Какая арматура лучше — металлическая или стеклопластиковая: сравнение, плюсы и минусы

По причине активного внедрения в строительную отрасль новых технологий многие специалисты задаются вопросом, какая арматура лучше решит задачу укрепления бетонных конструкций: металлическая или стеклопластиковая? Чтобы обоснованно сделать такой выбор, следует разобраться в преимуществах, которыми обладает арматура из стеклопластика по сравнению с металлическим аналогом. Несмотря на свое относительно недавнее появление, она уже приобрела огромную популярность на рынке строительных материалов.

Стеклопластик или металл?

Особенности стеклопластика

Арматура, изготовленная из стеклопластика, — это пруток, диаметр которого может находиться в интервале 4–18 мм, а длина составлять до 12 метров. Производится он из сверхпрочного пластика. На поверхность такого прутка в процессе его изготовления наносятся спиралевидные ребра, благодаря которым обеспечивается его надежное сцепление с бетонными конструкциями.

Пластиковая арматура, если сравнивать ее с металлическими изделиями аналогичного назначения, благодаря своим прочностным характеристикам и коррозионной устойчивости позволяет создавать более надежные и долговечные каркасные сооружения, что и объясняет популярность, которую активно приобретает данный материал.

Сравнение характеристик металлической и композитной арматуры

Немаловажным является и то, что арматура, изготовленная из стеклопластика, в отличие от металлических изделий, требует особых условий производства, использования качественного сырья и специального оборудования, поэтому ее изготовление в кустарных условиях исключено. Именно поэтому, приобретая на современном строительном рынке арматуру, изготовленную из стеклопластика, вы можете быть уверены в том, что это материал, изготовленный в полном соответствии с требованиями соответствующего нормативного документа.

Уникальные характеристики, которыми отличается арматура, сделанная из стеклопластика, объясняются свойствами ее структуры, включающей в себя:

• внутренний стержень, обеспечивающий прочность арматуры; такой стержень изготовлен из параллельных стеклопластиковых волокон, надежно соединенных полимерной смолой;
• внешний слой, который представляет собой волокнистое тело, накрученное по спирали вокруг внутреннего стержня; этот слой стекловолокна может быть нанесен по технологии песчаного напыления или двунаправленной навивки.

Стеклопластиковая арматура лучше, чем стальная, работает на сжатие на 30%, а на растяжение на 20%

Стеклопластиковая арматура, в зависимости от предпочтений производителя, может быть изготовлена по различным методикам. Так, на современном рынке есть возможность встретить изделия, внутренний стержень которых выполнен в виде косички из стеклопластикового волокна.

Достоинства и недостатки арматуры из стеклопластика

Арматурные каркасы, выполненные не из традиционных металлических, а из стеклопластиковых элементов, отличаются следующими преимуществами.

• В отличие от металлических, имеют легкий вес сооружений, которые не создают значительной нагрузки на фундамент строения, что позволяет продлить срок его эксплуатации.
• Стеклопластиковые элементы арматурных каркасов, в отличие от своих металлических аналогов, лучше переносят нагрузки на разрыв, что дает возможность использовать их при укреплении наиболее ответственных бетонных конструкций. Стеклопластиковые арматурные каркасы характеризует оптимальное соотношение их легкого веса и высокой прочности, что позволяет отнести их к отдельной группе строительных материалов, набирающих с каждым годом все большую популярность.
• В отличие от металлической арматуры, которая подвержена окислительным процессам и с течением времени уменьшает прочность фундаментных конструкций, каркасы из стеклопластиковых элементов не поддаются влиянию таких негативных факторов внешней среды.
• Части арматурных систем, изготовленные из стеклопластика, являются диэлектриком и не проводят электрический ток, что также сказывается на их долговечности. Используемые в качестве элементов заземления металлические арматурные конструкции под воздействием электрического тока окисляются значительно быстрее, чего нельзя сказать о прутках из композитных материалов. Естественно, арматуру из стеклопластика нельзя использовать в качестве заземляющего элемента, но это только самым положительным образом сказывается на ее долговечности.
• Износоустойчивость стеклопластиковой арматурной конструкции, как и стальной, также находится на достаточно высоком уровне.
• Коэффициент теплового расширения арматурного каркаса, изготовленного из стеклопластиковых элементов, имеет очень близкое значение с аналогичным параметром бетонных конструкций, что значительно снижает риск образования в них трещин при использовании подобного материала.

Соотношение диаметров стержней при устройстве армирующего каркаса фундамента

Если судить по отзывам, то можно выделить следующие недостатки стеклопластиковой арматуры.

• В сравнении с изделиями из металла арматура из стеклопластика обладает значительно большим модулем упругости, превышающем аналогичный параметр стальных изделий приблизительно в 4 раза. Означает этот факт то, что стеклопластиковые элементы по сравнению с металлическими будут значительно лучше прогибаться под воздействием механических нагрузок. При использовании данных элементов для армирования дорожного полотна и фундамента такая их характеристика является некритичной, но для укрепления плит перекрытия лучше использовать металлические конструкции или производить дополнительные расчеты.
• Армирующие элементы, изготовленные из стеклопластика, обладают свойством сильно размягчаться и терять свою упругость при нагревании до температуры 600 градусов. Поэтому при использовании стеклопластиковых деталей лучше позаботиться о надежной теплоизоляции каркаса, произведенного из композитных материалов.
• Выполненные из стеклопластика арматурные прутки нельзя сваривать, в отличие от металлических, поэтому если необходимость в такой операции имеется, лучше воспользоваться изделиями, во внутреннюю часть которых еще на стадии их производства вмонтирована стальная трубка.
• Арматуру, изготовленную из композитных материалов, лучше не сгибать на строительной площадке: это может вызвать ее повреждение. Такую операцию, ориентируясь на чертежи арматурного каркаса, лучше выполнить на производственной площадке.
• Сложность и непривычная для современных строителей технология монтажа — еще один недостаток армирующих элементов, изготавливаемых из стеклопластика. Между тем такой недостаток нельзя считать слишком значительным, если учитывать, какой надежностью и долговечностью отличаются стеклопластиковые конструкции.

Крепление стеклопластиковой арматуры с помощью хомутов и фиксаторов

Применение арматуры из стеклопластиковых материалов

Уникальные характеристики, которыми отличается арматура, изготовленная из стеклопластиковых материалов, позволяет применять ее в самых различных сферах. Так, данный материал успешно используется в следующих областях:

• укрепление фундаментных систем, в особенности тех, которые относятся к ленточному типу;
• армирование бетонных конструкций, которые играют роль опорных элементов, в частности, опор ЛЭП;
• укрепление бетонных элементов различных ограждений, мостовых систем, дорожного полотна;
• армирование элементов железнодорожных путей, тротуарной плитки;
• укрепление бетонных конструкций, подверженных высокой коррозионной и динамической нагрузке: причалов, доковых сооружений и др.;
• укрепление береговых сооружений;
• монтаж канализационных и мелиоративных сооружений;
• использование в качестве стержней и сеточных систем в сельском хозяйстве и различных отраслях промышленности;
• монтаж сейсмостойких поясов в бетонных конструкциях различного назначения.

Пример использования композитной арматуры при возведении стен по технологии несъемной опалубки

Арматурные элементы, изготовленные из стеклопластика, — это инновационный материал, использование которого позволяет избежать трещин и разрушений в бетонных конструкциях. Преимуществом его применения является и то, что он способен сохранять свои характеристики на протяжении длительного периода времени, чего нельзя сказать о его металлическом аналоге. Между тем выбирая, какие армирующие элементы лучше использовать, следует иметь в виду, что изделия из композитных материалов, достаточно недавно появившиеся на строительном рынке, еще не прошли длительной проверки на практике.

Какую арматуру выбрать: стеклопластиковую или металлическую, каждый пользователь решает сам, но в пользу изделий из стеклопластика и других композитных материалов говорят их механические характеристики, надежность и долговечность.

Оценка статьи:

Загрузка…

Поделиться с друзьями:

Какая арматура лучше – металлическая или стеклопластиковая?

Строительная отрасль активно внедряет новые технологии, пытаясь снизить стоимость материалов, повысить качество работ. Это касается способов укрепления бетонного монолита, здесь специалисты дискутируют на тему, какая арматура лучше – стеклопластиковая или металлическая? Чтобы разобраться в этом, необходимо изучить технические характеристики каждого материала и выяснить их преимущества друг перед другом.

Основные отличия и особенности применения

Стальная арматура – это металлическая жила с заданным сечением, прочность, коррозионная стойкость и упругость которой определяются свойствами примененной стали. Она имеет диаметр до 80 мм и ребристую поверхность для анкерных зацепов. Он поставляется в виде 12 метровых хлыстов, которые при необходимости разрезаются.

Композитное армирование осуществляется композитным прутом, в основе которого стеклопластиковое волокно, скрепленное полимерными смолами. На него напыляются минеральные материалы или навиваются волокна. Это делается для улучшения адгезии с бетоном, что повышает прочность монолита. Поставляется в виде отрезков или бухт, длиной до 100 м.

Металлическая и пластиковая арматура схожи, но существуют различия, которые учитываются при использовании. Стеклопластик намного легче и не подвергается коррозии. Поэтому он подходит малоэтажного строительства, фундаментов, зданий и сооружений на заболоченных почвах, других местах с высокой влажностью.

