технические характеристики, процесс производства, плюсы и минусы, область применения

Арматура – обязательный атрибут современного строительства. Применяется при возведении фундаментов частных домов, бань и заводов, строительстве мостов и дорог. Сегодня большой популярностью пользуется базальтопластиковая арматура (АБП). Материал обладает характеристиками, позволившими ему частично вытеснить классическую металлическую арматуру – проверенный и надежный материал. Поэтому перед выбором подходящего строительного материала, полезно узнать больше про АБП.

Процесс изготовления

Данный вид композитной арматуры, изготавливается из базальтовых волокон, которые пропитываются термореактивными или термопластичными связующими полимерами. Благодаря своему составу, прутья АБП обладают высокой стойкостью к агрессивным средам.

Сегодня существует несколько методов изготовления прутьев из базальтопластика. От этого зависят свойства готовой продукции. Перечислим наиболее распространенные варианты:

• Pulltrusion – волокна стержня пропитываются специальным полимером, после чего пропускаются через фильеры, диаметр которых постепенно уменьшается. Это дает возможность формовать и повышать прочность готового материала.
• Planetrusion – применяется безфильерная протяжка, позволяющая снизить стоимость прутьев.
• Needletrusion – волокнистые нити, связанные в один стержень, пропитываются полимерным связующим, пропускаются по отдельным каналам. А потом соединяются, подвергаясь натягиванию и скручиванию. Готовая арматура отличается высокой стоимостью, зато имеет прекрасные эксплуатационные характеристики.

Требования к внешнему виду базальтопластиковой арматуры.

Большой выбор технологий производства позволяет получить готовую продукцию, отвечающую требованиям потребителя. Есть возможность выбрать материал, имеющий подходящий диаметр и длину, а также другие важные характеристики.

Технические характеристики

В зависимости от требований пользователя прутья могут иметь как гладкую, так и рельефную поверхность. Выпускаются номинальными диаметрами от 4 до 32 миллиметров. При желании можно заказать и иной диаметр – производство базальтовой арматуры отличается высокой гибкостью. Однако 32 миллиметра – это и без того очень толстые пруты, способные выдержать нагрузки в десятки тонн. От толщины зависит также способ хранения. Тонкая арматура, от 4 до 8 мм., хранится и перевозится в бухтах длиной 50 или 100 метров. Толстая – в прутах длиной от 0,5 метров и больше.

Таблица физико-механических характеристик базальтопластиковой арматуры

Характеристика	Показатель
Предел прочности при растяжении, МПа, не менее	800
Модуль упругости при растяжении, ГПа, не менее	50
Предел прочности при сжатии, МПа, не менее	300
Предел прочности при поперечном срезе, МПа, не менее	150
Предел прочности сцепления с бетоном, МПа, не менее	12
Снижение предела прочности при растяжении после выдержки в щелочной среде, %, не более	25
Предел прочности сцепления с бетоном после выдержки в щелочной среде, МПа, не менее	10
Предельная температура эксплуатации, °С, не менее	60

Сфера применения

Как показывает практика, применение этого материала оправдано при строительстве любых объектов. Её применяют при возведении промышленных, общественных и жилых зданий, в коттеджном и малоэтажном строительстве. Часто прутья применяются при заливке бетонных форм в зимнее время. Чтобы раствор набрал твердость, в него добавляют специальные противоморозные добавки. Благодаря им можно заниматься строительством в холодное время года. Но при этом существенно ускоряется коррозия стальной арматуры. Но композитная базальтовая арматура не боится коррозии, поэтому может использоваться при строительстве.

Применение базальтопластиковой арматуры в строительстве.

Устойчивость к коррозии дополнительно увеличивает сферу применения. Арматура базальтовая применяется при сооружении насыпей и устройстве дорожных покрытий, на которых будут использоваться специальные противогололедные реагенты, которые также могут стать причиной коррозии. Металлическая арматура боится влажности, особенно соленой воды. Поэтому пользоваться ею при возведении берегоукрепительных конструкций следует с осторожностью. Но базальтопластику коррозия не грозит, поэтому строительство становится простым и безопасным.

Достоинства

В настоящее время процент использования в строительных работах базальтопластиковых прутьев, растет с быстрым темпом. Это неудивительно, если знать, какие преимущества характерны для материала. Коротко расскажем о главных достоинствах, которые высоко ценят профессионалы:

• Высокая, по сравнению с металлическим аналогом, прочность. Как показали проверки, она выдерживает нагрузки на разрыв в 3 раза большие, чем привычные прутья из металла.
• Легкость – выигрыш по весу составляет примерно 4-5 раз.
• Не боится коррозии (о чем уже говорилось выше).
• Отличается малой теплопроводностью, благодаря чему существенно снижается теплопроводность стен зданий, а значит и их теплопотери при эксплуатации.
• Работает в широком диапазоне температур – от -70 до +100 градусов по Цельсию.
• Транспортировка – арматуру малого диаметра можно перевозить в бухтах, даже на легковом автомобиле.
• Температурный коэффициент расширения, такой же как и у бетона.  Что не допускает появлению трещин в бетонной конструкции, при изменениях температуры окружающей среды.
• Обеспечивает хорошее сцепление при работе в бетоне.

Поэтому вопросов о том, почему же базальтопластиковая арматура быстро набрала популярность, обычно не возникает.

К сожалению, любой строительный материал имеет не только плюсы, но и минусы. О последних знать особенно важно. Поэтому расскажем коротко и о них.

Недостатки

Одним из главных минусов, каким обладают прутья из базальтопластика, является низкая пластичность. Площадка текучести практически полностью отсутствует. Поэтому согнуть их просто невозможно – приходится использовать специальное оборудование для нагрева до нужной температуры. Это делает строительство (особенно частное) более сложным.

Низкая жесткость, в 4 раза меньше чем у металлической арматуры. Так же малая теплостойкость – теряет свои несущие свойства при температуре выше 300°С, а металлическая при 500°С. В связи с этим её применение в строительстве резко ограничивается.

При работе с нею желательно использовать защитное оборудование. А пилить базальтовую арматуру без перчаток, очков и респиратора ни в коем случае нельзя. При этом образуется мельчайшая пыль. Малый вес позволяет ей долгое время находиться в воздухе. Каждая пылинка представляет собой тонкую и острую иголку из стекловолокна. Попадание их на открытую кожу, органы дыхательных путей и глаза станет причиной опасных травм.

Выбирая строительный материал, ни в коем случае не стоит забывать про эти недостатки. В противном случае можно возвести строение, которое не будет отвечать предъявляемым требованиям, а также нанести урон собственному здоровью.

Опираясь на приведенные выше аргументы, можно с уверенностью сказать – если внимательно изучить свойства материала, то впоследствии сожалеть о его использовании при строительстве не придется. Конструкция, возведенная с помощью базальтопластиковой арматуры, прослужит десятилетия.

Вязка стеклопластиковой (композитной) арматуры фундамента своими руками

Композитная арматура относится к современным материалам, призванным заменить дорогой металлопрокат и обеспечить большую устойчивость к негативному влиянию внешних факторов. После того, как с 2012 года этот вид полимерного прута стал производиться в России, интерес к нему со стороны строителей стал возрастать с каждым годом.

Применение стеклопластиковых материалов для армирования монолитных бетонных конструкций особенно актуально в случаях возможного воздействия влаги, поскольку полимеры не подвержены воздействию коррозии.

Пластиковые пруты применяют на объектах индивидуальной застройки, при возведении крупных зданий и сооружений, для береговых укреплений и автомобильных дорог. В частном строительстве из нее изготавливают армирующие каркасы для ленточных и плитных фундаментов, а также армируют кладку из пенобетонных блоков.

Материал, из которого изготовлена пластиковая арматура, представляет собой полимерную смесь из продольного стекловолокна повышенной прочности и термически стойкой смолы. Стандартные диаметры выпускаемых прутов находятся в диапазоне от 4 до 32 мм. Максимальная температура эксплуатации 60˚C. Предел прочности 150 МПа.

Подготовка материалов для сборки армирующего каркаса

Для повышения общей прочности бетонного монолита, его усиливают конструкцией из стеклопластиковой арматуры в виде плоской сетки или пространственного каркаса, которые собирают из круглых прутов переменного или постоянного сечения. Отдельные элементы таких конструкций соединяют между собой с помощью вязальной проволоки, фиксирующих хомутов или специального пистолета.

