обжигался при высоких температурах, но в итоге края получались не ровными, что и погубило такой способ изготовления. Но на маленьких фабриках, под заказ, изготовляют керамику таким способом;

• резка – природный камень распиливают на плитки одинакового размера, ровняют и шлифуют лицевую сторону. Такое производство до сих пор существует, но стоимость такой плитки выше из-за не большого количества получаемого кафеля;
• прессование – самый распространенный и надежный способ изготовления плитки. Специальное «тесто» проходит через станок, который компьютеризировано режет массу на одинаковые кусочки.

Прессование делится на:

• бикотуру – прессование и двойное обжигание;
• тмонокоттура – прессование и одноразовое обжигание.

Готовые пластины обладают высокой прочностью и эстетично привлекательны.

К наиболее распространенным видам плитки относятся:

1. Напольная керамическая плитка.
2. Декоративная плитка.
3. Тротуарная плитка или брусчатка.

Больше всего хочется рассказать о напольной плитке. Её производят обычно из керамики или природного камня. И та и другая обладают разными степенями износоустойчивости. Стоить заметить также, что каменная плитка, по своей природе, тяжелей керамической, что делает её более хрупкой.

Каменная напольная плитка очень красивая и практичная, но при покупке стоит обратить внимание на породу камня. Гранит и мрамор, при намокании становятся скользкими, что создает риск травмирования в ванной. Поэтому, зачастую, такую плитку не укладывают в ванной, а если все же решили делать такой пол, то исключительно из плитки маленькой площади. За счет раствора (затирки), которым обрабатываются межплиточные швы, получаются дополнительные препятствующие скольжению линии.

При покупке керамической плитки следует обращать внимание на характеристики плитки (об этом читайте тут). Естественно не стесняйтесь задавать вопросы продавцу-консультанту, так же попросите показать сертификаты соответствия и гигиены.

Будьте бдительны. Обращайте внимание на саму плитку! Выпускаются также не качественные подделки!

• ← Что такое текстильные обои
• Как выбрать керамическую плитку. Полезные советы →

Добавить комментарий Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Стеклопластиковая арматура: характеристики и применение композитной стеклоарматуры

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 арматуры из стеклопластика следует очень взвешенно.

Стеклопластиковая арматура в пачках

Что собой представляет арматура из стеклопластика

Стеклопластиковая арматура, если разбираться в ее конструктивных особенностях, представляет собой неметаллический стержень, на поверхность которого нанесена навивка из стекловолокна. Диаметр спиралевидного профиля арматуры, изготовленной из композитных материалов, может варьироваться в интервале 4–18 мм. Если диаметр прутка такой арматуры не превышает 10 мм, то она отпускается заказчику в бухтах, если превышает – то прутками, длина которых может доходить до 12 метров.

Для изготовления композитной арматуры могут быть использованы различные типы армирующих наполнителей, в зависимости от этого она подразделяется на несколько категорий:

• АСК – изделия, изготовленные на основе стеклопластика;
• АУК – углекомпозитные армирующие изделия;
• АКК – арматура, выполненная из комбинированных композитных материалов.

На отечественном рынке наибольшее распространение получила стеклопластиковая арматура.

Различные стержни стеклопластиковой арматуры

Особенности структуры

Стеклопластиковая арматура – это не просто пруток из композитного материала. Она состоит из двух основных частей.

• Внутренний стержень представляет собой параллельно расположенные волокна стеклопластика, соединенные между собой при помощи полимерной смолы. Отдельные производители выпускают арматуру, волокна внутреннего ствола которой не параллельны друг другу, а завиты в косичку. Следует отметить, что именно внутренний стержень арматуры из стеклопластика формирует ее прочностные характеристики.
• Внешний слой арматурного прутка, изготовленного из стеклопластика, может быть выполнен в виде двунаправленной навивки из волокон композитного материала либо в виде напыления мелкофракционного абразивного порошка.

Стеклопластиковые арматурные стержни с абразивным напылением

Конструктивное исполнение арматурных прутков из стеклопластика, которое во многом определяет их технические и прочностные характеристики, зависит от фантазии производителей и применяемых ими технологий изготовления данного материала.

Основные свойства

Стеклопластиковая арматура, согласно результатам многочисленных исследований, проведенных компетентными организациями, обладает рядом характеристик, выгодно отличающих ее от других материалов подобного назначения.

• Арматурные прутки из стеклопластика обладают небольшой массой, которая меньше веса аналогичных изделий из металла в 9 раз.
• Стеклопластиковая арматура, в отличие от изделий из металла, очень устойчива к коррозии, отлично противостоит воздействию кислой, щелочной и соленой сред. Если сравнивать коррозионную устойчивость такой арматуры с аналогичными свойствами изделий из стали, то она выше в 10 раз.
• Свойство проводить тепло у стеклопластиковой арматуры значительно ниже, чем у изделий из металла, что минимизирует риск возникновения мостиков холода при ее использовании.
• За счет того, что арматура из стеклопластика транспортируется значительно проще, а срок ее эксплуатации значительно дольше, чем у металлической, ее применение более выгодно в финансовом плане.
• Стеклопластиковая арматура – это диэлектрический материал, который не проводит электрический ток, обладает абсолютной прозрачностью для электромагнитных волн.
• Использовать такой материал для создания армирующих конструкций значительно проще, чем металлические прутки, для этого нет необходимости в применении сварочного оборудования и технических устройств для резки металла.