Металлическая арматура обладает повышенной упругостью, поэтому хорошо выдерживает кратковременные динамические нагрузки. Она не разрушается под воздействием высоких температур, поэтому применяется для строительства мостов, промышленных объектов, с повышенными требованиями по пожарной безопасности.

Преимущества и недостатки материалов

Сравнение стеклопластиковой и металлической арматуры определяется достоинствами и недостатками этих материалов. Это поможет сделать выбор для конкретного строительного проекта.

Среди плюсов стеклопластика — малый удельный вес и прочность, поэтому его легко доставлять на объект и работать, связывая сетки или каркасы. Другие преимущества композитного армирования:

 

• устойчивость к агрессивным воздействиям, она не боится морской воды, перепада температур, кислот или щелочей;
• не проводит электрический ток, поэтому хорошо проходит для жилых помещений, задний, где не требуется экранирование;
• не теряет своих свойств в широком диапазоне температур от -60 до +90ºС;
• большой выбор типоразмеров, при необходимости можно заказать любой нужный диаметр;
• для скрепления прутов не требуется сварки, достаточно пластиковых хомутов;
• прочность на разрыв превышает данный показатель у металлического аналога.

Этот материал имеет и недостатки:

• ее невозможно изогнуть непосредственно при создании армирующей конструкции, поэтому приходится заказывать гнутые элементы на заводе;
• сравнительно низкий модуль упругости;
• смола, применяемая для производства стеклопластика, воспламеняется при температуре около 200ºС, что недопустимо при повышенной пожароопасности.

Металлическая арматура – классический материал. Именно она чаще используется в производстве железобетонных конструкций, для объектов промышленного назначения, тяжелых фундаментов. Без нее не обойтись при строительстве сооружений с повышенной пожарной опасностью, под высоким поперечным сжатием или динамическими нагрузками. К преимуществам стальной арматуры относят:

• прочность;
• модуль упругости, превышающий в 4 раза аналогичный у стеклопластика;
• возможность сгибания металлического хлыста под любым углом;
• длительность эксплуатации, при правильном защитном слое бетона.

Арматура из металлического прута имеет и недостатки, из-за которых строителям приходится искать альтернативные материалы:

• высокий удельный вес, поставка в 12 метровых прутах;
• незащищенные бетонным слоем элементы разрушаются коррозией;
• для монтажа железа требуется сварка, в некоторых случаях спецтехника.

Сравнение характеристик

Чтобы выбрать между металлической и композитной арматурой, необходимо сравнить их характеристики. Подробнее можно узнать из таблицы:

Характеристики	Металлическая арматура	Стеклопластиковая арматура
Временное сопротивление при растяжении	360 МПа	1200 МПа
Модуль упругости	200000 МПа	55000 МПа
Относительное удлинение	25%	2,2%
Характер поведения под нагрузкой (зависимость «напряжение-деформация»)	Кривая линия с площадкой текучести	Прямая линия с упруголинейной зависимостью до разрушения
Плотность	7 т/м³	1,9 т/м³
Коррозийная стойкость	Коррозирует с выделением продуктов ржавчины	Нержавеющий материал первой группы химической стойкости, в том числе к щелочной среде бетона
Теплопроводность	47 Вт/м⁰С	0,35 Вт/м⁰С
Электропроводность	Электропроводна	Диэлектрик
Экологичность	Экологична	Не выделяет вредных и токсичных веществ
Параметры равнопрочного арматурного каркаса при нагрузке 25 т/м²	При использовании 8А-III размер ячейки 14х14 см. Вес 5,5 кг/м²	При использовании АНК-СП 8 размер ячейки 23х23 см. Вес 0,61 кг/м². Уменьшение веса в 9 раз

Каждый из материалов имеет свои достоинства, например, стеклопластик более устойчив к разрывам, но имеет меньший модуль упругости, чем сталь. При проектировании здания и сооружений это учитывается, чтобы при минимальном количестве материалов получить нужную прочность.

Резюме

При сопоставимых характеристиках материалов, основное внимание обращается на цену. Она выше у стеклопластиковой арматуры, но это на первый взгляд. Например, если для армирования бетона по проекту нужно использовать металлический пруток 6 мм, то его можно заменить стеклопластиковым 4 мм. В одной тонне окажется 4504 погонных метра стальной арматуры. В стеклопластиковой – 50000 пог. м. В результате стоимость армирования окажется приблизительно одинаковой. Также, применение пластика уменьшает общий вес конструкции, что снижает давление на фундамент и грунт.

Таблица сравнения

По характеристикам тоже нельзя дать однозначный ответ – для конкретного проекта требуется отдельный анализ технических условий. Стеклопластик подойдет для армопояса, укрепления стен зданий. Он используется для фундаментов в малоэтажном строительстве, особенно на влажных грунтах. Для крупных зданий лучше использовать металлическую арматуру, благодаря большему модулю упругости.

Арматура композитная или железная 🧱 какая лучше для фундамента: какую выбрать?

Для улучшения прочностных характеристик бетона традиционно используется железная арматура. С развитием строительных технологий на смену металлу приходят композитные материалы – и среди них стеклопластик. Он не подвержен коррозии, легкий и прочный. Арматура такого типа с успехом применяется в монолитном строительстве. В статье мы постараемся ответить на естественный вопрос: какая арматура лучше для фундамента?

Композитная арматура различается как по составу, так и по внешнему виду

Состав и строение композитной арматуры

Прутки стеклопластиковой арматуры – это пучок стекловолокна толщиной 15 микрон каждое, пропитанный эпоксидными или другими смолами и имеющий рифленую поверхность для лучшего сцепления с бетоном. В правильно устроенном прутке должен быть центральный стержень из волокон, который оплетается по спирали вторым слоем стекловолокна.

Вид материала волокна определяет свойства и название арматуры. Кроме стекловолоконной, встречаются углепластиковые и базальтовые изделия.

Диаметр прутка арматуры находится в пределах 4-18 мм, а максимальная длина ограничена только настройками производственного оборудования. Плотность стеклопластика составляет всего 1,9 т/м3, а 1 кубометр стальной арматуры весит не менее 7 тонн. Благодаря этому свойству, композиты применяются в изготовлении легкого бетона с 60-х годов прошлого века. Средний срок службы — не менее 80 лет.

Рифленая поверхность арматуры способствует ее сцеплению с бетоном

Производство стеклопластиковых прутков для усиления бетона возможно только в заводских условиях, что снижает вероятность купить некачественный продукт, несоответствующий нормативным требованиям. Композитная арматура не ржавеет, не проводит электрический ток и экологична.

Преимущества использования стеклопластика

Свойства стали и железобетона, изготовленного с ее применением, хорошо изучены, известны все сильные и слабые стороны такого материала. Композитные материалы не так давно появились в свободном доступе, поэтому разберем их преимущества подробно:

• меньший вес (более, чем в 3 раза) конструкции снижает нагрузку на фундамент и грунт, делает транспортировку стройматериалов до места стройки простым и дешевым;
• очень высокая нагрузка на разрыв (650 Мпа у стекловолокна против 400 Мпа у стали) делает ее незаменимой в ответственных местах;
• стойкость к атмосферным и химическим процессам, не теряет прочности из-за коррозии, как металлическая;
• коэффициент теплового расширения композитных материалов очень близок к таким же параметрам у бетона, а это снижает вероятность появления трещин;
• низкая теплопроводность пластика помогает сохранять тепло в здании и цокольном помещении;
• хорошая устойчивость к механическому износу, по этому показателю стеклопластик не уступает железу;
• не является помехой для радиоволн и не проводит электричество;
• с пластиком удобно работать, не потребуется сварочный аппарат, а все соединения фиксируют гибкими хомутами или вязальной проволокой;
• малая цена заметно снижает стоимость монолитных бетонных работ.

Композитную арматуру можно доставить в багажнике легкового автомобиля

Эти свойства и делают стеклопластиковую арматуру незаменимой в возведении фундаментов и заливке монолитных оснований для постройки дома.

На практике, композитная арматура для фундамента приобрела наибольшую популярность в малоэтажном домостроении, что объясняется нижеследующими факторами.

Недостатки неметаллической арматуры

Не бывает идеальных во всем материалов, так и композитная арматура имеет ряд особенностей, которые накладывают ограничение на ее широкое использование. Минусы неметаллических элементов бетонной конструкции:

• модуль упругости стали выше такового у стеклопластика в 4 раза, поэтому из железной арматуры выполняют плиты перекрытия и несущие элементы конструкции;
• пластик невозможно сваривать, только вязка между собой или применение арматуры с металлическими наконечниками;
• любые композитные прутки нельзя сгибать под прямым углом, для соединения берут специальные уголки или связывают встык с перехлестом;
• механические свойства ухудшаются с нагревом, а при температуре 600 градусов происходит полное разрушение конструкции;
• небольшой опыт работы с композитами у строительных бригад и отсутствие сертификации на большую часть возводимых объектов (по умолчанию задана металлическая арматура).

В углах композитная арматура не гнется

Свести недостатки к минимуму поможет сочетание в конструкции металлических узлов и пластиковых прутков различного диаметра. Такое взаимное сочетание считается оптимальным и надежным.