Поэтому для вязки армирующего каркаса необходимо приобрести:

• пластиковую арматуру проектных диаметров;
• вязальную проволоку или затяжные хомуты.

В отличие от традиционных металлических прутов, арматура из стеклопластика поставляется в виде свернутой бухты.

Поэтому перед началом сборки каркаса ее необходимо размотать и нарезать на куски необходимой длины. Резка производится ножовкой или другим инструментом, не допускающим нагрева материала. Разметку мест реза на поверхности легко сделать с помощью обыкновенного маркера.

Вязальная проволока должна быть круглого сечения и диаметром не менее 1 мм, чтобы обеспечить необходимую прочность соединения и не лопнуть при скручивании. Для быстрого получения отрезков проволоки нужной для вязки длины, всю свернутую бухту необходимо разрезать болгаркой на 3 или 4 части.

Чтобы сделать вязальную проволоку более мягкой, ее можно обжечь в пламени с помощью паяльной лампы или в костре. Необожженная проволока гнется хуже и не всегда обеспечивает плотный охват соединения. Кроме этого, неподготовленный металл обладает меньшей тягучестью и чаще рвется во время работы.

Вязка хомутами.Общая схема вязки.

Инструмент для проволочного связывания арматуры

Использовать для вязки плоскогубцы не очень удобно.

Они не обеспечивают необходимой плотности охвата соединения и требуют приложения больших усилий. Поэтому стальную проволоку скручивают на арматурных прутах при помощи специальных крючков или вязального пистолета. Магазины инструмента предлагают к продаже два вида крючков, предназначенных, чтобы вязать арматуру:

• простые ручные, которые необходимо все время вращать во время работы;
• полуавтоматические винтовые, с вращающимся при нажатии на ручку крючком;
• пластиковые фиксаторы в виде одеваемых на арматуру колец и вертикальных стоек.

Простой крючок можно не покупать, а сделать самостоятельно (подробнее о том, как это сделать — тут), согнув его из толстой стальной проволоки и заточив острие. В этом случае вам будет чем вязать проектную конструкцию из прутов и без покупки инструмента.

Способ применения вязального пистолета ускоряет и упрощает процесс, но этот достаточно крупный инструмент может не обеспечить доступ в отдельные места. Кроме этого, такой инструмент приводит к перерасходу проволоки.

Пластиковые фиксаторы нужны для того, чтобы зафиксировать собранный арматурный каркас в необходимом пространственном положении внутри опалубки перед подачей бетона.

Технология ручной проволочной вязки стеклопластиковой арматуры

Для того, чтобы арматурный каркас или сетка приняли необходимую пространственную форму и не изменили ее при заливке бетона, все отдельные элементы необходимо надежно соединить между собой. Наиболее часто для этого используют вязальную проволоку. Вязка — это простой и быстрый способ соединения, для которого не требуется высоких квалификационных навыков. Кроме того, стеклопластиковую арматуру просто невозможно соединить при помощи сварки, а поэтому такой тип крепления наиболее приемлем в данном случае.

Весь процесс того, как вязать стеклопластиковую арматуру для фундамента, можно разделить на следующие пошаговые этапы:

1. свернутая в бухту арматура разматывается и нарезается на отрезки проектной длины;
2. на поперечные прутья нижнего арматурного слоя надеваются пластиковые фиксаторы;
3. на расставленные поперечные элементы на заданном друг от друга расстоянии укладываются продольные пруты;
4. во всех местах пересечений арматуры выполняются соединения путем скручивания петель из сложенной вдвое вязальной проволоки;
5. после сборки нижнего ряда к пересечениям наружных ячеек вяжутся вертикальные арматурные элементы;
6. к верхним концам или к середине вертикальных стоек, в зависимости от проектного количества рядов, привязываются поперечные отрезки;
7. укладывается и вяжется следующий ряд продольной арматуры;
8. собранный каркас переносится и устанавливается внутрь опалубки для ленточного фундамента.

Работу можно значительно упростить, если совмещать стеклопластиковую арматуру с металлической. Из стальных прутов можно заранее заготовит прямоугольные рамки и тогда не потребуется выполнять отдельную вязку вертикальных отрезков.

Нюансы вязки конструкций под заливку плитного фундамента

Армирование монолитных опорных оснований плитного типа выполняется в виде одного или двух рядов сеток в зависимости от проектного решения. Поэтому в такой конструкции арматурные пруты не рассматриваются как продольные и поперечные. Для поднятия нижней сетки над гидроизоляционным слоем на арматуру через каждые полтора-два метра одевают вертикальные стойки фиксаторы из пластика. Это позволяет установить арматурный каркас строго в горизонтальной плоскости на заданной высоте.

Важная особенность сборки арматуры для плитного фундамента заключается в том, что она производится по месту. Это необходимо из-за больших размеров конструкции и невозможности последующего перемещения.

Поэтому во время вязки необходимо быть предельно осторожным, чтобы не наступить на уложенные арматурные прутья и не повредить конструкцию.

В шведской и финской утепленной плите (подробнее о ней в этой статье) необходимо предусмотреть пересечение прутов плиты с арматурным каркасом боковой опорной ленты. Для этого пруты нарезают длиннее, напускают их на вертикальные боковые арматурные каркасы и связывают проволокой.

Нюансы вязки стеклопластиковых каркасов для ленточных фундаментов

Особенности сборки арматуры для ленточного фундамента заключается в наличии боковых примыканий, пересечений и углов.

В местах примыкания лент под внутренние стены, соединение перпендикулярного каркаса с наружным выполняется при помощи согнутых П-образных элементов.В углах арматуру сгибают под прямым углом или привязывают подготовленные Г-образные элементы. Длина нахлеста соединяемых прутков должна быть не менее 30 см и на этом участке выполняется не менее 2-х вязок.

Изгибать арматуру из стекловолокна следует очень осторожно, не применяя термической обработки. Упругие свойства пластика делают процедуру сгибания довольно трудной. Поэтому для сборки углов и примыканий рекомендуется покупать согнутые элементы заводского изготовления.

Места пересечений стеклопластиковой арматуры под ленточный фундамент можно соединять прямыми отрезками или собирать одну из пересекающихся конструкций по месту установки.

Сборка арматурных каркасов может выполняться на открытом месте, в стороне от выкопанной траншеи. Правильная укладка уже собранной конструкции предусматривает расстояние от стенок опалубки и дна не менее 25 мм.

В заключение

Вязка стеклопластиковой арматуры для фундамента — это технологически простой процесс, не требующий особых профессиональных навыков. Быстро научиться ему сможет даже неподготовленный человек. Нужно просто немного потренироваться.

Небольшой вес материала значительно упрощает работу, а большая длина арматурного прута в бухте позволяет нарезать стержни любой необходимой длины. Это уменьшает количество стыков в отличие от стальных материалов.

Более подробно о том, как правильно вязать стеклопластиковую арматуру, вы можете посмотреть на следующих видео.

Видео по теме

Сырьё для производства стеклопластиковой арматуры

Из чего же на самом деле сделана композитная стеклопластиковая арматура?

Отвечает Генеральный Директор ООО «Обнинский Завод Композитных Материалов» Клименко Максим Владимирович:

«Добрый день. Во-первых, сразу хочу отметить, что продукция ООО «Обнинский Завод Композитных Материалов» вот уже 3 года производится только из лучших связующих материалов и стекловолокна иностранного производства.
Мы ставим «во главу угла» качество продукции, поэтому заключены договора с мировыми лидерами по производству сырья для производства композитных материалов. Из чего же на самом деле сделана композитная стеклопластиковая арматура?

Стеклоровинг

— это основной материал при производстве композитной стеклопластиковой арматуры. Компания Jushi (Юши или Джуши) производит стеклоровинги на основе модифицированных силановых замаслевателях №386 и №312, которые специально разработаны и успешно совместно применяются при производстве композитных стеклопластиковых изделий методом пултрузии.
Стеклоровинг производства компании Jushi в данный момент является самым качественным продуктом на рынке стекловолокна. Он выдерживает огромные разрывные нагрузки, превосходя конкурентов в несколько раз. Обнинский Завод Композитных Материалов является основным потребителем стекловолокна компании Jushi на территории России и имеем договор на поставоки стеклоровинга.