Сравнительные характеристики стальной и стеклопластиковой арматуры

Благодаря своим бесспорным достоинствам стеклопластиковая арматура, появившись относительно недавно на отечественном рынке, уже успела завоевать высокую популярность как у крупных строительных организаций, так и у частных застройщиков. Между тем обладает такая арматура и рядом недостатков, к наиболее значимым из которых следует отнести:

• достаточно низкий модуль упругости;
• не слишком высокую термическую устойчивость.

Низкий модуль упругости стеклопластиковой арматуры является плюсом при изготовлении каркасов для укрепления фундамента, но большим минусом в том случае, если она используется для армирования плит перекрытия. При необходимости обращения в таких случаях именно к этой арматуре предварительно необходимо провести тщательные расчеты.

График замены стальной арматуры на композитную

Невысокая термическая устойчивость стеклопластиковой арматуры является более серьезным недостатком, ограничивающим ее применение. Несмотря на то, что такая арматура относится к категории самозатухающих материалов и не способна служить источником распространения огня при ее применении в бетонных конструкциях, при высоких температурах она утрачивает свои прочностные характеристики. По этой причине использоваться такая арматура может только для укрепления тех конструкций, которые не подвергаются воздействию высоких температур в процессе эксплуатации.

Еще одним значимым недостатком арматуры, изготовленной из стеклопластика, следует отнести то, что со временем она утрачивает свои прочностные характеристики. Этот процесс значительно ускоряется, если она подвергается воздействию щелочных сред. Между тем такого недостатка можно избежать, если применять стеклопластиковую арматуру, изготовленную с добавлением редкоземельных металлов.

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.

На видео ниже можно более наглядно ознакомиться с процессом производства композитной стеклоарматуры на примере работы производственной линии ТЛКА-2.

Параметры – вес, диаметр, шаг навивки

Арматура, для изготовления которой используется стекловолокно, характеризуется рядом параметров, определяющих область ее применения. К наиболее значимым относятся:

• вес одного погонного метра арматурного прутка;
• для изделий с рельефным профилем – шаг навивки пучков стекловолокна на их поверхности;
• диаметр арматурного стержня.

На сегодняшний день арматура с рельефным профилем выпускается преимущественно с шагом навивки, равным 15 мм.

Выбор диаметра стеклопластиковой арматуры

Наружный диаметр арматурного прутка характеризуется номером, который присваивается изделию в соответствии с Техническими условиями производства подобной продукции. В соответствии с ТУ, арматурные прутки из стекловолокна сегодня выпускаются под следующими номерами: 4; 5; 5,5; 6; 7; 8; 10; 12; 14; 16; 18. Вес погонного метра арматурных прутков из стекловолокна, представленных на современном рынке, варьируется в пределах 0,02–0,42 кг.

Виды стеклопластиковой арматуры и сферы ее применения

Арматура, для производства которой используется стекловолокно, имеет множество разновидностей, различающихся между собой не только по диаметру и форме профиля (гладкая и с рифлением), но и по области использования. Так, специалисты выделяют стеклопластиковую арматуру:

• рабочую;
• монтажную;
• распределительную;
• специально предназначенную для армирования бетонных конструкций.

В зависимости от решаемых задач такая арматура может использоваться в виде:

• штучных прутков;
• элементов армирующих сеток;
• арматурных каркасов различной конструкции и габаритов.

Арматурная стеклопластиковая сетка 100х100 мм

Несмотря на то, что арматура, изготовленная из стеклопластика, появилась на отечественном рынке недавно, предприятия, строительные компании и частные лица уже достаточно активно используют ее для решения различных задач. Так, набирает популярность применение стеклопластиковой арматуры в строительстве. С ее помощью армируют фундаменты и другие конструкции из бетона (дренажные колодцы, стены и др.), ее применяют для укрепления кладки, выполняемой из кирпича и блочных материалов. Технические характеристики стеклопластиковой арматуры позволяют успешно использовать ее в дорожном строительстве: для армирования дорожного полотна, укрепления насыпей и слабых оснований, создания монолитных бетонных оснований.

Частные лица, самостоятельно занимающиеся строительством у себя на приусадебном участке или на даче, также успели оценить достоинства данного материала. Интересен опыт применения стеклопластиковой арматуры на дачах и в огородах частных домов в качестве дуг для возведения парников. В интернете можно найти множество фото таких аккуратных и надежных конструкций, которые не подвержены коррозии, легко ставятся и так же легко демонтируются.

Каркас самодельного парника из стеклопластиковой арматуры

Большим преимуществом использования такого материала (особенно для частных лиц) является простота его транспортировки. Смотанную в компактную бухту стеклопластиковую арматуру можно увезти даже на легковом автомобиле, чего нельзя сказать об изделиях из металла.

Что лучше – стеклопластик или сталь?

Чтобы ответить на вопрос, какую арматуру лучше использовать – стальную или стеклопластиковую, – следует сравнить основные параметры этих материалов.

• Если арматурные прутки из стали обладают и упругостью, и пластичностью, то стеклопластиковые изделия – только упругостью.
• По пределу прочности стеклопластиковые изделия значительно превосходят металлические: 1300 и 390 МПа соответственно.
• Более предпочтительным является стекловолокно и по коэффициенту теплопроводности: 0,35 Вт/м*С0 – против 46 у стали.
• Плотность арматурных прутков из стали составляет 7850 кг/м3, из стекловолокна – 1900 кг/м3.
• Изделия из стекловолокна, в отличие от арматурных прутков из стали, обладают исключительной коррозионной устойчивостью.
• Стекловолокно – это диэлектрический материал, поэтому изделия из него не проводят электрический ток, отличаются абсолютной прозрачностью для электромагнитных волн, что особенно важно при строительстве сооружений определенного назначения (лаборатории, исследовательские центры и др.).