Особенности применения в разных видах фундаментов

Чтобы выбрать, какую арматуру лучше использовать для фундамента, нужно принять во внимание все вышеизложенные факторы. Наиболее распространенные типы фундамента, на которых можно использовать композитный материал, – это ленточный мелкозаглубленный, ростверк и монолитная плита.

Композитная арматура хорошо подходит для ленточного фундамента небольшой постройки

Для них берут арматуру толщиной 8-12 мм и со специальными насечками для надежного сцепления с раствором. Гладкие прутки типа А1 можно использовать для легких хозяйственных построек и в качестве маяков при заливке фундамента.

Пример использования пластиковой арматуры в плитном фундаменте

Особенности армирования фундамента дома:

• количество прутков рассчитывается из способа укладки и поясности армирующих слоев;
• для ленточного фундамента необходимо 2 таких слоя, для плитного — достаточно одного и песчаной подушки под основанием;
• шаг ячейки для стеклопластика не должен превышать 500 мм;
• углы фундамента проходят специальными уголковыми элементами, потому что соединение встык в углах не допускается;
• вязку арматуры в местах соединения осуществляют проволокой, скобами и специальным пистолетом или пластиковыми хомутами;
• для равномерного распределения каркаса в толще бетона потребуются фиксаторы арматуры, расстояние до поверхности оставляют 1-2 сантиметра;
• Столбчатый фундамент размещают ниже глубины промерзания (обычно от 0,7 до 1,5 метров в зависимости от региона), что исключает его подвижки и разрывы.

Композитной арматурой можно пользоваться при строительстве свайного фундамента небольшой постройки

Важно! Заливая раствор в опалубку, проверяют, чтобы все части каркаса были скрыты бетоном. В месте выхода арматуры на поверхность будут образовываться трещины и происходить дальнейшее разрушение фундамента.

Сталь или пластик: что лучше для фундамента?

Стеклопластик не является заменителем металла в усилении бетона армированием.

Большинство зданий и технических сооружений возводятся с использованием металлического прутка. Фундаменты многоэтажных зданий, промышленных производств, электростанций выполнены из железобетона. Композитную арматуру можно использовать в малоэтажном и дачном строительстве, где не требуется высокая прочность на сжатие и изгиб. Из нее делают фундаменты:

• ленточные под бани, коттеджи, хозяйственные постройки;
• дорог, опор под столбы, заборы;
• причалов, доков, укрепления береговой линии;
• канализационных объектов, находящихся в воде.

Какая арматура лучше: металлическая или стеклопластиковая?

Технологию армирования бетона с использованием пластиковых материалов стали применять в Европе и США еще с середины 70-х годов прошлого столетия. Однако на нашем строительном рынке полимерная композитная арматура стала доступна широкому кругу потребителей сравнительно недавно.

По мнению специалистов, выбор между металлической и стеклопластиковой арматурой для фундамента монолитной бетонной конструкции должен определяться условиями эксплуатации (особенно это касается участков с ежегодным сезонным подъемом уровня грунтовых вод) и расчетными весовыми нагрузками на нее.

Какая арматура лучше — металлическая или стеклопластиковая? Каковы в сравнении основные технические эксплуатационные характеристики традиционных и альтернативных материалов. Разберемся в статье.

Сравнение технических характеристик.

Основные отличия стали и пластика в сфере армирования бетона

Стальная арматура — это круглый металлический пруток переменного или постоянного сечения, характеристики которого определяются свойствами стали, из которой он изготовлен. Поставляется в виде прямых отрезков длиной до 12 метров и диаметром от 8 до 32 мм.

Армирующий материал из стеклопластика представляет собой конструкцию из продольных стекловолоконных нитей, покрытых слоем полимерной смолы, которая наносится напылением или по методу направленной навивки. Такая технология позволяет изготавливать арматуру по прочности превосходящую сталь.

Пластик не подвержен воздействию коррозии, что делает его уникальным при воздействии влаги на бетонную монолитную конструкцию.

Материал поставляется в виде свернутых бухт, в которых длина прутка может, в зависимости от диаметра, превышать 100 метров.

В то же время он не обладает пластичностью и не выдерживает воздействия высоких температур.

Преимущества стеклопластиковой арматуры перед металлом

От строителей можно услышать, что пластик просто не может быть материалом, который способен обеспечить качественное и надежное армирование бетона. Однако практика показывает, что это мнение ошибочно. Композитные армирующие материалы не только не уступают по прочности стали, но и превосходят ее. Кроме этого? они имеют ряд других преимуществ, среди которых следует отметить:

• Небольшой вес, в 5-8 раз меньше, чем у металла. Следовательно, стеклопластиковую арматуру проще погрузить, перевезти и после этого работать с ней.
• Материал поставляется в бухтах. Занимает меньше места при перевозке и хранении. Не требуется дорогой длинномерный транспорт. Кроме этого длина арматурного прута при сборке каркаса или сетки может быть любой, без дополнительных стыковых соединений.
• Композитная арматура не проводит электрический ток и не намагничивается.
• Не подвержена коррозионному воздействию и способна работать даже в кислых и щелочных средах.
• Стеклопластик устойчив к воздействию низких температур и, в отличие от стали, не теряет своих свойств даже при -60˚C.
• Лабораторные испытания на разрыв и прочность показали, что пластиковая арматура превосходит стальную по этим параметрам в 3 раза.
• В отличие от металла, полимеры не обладают повышенной теплопроводностью. Это означает, что мостики холода в плотных конструктивных элементах полностью исключаются.

Использование композитных материалов для армирования позволяет получать очень прочные, долговечные, износостойкие и, в то же время, легкие конструкции.

Недостатки стеклопластиковой арматуры

Помимо достоинств, пластиковые армирующие материалы имеют и свои недостатки. В этом отношении нужно сказать, что:

• Композитный прут нельзя согнуть с малым радиусом изгиба. Поэтому в углах и местах примыкания приходится использовать специальные гнутые элементы заводского изготовления.
• Пластиковые пруты невозможно сварить, если возникнет такая необходимость. Их только вяжут (про вязку подробнее изложено здесь) и, в определенные моменты, это может создавать неудобства.
• Полимерные материалы не способны выдерживать нагрев более 80-100˚C. Поэтому после пожара, когда само здание осталось целым, армированные конструкции могут потерять свою надежность, чего не бывает с металлом.

При сравнении достоинств и недостатков стальной и стеклопластиковой арматуры становится понятно, что вопрос выбора наилучшего материала довольно непростой.

Вопрос стоимости

Если провести по цене в прайс-листах сравнение пластиковой и металлической арматуры одного и того же диаметра, то сразу заметно, что композитные материалы дороже. Однако повышенная прочность материала из стеклопластика позволяет уменьшать диаметр прута как минимум на один размерный шаг.

Если расчет определяет диаметр стали 10 мм, то его отлично заменяет стеклопластик 8 мм.

Кроме этого, неограниченная длина арматурной струны, взятой из бухты, не требует дополнительных соединений внахлест. Это позволяет использовать меньшее количество материала. В итоге, в большинстве случаев, цена полимерной конструкции не дороже, а даже дешевле, чем стальной.

Какой материал будет лучше для армирования бетона

Выбор лучшей или более подходящей арматуры должен определяться индивидуально для каждого объекта. Основные критерии зависят от:

• конструктивных особенностей бетонного монолита и его назначения;
• условий дальнейшей технической эксплуатации;
• требований к пожарной безопасности конструкции;
• наличия агрессивных сред и повышенной влажности;
• необходимости выполнения сварочных работ при монтаже;
• финансового сравнения двух вариантов.

В некоторых случаях традиционная металлическая арматура остается незаменимой, несмотря на коррозионные свойства и большой вес.

Что лучше, композитная арматура или металлическая? Металлическая арматура способна противостоять механическим повреждениям намного лучше стеклопластиковой. В то же время, полимерные материалы рекомендуется применять при воздействии влаги на бетонную конструкцию, наличии блуждающих токов или низкой эксплуатационной температуре.

Видео по теме

Выбираем между металлической арматурой и стеклопластиковой продукцией. Все «за» и «против». Мнения и отзывы

В строительной отрасли все чаще и активнее используются новые технологии и высокотехнологичные инновационные материалы, качественные и эксплуатационные параметры которых на порядок превышают аналогичные показатели обычного строительного сырья. Одним из перспективных направлений развития передовых материалов является создание стеклопластиковой арматуры, которая, несмотря на свое недавнее появление, уже успела стать достойной альтернативой металлическому аналогу.

Что такое стеклопластиковая арматура?

Внешне стеклопластиковая арматура, многочисленные отзывы о которой Вы можете найти у нас на сайте, напоминает специальный стержень из сверхпрочного пластика диаметром 4-18 мм и длиной до 12 м.

Поверхность спиралевидного профиля на ощупь ребристая, благодаря чему ее крепление в бетонное основание получается наиболее прочным и надежным, следовательно, подходит для успешного выполнения широкого спектра строительно-монтажных работ.

стеклопластиковая арматура

преимущества стеклопластиковой арматуры

 

Сравнивая прочностные характеристики традиционной и известной всем арматуры из металла и перспективным стеклопластиковым изделиям, обнаружим, что каркас последней более устойчив, что увеличивает в несколько раз эксплуатационный период различных конструкций промышленного, гражданского или строительного назначения даже в условиях агрессивной внешней среды. Особая, сложнейшая технология изготовления, использование качественного сырья и современного оборудования полностью исключают возможность кустарного изготовления, поэтому вся стеклопластиковая продукция, которую Вы встретите на рынке, произведена в заводских условиях в соответствии с требованиями и нормами ГОСТов.