Эпоксидная смола — это основной полимер, применяемый при производстве стеклопластиковой арматуры. Для производства стеклопластиков методом пултрузии, в том числе при производстве композитной стеклопластиковой арматуры, опор — колышек для растений и других продуктов, применяем высококачественные эпоксидные смолы CYD 128, производства компании Sinopec (Китай) и эпоксидные смолы KER 828, производства Южнокорейского бренда Kumho. С этими компаниями Обнинский Завод Композитных Материалов так же имеет долгосрочные договоры на поставки эпоксидных смол.

ИМТГФА (Изометилтетрагидрофталевый ангидрид) — это основной отвердитель при производстве стеклопластиковой арматуры. ИМТГФА идеально подходит для высокотемпературного отверждения эпоксидных смол. Производство стеклопластиковой арматуры происходит при высоких температурах в специальных печах, температура доходит до 340С. Поэтому, при использовании ИМТГФА композитная продукция приобретает отличные физико-механические свойства и высокие прочностные характеристики.

Катализатор представляет собой особый компаунд, сочетающий в себе свойства Диэтиленгликоль Диглицидилового Эфира (ДЭГ-1) и Алкофена (ДМП). При использовании этих компонентов конечный продукт приобретает высокие свойства стойкости к химическому воздействию».

Композитная арматура — Википедия

Композитная арматура

Композитная арматура (англ. fibre-reinforced plastic rebar, FRP rebar) — неметаллические стержни из стеклянных, базальтовых, углеродных или арамидных волокон, пропитанных термореактивным или термопластичным полимерным связующим и отверждённых. Арматуру, изготовленную из стеклянных волокон, принято называть стеклопластиковой (АСП), из базальтовых волокон — базальтопластиковой (АБП), из углеродных волокон — углепластиковой. Для сцепления с бетоном на поверхности композитной арматуры в процессе производства формируются специальные рёбра или наносится покрытие из песка.

Преимущества

Высокая удельная прочность

Удельная прочность АСП в 10 раз выше удельной прочности стальной арматуры АIII.

Коррозионная стойкость

Композитная арматура не подвержена воздействия воды и солей, поэтому ее применение может быть оправдано применением в армировании конструкций подверженных воздействия воды, особенно морской, и других агрессивных сред.

Низкая тепло и электропроводность

Не создает мостиков холода. Не создает помех радиоволнам.

Не создает наводящих токов и магнитных полей.

Высокая транспортабельность

Композитная арматура малого диаметра перевозится в бухтах.

Экологически чистый материал

Не наносит вред окружающей среде, не токсичен при разложении. Не абсорбирует в себе радиацию.

Одинаковый температурный коэффициент расширения с бетоном

При изменении температуры окружающей среды, расширяется и сужается вместе с бетонными конструкциями, не допуская растрескивания и трещин.

Недостатки

Низкая жёсткость

Модуль упругости (E{\displaystyle E}) композитной арматуры в 4 раза меньше, чем у стальной арматуры (45 ГПа у АСП против 200 ГПа у АIII). Низкая жесткость композитной арматуры не позволяет реализовать ее высокий прочностной потенциал при армировании бетона. Согласно п.6.1.14 Свода правил СП 63.13330.2012 предельная деформация бетона при работе на растяжение составляет около ε≈0,0002{\displaystyle \varepsilon \approx 0,0002}. При такой деформации (ε{\displaystyle \varepsilon }) напряжение в АСП по закону Гука (σ=Eε {\displaystyle \sigma =E\varepsilon \ }) составит 45ГПа*0,0002=9МПа, что составляет около 1% от прочности АСП на разрыв.

При сравнительном нагружении бетона, армированного композитной арматурой и бетона, армированного стальной арматурой, при одинаковых деформациях армированного бетона по закону Гука напряжение в композитной арматуре будет в 4 раза меньше, чем в стальной арматуре. В связи с этим для придания бетону той же прочности коэффициент армирования (соотношение площадей арматуры и бетона) для композитной арматуры должен быть в 4 раза выше, чем для стальной арматуры.

Низкая жесткость некоторых видов композитной арматуры резко ограничивает её применение в строительстве.

Отсутствие пластичности

У композитной арматуры отсутствует площадка текучести и разрушение при растяжении носит хрупкий характер. В связи с этим невозможно изменить форму арматуры без нагрева.

Низкая теплостойкость

АСП теряет несущие свойства при 150°С, АБП — при 300°С (стальная арматура работает до 500°С).

Высокая вредность

При резке АСП образуется пыль, состоящая из тончайших стекловолоконных игл. Она загрязняет рабочее место, инструмент и средства защиты. Высок риск получения стеклянных заноз, повреждений глаз и дыхательных путей.

Стеклопластиковая арматура

Стеклопластиковая арматура (АСП)— композитная арматура, изготавливаемая из стекловолокна, придающего прочность, и термореактивных смол, выступающих в качестве связующего. Одним из плюсов стеклопластиковой арматуры являются малый вес и высокая прочность. Имея высокую прочность и коррозийную стойкость, является альтернативой арматуре из металла. Главным достоинством стеклополимерной арматуры считается свойственный ей высокий предел разрушающего воздействия — почти в 2,5 раза выше, чем у стали^[1].

Базальтопластиковая арматура

Базальтопластиковая арматура (АБП) — композитная арматура, изготавливаемая из базальтового волокна и смолы. Существенным отличием данного строительного материала от перечисленных выше — является более высокая стойкость к агрессивным средам. Однако, несмотря на высокую огнестойкость базальтового волокна, жаропрочность базальтовой арматуры не отличается от стеклопластиковой, так как полимерная матрица не в состоянии выдержать температуры выше 160°С.

Применение композитной арматуры

Композитная арматура применяется в промышленном и гражданском строительстве для возведения жилых, общественных и промышленных зданий, в малоэтажном и коттеджном строительстве для применения в бетонных конструкциях, для слоистой кладки стен с гибкими связями, для ремонта поверхностей железобетонных и кирпичных конструкций, а также при работах в зимнее время, когда в кладочный раствор вводятся ускорители твердения и противоморозные добавки, вызывающие коррозию стальной арматуры.

В дорожном строительстве применяется для сооружения насыпей, устройства покрытий, для элементов дорог, которые подвергаются агрессивному воздействию противогололёдных реагентов, для смешанных элементов дорог (типа «асфальтобетон — рельсы»). Также применяется для укрепления откосов дорог, в строительстве мостов (проезжая часть, ездовое полотно пролётных строений, опоры диванного типа), для берегоукрепления, в виде сеток в основание асфальта.

Существуют следующие мировые бренды стеклопластиковой арматуры, производимые в ряде стран: Schӧck, Dextra, Aslan, V-rod, DACOT, TUF-Bar, ATP-FRP Italy, FRP-Composites.

В России применение композитной арматуры с каждым годом увеличивается. Появляются крупные проектные и строительные компании, массово использующие в строительстве композитную арматуру. Этому способствует появление нормативных документов: ГОСТ 31938-2012, СНиП 52-01-2003, СП.

ПКА и АНК-С применяется в армогрунте, габионах, в креплении горных выработок стеклопластиковыми анкерами, крепление грунта по трассе проходки тоннелей, в буроинъекционных анкерных микросваях с тягой из стальной или неметаллической композитной арматуры, закрепляемой в скважине путём инъекции цементного раствора.

Стеклопластиковая арматура рекомендована для применения в качестве рабочей арматуры в бетонных конструкциях, используемых в районах с сейсмичностью 7-9 баллов.

Для несущих элементов погружных и буроинъекционных нагелей возможно применение АНК взамен следующих видов стальной арматуры: — горячекатаная арматурная сталь периодического профиля класса АIII (A 400), AIV (A 600), AV (A 800) по ГОСТ 5781; — термомеханически упрочненная арматурная сталь периодического профиля класса Ат400с, Ат500с, Ат600, Ат600с, Ат800 по ГОСТ 10884; — сталь арматурная винтового профиля по ТУ-14-2-686-86, ТУ-14-1-5492-2004.

АНК может быть использована для укрепления грунтового основания под различными строительными конструкциями, в т.ч. под водопропускными сооружениями, заложенными в теле насыпей различного назначения.

Технологии изготовления

Метод «Needletrusion»

НИИЖБ разработал новый способ безфильерного изготовления композитной арматуры периодического профиля – метод нидлтрузии.

