Сравнение стеклокомпозитных и металлических арматурных прутьев

Стеклопластиковая арматура сегодня активно продвигается на рынок строительных материалов как удачная альтернатива металлическому прокату. Оба материала имеют свои технологические параметры. Чтобы сделать правильный выбор в пользу того или иного варианта, следует провести их обзор.

Особенности композита и стали

Оглавление:

  1. Технические параметры
  2. Сравнение арматурных стержней
  3. Область применения
  4. Цена прутьев разного диаметра

Эксплуатационно-технические характеристики

1. Металлическая арматура.

Стальной прокат выпускается в соответствии с условиями ГОСТ №10-884-94. По физико-механическим качествам он подразделяется на следующие классы:

  • А-1 – гладкокатанный стальной пруток. Отличается круглой в сечении поверхностью, не имеющей рельефных выступов. В строительной отрасли используется при монтаже каркасных конструкций, для создания поперечных перемычек, а также в качестве несущих оснований для различных лёгких построек. На рынке представлены разновидности диаметром от 4 до 40 мм.
  • А-2…А-6 – рельефный прокат. Основной рабочий материал в различных отраслях – от малоэтажной частной застройки до возведения многоэтажных зданий. Маркировка рифлёной арматуры может производиться и в зависимости от индекса текучести металла – от А-300 до А-1000. Из неё изготовляют каркасные конструкции для укрепления монолитной железобетонной заливки, для готовых ЖБ-изделий – стеновых и потолочных плит, фундаментных стаканов и блоков.

Помимо цифровой маркировки для арматуры применяются и буквенные обозначения:

  • «К» – сталь с легирующими добавками, увеличивающими стойкость к коррозии.
  • «С» – соединяемая при помощи сварки.
  • «Т» – особо крепкий вариант проката, упрочнённый термомеханическим, либо термическим методом.

Виды прутьев из металла

В продажу арматурные прутья поставляются в виде пачек массой 3 т, либо небольших бухт. Длина металлических стержней варьируется от 6 до 12 м, стоимость обычно рассчитывается исходя из веса материала. Сборка каркасных систем производится при помощи сварочных аппаратов или специальной вязальной проволоки.

2. Стеклопластик.

Представляет собой пруток диаметром от 4 до 18 мм, их длина может составлять до нескольких сотен метров. В процессе отливки на поверхность наносится рифление в виде спирали, для более прочного скрепления с бетонным раствором. В другом случае технология производства предусматривает обсыпку кварцевой песчаной крошкой, что значительно повышает его адгезию. На рынок стеклопластиковую арматуру поставляют в виде плотных бухт. Стержни состоят из следующих компонентов:

  • Неорганические волокна толщиной 12–15 микрон, изготовленные из арамида и стекла.
  • Связующее. Неотверждаемые или отверждаемые полимерные смолы – винилоэфирные или эпоксидные.
  • Улучшающие добавки, предназначающиеся для улучшения пластичности и прочности.

Стальные и композитные стержни

Сравним металлическую и стеклопластиковую арматуру

В представленной ниже таблице даны технические характеристики обоих материалов.

Характеристика Сталь Стеклопластик
Материал сталь композитные волокна
Сопротивление растяжению, МПа 360 1200
Упругость, МПа 200 000 55 000
Максимальное удлинение, % св. 25 2,5
Плотность, т/куб.м  7 2
Теплопроводность высокая низкая
Электропроводность хорошая диэлектрик
Диаметр, мм от 6 до 80 от 4 до 18
Длина, м до 12 неограничена

Характеристики арматуры

1. Стальной прокат.

Основные плюсы данного материала:

  • Высокая прочность. В сравнении со стеклопластиком более устойчив на излом.
  • Пластичность. Арматурные прутья из металла могут в процессе производства и эксплуатации деформируются без потери механической прочности.
  • Устойчивость к перепадам температуры. При критических нагреваниях и остываниях не изменяются технические характеристики.
  • Огнестойкость. Абсолютно не горюч.