Достоинства и недостатки стеклопластиковой арматуры. Отзывы

Прежде всего, отметим важнейшие характеристики арматуры, не имеющей металлических опор:

• Легкий вес, не создающий дополнительную нагрузку на основание фундамента, что позволяет увеличить срок службы здания;
• Отличная устойчивость к разрывам дает возможность применять стеклопластиковые элементы на наиболее ответственных и сложных участках. Композиция малого веса и хорошей прочности выделили подобный строительный материал в отдельную группу и сделали его наиболее популярным;
• Хорошая устойчивость к агрессивному воздействию окружающей среды. Вспомним металлическую арматуру, которая со временем окисляется и негативным образом сказывается на технических характеристиках строения;
• В некоторых отзывах о целесообразности использования арматуры из стеклопластика можно встретить упоминание о том, что этот стройматериал не является проводником электрического тока. И это правда. Отметим, что постоянный ток, который присутствует в металлической арматуре, используемой для заземления, считается катализатором процесса окисления металла, что, как мы обозначили выше, пагубно сказывается на эксплуатационных параметрах стен. Безусловно, арматура из стеклопластика не предназначена для обустройства столь удобного заземления, но на сроке эксплуатации дома Вы явно выиграете;
• Высокая износоустойчивость гарантирует длительный срок службы.

сравнительная характеристика видов арматуры

таблица равнопрочной замены металлической арматуры на стеклопластиковую

 

Обобщив отзывы об использовании стеклопластиковой арматуры в строительстве, выделим следующие отдельные негативные моменты:

1. Сравнивая модуль упругости арматуры из стеклопластика и из стали, отметим, что первый вариант проигрывает приблизительно в 4 раза, другими словами, при одинаковом диаметре стеклопластиковая продукция будет значительно сильнее прогибаться. Этот показатель позволяет применять подобный материал при создании дорожных плит и выполнении фундаментных работ, однако при изготовлении плит перекрытий понадобятся дополнительные расчеты;
2. Нагреваясь до 600˚С, композит значительно размягчается и теряет упругость. Поэтому для повышения огнеупорности необходимо задуматься о проведении дополнительных теплоизоляционных мероприятий тех конструкций, в которых используется композитный, стеклопластиковый материал;
3. Судя по многочисленным отзывам, электросварка в отношении арматуры из стеклопластика недопустима. Вместо нее можно воспользоваться трубками из стали, которые традиционно монтируются внутрь стержня непосредственно на заводе. С такими изделиями можно работать с помощью электрической сварки;
4. Не рискуйте сгибать арматуру из стеклопластика на строительной площадке, Вы можете повредить ее. Целесообразнее придать ей нужную форму еще на производстве, ориентируясь на готовые чертежи будущего здания;
5. Пожалуй, к последнему, но существенному недостатку можно отнести сложность монтажа. Впрочем, это не должно отпугнуть профессионального строителя, ведь на кону – надежность, прочность и эффективность.

Сфера применения

Изучив мнения пользователей, определив и разложив по полочкам все плюсы и минусы инновационного продукта, смело можно сказать, что она не ограничивается узконаправленным применением, а активно используется в самых различных областях:

1. Фундаментные работы, в особенности ленточного типа;
2. Создание опор освещения, ЛЭП;
3. Дорожная реконструкция, строительство опор для ограждающих конструкций, мостов, усиления полотна;
4. Для повышения прочностных характеристик ж/д шпал, тротуарной плитки, дорожных плит;
5. В подверженных ускоренной коррозии конструкциях: причалах, доках, в сооружениях с высокой динамической нагрузкой;
6. Берегоукрепление;
7. Канализационные, мелиоративные работы;
8. В роли стержней и сеток в сооружениях промышленного и сельскохозяйственного назначения;
9. Для сооружения сейсмоустойчивых поясов вновь возводимых конструкций.

Обобщая вышесказанное, можно сделать вывод, что стеклопластиковая арматура – это надежный и прочный строительный материал нового поколения, который исключает образование трещин и разрушений в бетонном основании, а также сохраняет свои первоначальные механические характеристики в течение длительного времени. В следующей статье мы расскажем как устанавливать столбы для электричества на участке.

Какая арматура лучше — металлическая или стеклопластиковая

При строительстве фундамента, производится его обязательное армирование. Раньше, когда арматура выпускалась только из металла вопрос о ее выборе не стоял так остро. Достаточно было только рассчитать количество материала и выбрать подходящее сечение.

Сегодня, кроме металлической арматуры существует еще и стеклопластиковая. Поэтому у частных застройщиков появляется вопрос: Какая арматура лучше — металлическая или стеклопластиковая?

В этой статье попробуем в этом разобраться и проведем сравнение стеклопластиковой и металлической арматуры.

Стеклопластиковая арматура

По отношению к этому материалу есть стереотипы: пластик — значит хрупкий, горит и т.д. Однако если знать где она применяется, то мнение кардинально меняется. Сфера применения арматуры из стеклопластика:

1. Возведение ЛЭП;
2. Строительство и ремонт дорожного полотна;
3. Возведение ограждающих опор и мостов;
4. Строительство объектов химической промышленности;
5. Объекты требующие отсутствия электромагнитного излучения;
6. Несъемная опалубка и армирующие пояса зданий, в районах с высокой сейсмической активностью.

Видео: Композитная арматура — сравнение со стальной

Достоинства стеклопластиковой арматуры

Одним из преимуществ читается — небольшой вес. Ее вес в пять раз меньше по сравнению с классической арматурой из металла. Отсюда вытекает еще несколько плюсов, а именно: с ней становится легче не только работать, но и доставлять на площадку. Эта арматура выпускается в бухтах, поэтому для транспортировки не потребуется нанимать длинномер.
Не проводит электроток и не создает электромагнитных помех. Благодаря таким качествам стала широко применяться при обустройстве и реконструкции коммуникаций аэропортов и больниц.
Можно использовать в агрессивной среде: морская вода, щелочь, кислота. Устойчива к морозам, не теряет свойства даже при температуре минус 40º С.

Остальные достоинства:

• доступна любая длина стержня;
• высокая прочность на разрыв;
• не подвержена коррозии.

Недостатки

Несмотря на все свои плюсы, этот материал имеет и минусы. Из недостатков можно выделить:

Прут из стеклопластика изогнуть не получится. Если при строительстве есть необходимость в фигурном армировании лучше выбирать стальную арматуру;

Нельзя сваривать. Хотя лучший способ соединения считается связывание прутов арматуры, все же иногда возникает необходимость в электросварке;

Низкий показатель термостойкости. Стеклопластик выдерживает температуру до плюс 100º С, при температуре выше он начинает плавиться. Поэтому после пожара конструкция здания будет ненадежной.

Металлическая арматура

Классическая арматура из металла проверенна временем и в некоторых случаях просто незаменима. Сфера применения широка, вот только несколько пунктов где без нее не обойтись:

Конструкции из железобетона — не смотря на достоинства пластиковой арматуры, при армировании бетона используется металлическая, а стеклопластик играет вспомогательную роль;

Используется при строительстве конструкций гражданского и промышленного назначения, изготовление тяжелого бетона и монолитного фундамента также не обходится без нее;

Конструкции с повышенным поперечным сжатием.

Преимущества металлической арматуры

• Высокая прочность;
• Упругая, выдерживает высокие нагрузки на изгиб;
• Прут можно согнуть как угодно;
• Устойчива к внешнему воздействию.

Недостатки

• Основной недостаток — подверженность коррозии;
• Еще один значительный минус — большой вес;
• Длина прута фиксирована и не превышает 11,7 м.

Таблица сравнения стеклопластиковой арматуры с металлической

Подведем итоги

Нельзя дать однозначный ответ о том какая арматура лучше, металлическая или стеклопластиковая. Выбор будет зависеть от конструктивных особенностей здания и условий в которых оно будет эксплуатироваться. Специалисты рекомендуют использовать стеклопластик для армирования стен. Так же она подходит для создания армопояса.

В этом случае снижается нагрузка на фундамент. При монтаже фундамента выбор зависит от массы сооружения. Для тяжелых зданий от 2х этажей и выше лучше использовать металлическую арматуру, а для легкого строения подойдет и стеклопластиковая.

Не самый последний фактор который влияет на выбор — стоимость. Может показаться, что стеклопластиковый вариант стоит дороже, но это только на первый взгляд.

При равной прочности, стеклопластик имеет сечение меньше чем сталь. Таким образом получается, что стоимость равных по своим параметрам элементов будет примерно одинакова.

Посмотрите видео: арматура стеклопластиковая и металлическая сравнение

Что лучше: стеклопластиковая арматура или металлическая?

На каждом этапе строительства зданий, будь то закладка фундамента или сооружение стен, используется арматура. Ее укладывают в бетонное основание или монолитные стены для создания дополнительного каркаса жесткости, что позволяет существенно продлить срок эксплуатации. Выгодной альтернативой и ярким примером внедрения передовых технологий является стеклопластиковая арматура – инновационный строительный материал, изготавливаемый из стекловолокна и высококачественных полимеров.

Арматура используется на каждом этапе строительства.