При таком способе производства стержень, состоящий из волокнистых нитей, пропитанных полимерным связующим, сначала разделяют на отдельные части, пропускают по раздельным каналам, после чего вновь соединяют с одновременной спиральной оплеткой и натягом обмоточного жгута, внедряющегося в пучок волокон. Авторами получены патенты на технологию производства арматуры.

Арматура, изготовленная методом нидлтрузии, имеет высокие анкерующие свойства в бетонной среде, надежное крепление спиральной обмотки на силовом стержне, а также высокие физико-механические свойства.

Метод «Planetrusion»

Технология изготовления неметаллической арматуры способом безфильерной протяжки.

Метод «Pulltrusion»

Технология формирования и отверждения пропитанных полимерным связующим волокон стержня протяжкой через систему фильер с постепенно уменьшающимся сечением.^[2]

Характеристики композитной арматуры

Характеристики	Металлическая арматура класса А-III (А400) ГОСТ 5781-82	Неметаллическая композитная арматура (АСП — стеклопластиковая, АБП — базальтопластиковая) ГОСТ 31938-2012 [1]
Материал	Сталь 35ГС, 25Г2С, 32Г2Рпс	АСП — стеклянные волокна диаметром 13-16 микрон связанные полимером; АБП — базальтовые волокна диаметром 10-16 микрон связанные полимером
Удельный вес	По строительным нормам	Легче металлической арматуры
Временное сопротивление при растяжении, МПа	390	600-1200 — АСП (с увеличением диаметра временное сопротивление растяжению уменьшается, например АСП8-1200, АСП16-900, АСП20-700) 700—1300 — АБП
Модуль упругости, МПа	200 000	45 000-АСП 60 000-АБП
Относительное удлинение, %	0,195	2,2-АСП и АБП
Характер поведения под нагрузкой (зависимость «напряжение-деформация»)	Кривая линия с площадкой текучести под нагрузкой	Прямая линия с упруголинейной зависимостью под нагрузкой до разрушения
Коэффициент линейного расширения αх×10-6°C-1	13-15	9-12
Плотность, т/м³	7,85	1,9-АСП и АБП
Коррозионная стойкость к агрессивным средам	Разрушается с выделением продуктов коррозии	Нержавеющий материал первой группы химической стойкости
Теплопроводность	Теплопроводна	Нетеплопроводна
Электропроводность	Электропроводна	Неэлектропроводна — диэлектрик
Выпускаемые профили	6-80	Россия: 4-20. Иностранные поставщики 6-40
Длина	Стержни длиной 6-12 м (унифицированный размер — в связи с требованием перевозки)	Любая длина по требованию заказчика
Экологичность	Экологична	Экологична — не выделяет вредных и токсичных веществ
Долговечность	По строительным нормам	Прогнозируемая долговечность не менее 80 лет
Замена арматуры по физико-механическим свойствам (кроме величины удлинения под нагрузкой)	5Вр-1 проволока 6А-III 8А-III 10А-III 12А-III 14А-III 16А-III	— АСП-4, АБП-4 АСП-6, АБП-6 АСП-8, АБП-8 АСП-8, АБП-8 АСП-10, АБП-10 АСП-12, АБП-12
Замена арматуры по величине удлинения под нагрузкой (одинаковое удлинение под одинаковой нагрузкой, в пределах упругой деформации стальной арматуры)	6А-III 8А-III 10А-III 12А-III 14А-III 16А-III	АСП-12 АСП-16 АСП-20 — — —

См. также

Примечания

Ссылки

• ГОСТ 31938-2012 [2]Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций. Общие технические условия
• ГОСТ 5781-82 Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций. Технические условия

Стеклопластиковая арматура: структура, характеристики, сфера применения

Подписка на новости

• Строительство
  • Проекты домов
  • Фундамент
  • Фасад
  • Утепление дома
  • Крыша и кровля
  • Крыльцо и навес
  • Внутренняя отделка
• Ремонт
  • Двери и окна
  • Пол
  • Стены
  • Потолок
  • Бытовая техника
  • Лайфхаки
  • Сметы и договоры
• Коммуникации
  • Печи и системы отопления
  • Водоснабжение
  • Канализация
  • Электрика и освещение
  • Климатические системы
  • Слаботочные системы
• Участок
  • Придомовые постройки
  • Заборы и ограждения
  • Ландшафтный дизайн
  • Растения и цветы
• Стройматериалы
  • Древесные материалы
  • Напольные покрытия
  • Черновые материалы
  • Отделочные материалы
• Инструмент
  • Садовая техника
  • Станки
  • Электроинструмент
  • Самодельный инструмент
• Дизайн
  • Интерьер и экстерьер дома
  • Интерьер квартиры
  • Декор и творчество
  • Мебель
• Сервисы
  • Калькуляторы
    • Общестроительные работы
    • Утепление
    • Крыша и кровля
    • Отделка
    • Водопровод и канализация
    • Системы отопления
    • Электрохозяйство
  • Online-конструкторы
  • Нормативные документы
  • Глоссарий
  • Опросы
  • Тесты

• Строительство
  • Проекты домов
  • Фундамент
  • Фасад
  • Утепление дома
  • Крыша и кровля
  • Крыльцо и навес
  • Внутренняя отделка
• Ремонт
  • Двери и окна
  • Пол
  • Стены
  • Потолок
  • Бытовая техника
  • Лайфхаки
  • Сметы и договоры
• Коммуникации
  • Печи и системы отопления
  • Водоснабжение
  • Канализация
  • Электрика и освещение
  • Климатические системы
  • Слаботочные системы
• Участок
  • Придомовые постройки
  • Заборы и ограждения
  • Ландшафтный дизайн
  • Растения и цветы
• Стройматериалы
  • Древесные материалы
  • Напольные покрытия
  • Черновые материалы
  • Отделочные материалы
• Инструмент
  • Садовая техника
  • Станки
  • Электроинструмент
  • Самодельный инструмент
• Дизайн
  • Интерьер и экстерьер дома
  • Интерьер квартиры
  • Декор и творчество
  • Мебель
• Сервисы
  • Калькуляторы
    • Общестроительные работы
    • Утепление

Стеклопластиковая арматура или стальная, что выбрать?

Утверждение №5: «Композитная арматура заменит металлическую везде».

Нормативы не запрещают применение композитного армирования для возведения какого-либо вида конструкций. Их задача – обеспечить необходимую прочность и другие значимые свойства конструкции. Если композитный материал дает такую возможность, то он может быть применен. Для тех, кто желает построить коттедж, баню, гараж, забор на бетонном фундаменте, этот материал будет экономически вы-годен и удобен в использовании, поскольку позволит создать прочные и надежные бетонные и кирпичные конструкции, слоистую кладку с гибкими связями, бетонные фундаменты и полы на основе сетки из композитной арматуры, армированную кладку из газо- и пеноблоков. Ответ на вопрос «Могут ли применяться композитные материалы при строительстве многоэтажек?» то-же положительный, но где и как конкретно – решают проектанты, производящие расчеты. Они оценивают композитную арматуру очень высоко. Помимо выше охарактеризованных диэлектрических свойств, долговечности и легкости:

• композитный материал практически не проводит тепло (показатель в 130 раз ниже, чем у металла), предотвращая «мостики холода»;
• близкий к бетону коэффициент теплового расширения позволяет избежать образования трещин при температурных колебаниях, что делает данный материал применимым в интервале температур от -70°до +100°С.

Эти и другие свойства, действительно, дают простор для применения композитных материалов.

Утверждение № 6: «Композитная арматура не может применяться в строительстве из-за малого модуля упругости».

Данный показатель, действительно, используется при расчете ряда бетонных конструкций. Но его значение важно только в конструкциях, работающих на прогиб (СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения») — для предотвращения раскрытия микротрещин.

В соответствии с расчетами, производимыми по вышеуказанному СНиП, композитная арматура также может использоваться в данных конструкциях, но ввиду меньшего модуля упругости необходимо закладывать большие диаметры по отношению к металлической, что выгодно только в условиях строительства специальных объектов (строительство в зонах повышенной щелочности, кислотности, влажности, действий агрессивных вод и других) в связи с быстрым разрушением металлической.