Между тем изделия из стекловолокна недостаточно хорошо работают на изгиб, что ограничивает их применение для армирования плит перекрытия и других сильно нагруженных бетонных конструкций. Экономическая целесообразность использования арматурных прутков, изготовленных из композитных материалов, заключается еще и в том, что их можно приобрести ровно такое количество, которое вам необходимо, что делает их применение практически безотходным.

Резюмируем все вышесказанное. Даже учитывая все уникальные характеристики композитной арматуры, применять ее следует очень обдуманно и только в тех сферах, где данный материал проявляет себя лучше всего. Нежелательно использовать такую арматуру для укрепления бетонных конструкций, которые в процессе эксплуатации будут испытывать очень серьезные нагрузки, способные стать причиной ее разрушения. Во всех же остальных случаях применение арматуры из стекловолокна и других композитных материалов подтвердило свою эффективность.

Стеклопластиковая арматура: отзывы, недостатки и особенности

Ни один фундамент и ни одна конструкция, будь-то стена или перекрытие дома, свая или пролёт моста, не обходится без арматуры, заложенной в бетон. В настоящее время в продаже появляются новые, а зачастую экзотические материалы, с якобы уникальными свойствами, и арматура для бетонного фундамента не оказалась исключением из этого списка.

Все мы привыкли к стандартной металлической арматуре, которая производится разного диаметра и используется уже на протяжении второго столетия. Но в последнее время появилась стеклопластиковая арматура отзывы о которой вроде бы положительные, но опыт её использования всего несколько лет этого не подтверждает.
Что же представляет собой стеклопластиковая арматура? Это прочные прутки с ребристой поверхностью диаметром от 4 до 20 миллиметров, изготовленные из стеклопластиковых, базальтовых композитных материалов и предназначенные для применения в бетонных конструкциях вместо стальной арматуры.

Отзывы о стеклопластиковой арматуре такие:

― повышенная прочность на разрыв (к примеру, арматура диаметром 8 мм – аналог 12-миллиметровой металлической);
― легкость (легче металлической в 5 раз);
― неподверженность коррозии;
― устойчивость к агрессивным средам;
― непроводимость электрического тока (диэлектрик);
― дешевизна;
— не экранирует и не создает экрана радиоволнам.

Казалось бы всё очень красиво, но отзывы больше похожи на ключевые тезисы из рекламных буклетов продавцов этой самой арматуры, чем на технические отзывы, которые нас интересуют в первую очередь.
Покопавшись в интернете и произведя некоторые расчёты мы имеем немного другую картину по данному продукту, но зато технически проверенную и правильную.

Для исследования этого вопроса нам понадобятся следующие термины:
Модуль упругости – характеризует способность твердого тела упруго деформироваться под воздействием силы.
Предел текучести – механическое напряжение при воздействии которого деформированное тело уже не возвращается в первоначальное состояние.
Нормативное сопротивление – величина чуть меньше предела текучести, характеризует максимальное конструктивное напряжение для расчетов с данным материалом.
Предельная растяжимость бетона – максимальный коэффициент удлинения бетона, при котором не происходит раскрытие трещин.

Итак попробуем выяснить работу балки со стальной арматурой Д12 мм.
Арматура стальная А500С диаметром 12 мм имеет следующие характеристики:
Модуль упругости 200 ГПа
Нормативное сопротивление 500 МПа, что чуть меньше предела текучести стали, из которой сделана арматура.
Таким образом мы получаем ориентировочные значения максимальной нагрузки на пруток арматуры 4500 кг. Растяжение арматуры при данной нагрузке составит около 2,5 мм/м

Производители арматуры размещают в документации табличку с равноценной заменой арматуры.
В документации указано, что стальной арматуре А500С диаметром 12 мм соответствует стеклопластиковая или базальтовая арматура диаметром 10 мм.

Итак попробуем выяснить работу балки с такой арматурой Д10 мм.
Арматура стеклопластиковая или базальтовая диаметром 10 мм имеет следующие характеристики:
Модуль упругости 50 ГПа
Нормативное сопротивление 2000 МПа.
Таким образом мы получаем ориентировочные значения максимальной нагрузки на пруток арматуры 10000 кг.
Растяжение базальтовой арматуры при данной нагрузке составит около 25 мм/м.
Растяжение базальтовой арматуры при нагрузке 4500 кг, около 11 мм.
Для того чтобы получить такое же растяжение как у стальной (2,5 мм/м) нам необходимо уменьшить нагрузку на пруток до 1000 кг, либо увеличить диаметр в 2,1 раза до 21 мм.

Величину предельной растяжимости бетона найти сложно, так как это зависит от огромного количества условий, но по некоторым данным обычный бетон не более – 3 мм/м.
Таким образом все преимущество высокой прочности арматуры теряется из-за низкого модуля упругости, т. е. высокого растяжения под нагрузкой.
Бетон просто потрескается и полопается в месте растяжения арматуры раньше чем арматура порвется.
Из чего делаем вывод что равноценная замена стальной арматуры Д12 мм, класса А500С – это стеклопластиковая или базальтовая арматура диаметром более 20 мм.