Сравнение преимущественных особенностей и характеристик

Композитная арматура в сравнении со стальной относительно недавно используется в качестве армирующего материала. Рекомендации о том, как монтируется стеклопластиковая арматура, строительные правила и результаты тестирования находятся на стадии разработки, тогда как металлическая давно прошла испытание временем.

Подавляющее большинство мнений свидетельствует в пользу композитов. Выяснить целесообразность их использования в каждом конкретном случае поможет объективное сравнение технических характеристик.

Неоспоримыми преимуществами композитной арматуры являются:

Преимущества композитной арматуры.

1. Экономическая выгода. Стоимость металлической арматуры на порядок выше, чем цена равной по прочности стеклопластиковой. При этом существует возможность значительно снизить затраты на транспортировку. Композитные изделия реализуются в бухтах, которые перевозятся на небольшом автомобиле, тогда как стальные имеют стандартные размеры – 6 и 12 м, для доставки которых необходим длинномерный грузовой транспорт.
2. Небольшой вес и эластичность. Это позволяет в значительной мере облегчить массу монолитной конструкции, снизить нагрузку на несущие элементы и упростить монтаж. Существует понятие равнопрочностной замены, при которой стальная арматура может меняться на более маленькую по диаметру стеклопластиковую с сохранением прочностных показателей.
3. Инертность к агрессивным химическим соединениям и устойчивость к коррозии. Композитные материалы абсолютно не подвержены коррозийному воздействию. Их применение для сооружений в зонах с повышенной влажностью, агрессивной средой или низкими температурными значениями увеличивает срок эксплуатации конструкции.
4. Низкая теплопроводность. Показатели свидетельствуют о том, что стеклопластиковая арматура имеет изоляционные свойства и практически не пропускает тепло. Коэффициент теплопроводности металлической более чем в 100 раз выше.
5. Не проводит электрический ток и не вызывает помехи в работе радиоэлектронных приборов. Композитные изделия являются диэлектриками и не создают электромагнитного поля.

Композитная и металлическая арматура

Что же касается прочности, то здесь мнения неоднозначны. Большинство производителей акцентируют внимание на том, что прочность прутьев из стеклопластика на растяжение превышает аналогичные параметры металлических более чем в 3 раза. А как тогда обстоят дела с прочностью на излом или сжатие? Ведь эти критерии немаловажны для надежности и долговечности любой конструкции из бетона.

Стальная арматура может выдержать 200 000 МПа.

Насколько структура композитного стержня способна противостоять боковой деформации, точных ответов пока еще нет. Тогда как сравнение показателей модуля упругости (характеризует сопротивление сжатию/растяжению) металла и стеклопластика свидетельствует, что стальная арматура выдерживает нагрузки в 200 000 МПа, тогда как стеклопластик – в 50 000.

Металлопрокат отличается тем, что:

• имеет более высокое сопротивление к термическим воздействиям. При нагревании композит теряет свою упругость и размягчается, что требует дополнительной теплоизоляции в пожароопасных зонах;
• сварные швы обеспечивают максимальную прочность конструкции, для соединения композитных материалов сварка не применяется;
• он более прочен на изгиб, что предотвращает растрескивание;
• сильнее схватывается с бетоном;
• выпускается в большом ассортименте, можно купить стальные прутья с диаметром от 6 до 40 мм.

Сравнение стоимости за тонну готового изделия говорит в пользу композитных материалов. Цена стеклопластиковой продукции дешевле металлической примерно на 30 %, при этом в таком объеме содержится около 20 000 м композитной арматуры, и не более 4 500 м металлической, равных по диаметру.

В каких случаях целесообразнее использовать тот или иной вид?

Учитывая все особенности стеклопластиковой арматуры, можно сделать вывод, что полностью заменить металлические прутья в частном и промышленном домостроительстве она не может. Однако композитные изделия более эффективны и долговечны при строительстве и реконструкции:

Виды стержней металла.

• дорожного полотна, мостов, опор для ограждения, линий электропередач;
• гидромелиоративных, водоотводных и канализационных сооружений;
• берегозащитных и припортовых построек;
• инфраструктуры химической промышленности;
• элементов аэропортов и учреждений здравоохранения, где необходимо отсутствие
• электромагнитного излучения;
• домов с несъемной опалубкой и сейсмически устойчивых поясов зданий.

С помощью стеклопластика можно улучшить свойства тротуарной плитки, бетонных дорожных плит, шпал. Его используют в качестве дюбелей при теплоизоляции фасадов, для создания каркаса жесткости в сооружениях промышленного и сельскохозяйственного назначения, для армирования кирпичной кладки и не опорных монолитных элементов. Металлическая арматура незаменима при возведении фундаментов, несущих конструкций, плит перекрытий и балок, подверженных высоким нагрузкам на изгиб.

Текст С: «КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ»

⇐ ПредыдущаяСтр 9 из 16Следующая ⇒

Комбинации двух и более различных материалов называются композитными материалами. Обычно они обладают уникальными механическими и физическими свойствами, поскольку сочетают в себе лучшие свойства различных материалов. Например, армированный стекловолокном пластик сочетает в себе высокую прочность тонких стеклянных волокон с пластичностью и химической стойкостью пластика. В настоящее время композиты используются для строительства мостов, строительства лодок и т. Д.

Композитные материалы обычно состоят из синтетических волокон в матрице, материала, который окружает волокна и плотно с ними связан. Наиболее широко используемый тип композитного материала — это композиты с полимерной матрицей (PMC). PMC состоят из волокон, сделанных из керамического материала, такого как углерод или стекло, встроенных в пластиковую матрицу. Обычно волокна составляют около 60 процентов по объему. Композиты с металлическими матрицами или керамическими матрицами называются композитами с металлической матрицей (MMC) и композитами с керамической матрицей (CMC) соответственно.

Композиты с непрерывным волокном обычно требуются для структурных применений. Удельная прочность (отношение прочности к плотности) и удельная жесткость (отношение модуля упругости к плотности) непрерывных PMC из углеродного волокна, например, могут быть лучше, чем у металлических сплавов. Композиты также могут иметь другие привлекательные свойства, такие как высокая теплопроводность или электрическая проводимость и низкий коэффициент теплового расширения .

Хотя композитные материалы имеют определенные преимущества перед традиционными материалами, композиты также имеют некоторые недостатки.Например, PMC и другие композитные материалы имеют тенденцию быть сильно анизотропными — то есть их прочность, жесткость и другие технические свойства различаются в зависимости от ориентации композитного материала. Например, если PMC изготовлен таким образом, что все волокна выровнены параллельно друг другу, тогда PMC будет очень жестким в направлении, параллельном волокнам, но не жестким в перпендикулярном направлении. Разработчик, использующий композитные материалы в конструкциях, подверженных разнонаправленным силам, должен учитывать эти анизотропные свойства.Кроме того, сложно создать прочные связи между отдельными компонентами композитного материала.

Современные композиты имеют высокую стоимость производства. Изготовление композитных материалов — сложный процесс. Однако разрабатываются новые технологии производства. Появится возможность производить композитные материалы в больших объемах и с меньшими затратами, чем это возможно сейчас, что ускорит более широкое использование этих материалов.

Словарь:

стеклопластик — стекловолокно

волокно — волокно, нить

усиленный — упрочненный

расширение — расширение

матрица — матрица

керамический — керамический

удельная прочность — удельная прочность

удельная жесткость — удельная жесткость

анизотропный — анизотропный

Общее понимание:

1.Что называют «композитными материалами»?

2. Каковы лучшие свойства стекловолокна?

3. Из чего обычно состоят композитные материалы?

4. Что используется в качестве матрицы в композитах?

5. Что используется в качестве наполнителя или волокон в композитах?

6. Как называются композитные материалы с керамической и металлической матрицей?

7. В чем преимущества композитов?

8. Какие недостатки у композитов?

9.Почему следует учитывать анизотропные свойства композитов?

Упражнение 5.5. Найдите аналоги в тексте:

1. композитные материалы

2. уникальные механические качества

3. полимерные матричные композиты

4. составлять 60% объема

5. углепластик

6. привлекательные качества

7. структура, подвергающаяся воздействию разнонаправленных сил

Упражнение 5.6. Переведите на русский язык:

1. PMC изготавливается таким образом, что все волокна выстраиваются параллельно друг другу.

2. Создание прочных соединений между отдельными компонентами композитного материала затруднено.

3. Производство композитных материалов — сложный процесс.

4. Композиционные материалы имеют определенные преимущества перед обычными материалами

5. В настоящее время композиты используются для строительства мостов, судостроения и т. Д.

6. Композиты с непрерывным волокном обычно требуются для структурных применений.

ИЗВЕСТНЫЕ ИЗОБРЕТАТЕЛИ

Альфред Бернхард Нобель был известным шведским химиком и изобретателем. Он родился в Стокгольме в 1833 году. Получив образование в Санкт-Петербурге, Россия, а затем в Соединенных Штатах, где он изучал машиностроение, он вернулся в Санкт-Петербург, чтобы работать со своим отцом в России. Они разрабатывали мины, торпеды и другую взрывчатку.