В то же время, в элементах, находящихся на упругом основании значимость характеристики – модуля упругости почти равна нулю, т. к. само основание не дает конструкции прогнуться, обеспечивая равно-мерную поддержку. В данном случае расчет ведется по основному показателю – предел прочности на растяжение, который у композитной арматуры в 2,5 раза выше, чем у металлической, поэтому использование композитной арматуры в таких конструкциях будет экономически выгоднее, а надежность конструкций значительно выше, по сравнению с армированием стандартной железной арматурой. Это, прежде всего, все фундаменты и их отдельные части (блоки, плиты) и другие.

Ленточный фундамент, принимая на себя нагрузки от стен и, частично, от всего строения передает их на несущее основание — землю. Основание в данном случае противодействует образованию прогиба.

Монолитный плитный фундамент, принимая распределенную нагрузку от всего строения, также опирается на основание, противодействующее прогибу. Таким образом, применение композитной арматуры не целесообразно только в конструкциях, работающих на прогиб, однако это небольшая часть бетонных изделий. В остальных же случаях использование такой арматуры выгодно повышает характеристики надежности изделия.

В любом случае, армируемую конструкцию необходимо рассчитывать согласно СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия»; СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции»; СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции» и т.д., и только вследствие полученных результатов делать вы-воды о применимости того или иного материала.

Утверждение № 7: «Композитная арматура снижает огнестойкость сооружений».

Под огнестойкостью (СП 2.13130.2009 «Обеспечение огнестойкости объектов защиты») понимают способность строительной конструкции сохранять несущие и (или) ограждающие функции в условиях пожара положенное количество времени.

Действующие государственные нормы – СНиП 21-01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений», НПБ 244-97 «Материалы строительные. Декоративно-отделочные и облицовочные материалы. Матери-алы для покрытия полов. Кровельные, гидроизоляционные и теплоизоляционные материалы. Показатели пожарной опасности». В настоящих нормах приведены противопожарные требования, подлежащие обязательному соблюдению.

Для подтверждения соответствия композитной арматуры ООО «ПолиКомпозит» существующим нормам компания передала образцы продукции в аккредитованный лабораторный центр ООО «ПожСтандарт» для проведения необходимых испытаний. В соответствии с ГОСТ 30244-94, ГОСТ 30402-96 и ГОСТ 12.1.044-89 специалисты «ПожСтандарта» подтвердили соответствие композитной арматуры АСК требованиям пожарной безопасности НПБ 244-97 по СниП 21-01-97.

На основании проведенных испытаний ООО «ПолиКомпозит» выдан сертификат соответствия нормам пожарной безопасности, удостоверяющий возможность использования композитной арматуры в строи-тельных конструкциях без ограничений.

Утверждение № 8: «Невозможность скрепления полимерной арматуры методом сварки».

Это – факт, как и то, что жидкости нельзя резать, а квадратное – сложно катать». Но является ли это их не-достатком? Данное мнение в отношении композитной арматуры имеет налет ущербности в угоду традиции, ведь ее предшественницу – металлическую арматуру – десятилетиями именно сваривали, чтобы получать прочные пространственные конструкции. Композитную арматуру сваривать нельзя, но и не требуется. В статье «Вязка композитной арматуры» (ссылка) уже сообщалось о множестве других методов скрепления арматуры.

При этом именно сварка на сегодняшний день является самым проблемным способом крепления ввиду ослабления прочностных характеристик от температурных воздействий, ускоренной коррозии металла из-за нарушения его структуры в месте сварного соединения, необходимости держать на стройке сварочные аппараты с опытными сварщиками и невозможности безопасного выполнения работ при наличии атмосферных осадков.

Утверждение № 9: «Создавать гнутые элементы из композитной арматуры невозможно».

При создании объёмных арматурных каркасов для ответственных конструкций необходимо применять гнутые элементы. Традиционно строители на месте изгибают отрезки металлических стержней для придания им необходимой формы. Действительно, композитную арматуру нельзя качественно согнуть на строительном объекте. При этом есть, как минимум, два выхода: использовать смешанное армирование (стержни композитной арматуры скрепляются металлическими угловыми элементами. Данное армирование значительно упрощает и удешевляет строительство без снижения прочностных характеристик) или заказывать изготовление гнутых элементов производителю. Утверждение № 10: «Для применения композитной арматуры нормативная база недостаточна».

На сегодняшний день применение композитной арматуры в строительных объектах РФ предусмотрено ГОСТ и, соответственно, разрешено. Если расчеты нагрузки в проекте проходят проверку экспертизы, то никто не в праве запретить реализовать такой проект. А вот программ и готовых моделей расчета конструкций с применением не металлической, а композитной арматуры, на самом деле, нет или недостаточно, но тем интереснее задача для проектировщиков, смотрящих в будущее.

Утверждение № 10: «Для применения композитной арматуры нормативная база недостаточна».

На сегодняшний день качество арматуры, выполненной из композита, подтверждено ГОСТ, что позволяет ее применять в строительных объектах РФ. Имеются СНиПы. Таким образом, если расчеты нагрузки в проекте проходят проверку экспертизы, то никто не в праве запретить реализовать такой проект. А вот программ и готовых моделей расчета конструкций с применением не металлической, а композитной арматуры, на самом деле, пока недостаточно, но тем интереснее задача для проектировщиков, смотрящих в будущее.

Обзор отрасли композитных материалов — Композиты 101

Рынок композитных материалов в США вырос в 2014 году на 6,3 процента и достиг 8,2 миллиарда долларов в стоимости и 5,5 миллиарда фунтов стерлингов с точки зрения годовых поставок. Забегая вперед, ключевые экономические показатели и динамика рынка предполагают, что в 2015 году рынок композитных материалов США вырастет на 4,9 процента и достигнет 5,8 миллиарда фунтов стерлингов в год. На рынке материалов доминируют стекловолокно в сегменте армирования и полиэфирная смола в сегменте смол.Рынок конечной продукции из композитов в США в 2014 году составил 21 миллиард долларов. Общий объем рынка композитов, включая материалы и конечную продукцию, составил примерно 30 миллиардов долларов.

В глобальном масштабе США являются вторым по величине рынком композитных материалов в мире после Китая по объему потребления. В 2013 году США заняли первое место по потреблению композитных материалов на душу населения с показателем примерно 16 фунтов, за ними следует Германия с примерно 8,6 фунтами. Для сравнения, потребление композитов на душу населения в Китае составляло 4.8 фунтов.

Композитные материалы стимулировали рост новых приложений на таких рынках, как транспорт, строительство, коррозионная стойкость, судостроение, инфраструктура, потребительские товары, электрика, авиакосмическая промышленность, бытовая техника и бизнес-оборудование. Композиты используются для производства тысяч продуктов, которые делятся на три большие категории: потребительские, промышленные и современные.

Потребительские композиты

Промышленность композитов производит потребительские товары с 1950-х годов.Обычно потребительские композиты включают продукты (требующие косметической отделки), такие как лодки, транспортные средства для отдыха, сантехнику и спортивные товары. Во многих случаях косметическая отделка представляет собой покрытие в форме. Потребительские товары составляют значительную часть рынка композитов.

Промышленные композиты

Композиты используются в промышленных приложениях, где критически важны коррозионная стойкость и рабочие характеристики (в неблагоприятных условиях). Как правило, смолы премиум-класса, такие как изофталевая или сложный виниловый эфир , должны соответствовать спецификациям коррозионной стойкости.В зависимости от требуемых свойств химической стойкости могут использоваться другие специальные смолы. Стекловолокно почти всегда используется в качестве армирующего волокна. В этом сегменте индустрии качество важнее косметической отделки. Промышленные композитные продукты включают подземные резервуары для хранения, скрубберы, трубопроводы, вытяжные шкафы, компоненты для очистки воды и сосуды под давлением.

Advanced Composites

Этот сектор промышленности композитов характеризуется использованием высокоэффективных систем смол и высокопрочного сверхжесткого армирования волокном. Авиакосмическая промышленность, включая военную и коммерческую авиацию, является основным потребителем современных композитов. Самолеты-невидимки и беспилотные летательные аппараты (дроны) используют преимущества радарной прозрачности композитов. Современные композиты также используются для защиты от взрыва и баллистической защиты. Кроме того, они были адаптированы для использования в спортивном инвентаре, чтобы сделать его легче и прочнее. В современных композитах используется ряд экзотических смол и волокон, но наиболее распространены эпоксидная смола и арамидные или углеродные волокна.