Нам строители и застройщики задают один и тот же вопрос: Соответствует ли базальтовая арматура диаметром 10 мм стальной диаметром 12 мм? Собираюсь закупать арматуру для монолитной плиты фундамента, сказали, что достаточно взять 8 мм, т.к она соответствует стальной в 10 мм.
Правда ли это?

Да, соответствует, но только по прочности на разрыв, но прежде чем порваться, любая арматура растягивается (удлиняется), при этом деформируется, а потом и растрескивается проармированное изделие. А удлиняются разные материалы по разному, в зависимости от модуля упругости (во сколько раз меньше модуль упругости, во столько раз сильнее растягивается материал в одинаковых условиях). Так вот, стеклопластиковая арматура (СПА) растянется примерно в четыре раза сильнее, чем стальная, при одинаковом сечении (диаметре) и одинаковой нагрузке (какая бы она ни была в конкретной конструкции). Значит для получения одинаковых деформаций под одинаковыми нагрузками (сохранения свойств проармированного изделия) СПА надо заложить примерно в четыре раза больше стальной (по сечению). Можно вместо 10мм стальной заложить 20мм СПА. Или просто вместо одного прута стальной, заложить четыре прута СПА, такого же диаметра. Или шесть прутов 8мм СПА, вместо одного стального 10мм.
Только надо еще учитывать, что некоторые производители указывают диаметр СПА с навивкой, а реальный рабочий диаметр меньше. Значит при замене надо будет исходить из реального диаметра и закладывать СПА еще больше.

Плюсы и минусы стеклопластиковой арматуры:

Основной плюс – это только лёгкость её транспортировки, неподверженность коррозии, устойчивость к агрессивным средам и непроводимость электрического тока (диэлектрик). Вот, к сожалению, наверно и всё
Основной минус – это то, что, мы так и не нашли куда и как можно использовать все эти плюсы, включая арматуру, так как нет нормативных документов на её использование, её нет в ГОСТе на производство, в СНиПе на использование, нет нормативных документов, не стандартизированы методики расчета минимального процента армирования, не нормированы требования и никак не контролируется характеристики сцепления композитной арматуры с бетоном.
И, в заключении, у стеклопластиковой арматуры низкий модуль упругости, низкая огнестойкость изделий армированных композитной арматурой, не возможность изготовления гнутых арматурных изделий под углом из арматуры в состоянии поставки так и на месте строительства (возможны только большие радиусы), не возможность использования в качестве сжатой арматуры и тд и тп.

Ну и естественно цена, стеклопластиковой арматуры в сравнении со стальной получается сильно дороже:
1 м А500С диаметром 12 мм – 30 руб.,
1 м стеклопластиковой диаметром 12 мм – 50 руб., а при том что необходимо использовать диаметром более 20 мм, то цена такой арматуры будет в 5-7 раз дороже стальной, что экономически не целесообразно и не выгодно.

Ну и, на последок, предлагаем бесплатно скачать доклад с третьего международного симпозиума прошедшего 9-11.11.2011 года, Перспективы применения композитной арматуры.
Prospects of FRP Bars application О.Н. Лешкевич, канд. техн. наук, заместитель директора по научной работе РУП «Институт БелНИИС»

История появления стеклопластиковой арматуры

ИСТОРИЯ ПОЯВЛЕНИЯ СТЕКЛОПЛАСТИКОВОЙ АРМАТУРЫ

В 1867 году француз Жозеф Моньте запатентовал железобетон который по праву можно назвать одним из чудес которые изменили наш мир.

Невозможно себе представить современное общество без железобетона. Миллионы тонн железобетонных конструкций возводятся ежегодно.

Однако в истории развития железобетона пока рано ставить точку. Тысячи ученых и инженеров трудятся над улучшением потребительских свойств этого удивительного материала.

Применение стали со времен Монтье в качестве армирующих стержней в жб конструкциях практически не подвергалось изменению на протяжении более полутора веков. Однако всегда стоял вопрос о том что сталь не является идеальным материалом для армирования бетона.

Прежде всего это тяжелый, дорогостоящий в производстве, подверженный коррозии материал. И до недавнего времени приходилось мириться с теми его качествами.

Но современная наука предложила человечеству материал который превосходит металл по многим показателям – КОМПОЗИТНАЯ АРМАТУРА. Она изготавливается из жгута тончайших стеклянных волокон связанных между собой термореактивной смолой. Для лучшего сцепления с бетоном стержень обвит дополнительным пучком стеклянной или базальтовой нити.

В несколько раз легче, в 3 раза прочнее, магнитопрозрачна является диэлектриком.

И если раньше подобные технологии были достоянием науки и ВПК то теперь с развитием композитных технологий и промышленного производства сырья для производства композитов ситуация изменилась!

КОМПОЗИТНАЯ АРМАТУРА ДЕШЕВЛЕ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ!

Интерес к стеклопластиковой арматуре возник в середине 20 столетия всвязи с рядом обстоятельств. Расширилась область применения бетонных армированных конструкций в ответственных строениях и сооружениях, эксплуатируемых в особо агрессивных средах, где было сложно обеспечить коррозионную стойкость металлической арматуры. Возникла необходимость обеспечить антимагнитными и диэлектрическими свойствами некоторые изделия и сооружения. Стоит так же учитывать факт ограниченности запаса руды, пригодной для удовлетворения неуклонно растущей потребности в стали и вечно дефицитных легирующих присадках.

В роли несущей основы высокопрочной неметаллической композитной арматуры сначала было принято щелочестойкое непрерывное стеклянное волокно, имеющее диаметр 10-15 мк, его пучки объединялись в монолитный стержень с использованием синтетических смол (эпоксифенольной, эпоксидной, полиэфирной и др.).