На семейном заводе в Хеленеборге, Швеция, он разработал безопасный способ обращения с нитроглицерином после того, как в 1864 году в результате взрыва на заводе погиб его младший брат и еще четыре человека. В 1867 году Нобель достиг своей цели: он произвел динамит динамит. Позже он изготовил один из первых бездымных порохов (порох). На момент своей смерти он контролировал фабрики по производству взрывчатых веществ (взрывчатое вещество) во многих частях мира. В своем завещании он хотел, чтобы большая часть его оставшихся денег была направлена ​​в фонд ежегодных призов на его имя.Премии должны были быть вручены за заслуги в области физики, химии, медицины и физиологии, литературы и мира во всем мире. Премия по экономике вручается с 1969 года.

БЛОК 9

СВАРКА

I. Текст A: «Сварка», Текст В: «Другие виды сварки»

II. Известные люди науки и техники: Джеймс Прескотт Джоуль.

Текст А: «СВАРКА»

Сварка — это процесс, когда металлические детали соединяются вместе посредством приложения тепла, давления или их комбинации.Процессы сварки можно разделить на две основные группы:

• сварка давлением, при сварке достигается давлением и

• тепловая сварка, когда сварка достигается нагревом. Тепловая сварка — это наиболее распространенный сегодня сварочный процесс.

В настоящее время сварка используется вместо болтовых соединений и клепок при строительстве многих типов конструкций, включая мосты, здания и корабли. Это также базовый процесс в производстве машин, а также в автомобильной и авиационной промышленности.Это необходимо практически во всех производствах, где используются металлы.

Процесс сварки сильно зависит от свойств металлов, назначения их применения и имеющегося оборудования. Сварочные процессы классифицируются по источникам используемого тепла и давления.

Сварочные процессы, широко используемые сегодня, включают газовую сварку , дуговую сварку, сварку и контактную сварку . Другие процессы соединения: лазерная сварка, и электронно-лучевая сварка.

Газовая сварка

Газовая сварка — это процесс без давления с использованием тепла пламени газа . Пламя применяется непосредственно к кромкам металла , подлежащим соединению, и одновременно к присадочному металлу в виде проволоки или прутка , называемого сварочным стержнем, который расплавляет до стыка . Газовая сварка имеет преимущество в использовании портативного оборудования, не требующего источника электроэнергии. свариваемых поверхностей и сварочный стержень покрыты флюсом , — плавким материалом , который защищает материал от воздуха, что может привести к повреждению сварного шва.

Дуговая сварка

Дуговая сварка — самый важный сварочный процесс для соединения сталей. Он требует непрерывной подачи постоянного или переменного электрического тока. Этот ток используется для создания электрической дуги, которая генерирует достаточно тепла, чтобы расплавить металл и создать сварной шов.

Дуговая сварка имеет ряд преимуществ перед другими методами сварки. Дуговая сварка выполняется быстрее из-за высокой концентрации тепла. Кроме того, при некоторых методах дуговой сварки флюсы не нужны. Наиболее широко применяемыми процессами дуговой сварки являются дуга в защитном металлическом корпусе , дуга газового вольфрама, дуга газового металла, дуга под флюсом и .

Экранированная металлическая дуга

При дуговой сварке в среде защитного металла металлический электрод, который проводит электричество, покрывается флюсом и подключается к источнику электрического тока.Свариваемый металл подключается к другому концу того же источника тока. Электрическая дуга образуется при прикосновении кончика электрода к металлу с последующим его отводом. Сильный жар дуги расплавляет обе свариваемые детали и острие металлического электрода, который обеспечивает присадочного металла металла для сварного шва. Этот процесс используется в основном для сварки сталей.

Словарь:

соединить — соединять

сварка давлением — сварка давлением

тепловая сварка — сварка нагреванием

вместо — вместо, взамен

болты — скрепление болтами

клепка — клепка

основной — основной

для производства — изготовлять

зависеть — зависеть от

цель — цель

в наличии — имеющийся в наличии

оборудование — оборудование

источник — источник

газовая сварка — газосварка

дуговая сварка — электродуговая сварка

контактная сварка — контактная сварка

лазерная сварка — лазерная сварка

электронно-лучевая сварка — электронно-лучевая сварка

пламя — пламя

край — край

одновременно — одновременно

наполнитель — наполнитель

проволока — проволока

стержень — прут, стержень

плавить — плавить (ся)

стык — соединение, стык

преимущество — преимущество

, требовать — требовать нуждаться

поверхность — поверхность

с покрытием — покрытый

флюс — флюс

плавкий — плавкий

для защиты — заслонять, защищать

касание — касание

наконечник — кончик

Общее понимание:

1. Как можно определить процесс сварки?

2. Каковы две основные группы процессов сварки?

3. Как соединить металлические детали вместе?

4. Что используют сварку в настоящее время?

5. Где нужна сварка?

6. Что включают в себя современные сварочные процессы?

7. Каковы принципы газовой сварки?

8. Какие виды сварки можно использовать для соединения сталей?

9. Что требуется для дуговой сварки? 10.В чем разница между дуговой сваркой и сваркой в ​​защитных металлах?

Упражнение 6.1. Найдите в тексте следующие слова и словосочетания:

1. сварка давлением

2. тепловая сварка

3. болтовое (клепаное) соединение

4. процесс сварки

5. зависеть от свойств металлов

6. имеющееся оборудование

7. сварочный электрод

8. плавкий материал

9.дефектный сварной шов

10. непрерывная подача электрического тока

11. электрическая дуга

12. источник электрического тока

Рекомендуемые страницы:

.

I. Текст A: «Пластмассы», Текст B: «Типы пластиков», Текст C: «Композиционные материалы»

⇐ ПредыдущаяСтр 14 из 23Следующая ⇒

II. Известные люди науки: Альфред Бернхард Нобель.

Текст А: «ПЛАСТИКА»

Пластмассы — это неметаллические синтетические материалы на основе углерода . Они могут быть сформованы, , сформированы или экструдированы в гибких листов, пленок или волокон .Пластмассы — это синтетические полимеры. Полимеры состоят из длинноцепочечных молекул, состоящих из большого количества одинаковых маленьких молекул (мономеров). Химическая природа пластика определяется мономером (повторяющимся звеном), составляющим цепь полимера. Полиэтилен — это полиолефин; его мономерная единица — этен (ранее называвшийся этиленом). Другие категории включают акрилы (например, полиметилметакрилат), стиролы (например, полистирол), винилы (например, поливинилхлорид (ПВХ)), полиэфиры, полиуретаны, полиамиды (например, нейлоны), полиэфиры, ацетали, фенольные смолы, целлюлозы и аминосмолы .Молекулы могут быть как натуральными — например, целлюлоза , , воск , и натуральный каучук , так и синтетическими — из полиэтилена и нейлона. В сополимерах используется более одного мономера.

Гигантские молекулы, из которых состоят полимеры, могут быть линейными, разветвленными, или сшитыми, в зависимости от пластика. Линейные и разветвленные молекулы термопластичны (размягчаются при нагревании), тогда как сшитые молекулы являются термореактивными (затвердевают при нагревании).

Большинство пластмасс синтезировано из органических химических веществ или из природного газа или угля. Пластмассы легче металлов и являются хорошими электроизоляционными материалами. Лучшие изоляторы сейчас — это эпоксидные смолы и тефлон. Тефлон или политетрафторэтен (ПТФЭ) впервые был произведен в 1938 году, а промышленное производство началось в 1950 году.

Пластмассы можно разделить на несколько основных типов.

1. Термопласты размягчаются при нагревании, затем снова затвердевают при охлаждении.Молекулы термопласта также скручены , поэтому они гибкие и легко растягиваются .

Типичным примером термопластов является полистирол. Полистирольные смолы отличаются высокой стойкостью к химическим и механическим воздействиям при низких температурах и очень низким водопоглощением. Эти свойства делают полистиролы особенно подходящими для радиочастотной изоляции и деталей, используемых при низких температурах в холодильниках и в самолетах.ПЭТ (полиэтилентерефталат) — это прозрачный термопласт, используемый для бутылок из-под безалкогольных напитков. Термопласты также вязкоупругие, то есть они текут (ползучесть) под действием напряжения. Примерами являются полиэтилен, полистирол и ПВХ .

2. Термореактивные пластмассы (термореактивные) при нагревании не размягчаются, а при сильном нагревании разлагаются. В большинстве термореактивных материалов окончательное сшивание, фиксирующее молекулы, происходит после того, как пластик уже сформирован.

Термореактивные пластмассы имеют более высокую плотность, чем термопласты.Они менее гибкие, их труднее растягивать, и менее подвержены ползучести. Примеры термореактивных пластмасс включают карбамидоформальдегидные или полиуретановые и эпоксидные смолы , большинство сложных полиэфиров и фенольные полимеры, такие как фенолформальдегидные смолы.

3. Эластомеры подобны термопластам, но имеют достаточных сшивок между молекулами, чтобы предотвращали растяжение и ползучесть .

Словарь:

углерод — углерод

гибкий — гибкий

волокно — волокно, нить

цепь — цепь

идентичный — одинаковый, идентичный

молекула — молекула

филиал — разветвленный

синтезировать — синтезировать

химические вещества — химические вещества

для смягчения — смягчать

целлюлоза — клетчатка, целлюлоза

воск — воск

термореактивные пластмассы — термореактивные пластмассы

для закалки — делать твердым

катушка — спираль

растянутый — растянутый

прозрачный — прозрачный

резина — резина, каучук

разложить — разлагаться

безалкогольный напиток — безалкогольный напиток

субъекту — подвергать

полиуретан — полиуретан

смола — смола

аналогичный — сходный, подобный

достаточно — достаточный

предотвратить — предотвратить

Общее понимание

1.Какое определение для пластмассы?