Армирование> Тканые ткани — NetComposites

Для приложений, где требуется более одной ориентации волокон, полезна ткань, сочетающая ориентацию волокон 0 ° и 90 °.

Ткани производятся путем переплетения волокон основы (0 °) и волокон утка (90 °) в виде регулярного рисунка или типа переплетения. Целостность ткани поддерживается за счет механического переплетения волокон. Драпировка (способность ткани приспосабливаться к сложной поверхности), гладкость поверхности и устойчивость ткани в первую очередь контролируются стилем переплетения. Ниже приводится описание некоторых из наиболее часто встречающихся стилей переплетения:

Обычная

Каждое волокно основы попеременно проходит под каждым волокном утка и поверх него. Ткань симметричная, с хорошей стабильностью и умеренной пористостью. Однако драпировку из переплетений сложнее всего, а высокий уровень извитости волокон придает относительно низкие механические свойства по сравнению с другими стилями переплетения. С крупными волокнами (high tex) этот тип переплетения дает чрезмерную извитость, и поэтому его не следует использовать для очень тяжелых тканей.

Полотняного переплетения

Саржа

Одно или несколько волокон основы попеременно переплетаются над и под двумя или более волокнами утка с регулярным повторением. Это создает визуальный эффект прямого или ломаного диагонального «ребра» на ткани. Превосходное смачивание и драпирование наблюдается у саржевого переплетения по сравнению с полотняным переплетением с небольшим снижением устойчивости. Благодаря уменьшенному извилистости ткань также имеет более гладкую поверхность и несколько более высокие механические свойства.

Саржевое переплетение

Атлас

Атласное переплетение — это в основном саржевое переплетение, модифицированное для уменьшения количества пересечений основы и утка.Номер «жгута», используемый в обозначении (обычно 4, 5 и 8), представляет собой общее количество пересеченных и пропущенных под волокном волокон до того, как волокно повторит узор. Плетение «гусиная лапка» — это форма атласного плетения с разным шагом в повторном торфяном узоре. Сатиновые переплетения очень плоские, хорошо смачиваются и хорошо драпируются. Низкая кривизна обеспечивает хорошие механические свойства. Атласное переплетение позволяет ткать волокна в непосредственной близости и позволяет производить ткани с очень плотным переплетением. Однако следует учитывать низкую устойчивость и асимметрию стиля.Асимметрия приводит к тому, что на одной стороне ткани волокна идут преимущественно в направлении основы, тогда как на другой стороне волокна проходят преимущественно в направлении утка. Необходимо соблюдать осторожность при сборке нескольких слоев этих тканей, чтобы гарантировать, что напряжения не будут создаваться в компоненте из-за этого асимметричного эффекта.

Атласное переплетение

Корзина

Плетение корзины в основном такое же, как и полотняное переплетение, за исключением того, что два или более волокна основы попеременно переплетаются с двумя или более волокнами утка.Расположение двух основ, пересекающих два утка, обозначается как корзина 2 × 2, но расположение волокон не обязательно должно быть симметричным. Следовательно, можно использовать 8 × 2, 5 × 4 и т. Д. Плетение корзины более плоское и, благодаря меньшей извитости, прочнее, чем полотняное переплетение, но менее стабильно. Его следует использовать на тяжелых тканях, изготовленных из толстых (высокотекстовых) волокон, чтобы избежать чрезмерного обжима.

Плетение корзины

Лено

Плетение Leno улучшает стабильность «открытых» тканей с низким содержанием волокон. Форма полотняного переплетения, при которой соседние волокна основы скручены вокруг последовательных волокон утка, образуя спиральную пару, эффективно «фиксируя» каждый уток на месте. Ткани перевивочного переплетения обычно используются в сочетании с другими стилями переплетения, потому что, если их использовать отдельно, их открытость не может создать эффективный композитный компонент.

Лено переплетение

Макет Лено

Вариант полотняного переплетения, при котором случайные волокна основы, через равные промежутки времени, но обычно на несколько волокон друг от друга, отклоняются от чередующегося переплетения нижнего слоя и вместо этого переплетаются каждые два или более волокна.Это происходит с одинаковой частотой в направлении утка, и в целом получается ткань с увеличенной толщиной, более шероховатой поверхностью и дополнительной пористостью.

Имитация перевивочного переплетения

Стили плетения — Сравнение свойств

Ткани из стекловолокна против тканых ровингов

Ткани на основе пряжи обычно дают более высокую прочность на единицу веса, чем ровинг, и, будучи, как правило, более тонкими, производят ткани в более легком конце доступного диапазона веса. Тканый ровинг дешевле в производстве и может более эффективно смачиваться.Однако, поскольку они доступны только в более тяжелых текстилях, они могут производить ткани только от среднего до тяжелого в доступном диапазоне веса и, таким образом, больше подходят для толстых и тяжелых ламинатов.

Опубликовано любезно Дэвидом Криппсом, Gurit

Start

---

Поделиться статьей

Твиттер Facebook LinkedIn Электронная почта

---

Перейти к гибридным тканям Вернуться к однонаправленной матрице

Композиционные материалы — железобетон

Композиционные материалы — железобетон

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ ДЛЯ УКАЗАТЕЛЬНОЙ СТРАНИЦЫ

КОМПОЗИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ — ЖЕЛЕЗОБЕТОН

В.Райан 2010

PDF ФАЙЛ — НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ ДЛЯ ПЕЧАТИ РАБОЧЕГО ЛИСТА

Бетон состоит из мелких камней и гравия, называемых заполнитель, острый песок, цемент и вода. Камень и гравий (заполнитель) — арматура, а цемент — матрица, связывающая это вместе.Бетон имеет хорошую «прочность» на сжатие, но он слабый в напряжении. Его можно усилить при растяжении, добавив металлические стержни, провода, сетка или тросы к композиту. Бетон заливается вокруг стержни. Это называется железобетонным.

Бетон прочен под воздействием сжимающей силы. Так обстоит дело в большинство построек, например, фундамент здания.Вес стены давят на бетонный фундамент, сжимая бетон. Бетон — идеальный материал для фундамента, потому что он может выдерживать этот тип сжимающей силы.

Однако бетон очень хрупкий, когда он находится под напряжением (также известный как растягивающее усилие). Если бетонная балка должна была использоваться в качестве перемычки, над дверь, она не сможет выдержать вес кирпичей выше.Следовательно, он потерпит неудачу и рухнет. Изучите диаграмму ниже.

Однако бетон можно армировать, добавляя к нему стальные стержни. смесь, позволяя бетону затвердеть. Стальные стержни обеспечивают железобетон выдерживает растягивающие усилия.Это делает усиленный бетон — универсальный композитный материал. Он широко используется в строительная промышленность

Железобетон имеет длинные стальные стержни, проходящие по всей длине, добавляя большая прочность конечного композитного материала, особенно способность сопротивляться силам растяжения.

На рисунке ниже показан бетон как прозрачный.Так сетку из стальных стержней можно видно в позиции.

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ УКАЗАТЕЛЬ УСТОЙЧИВОГО МАТЕРИАЛА СТР.

Стратегии армирования волокна

Ключ к раскрытию прочности в 3D-печати из непрерывного волокна заключается в понимании того, где можно усилить пряди или панели, чтобы они распределяли нагрузочные силы при растяжении или изгибе, как мы рассмотрели в Физике 3D-печати.Ниже мы расскажем о нескольких различных методах определения и размещения волокна в вашей детали, чтобы обеспечить прочность там, где она вам нужна.

Как думать об армировании непрерывными волокнами

Проектирование армирования волокнами аналогично проектированию для базовой 3D-печати, но с дополнительным вниманием к потребностям в прочности.

1. Определите условия нагрузки

Взгляните на вашу конструкцию. Где он будет испытывать изгибающие силы? Растягивающие силы? Сжимающие силы? Если вы не уверены, подумайте о том, как силы будут передаваться через другие части — при необходимости нарисуйте схему! Это поможет вам принять обоснованное решение о стратегии волоконно-оптической маршрутизации.

2. Определите ориентацию печати

‍ В каких направлениях с вашей стороны перемещаются самые большие грузы? Вы хотите, чтобы ваша деталь была ориентирована таким образом, чтобы эти силы в основном перемещались в плоскости с печатным столом, нагружая волокна при изгибе или растяжении. Если у вас есть много больших сил, охватывающих несколько осей, вы можете рассмотреть возможность изменения конструкции или разделения ее на несколько частей.