В Советском Союзе (Москва, Минск, Харьков) была исследована непрерывная технология производства такой арматуры с диаметром 6мм из щелочестойких стекловолокон малоциркониевого состава Щ-15 ЖТ, подробно изучены ее физические и механические свойства.

Особенное внимание уделялось исследованию долговечности и химической стойкости стекловолокна и композитной арматуры на его основе в армированном бетоне и разных агрессивных средах. Найдена возможность производства композитной стеклопластиковой арматуры со следующими характеристиками: временные сопротивления разрыву до 1400 МПа, модуль упругости начальный 50 000 МПа, плотность материала при весовом содержании стекловолокон 80%: 1,9-2,2 т/м3, рабочая диаграмма прямолинейна при растяжении вплоть до разрыва, максимальные деформации в этот момент составляют 2,3-2,8%, долговременная прочность стеклопластиковой арматуры в нормальных температурных и влажностных условиях достигает 70% от временного сопротивления. Коэффициент линейного расширения равен 5,5-6,5*10-6.

Были всесторонне исследованы опытные предварительно напряженные изгибаемые элементы с такой арматурой под воздействием статических нагрузок, разработаны технологические правила по изготовлению арматуры и рекомендации по проектированию бетонных конструкций с неметаллической арматурой, намечены целесообразные области их применения.

Были разработаны экспериментальные образцы электроизолирующих траверс опор ЛЭП, изготовленные экземпляры установлены на опытных участках линий электропередачи в Белоруссии, России и Аджарии. Проведены исследования по использованию стеклопластиковой арматуры в опорах контактной сети и в напорных трубах. Стеклопластиковая арматура нашла также применение в ваннах из полимербетона в цехах электролиза на предприятиях цветной металлургии, в плитах на нескольких складах минеральных удобрений.

К сожалению, заводского производства стеклопластиковой арматуры в то время организовать не удалось.

В 70-х годах XX века неметаллическая арматура была применена в конструкциях из лёгких бетонов (ячеистых бетонов, арболита и др.), а также в фундаментах, сваях, электролизных ваннах, балках и ригелях эстакад, опорных конструкциях конденсаторных батарей, плитах крепления откосов, без изоляторных траверсах и других конструкциях.

В 1976 г. построены два надвижных склада в районах г. Рогачев и г. Червень. Несущие наклонные элементы верхнего пояса арок армированы четырьмя предварительно напряжёнными стеклопластиковыми стержнями диаметром 6мм. Стержни расположены в двух пазах сечением 10х18 мм, выбранных в нижней пластине элементов. Приопорные участки элементов (в коньковом и опорных узлах) усилены деревянными накладками из досок толщиной 20 мм.

Экономия древесины в несущих армированных элементах составила 22% , на 9% была снижена стоимость, масса конструкций уменьшена на 20%. Стоимость сооружения по сравнению с существующими типовыми решениями складов такой же емкости снизилась в 1,7 раза.

На кислотной станции Светлогорского комбината искусственного волокна перекрытия над технологическими галереями выполнены из полимербетона ФАМ со стеклопластиковой арматурой. Плиты армировали стеклопластиковыми стержнями диаметром 6 мм с предварительным напряжением ребёр и плиты в поперечном направлении. Распределительная арматура полки выполнена без предварительного напряжения. Экономический эффект в результате снижения приведенных затрать на 1 м2 перекрытия составил 57,95 руб.

В 1969 г. ИСиА Госстроя БССР совместно с ГПИ «Сельэнергопроект» (г. Москва) разработаны и исследованы электроизолирующие траверсы для ЛЭП-10 кВ и ЛЭП-35 кВ. В 1970г. в районе Костромы сдан в эксплуатацию опытный участок ЛЭП-10 кВ со стеклопласт-бетонными траверсами.

В 1972 г. в районе Ставрополя сдан в эксплуатацию опытный участок ЛЭП-35 кВ с электроизолирующими стеклопластбетонными траверсами. Конструкция траверса состояла из трёх предварительно напряжённых стеклопластбетонных элементов (лучей), соединённых болтами на стальной пластине, которая хомутами закреплялась на вершине железобетонной опоры.

В 1975 г. в Гродно и Солигорске сданы в эксплуатацию два опытных участка ЛЭП-10 кВ с траверсами из стеклопластбетона. Конструкция траверсы сборная, трёхлучевая, состоит из двух прямолинейных предварительно напряжённых стеклопластбетонных элементов: горизонтального, на котором расположены два провода, и вертикального на вершине которого крепится третий провод. Сборная траверса основанием вертикального элемента присоединена к железобетонной опоре ЛЭП с применением стальных хомутов. Траверсы изготовлены из электроизолирующего бетона. Арматура – четыре стержня диаметром 6 мм в каждом элементе.

В 1979 г. в районе г. Батуми сданы в эксплуатацию два опытных участка опор ЛЭП на 0,4 и 10 кВт с траверсами из бетонополимера, армированного стеклопластиковой арматурой диаметром 6 мм.

На Усть-Каменогорском комбинате цветной металлургии освоено производство предварительно напряжённых электролизных ванн из ФАМ полимербетона, армированного стеклопластиковыми стержнями диаметром 6 мм. Размерами ванны в плане 1080х2300 мм, высота 1650 мм, толщина стенки 100 мм. Стенки и днище армированы двойной симметричной арматурой с шагами стержней 200 мм. Экономический эффект на одну ванну без учёта затрат, связанных с остановкой производства при замене железобетонных ванн, – 1015, 5 руб.