2. Какой основной химический элемент в формуле пластика?

3. Из чего состоят полимеры?

4. Из чего состоят длинноцепочечные молекулы?

5. Какие основные типы полимеров?

6. Приведите примеры пластмасс, принадлежащих к этим типам.

7. Какие пластмассы являются лучшими электроизоляторами?

8. Опишите разницу между термопластами и реактопластами.

9. Каковы основные типы структур полимеров?

10. Каковы наиболее важные свойства пластмасс?

11. Приведите примеры различных применений пластмасс с учетом их характерных свойств.

Упражнение 5.1. Найдите в тексте английские эквиваленты:

1. синтетические полимеры

2. молекулы с цепями

3. характерные свойства полимера

4.синтезируются из химических веществ

5. хороший электрический изолятор

6. размягчаться при нагревании

7. затвердевать при охлаждении

8. гибкий и легко растяжимый

9. течь под нагрузкой

10. более высокая плотность

11. менее подвержены ползучести

12. достаточная взаимосвязь между молекулами

Упражнение 5.2. Переведите на английский язык:

1. Длинные молекулы полимеров состоят из одинаковых молекул мономеров.

2. Сополимеры состоят из двух и более мономеров.

3. Пластмассы можно получать в виде листов, тонких пленок, волокон или гранул.

4. Молекулы полимеров могут быть линейными, ветвящимися или с поперечными связями.

5. Малый вес пластмасс и хорошие электроизоляционные свойства позволяют использовать их в радиоэлектронике и электроприборах, а также вместо металлов.

6. Молекулы термопластов имеют извитую форму и, поэтому, они гибкие и легко растяжимы.

7. Эластомеры большое число поперечных связей между молекулами.

Текст В: «ВИДЫ ПЛАСТИКОВ»

Эпоксидная смола.

Эпоксидная смола — это термореактивный пластик, содержащий эпоксидные группы. Эпоксидная смола затвердевает при смешивании с отвердителем и пластификатором. Пластификаторы делают полимер более гибким.

Эпоксидные смолы обладают выдающейся адгезией , ударной вязкостью и устойчивостью к химическим воздействиям. Они образуют прочные соединения и обладают отличными электрическими изоляционными свойствами . Из них можно изготовить больших, сложных отливок без пустот . Они также используются в качестве клея и в композитах для судостроения и спортивного оборудования.

2. ПВХ (поливинилхлорид)

ПВХ (поливинилхлорид) представляет собой термопластичный полимер, изготовленный из винилхлорида, представляет собой бесцветное твердое вещество с выдающейся стойкостью к воде, спиртам и концентрированным кислотам и щелочам.Выпускается в виде гранул, растворов, решеток, паст и . При смешивании с пластификаторами дает гибкий материал, более прочный на , чем каучук. Он широко используется для изоляции кабелей и проводов , на химических предприятиях, а также при производстве защитной одежды . Выдувание непластифицированного ПВХ позволяет получить прозрачные прочные бутылки, не влияющие на вкус их содержимого. ПВХ также используется для производства труб или труб.

Полистирол.

Полистирол — это термопласт, получаемый путем полимеризации стирола. Электроизоляционные свойства полистирола исключительно хороши, и на него не влияет вода. Типичные области применения: светильники , игрушки , бутылки, линзы , диэлектрики конденсатора , медицинские шприцы , легкие промышленные компоненты и . Экструдированные листы полистирола широко используются для упаковки окон конвертов, и фотопленки.Его стойкость к ударам может быть на улучшена путем добавления модификаторов каучука . Полистирол легко вспенивается; Полученный пенополистирол широко используется для упаковки.

4. Полиэтилен (полиэтилен, полиэтилен)

Полиэтилен (полиэтилен, полиэтилен) — это пластик, изготовленный из этана. Это один из наиболее широко используемых термопластичных полимеров.Впервые он был разработан путем полимеризации этана под давлением 2000 бар при 200 ° C. Это произвело полиэтилен низкой плотности (LDPE). Форма с относительно высокой плотностью (HDPE) была синтезирована в 1950-х годах с использованием сложного катализатора . Полиэтилен представляет собой белое воскообразное твердое вещество с очень низкой плотностью, разумной прочностью и ударной вязкостью , но низкой жесткостью. Он легко формуется и имеет широкий спектр применения в контейнерах, упаковке, трубах , покрытиях, и изоляции.

Словарь:

адгезия — прилипание

клей — клей

связь — связи, узы

изоляция — изоляция

литье — литье

пустота — пустота

твердый — твердое тело, твердый

кислота — кислота

щелочь — щелочь

для получения — доставать, получать

гранула — гранула

раствор — раствор

решетки — латексы

паста — паста

доход — выход

прочный — прочный

резина — резина, каучук

одежда — предметы одежды

линза —линза

конденсатор — эл.конденсатор

шприц — шприц

легковой — неответственный

конверт — зд. обрамление

удар — удар

улучшенный — улучшенный

модификаторы — модификаторы

дополнение — добавление

охотно — легко, с готовностью

пена — пена

катализатор — катализатор

воск — воск

разумно — неплохо, неплохой

покрытие — слой, покрытие

Общее понимание:

1.Какие бывают виды пластмасс?

2. Каковы особенности эпоксидной смолы?

3. Для чего используется эпоксидная смола?

4. Для чего обычно используется ПВХ?

5. Каковы типичные области применения полистирола?

6. Когда был синтезирован полиэтилен?

7. В каких условиях синтезируется полиэтилен?

8. Какие сорта полиэтилена можно синтезировать?

Упражнение 5.3. Перевести на русский язык:

1. Полиэтилен — это пластик, изготовленный из этана.

2. Эпоксидные смолы обладают превосходной адгезией, прочностью и устойчивостью к воздействию химикатов.

3. ПВХ — бесцветное твердое вещество, обладающее исключительной стойкостью к воде, спиртам, концентрированным кислотам и щелочам.

4. Полистирол — это термопласт, получаемый полимеризацией стирола.

5. Полиэтилен представляет собой белое воскообразное твердое вещество с очень низкой плотностью, приемлемой прочностью и ударной вязкостью, но с низкой жесткостью.

Упражнение 5.4. Перевести на английский язык:

1. Эпоксидная смола затвердевает когда смешивается с отвердителем и пластификатором.

2. Эпоксидные смолы используются в качестве клея, а с добавками — в строительстве лодок и спортивного снаряжения.

3. ПВХ — бесцветное твердое вещество с устойчивостью к воздействию воды, спиртов, концентрированных кислот и щелочей.

4. ПВХ широко используется при использовании изоляции для проводов.

5. Выдувка непластифицированного ПВХ используется при производстве прозрачных бутылок для напитков.

6. Полистирол легко вспенивается и используется для упаковки.

7. Полиэтилен — воскообразное вещество белого цвета с очень низкой плотностью и малой жесткостью.

.

A Вход, выход и эффективность

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 6Следующая ⇒

10.1 Инженер обсуждает с коллегой конструкцию топливного бака для водяного насоса.

в среднем	постоянная	потребление	длительность
вместимость	потребляют	совокупно	оценка

10.2 На графике ниже показан расход воды в процессе стирки на заводе-изготовителе. Напишите цифры, чтобы дополнить комментарии. Посмотрите на А напротив, чтобы помочь вам.

1. Расход воды колебался в пределах…. и …… литров в секунду.

2. В среднем за указанный период расход составлял примерно… литров в секунду.

3. 3 Пик потребления составил…. литров в секунду.

4. Если бы процесс работал на полную мощность, он мог бы использовать воду в количестве …….литров в секунду.

5. Когда потребление достигло пика, у процесса была свободная мощность ……. литров в секунду.

10,3 Выберите правильные слова из скобок, чтобы завершить пояснения во время экскурсии по производственному заводу. Посмотрите на A и B напротив, чтобы вам помочь.

1. В этой части процесса выделяется много тепла. И все это (ввод / вывод) перерабатывается — оно обеспечивает (спрос / предложение) тепла для следующей стадии процесса.Так что это довольно (эффективная / неэффективная) система.

2. Иногда тепло (недостаточное / избыточное) не может быть переработано повторно. В других случаях рециркулируемого тепла недостаточно для удовлетворения (пикового / внепикового) спроса на тепловую энергию на последующих этапах технологического процесса.

3. Часть материала теряется в процессе стирки, но масса абсорбированной воды превышает массу потерянного материала. Итак, чистый (убыток / прибыль) общей массой

Типы материалов

A Металлы и неметаллы

Инженерные материалы можно разделить на:

■ металлы — примерами металлических материалов являются железо (Fe) и медь (Cu)

■ неметаллы — примерами неметаллических материалов являются углерод (C) и кремний (Si).

Поскольку железо является таким широко используемым материалом, металлы можно разделить на:

■ черные металлы — содержащие железо

■ цветные металлы — не содержащие железа.

B Элементы, соединения и смеси

Что касается химического состава материалов — химических веществ, которые они содержат, и того, как эти химические вещества сочетаются — можно использовать три основные категории:

— Элементы — это чистые материалы в их самой основной форме.Их нельзя разделить на разные составляющие («ингредиенты»). Примерами элементов, широко используемых в конструкционных материалах, являются железо, углерод и алюминий (Al).