3. Определите площади армирования

‍ Какие поверхности или сегменты необходимо усилить в зависимости от условий нагрузки? Имея это в виду, подумайте, какие типы подкрепления вам нужно будет применить в этих областях.

4. Балансные волокнистые панели

‍ Если армирована только одна сторона детали, она может быть подвержена деформации из-за неровной сэндвич-панели, что происходит, когда одна сторона укрепляется, а другая — нет. t, или если одна грань имеет совершенно другое поперечное сечение, чем другая. Если одна группа слоев вашей детали армирована, сбалансируйте сэндвич-панель, усилив эквивалентную группу слоев на самом дальнем Z-слое с аналогичным поперечным сечением.

5.Подтверждение прохождения волокна

‍ Подходит ли волокно и проходит ли оно через нужные вам области? Можете ли вы проследить непрерывные пряди волокна, которые проходят по путям нагрузки и «подпирать» силу? В противном случае вам может потребоваться отрегулировать настройки волокна или изменить характеристики так, чтобы волокно проходило в нужных вам местах. Помните, что для печати групп волокон требуется не менее четырех пластиковых слоев крыши и пола, поэтому любые грани, которые нуждаются в армировании, должны начинаться со смещения четырех слоев от ближайшей крыши или пола.

Базовая стратегия армирования: шелушение

Ниже описывается базовая стратегия армирования печатной детали. Эта стратегия гарантирует, что ваша деталь в целом будет прочной и устойчивой к изгибающим и ударным нагрузкам по любой оси. Как описано ранее, более важно усилить крайние стороны вашей части, чем стержень, поэтому мы расскажем, как «обшить» часть для эффективной силы со всех сторон.

Shelling — верный способ укрепить любую деталь, напечатанную на 3D-принтере, непрерывным волокном, поскольку он защищает от большинства условий нагрузки.

1. Изотропные панели на самых дальних существенных Z-слоях

‍ Чтобы максимизировать прочность на изгиб, создайте сэндвич-панель с 2-4 слоями изотропного волокна на верхней и нижней плоскостях детали, исключая любые небольшие выступы на поверхности. Слои волокна должны начинаться над четырьмя слоями «пола» или заканчиваться под четырьмя слоями «крыши» данной горизонтальной поверхности.

2. Изотропные панели на промежуточных больших изменениях геометрии

‍ Добавьте 2-4 слоя изотропного волокна ниже или выше любых поверхностей, которые требуют больших изменений в геометрии детали, опять же учитывая четыре «крыши» и «пол». »Слои.

3. Усиление внутреннего отверстия для отверстий под болты по оси Z

‍ Усиление отверстий под болты по оси Z двумя кольцами из концентрических волокон. Используйте «только внутренние отверстия», если вам не требуется усиление боковой нагрузки, или используйте «все стены» для охвата шага 4. Это распределяет сжимающую силу, прилагаемую болтом, и создает композитную «втулку», чтобы противостоять любому смещению оси скручивающие нагрузки, которые испытывает болт.

4. Армирование внешней стенки для любых боковых нагрузок

‍ Чтобы максимизировать прочность на изгиб вокруг оси Z и усилить против боковых нагрузок, укрепите внешние стенки детали двумя кольцами из концентрических волокон.Используйте «только внешнюю оболочку», если у вас нет отверстий для болтов по оси Z, или используйте «все стены», чтобы охватить шаг 3. Это также укрепит любые отверстия с осями на плоскости XY.

Специализированные стратегии армирования

Если вам нужно решить более конкретные условия нагрузки, вы можете использовать другую тактику для усиления определенных областей, усиления определенных секций детали или управления размещением волокон. Ниже приведены некоторые уникальные дополнительные стратегии, которые вы можете реализовать внутри своей части.

Полосы из волоконных панелей

Используйте полосы из волокон для увеличения прочности на изгиб.Вы также можете разделить полосы на детали, чтобы сбалансировать неровности сэндвич-панелей.

‍ Для увеличения прочности на изгиб в плоскости XY вы можете добавить «полосы» ИЗОТРОПНОГО ВОЛОКНА через несколько слоев Z. Это наиболее эффективно с более толстыми деталями, которые имеют довольно постоянное или симметричное поперечное сечение, потому что полосы из волокон создают несколько наложенных друг на друга сэндвич-панелей для дальнейшего усиления изгибаемой детали.

Направление волокна с помощью ребер

Создание ребер в ваших 3D-печатных деталях заставит волокна следовать определенным путям нагрузки.

‍ Волокно можно направлять в определенных направлениях с помощью армированных ребер или вырезов, которые следуют по путям нагрузки от сил, приложенных к вашей детали. Вы можете заставить волокно следовать этим путям нагрузки, применив концентрическое волокно для усиления вокруг вырезов или стен.

Использование углов волокна для направления волокон

Углы волокна можно использовать для армирования в определенных направлениях.

‍ Вы можете использовать инструмент «Углы волокон», чтобы направить «зигзагообразные» изотропные волокна в определенном направлении, чтобы лучше согласоваться с силами, прилагаемыми к вашей детали.При настройке по умолчанию узор заливки поворачивается на 45 градусов для каждого слоя, но вы можете изменить это, поместив определенный угол или узор углов в диалоговом окне «Углы волокон» для любого слоя, любой группы слоев или по всей части.

‍ Достижение прочности по оси Z

Проблемы с прочностью по оси Z при трехмерной печати можно обойти, добавив болты в деталь.

Грамотный дизайн и стратегии усиления позволяют добиться большей прочности по нескольким осям.Пропускание болта через вашу деталь с изотропным волокном, усиливающим сжатые поверхности, может усилить деталь и предотвратить срезание или растяжение от разделения детали на линии слоев. Вы можете усилить область вокруг болта с помощью концентрического волокна «только внутренние отверстия», чтобы любая из этих сил распределялась по волокну в виде изгибающих сил.

О нас | PRF Composities

PRF Composite Materials — ведущий производитель и поставщик высокоэффективных материалов для современной композитной промышленности, с широким ассортиментом продукции, доступной на складе: препрег (инструменты и компоненты), арматура, системы эпоксидных смол, разделительные агенты. и комплектации. Имея более чем 35-летний опыт поставок в аэрокосмическую, автомобильную, возобновляемую энергетику, оборону, спорт и отдых, медицину и морскую промышленность, мы в настоящее время вкладываем значительные средства в недавние инвестиции в дальнейшее развитие наших производственных мощностей по производству препрегов и расширение нашего ассортимента высококачественных систем препрега. .

В 2020 году мы сосредоточились на укреплении нашей научно-исследовательской группы и производственных мощностей, а также на разработке инновационных продуктов, включая наш новый однонаправленный препрег для стекла. Наше высококачественное однонаправленное стекло, доступное с плотностью от 150 до 600 г / м2 и шириной от 300 до 600 мм, сейчас производится на основе системы эпоксидного препрега RP542-4.Разработанная как система средней жесткости, дополняющая как наши системы RP542-1, так и системы высокой жесткости RP549, RP542-4 обеспечивает отличные результаты на однонаправленных и тканых тканях. Другие новые разработки будут выпущены позже в этом году.

Среди других особенностей нашего ассортимента препрегов — стандартное отверждение RP542-1, которое дает исключительные эстетические результаты для визуально качественных приложений; наша высокопрочная система RP549, обеспечивающая отличные механические результаты и Tg после отверждения; и мгновенное отверждение RP570, полное время обработки которого составляет всего 4 минуты.Кроме того, наши инструментальные системы получают отличные отзывы клиентов и обеспечивают широкий диапазон циклов отверждения и срока службы в соответствии с производственными требованиями наших клиентов.

Наши линии по производству однонаправленных и тканых препрегов обслуживаются химиками, инженерами и техниками с обширным лабораторным оборудованием. У нас есть технологическая лаборатория для поддержки нашего производства, а также наша лаборатория по испытанию материалов, где мы проводим термический и реологический анализ, а также механические испытания. Мы привносим в производство свой значительный опыт работы с техническим текстилем; работа со специальными волокнами в соответствии с техническими требованиями.Мы также предлагаем короткие сроки поставки и стремимся поставлять наши стандартные препреги в течение трех недель.