В 1975 г. по проекту кафедры «Мосты и тоннели» Хабаровского политехнического института закончено строительство первого в мире клееного деревянного моста длиной 9 м, балки которого с поперечным сечением 20х60 см изготовлены из древесины ели и армированы четырьмя предварительно напряжёнными пучками из четырёх стеклопластиковых стержней диаметром 4 мм.

Второй мост в СССР со стеклопластиковой арматурой построен в 1981 г. в Приморском крае через р. Шкотовка. Пролётное строение моста состоит из шести металлических двутавров №45, предварительно напряженных затяжками из 12 стеклопластиковых стержней диаметром 6 мм. Балки объединены монолитной железобетонной плитой проезжей части. Пролетное строение имеет длину 12 м, габариты проезжей части и тротуаров – Г8+2х1 м, расчётные нагрузки Н-30, НК-80.

В Хабаровском крае мост с применением стеклопластиковой арматуры построен в 1989 г. В поперечном сечении пролётного строения длиной 15 м установлено 5 ребристых без уширения в нижней зоне балок. Армирование балок пролётного строения моста было принято комбинированным: создание начальные напряжений в них осуществлялось четырьмя пучками по 24 стеклопластиковых стержня диаметром 6 мм в каждом и одним типовым пучком из стальных проволок. Армирование балок не напрягаемой арматурой классов А-I и А-II было оставлено без изменений.

Историческое развитие применения композитной арматуры за рубежом.

(по материалам Института Бетона США)

Историю разработки арматуры из FRP можно проследить до начала широкого использования композитов после 2 мировой войны. В аэрокосмической промышленности были широко признаны преимущества высокой прочности и легкости композитных материалов, а во время холодной войны достижения в аэрокосмической и оборонной промышленности привели к еще более широкому использованию композитов. Далее, в условиях быстро развивающейся экономики, США требовались недорогие материалы, отвечающие потребительскому спросу. Получение соосно-ориентированного волокнистого пластика стало быстрым и экономичным методом формирования деталей с постоянным профилем сечения, а композитные пластики, изготовленные из непрерывного волокна, использовали для изготовления клюшек для игры в гольф и удочек. Однако, только в 60-годах, эти материалы стали серьезно рассматривать при производстве арматуры железобетона.

Распространение Федеральных систем скоростных автострад в 50-х годах обострило нужду в проведении их круглогодичного техобслуживания. Широкое распространение получило применение солей для удаления льда на автодорожных мостах. В результате, главной заботой стало использование стальной арматуры в таких конструкциях, а также в конструкциях, находящихся под длительным коррозийным действием морской соли. Было проведено исследование различных защитных покрытий, включая цинковые покрытия, покрытия с электростатическим напылением, полимербетоны, эпоксидные покрытия, а также арматуру из стеклопластика (ACI 440R). Из всего вышеперечисленного, стальная арматура с эпоксидным покрытием оказалось лучшим решением, и стала применяться в агрессивных коррозионных условиях. Использование арматуры из FRP не считалось эффективным решением по причине высокой стоимости и не имело коммерческого распространения до конца 70-х годов. В 1983 году был основан первый проект Министерством транспорта США «Применение технологии композитных материалов в проектировании и постройке мостов» (Plecnik and Ahmad 1988).

Корпорация Marshall-Vega Inc. вела изначальную разработку арматуры из стеклопластика в США. Изначально, арматура из стеклопластика считалась эффективной альтернативой стальной для полимербетона ввиду несовместимости с характеристиками температурного расширения между полимербетоном и сталью. В конец 70-х годов, корпорация International Grating Inc. вышла на североамериканский рынок арматуры из FRP. Marshall-Vega и International Grating занимались исследованием и разработкой арматуры из FRP до 80-х.

Стержни из стеклопластика использовали при постройке настила моста Crowchild в регионе Калгари штата Альберта в Канаде в 1997 году.

В 80-х на рынке возник спрос на неметаллическую арматуру для специфической передовой технологии. Наибольший спрос на электроизолирующую арматуру был для медицинского оборудования магнитной резонансной томографии. Арматура из FRP стала стандартом для конструкций такого типа. Иное применение арматуры FRP стало более известным и востребованным, особенно в конструкциях волноломов, основаниях реакторов электроподстанций, взлётно-посадочных полос и лабораторий электроники (Brown and Bartholomew 1996).

В 70-х в США стали нарастать проблемы, связанные с ухудшением состояния мостов ввиду коррозии, вызванной действием хлорид-ионов, воздействие которых на стальную арматуру привело к быстрому к старению мостов. (Boyle and Karbhari 1994). Кроме того, выявление коррозии в широко распространенной арматуре с эпоксидным покрытием повысило интерес к альтернативным методам, позволяющим избежать ее. И снова арматуру из FRP стали считать основным решением проблем коррозии мостовых настилов и других конструкций (Benmokrane et al. 1996).

История использования неметалической арматуры за рубежом.

Вплоть до середины 90-х годов в Японии наиболее широко использовалась арматуры из FRP, уже тогда в стране насчитывалось более 100 коммерческих проектов с ее применением. Детальная информация по проектированию с FRP были включены в «Рекомендации по проектированию и постройке» JSCE (1997).В Азии, недавно, Китай стал крупнейшим потребителем композитной арматуры, используя ее в новых конструкциях, начиная от мостовых настилов до проведения подземных работ (Ye et al. 2003).