— Соединения состоят из двух или более элементов, которые химически связаны, то есть соединены химической реакцией. Обычным примером является вода, которая представляет собой соединение водорода (H) и кислорода (O).

— Смеси состоят из двух или более элементов или соединений, которые смешаны вместе, но не связаны химически.В машиностроении обычными примерами являются сплавы, то есть металлы, которые содержат другие металлы и / или неметаллы, смешанные с ними. Типичным примером является сталь, которая представляет собой сплав железа с углеродом и может включать другие легирующие металлы — металлы, которые добавляются к сплавам в небольших количествах по сравнению с основным металлом. Примерами широко используемых легирующих металлов являются хром (Cr), марганец (Mn) и вольфрам (W).

C Композиционные материалы

Приведенная ниже статья из инженерного журнала.

Материалы под микроскопом: композиты

Когда вы думаете о примерах высокотехнологичных материалов, на ум приходят композитные материалы, такие как углеродное волокно, используемое в аэрокосмической отрасли и автомобилях Формулы-1. Но хотя мы думаем о композитах как о высокотехнологичных и очень дорогих, это не всегда так. Самыми ранними образцами композитных материалов были кирпичи из глины и соломы. Или, если использовать правильные составные термины, от армирования соломой — структурная сеть, которая усиливает материал внутри, и матрицы бурового раствора — материала, окружающего арматуру.

Эти термины объясняют, что такое композитный материал: матрица с армирующим материалом внутри. Современный повседневный пример — это стекловолокно, правильное название которого — стеклопластик (GRP), в котором пластиковая матрица армирована стекловолокном.

11,1 Завершите предложения словами в рамке.

металл

неметалл

металлик

неметаллический

черный

цветные металлы

1.Углерод (C) — это ……… …. ……….

2. Медь (Cu) — это …… … ……….… Металл.

3. Алюминий (Al) является обычным ……… ……. …….

4. Сталь (Fe + C) — широко используемый ……… …….… Металл.

5. Хотя углерод используется в стали, он …… … ……. …….

6. Алюминий относительно легкий для …………… ….… материала.

11,2 Определите, истинны ли приведенные ниже предложения или нет, и исправьте ложные предложения.Посмотрите на B напротив, чтобы вам помочь.

1. Элементы, входящие в состав соединения, химически связаны.

2. Сплавы — это химические соединения, которые часто используются в технике.

3. Сплавы могут содержать как металлические, так и неметаллические составляющие.

4. В сплаве легирующий металл является самой большой составляющей в процентах.

5. Сталь — это металлический элемент.

11.3 Завершите выдержку о бетоне и стали, используя подходящие формы слова армировать из C напротив.Иногда есть несколько возможных ответов.

(1) ….. бетон — один из наиболее широко используемых строительных материалов, который мы считаем само собой разумеющимся. Однако использование стальных стержней для (2) … бетонных конструкций, расположенных на открытом воздухе, возможно только благодаря удачному совпадению: бетон и сталь имеют практически одинаковый коэффициент теплового расширения — другими словами, при изменении температуры окружающей среды бетон и сталь (3) … расширяются и сжимаются с одинаковой скоростью, обеспечивая равномерное движение.Использование материала (4) …….. с другим коэффициентом расширения нецелесообразно. Например, (5) алюминий- …… бетон быстро распадется.

11,4 Прочтите текст ниже и найдите два элемента, два соединения, сплав и композит. Посмотрите на A, B и C напротив, чтобы вам помочь.

Обычно сталь, используемая в железобетоне, ранее подвергалась воздействию воды и кислорода воздуха.В результате он обычно частично корродирует, покрываясь слоем оксида железа (ржавчиной). Однако, как только сталь окажется внутри затвердевшего бетона, она будет защищена от воздуха и воды, что предотвратит дальнейшее ржавление. Кроме того, цемент в бетоне не вступает в агрессивную реакцию с железом в стали.

Перед вами

Подумайте о некоторых материалах, используемых для изготовления продуктов или конструкций, о которых вы знаете.Скажите, являются ли материалы элементами, соединениями, смесями, сплавами или композитами. Если это композиты, какие материалы используются (а) в качестве матрицы и (б) в качестве арматуры?

Сталь

A Углеродистые стали

Этот отрывок из статьи в инженерном журнале посвящен различным типам стали.

Сталь — наиболее широко используемый конструкционный материал.Однако технически этот хорошо известный сплав железа и углерода не так прост, как можно было бы подумать. Сталь бывает самых разных марок, каждая с разными характеристиками. Неопытным может быть трудно понять, с чего начать.

Хорошее место для начала — два основных типа стали. Первые, углеродистые стали, состоят из железа и углерода и не содержат значительных количеств других металлов. Углеродистые стали можно разделить на три основных марки:

— Низкоуглеродистая сталь — наиболее широко используемый сорт — это низкоуглеродистая сталь, содержащая примерно до 0.3% углерода.

— Среднеуглеродистая сталь содержит примерно от 0,3% до 0,6% углерода.

— Высокоуглеродистая сталь содержит примерно от 0,6% до 1,4% углерода.

Примечания:

Химический знак железа = Fe и углерода = C.

B Легированные стали

В статье рассматриваются легированные стали.

Вторая основная категория стали — это легированные стали, которые состоят из железа, углерода и одного или нескольких легирующих металлов.К особым маркам легированной стали относятся:

— низколегированные стали, содержащие 90% или более железа и примерно до 10% легирующих металлов, таких как хром, никель, марганец, молибден и ванадий

— высокопрочные низколегированные стали (HSLA), которые содержат меньшие количества вышеуказанных металлов (обычно менее 2%)

— нержавеющие стали, содержащие хром, а также другие металлы, такие как никель, и не подверженные ржавчине.

— инструментальные стали, которые очень твердые и используются в режущих инструментах.Они содержат вольфрам и / или кобальт. Широко используемая марка инструментальной стали — это быстрорежущая сталь, которая используется в режущих инструментах, работающих при высоких температурах, таких как сверла.

Примечания:

Термины углеродистая сталь и легированная сталь могут вызвать путаницу, поскольку углеродистые стали также являются сплавами, а легированные стали также содержат углерод. Химический знак для хрома = Cr, кобальта = Co, никеля = Ni, марганца = Mn, молибдена = Mo, вольфрама = W и ванадия = V.

C Коррозия

Одним из недостатков мягкой стали является то, что она подвержена коррозии — ее поверхность постепенно ухудшается из-за химической реакции. Эта реакция происходит между железом в стали и кислородом (O ₂ ) в воздухе с образованием оксида железа. Когда железо разъедает, мы говорим, что оно ржавеет. Для некоторых металлов, таких как алюминий (Al), наличие коррозии не является проблемой, поскольку слой оксида вокруг металла остается твердым, что предотвращает его дальнейшее окисление.Однако, когда низкоуглеродистая сталь ржавеет, ржавчина с поверхности постоянно удаляется, и образуется новый ржавый слой, постепенно «въедающийся» в металл.

12,1 Определите, истинны ли приведенные ниже предложения или нет, и исправьте ложные предложения. Посмотрите на A и B напротив, чтобы вам помочь.

1. Сталь — это сплав железа и углерода.

2. Мягкая сталь — это высокоуглеродистая сталь.

3. Легированные стали содержат углерод.

4. Хром и никель используются в качестве легирующих металлов в стали.

5. Низколегированные стали содержат больше хрома, чем железа.

6. Нержавеющая сталь — это легированная сталь.

7. В сталь добавляют вольфрам, чтобы сделать ее более мягкой.

8. Быстрорежущая сталь подходит для изготовления очень горячих режущих инструментов.

12,2 Используйте слова для завершения предложений ниже. Есть несколько возможных ответов.Посмотрите на C напротив, чтобы вам помочь.

1. Когда сталь подвергается воздействию воздуха и воды, она….

2. Коричнево-красный материал на поверхности стали называется …….

3. Прочность стали снижается, если она….

12,3 Завершите статью об особом типе стали, используя слова из A, B и C напротив

. Погодостойкая сталь

Многолетняя проблема с легкой (1)… ..в том, что это при воздействии воздуха и воды. Как правило, единственным решением является нанесение защитного покрытия или использование другого (3)… .. из стали, стойкой к (4)… …. процессу — наиболее известному из них (5)… .. сталь, которая содержит значительные количества (6) … … и, часто, никель.

Однако есть альтернативное решение. Так называемая атмосферостойкая сталь — это специальный сплав, пригодный для использования на открытом воздухе. Но вместо того, чтобы быть полностью защищенной от коррозии, поверхность стали может двигаться (7)……. Как только слой (8)…… образуется на поверхности, он стабилизируется и образует твердый защитный слой. Этот слой отличается от обычного (9)…. оксидом, так как он не продолжает въедать в металл. Хотя не всем может понравиться «ржавый вид», погодостойкая сталь широко использовалась в архитектурных приложениях и скульптурах на открытом воздухе.

Перед вами

Подумайте, какие предметы, которые вам знакомы, сделаны из стали, но не защищены (например, краской).Насколько серьезна потенциальная проблема коррозии? Как это предотвратить или ограничить — например, с помощью определенной марки стали?

Цветные металлы

.

No related posts.