Благодаря нашему более широкому ассортименту современных материалов, мы предлагаем решения для производителей, использующих ручную укладку и инфузионную обработку. Мы предлагаем широкий выбор армирующих материалов, который включает специальные типы волокон и различные конструкции, высокоэффективные системы эпоксидной смолы и технологии смазки для форм Qiicote. Мы поддерживаем это с помощью ряда расходных материалов, а также резаков и ножниц Robuso, специально разработанных для резки технических тканей.

Действуя по-другому, PRF увлечена инновациями и качеством и стремится предоставлять профессиональные и оперативные услуги с технической поддержкой. Наша цель в будущем — продолжать помогать нашим клиентам повышать качество, сокращать время производства и добиваться повышения эффективности и рентабельности.

Композитная арматура ООО «СК»

[1] ЧС — 02495307-007-2012, Применение неметаллической композитной арматуры ASP и BPO в бетонных конструкциях.

[2] В.В. Дьячков, Свойства и применение в железобетонных конструкциях резьбовых и гофрированных механических соединений, Дисс.кандидат технических наук. 05. 23. 01. Москва, (2009) 76.

[3] С.В.Мухин, Предел прочности при растяжении со случайными свойствами в армировании бетонных конструкций, Дисс. кандидат технических наук. 05. 23. 01. Москва. (2009) 211.

[4] С.Голушко К. Прямые и обратные задачи механики упругих композитных пластин и оболочек вращения: Дисс. доктора физ. — Математика. Sc. Спец. 01. 01. 04. Новосибирск. (2004) 400.

[5] В.Шполтаков И. Конструирование композиционных материалов, полученных с использованием низкотемпературной плазмы, их исследование и расчет: Дисс. кандидат технических наук. 05. 23. 01. Тольятти. (2001) 144.

[6] А.Блазнов Н. А. Приборы и методы исследования механических свойств стеклопластиковых стержней: Дисс. докторов наук Спец. 01.04.01 Барнаул. (2009) 404.

[7] Б.А. Муралидхар, Исследование гибридных преформ льна, армированных эпоксидными композитами, Матер. Дизайн, 52 (2013) 835-840.

DOI: 10.1016 / j.matdes.2013.06.020

[8] С.Амирханлу, М. Кетабчи, Н. Парвин, С. Хорсанд и Р. Бахрами, Накопительное пресс-скрепление; новый процесс производства наноструктурированных композитов с металлической матрицей, Mater. Дизайн, 51 (2013) 367-374.

DOI: 10.1016 / j.matdes.2013.04.032

[9] Дж.Астахов В. Экспериментальная оценка конструкции взаимодействия стального троса и арматуры из стекловолокна с бетоном: Дисс. кандидат технических наук. 05. 23. 01. Новосибирск. (2002) 139.

[10] В.Савин Ф. Прогнозирование прочностных свойств стеклянных и базальтовых стержней на основе полимерных матриц из эпоксидных компаундов: Дисс. кандидат технических наук. 05. 17.06. Бийск. (2009) 164.

[11] Б.Устинов В. В. Исследование характеристик и условий применения гибких соединений арматуры (СПА) из стеклопластика в стеновых сэндвич-панелях: Дисс. кандидат технических наук. 05. 23. 01. Новосибирск. (2006) 158.

[12] ТА 013-1-04, Применение неметаллической композитной арматуры периодического профиля в бетонных конструкциях.

[13] S.H. Байрамуков, Методы расчета и оценки надежности железобетонных конструкций и ненагруженной арматуры, Дисс.докторов наук Спец. 05. 23. 01. Черкесск. (2001) 475.

[14] А.Веселов А. А. Нелинейная теория сцепления арматуры с бетоном и ее приложения: Дисс. докторов наук Спец. 05. 23. 01. Санкт-Петербург. (2000) 320.

[15] С.А. Председатель и С.П. Кумареш, Поведение эпоксидных композитов, армированных стеклом и базальтовой тканью, при механическом и абразивном износе, J. Appl. Polym. Sci. 130 (1) (2013) 120-130.

DOI: 10.1002 / app.39154

[16] С.Q. Wang, D. Z Jiang и J.Y. Сяо, Исследование нано-SiO2 свойств эпоксидной смолы и ее композитных материалов, армированных стекловолокном, Gongneng Cailiao, J. Funct. Mater. 43 (22) (2012) 3045-3048 + 3053.

[17] С.Q. Wang, D. Z Jiang и J.Y. Сяо, Изготовление супергидрофобной поверхности на композитах из эпоксидной смолы, армированных стекловолокном, Gongneng Cailiao, J. Funct. Mater. 43 (11) (2011) 1438-1442.

[18] М.С. Исса, И.М. Метвалли, С.М. Эльзейны, Влияние волокон на изгиб и пластичность бетонных балок, армированных арматурой GFRP, Eng. Struct. 33 (5) (2011) 1754-1763.

DOI: 10.1016 / j.engstruct.2011.02.014

[19] С.Романов К. Прочность, твердость и вязкость разрушения предварительно напряженных неразрезных балок, армированных высокопрочными арматурными стержнями, Дисс. кандидат технических наук. 05. 23. 01. Нижний Новгород. (2009) 186.

[20] А.Салов С.А. Оптимизация конструктивных решений бетонного каркаса за счет использования бетона и арматуры более высоких классов прочности: Дисс. кандидат технических наук. 05. 23. 01. Уфа. (2011) 199.

[21] М.Клейман А. Изгиб предварительно напряженных клееных балок со стекловолоконной арматурой при длительных нагрузках: Дисс. кандидат технических наук. 05. 23. 01. Минск. (1984) 158.

[22] ГОСТ 5781-82.Прокат горячекатаный для армирования железобетонных конструкций.

[23] Руководство по изготовлению предварительно напряженных железобетонных конструкций, Москва, (1992) 104.

[24] ГОСТ 9561-91 Панели железобетонные многопустотные для полов зданий.

[25] В. Тихонов, Устройство и метод определения стойкости анизотропных стеклопластиковых стержней, Дисс.кандидат технических наук. 01.04.01. Бийск. (2011) 151.

[26] ГОСТ 22362-77 Конструкции железобетонные. Методы определения силы натяжения арматуры.

[27] Лам, Д.Ф. Зажим, влияние поперечной арматуры на композитную балку с пустотными железобетонными плитами.Достижения в стальных конструкциях (ICASS ’02), (2002) 503-510.

DOI: 10.1016 / b978-008044017-0 / 50058-5

[28] Дж.Рослер, А.Г. Энавс, Влияние размера арматуры на предел ползучести композитов с интерметаллической матрицей. Высокий темп. Алюминиды и интерметаллиды. (1992) 438–443.

DOI: 10.1016 / b978-1-85166-822-9.50071-6

[29] Дж.Фантоцци и Дж. Шевалье, Композиты с керамической матрицей с примерно равноосным армированием: микроструктура и механическое поведение, Энциклопедия материалов: наука и технология, (2001) 1067–1072.

DOI: 10.1016 / b0-08-043152-6 / 00197-2

[30] Л.С. Банк, Свойства армирования FRP для бетона, армирования из волокнистого пластика (FRP) для бетонных конструкций, (1993) 59–86.

DOI: 10.1016 / b978-0-444-89689-6.50007-0

[31] Дж.Кабелка, Тепловое расширение композитов с холстовым армированием и полимерной матрицей, Успехи композитных материалов, Тр. Третий Int. Конф. Комп. Mater. (1978) 770–782.

DOI: 10.1016 / b978-1-4832-8370-8.50063-2

[32] W.Д. Дэвид, Армирование стекловолокном, Compr. Композитный матер. 1 (2000) 231–261.

[33] Информация на http: / www.cl-vl. RU.

[34] Информация на http: / www. ооо-ск. RU.

[35] Ф. Рафаэлло, Расчет по предельным состояниям бетонных конструкций, армированных FRP BARS, Неаполитанский университет имени Федерико II, 24.

[36] Информация о http: / yazk. RU.

[37] Я.Н. Изотов, Н. Кузнецов, Б. Мелкинов, А.Г. Митюков, А.Ю. Мусиенко, Новые варианты многоповерхностной теории пластичности: сравнение с экспериментальными данными, Труды SPIE — The Int. Soc. Опт. Англ. 4064 (2000) 362-367.

[38] А.

No related posts.