Стеклопластиковая арматура использовалась при постройке винного завода в Британской Колумбии в 1998 году.

Использование арматуры из FRP в Европе началось в Германии, при постройке автодорожного моста из преднапряженного FRP в 1986 году (Meier 1992). После постройки моста в Европе были запущены программы по исследованию и использованию арматуры из FRP. В рамках европейского проекта BRITE/EURAM Project, “Элементы из волоконных композитов и технология применения неметаллической арматуры» с 1991 по 1996 годы были проведены испытания и анализ материалов из FRP (Taerwe 1997). Позднее, компания EUROCRETE возглавила европейскую программу исследований и демонстрационных проектов.

Канадские гражданские инженеры разработали положения по применению для арматуры из FRP для Канадского свода норм проектирования автодорожных мостов и построили серию демонстрационных проектов. При постройке моста Headingley в Манитобе была использована арматура из CFRP и GFRP (Rizkalla 1997). Кроме того, при постройке моста на Kent County Road No. 10 была использована арматура из CFRP для армирования зон отрицательного момента (Tadros et al. 1998). При постройке моста Joffre Bridge через реку Сен-Франсуа, расположенном в Шербруке, Квебек, была использована арматура из CFRP на напорных плитах, а также арматура из GFRP на дорожном заграждении и тротуаре. Мост, который был открыт для проезда в декабре 1997, был оснащен волоконно-оптическими датчикими, интегрированными в структуру арматуры из FRP для дистанционного контроля деформаций (Benmokrane et al. 2004). Канада остается лидером в применении арматуры из FRP при постройке мостового настила (Benmokrane et al. 2004).

В США, широкое использование арматуры из FRP было зафиксировано ранее (ACI 440R). Использование арматуры из GFRP при постройке пристроек больничной палаты для магнитной резонансной томографии становится повсеместным. Также композитная арматура стала стандартным решением в таких отраслях индустрии как портовые сооружения, верхняя сетка арматуры для мостовых настилов, различные заводские армированные бетонные изделия, орнаментный и архитектурный бетон. Некоторые крупнейшие проекты включают в себя здание Gonda Building клиники Майо в городе Рочестер штата Миннесота, Национальный институт здравоохранения в городе Бетесда штата Мэриленд – для магнитной резонансной томографии, мост в городе Поттер Каунти штата Техас, а также мост в городе Беттендорф штата Айова, для армирования настила (Nanni 2001).

Арматура из GFRP была использована при проведении тоннельных работ для бетонной стены, которую требовалось строить вслед за тоннелепроходческой машиной, и далее получила широкое применение при постройке множества крупнейших метрополитеном мира, включая Азию (например, Бангкок, Гонгконг и Нью-Дели) и Европу (например, Лондон и Берлин).

Альтернатива металлу: стеклопластиковая арматура и её применение

На чтение: 4 минуты Нет времени?

Во многих сферах металл уступает современным композитным сплавам. Он дорогой, тяжёлый и не такой долговечный, как, к примеру, стеклопластик. Стеклопластиковая арматура уже уверенно конкурирует с металлом в строительстве. В этом материале от HouseСhief.ru мы рассмотрим уникальные характеристики композитного строительного материала, практику его применения и алгоритм выбора.

Читайте в статье

Области применения стеклопластиковой арматуры

Композитные материалы нашли применение в разных направлениях строительства. Рассмотрим основные из них.

Область применения	Особенности
Плиты фундамента	Является равнопрочной заменой металлическим конструкциям, позволяет существенно экономить время на монтаж. Шаг армирования сохраняется, стыки производятся внахлест.
Ленточный фундамент	Экономическая выгода от замены металла на пластик в ленточных фундаментах – до 45%. Вязка каркаса осуществляется вязальной проволокой.
Бетонные полы	Принципы армирования не отличаются от таковых при использовании металла, резка материала осуществляется болгаркой.
Отмостка	Отмостка с использованием армирующего композитного материала отличается высокими антикоррозийными характеристиками, не страдает от растрескивания.
Армопояс	Использование композитов в армировании кирпичных и блочных стен значительно повышает сейсмостойкость здания и защищает его от повреждений, связанных с неравномерной осадкой.
Плиты перекрытия	Для плит перекрытия рекомендуется комбинировать стеклопластик с традиционной металлической арматурой в нижнем слое. Стыки арматуры располагают в шахматном порядке.
Дорожное строительство	Композитные материалы значительно повышают прочность и долговечность дорожных покрытий, мостов, арок и пешеходных дорожек.
Монолитное строительство	Металлические детали в монолитных конструкциях так или иначе страдают от коррозии. Композитный материал увеличивает срок эксплуатации монолитного бетона в несколько раз, препятствует образованию в нем трещин и сколов.

Основы производства стеклопластиковой арматуры и её структура

Для производства композитного строительного материала в качестве сырья используют алюмоборосиликатное стекло. Его плавят при высокой температуре и специальным оборудованием растягивают в тончайшие нити.

Прочность достигается именно за счет многослойности материала. Основу составляет внутренний стержень, скрепленный полимерной смолой, а вокруг него навиваются волокна композитного состава. Для ускорения полимеризации арматура обжигается в туннельных печах, а затем остужается под проточной водой.