Эксплуатационно-технические недостатки:

  • В сравнении с композитной арматурой она менее устойчива к воздействию сырости. Для защиты от коррозии каркас из стального проката должен быть закрыт бетонным слоем.
  • Большая масса. Высокая плотность металла значительно увеличивает общий вес железобетонной конструкции, а также усложняет транспортировку и хранение материала.
  • Ограниченная длина. В результате необходимо большое количество сварных стыковочных швов.
  • Высокий показатель теплопроводности приводит к образованию внутри строительных конструкций «мостиков холода», снижающих теплоизоляционные свойства готовых бетонных изделий.

Стержни с периодическим профилем и обсыпкой

2. Стекловолоконная арматура.

Неоспоримые преимущества композитного проката:

  • Высокая стойкость к воздействию влаги. Совершенно неподвержен коррозии. Это позволяет увеличить сроки эксплуатации до 80 лет и более.
  • Устойчивость к агрессивным химическим средам. Полимерные материалы имеют высокое сопротивление к влиянию слабых кислот и щелочей, которые могут иметься в составе бетона или почвы.
  • Малая масса. Стеклопластиковая композитная арматура имеет плотность в 10 раз меньшую, нежели стальная. Это позволяет существенно снизить вес каркаса и общий вес монолитной строительной конструкции.
  • Более низкая стоимость погонного метра. В среднем разница в расценках составляет 10–15 %, в зависимости от диаметра материала.
  • Высокая прочность стеклопластика на разрыв. По данному показателю он превосходит сталь почти в 3 раза.
  • Внутри зданий не создаётся фоновых помех для радиосигналов. В них лучше работают телевизионные и радиоприёмники, не нарушается сотовая связь.

Минусами проката из полимерных волокон можно считать:

  • Низкий модуль упругости, вчетверо меньший, нежели у металла. Это требует дополнительного усиления стеклопластиковых каркасов для межэтажных перекрытий.
  • Боязнь повышенных температур. При нагревании композитной арматуры до 200оС она теряет свою механическую прочность. Такой вариант возможен при воздействии на стены открытого огня, когда бетонная заливка прогревается до 500-700оС.
  • Трудоёмкость при создании каркасов. Стекловолоконные прутья скрепляются собой особыми пластиковыми хомутами, что занимает больше времени. Они менее надёжны, чем электрическая сварка или вязальная проволока, применяемые при работе со сталью.

Арматура в бухтах и стержнях

Сравнение металлической и композитной арматуры разных сечений:

d стеклопластикового прутка (АСП), мм 4 6 8 10 12 14 16 18 20
d равноценного стального прутка, мм 6 8 10 12 14 16 18 20 22
Масса 1 м АСП данного сечения, г 30 60 83 135 210 240 287 313 353
Масса 1 м стального прутка, г 222 395 888 1210 1580 2000 2470 2980 3850
Длина 1 т АСП, км 33,2 16,7 12 7,4 4,7 4,1 3,4 3,1 2,8
Длина 1 т стального проката, км 4,5 2,5 1,1 0,8 0,6 0,5 0,4 0,34 0,25
Масса АСП, равноценной 1 т стальной арматуры 92 94 105 111 116 120 133 135 152

Область применения

Вследствие разности технических показателей стали и композита различается и их использование в тех или иных сферах строительства.

Стеклопластик:

  • Армирование фундаментов. Высокая устойчивость к влиянию влаги и хорошее сопротивление изгибу делает композитный прокат лучшим материалом для несущих оснований зданий.
  • Укрепление автомобильного и железнодорожного полотна, тротуаров.
  • Строительство бетонных конструкций, подвергающихся постоянному воздействию сырости – морских и речных причалов, пирсов, ЖБ колец для колодцев и канализационных коллекторов.
  • Монтаж каркасов сейсмопояса.

Сталь используется в следующих областях:

  • Изготовление несущих каркасов железобетонных изделий и при заливке монолитных зданий.
  • При производстве конструкций, предполагающих повышенное поперечное сжатие/растяжение.

Стоимость

Себестоимость погонного метра композита несколько ниже. Эта разница составляет порядка 10-20%. Но, учитывая, что для создания каркасов может использоваться стеклопластик меньшего сечения, чем металлический прокат, ценовая выгода становится более существенной.

Сравнительная таблица цен:

Диаметр 4 6 8 10 12 14 16 18
Сталь, рубли 9 12 26 36 47 60 74 90
Стекловолокно, рубли 8 9,5 13,5 20 30 45 55 78


Автор:
Евгений Клеменко
Share

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

© 2017 stroitel lab