Kompositt armeringsjern: anvendelse i konstruksjon, egenskaper og sammenligning

Kjennere av byggebransjen tilskriver oppfinnelsen av komposittarmering til 60-tallet i forrige århundre. I løpet av denne perioden ble det startet aktive studier av eiendommene i USA og Sovjetunionen.

Til tross for en ganske solid alder er dette materialet fortsatt ikke kjent for de fleste utviklere. Denne artikkelen vil hjelpe deg med å fylle kunnskapshullet om glassfiberarmering, dens egenskaper, fordeler og ulemper.

I forbifarten bemerker vi at dette materialet er veldig kontroversielt. Produsenter roser ham på alle måter, og praktiske byggherrer er mistillitige. Vanlige borgere ser på de og andre, uten å vite hvem de skal tro.

Hva er kompositt armeringsjern, hvordan produseres det og hvor brukes det?

Kort fortalt kan strukturen til komposittarmering beskrives som "fiber i plast". Den er basert på rivebestandige tråder laget av karbon, glass eller basalt. Stivheten til komposittstangen tilveiebringes av en epoksyharpiks som brytes rundt fibrene.

For bedre vedheft til betong blir en tynn ledning viklet på stengene. Den er laget av samme materiale som hovedakselen. Ledningen skaper en spiralformet lettelse, som en stål. Epoksyharpiksen stivner i et tørkekammer. Ved utgangen fra den blir den sammensatte armeringen litt trukket og kuttet. Noen produsenter drysser sand på plaststenger før polymeren stivner for å bedre vedheft til betong på glatte overflater.

Kompositt armeringsjern: anvendelse i konstruksjon, egenskaper og sammenligning

Bruksområdet for glassfiberarmering kan ikke kalles veldig bredt. Den brukes som en fleksibel forbindelse mellom fasadekledning og den bærende veggen, og legges også i veiplater og tankforskaling. I rammer som forsterker stripefundament og betonggulv, brukes ikke plastarmering så ofte.

Det anbefales ikke å installere komposittstenger i gulvplater, overligger og andre strekkonstruksjoner. Årsaken er den økte fleksibiliteten til dette materialet.

Fysiske egenskaper til komposittarmering

Den elastiske modulen til polymerkompositten er betydelig lavere enn stål (fra 60 til 130 versus 200 GPa). Dette betyr at der metallet kommer i spill, og forhindrer at betongen sprekker, fortsetter plasten å bøyes. Strekkfastheten til en glassfiberstang er 2,5 ganger høyere enn for en stålstang.

De viktigste styrkeparametrene for komposittarmering er beskrevet i tabell 4 GOST 31938-2012

Kompositt armeringsjern: anvendelse i konstruksjon, egenskaper og sammenligning

Her ser vi hovedklassene av komposittmateriale: ASK (glassfiberkompositt), ABC (basaltfiber), AUK (karbon), AAK (aramidkompositt) og ACK (kombinert – glass + basalt).

Den minst holdbare, men de billigste er glassfiberarmering og basaltkompositt. Det mest pålitelige og samtidig dyreste materialet er laget på grunnlag av karbonfiber (AUC).

Vi kommer tilbake til styrkeegenskapene til materialet når vi sammenligner det med metall.

I mellomtiden bør du vurdere andre egenskaper ved dette materialet:

  • De positive egenskapene til kompositten inkluderer dens kjemiske inertitet. Den er ikke redd for korrosjon og aggressive stoffer (alkalisk miljø av betong, sjøvann, kjemikalier og syrer).
  • Vekten av plastarmering er 3-4 ganger mindre enn for stål. Dette gir besparelser i transport.
  • Materialets lave varmeledningsevne forbedrer konstruksjonens energibesparende egenskaper (det er ingen kuldebroer).
  • Kompositt armeringsjern leder ikke strøm. I konstruksjoner der den brukes, er det ingen kortslutning i ledningene og svømningsstrømmer.
  • Komposittplast er magnetisk inert og radiotransparent. Dette gjør at den kan brukes i konstruksjon av strukturer, der faktoren for skjerming av elektromagnetiske bølger må utelukkes.
Kompositt armeringsjern: anvendelse i konstruksjon, egenskaper og sammenligning

Du kan ikke bøye en glassfiberstang på 90 grader på en byggeplass

Ulemper med komposittarmering:

  • Umulighet av bøying med liten radius under konstruksjonsforhold. Den bøyde stangen må bestilles fra produsenten på forhånd.
  • Manglende evne til å sveise rammen (minus den relative, for selv for stålarmering er den beste måten å bli med å strikke, ikke sveise).
  • Lav varmebestandighet. Under sterk oppvarming og brann kollapser betongkonstruksjonen forsterket med komposittstenger. Glassfiber er ikke redd for høye temperaturer, men plasten som binder den mister styrke når den varmes opp over +200 C.
  • Aldring. Vanlig minus av alle polymerer. Ikke-metalliske beslag er ikke noe unntak. Produsentene overvurderer levetiden opptil 80-100 år.
Kompositt armeringsjern: anvendelse i konstruksjon, egenskaper og sammenligning

Strikking med plastbånd eller ståltråd er den eneste mulige metoden for å montere rammen

Hvilken armering er bedre metall eller glassfiber?