Готовый материал сматывается в бухты или нарезается на отрезки нужной длины

Свойства композитного материала

Что отличает стеклопластиковую арматуру от других армирующих материалов? Вот её основные эксплуатационные характеристики:

• масса прутков меньше аналогичных металлических в 9 раз;
• композитный состав невосприимчив к агрессивному воздействию влаги, щелочей и кислот;
• теплопроводность стеклопластика намного меньше, чем у металла – это исключает возникновение мостиков холода в строительных конструкциях;
• транспортировка стеклопластика значительно упрощена за счет его небольшого веса;
• композитный материал не проводит электрический ток.

Для создания армирующих сеток не используется сварочный аппарат и специальные инструменты. Достаточно одной болгарки и вязальной проволоки

Стеклопластиковая арматура: размеры и виды

Значимыми параметрами этого материала являются вес погонного метра, шаг навивки и размер сечения стержня.

Самой востребованной в строительстве сегодня считается композитная арматура с 15-мм шагом навивки. Наружный диаметр стрежней может быть от 4 до 18 мм, вес погонного метра – от 0,02 до 0,42 кг.

Строители разделяют стеклопластиковую сетку на подвиды по области использования. Они делят её на рабочую, монтажную, распределительную и специальную.

Арматуру выпускают в форме прутков, армирующей сетки и готовых каркасов

Требования ГОСТ к композитной арматуре

Применение стеклопластиковых материалов в строительстве узаконено в 2014 году: ГОСТ № 31938-2012 о композитной полимерной арматуре. ГОСТ предъявляет к этому строительному материалу следующие требования:

• армирующего наполнителя должно быть не менее 75%;
• прочность на растяжение – не менее 800 МПа;
• упругость при растяжении – не менее 50 ГПа;
• прочность сцепления с бетоном – не менее 12 МПа.

Предел температурного режима эксплуатации по ГОСТу – не меньше 60 °С

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

Важные моменты в выборе композитной стеклопластиковой арматуры

Как обезопасить себя от некачественного товара? Есть несколько опасных моментов, которые могут попытаться скрыть от вас нечестные продавцы:

• неточные сведения о диаметре арматуры – нужно присутствовать при отгрузке товара и лично проверить заявленные размеры товара;
• товар пережжен в печи – проверьте, чтобы цвет стеклопластика был однородным в каждой бухте;
• изделие пережато в процессе изготовления – арматура не должна иметь выпуклых частей между анкеровочными ребрами;
• другие нарушения процесса производства – не покупайте товар от малоизвестных производителей.

Знания о должном качестве товара обезопасят вас от неудачной покупки

Мнения и отзывы профессиональных строителей об использовании композитной арматуры в фундаменте

Использование композитного армирования ничем не отличается от процедуры металлической укладки. Отзывы специалистов об использовании стеклопластиковой арматуры для фундамента свидетельствуют, что композитный материал можно использовать для любого типа основания. Такое армирование прослужит не меньше 80 лет. Допустимо внешнее и внутреннее армирование. Внешнее, по отзывам строителей, необходимо в ситуациях, когда вокруг фундамента находится неблагоприятная среда, к примеру – высокие грунтовые воды.

В этом случае композитная арматура в комбинации с гидрозащитным материалом создает надежный барьер вокруг сооружения

Дискретное армирование подразумевает закладку стеклопластиковых сеток внутрь конструкции. Можно использовать фибробетон как дополнительное армирование или комбинировать эти два метода укрепления фундамента.

Если стоит выбор: какая арматура лучше, металлическая или стеклопластиковая?

Как уже было сказано, отзывы строителей о пластиковой арматуре уверенно подвигают металл по многим позициям. Тепловодность стекловолокна – 0,35 против 46 Вт/м у металла. Изделия из стеклопластика превосходят металл по упругости и пластичности, а прочнее они почти втрое. Так можно ли использовать стеклопластиковую арматуру для фундамента как единственный укрепляющий материал?

Сопротивление коррозии у композита гораздо выше, к тому же этот материал является диэлектриком

Однако, сталь пока еще не сдается окончательно. Сравнение стеклопластиковой и металлической арматуры говорит о том, что сталь более устойчива к изгибанию, то есть не ломается при предельной нагрузке. Это делает её незаменимой при производстве плит перекрытия и других подверженных деформации объектов. Так что не стоит списывать стальные изделия со счетов.

Идеальный вариант – комбинирование двух материалов, которое сделает ваши конструкции просто вечными

Цена композитной арматуры от известных производителей

Стоимость пластиковой арматуры отталкивается от её диаметра и измеряется в погонных метрах:

• продукция известной своим качеством марки «АрмаПласт» диаметром 6 мм обойдется в 6-7 рублей за погонный метр;
• цена стеклопластиковой арматуры 8 мм – 10-12 рублей;
• стеклопластиковая арматура 10 мм, цена за метр – 14-16 рублей;
• арматура стеклопластиковая 12 мм, цена за метр – 18-20 рублей.

Указаны цены производителя – имейте в виду, что у розничных продавцов будет дополнительная наценка.

Что мы получаем в итоге? Без сомнений, композитные материалы – это будущее строительства. Отзывы специалистов об арматуре из стекловолокна свидетельствуют о том, что этот материал продлевает сроки эксплуатации конструкций, обладает множеством отличных характеристик, и превосходит по ним обычную сталь.

Но не торопитесь полностью отказываться от металла.

Разумное комбинирование этих двух материалов придаст вашим конструкциям идеальные прочностные свойства. Профессиональный строитель тем и отличается от любителя, что не просто обладает обширными знаниями об использовании различных стройматериалов, но и умеет их грамотно применять. Если вы готовы поделиться с нами подобными сведениями – напишите об этом в комментариях!