Et av hovedargumentene til fordel for GRP versus metallarmering er den lavere prisen. Når du ser på prislappene til metallager, vil du se at dette ikke er tilfelle. Kostnaden for metallet er i gjennomsnitt 20-25% lavere enn kompositten.

Årsaken til forvirringen er at plastselgere tar hensyn til den såkalte "ekvivalente" diameteren. Logikken her er som følger: ikke-metallisk armering er sterkere enn konstruksjonsstål. Derfor vil en polymerstang med mindre diameter tåle samme belastning som en tykkere stålstang. Basert på dette trekkes konklusjonen: mindre plast er nødvendig for å forsterke strukturen enn metall. Derfor vises den "lavere" prisen.

Kompositt armeringsjern: anvendelse i konstruksjon, egenskaper og sammenligning

For en begrunnet sammenligning av en kompositt med et metall kreves et reguleringsdokument. Slik veiledning er allerede tilgjengelig i dag. Dette er vedlegg "L" til bestillingen fra Russlands konstruksjonsdepartement nr. 493 / pr datert 08.07. 2016 nov.

I avsnitt L.2.3. uklart for vanlige utviklere, men veldig interessant for profesjonelle, er det to reduksjonsfaktorer for alle typer komposittarmering.

Vurder for eksempel den vanligste glassfiberen (ASK):

  • Under påvirkning av en kontinuerlig belastning, bør dens strekkfasthet multipliseres med 0,3. Det vil si at i stedet for 800 MPa får vi 240 MPa (800×0,3 = 240).
  • Hvis strukturen fungerer i det fri, må resultatet oppnås multipliseres med ytterligere 0,7 (240 MPa x 0,7 = 168 MPa).
Kompositt armeringsjern: anvendelse i konstruksjon, egenskaper og sammenligning

Reduserende faktortabell for komposittarmering

Kompositt armeringsjern: anvendelse i konstruksjon, egenskaper og sammenligning

Tabell med faktorer som tar hensyn til driftsforhold

Videre, som kreves av standarden, må den oppnådde 168 MPa deles med sikkerhetsfaktoren (sikkerhetsfaktoren) lik 1,5. Som et resultat får vi 112 MPa.

Det er nå mulig å sammenligne styrken av plast og metallarmering riktig. La oss ta konstruksjonsstål av A500-kvalitet som et eksempel. Den ultimate strekkfastheten, med tanke på sikkerhetsfaktoren, er 378 MPa. Vi fikk bare 112 MPa for glassfiberkompositt.

Den lille studien vår illustrerer tydelig en tabell over ekte, og ikke teoretisk, erstatning av like styrke av stålarmering med kompositt. Den kan brukes når du velger og kjøper.

Kompositt armeringsjern: anvendelse i konstruksjon, egenskaper og sammenligning

Etter å ha sett gjennom denne tabellen er det lett å se at plast for en tilsvarende erstatning av metall krever ikke mindre, men mer metall. Bare det dyreste karbonfibermaterialet (AUC) overgår stål med samme diameter.

Rekkevidde og pris på komposittarmering

Det mest etterspurte på byggeplassen er komposittarmering av glassfiber. Vi har oppsummert sortimentet og gjennomsnittsprisene i en tabell.

Kompositt armeringsjern: anvendelse i konstruksjon, egenskaper og sammenligning

Du kan få informasjon fra tabellen nedenfor om hvor mye plastarmering med forskjellige diametre veier.

Kompositt armeringsjern: anvendelse i konstruksjon, egenskaper og sammenligning

De selger materiale i spoler på 200, 100 og 50 meter og i form av stenger av hvilken som helst lengde.

Kompositt armeringsjern: anvendelse i konstruksjon, egenskaper og sammenligning

Konklusjoner og anbefalinger

Tatt i betraktning prisfaktoren (en kompositt av lik styrke med stål vil koste mer), kan vi ikke anbefale komposittarmering for utbredt bruk i privat konstruksjon.

For armering av bjelker, gulvplater, bærende bjelker, søyler og avstivende membraner, anbefaler eksperter på det sterkeste å ikke installere det. Som en konstruktiv kan slike beslag brukes. Den kan brukes til å forsterke grunnfundamentene.

Kompositt armeringsjern: anvendelse i konstruksjon, egenskaper og sammenligning

Platefundament med ramme av glassfiberarmering

For å styrke pælegrillager og stripefundamenter er det bedre å kjøpe stålstenger.

Related Posts