Технические характеристики позволяют применять ее в промышленно-гражданском строительстве и поверхностных слоях бетонной конструкции, для дорожного строительства, усиления мостов, в конструкциях, работающих в условиях ускоренной коррозии.
Стеклопластиковая арматура для бетона
На сегодняшний день арматура из стеклопластика (АСП) широко применяется в гражданском и промышленном строительстве. Это обусловлено целым рядом факторов:
- низкий удельный вес АСП;
- высокая коррозийная стойкость;
- низкая теплопроводность композитных материалов;
- высокая прочность АСП, в несколько раз превышающая прочность стальной арматуры;
- диэлектричность стеклопластиковой арматуры.
Как известно, главный недостаток традиционной арматуры из низкоуглеродистой стали – это низкий показатель устойчивости к коррозии, это ограничивает ее использование при строительстве морских сооружений и конструкций, находящихся в зоне переменного уровня воды. Применение поверхностного стеклопластикового армирования может решить проблему долговечности морских сооружений – в таком случае бетон не подвергается воздействию агрессивной среды.
Перспективы использования АСП для армирования бетонных конструкций рассмотрены во многих исследовательских работах отечественных НИИ (например, НИИЖБ, ХИСИ СибНИИЭ и т.д.), а также подтверждены многолетним опытом зарубежных стран.
Стеклопластиковое армирование
Армирование конструкций стеклопластиковой арматурой бывает трех основных видов: внутренним, внешним и комбинированным.
1. Внутреннее армирование АСП.
Основная область применения – для армирования конструкций, в которых среда агрессивна к арматуре, а не к бетону, что затрудняет использование стальной арматуры. Внутреннее неметаллическое армирование бывает:
- Дискретным – армирование осуществляется стеклопластиковыми стержнями, равнозначными стальным по прочности.
- Дисперсным – армирование производится путем добавления в бетонную смесь рубленных стеклопластиковых волокон (фибр). В таком случае волокна распределяются в бетоне хаотично, однако при использовании специальных мер можно добиться того, что фибры будут иметь определенное направление.
2. Внешнее армирование АСП.
Основная область применения – при строительстве сооружений, где среда является агрессивной к бетону. Внешнее армирование основано на использовании внешней листовой арматуры, создающей защитную воздухонепроницаемую и водонепроницаемую оболочку для бетона и выполняющую свою непосредственную армирующую функцию.
Внешнее армирование АСП бывает:
- Сплошным – выполняется при помощи сплошного листового материала;
- Дискретным – осуществляется с использованием отдельных полосок или сеток.
Бетонные конструкции в стеклопластиковых оболочках изготавливаются двумя основными способами. В первом случае оболочка из АСП наносится на предварительно высушенные бетонные элементы путем обматывания, а во втором – стеклопластиковая оболочка изготавливается заранее, а впоследствии заливается бетонной смесью.
3. Комбинированное армирование АСП.
При возведении конструкций, в которых для восприятия механических нагрузок недостаточно только внешнего армирования, дополнительно может применяться внутренняя стержневая арматура, причем она может быть как пластиковой, так и стальной.
Предварительное напряжение арматуры
Применение АСП целесообразно только в предварительно напряженных конструкциях, так как модуль деформации стеклопластиковых стержней в несколько раз меньше (в 4-5 раз), чем металлических. В случаях с арматурой из стеклопластика чаще всего применяются три основных способа предварительного напряжения бетонных конструкций:
Натяжение на упоры.
Данный способ предполагает вытягивание арматуры на нужную величину при помощи специальных приспособлений с последующим бетонированием и термовлажностной обработкой бетона для более быстрого отвердения.
Натяжение на бетон.
При натяжении стеклопластиковой арматуры на бетон в последнем проделываются специальные каналы для прокладки АСП. Натяжение арматуры осуществляется при помощи гидравлических домкратов. Для закрепления арматуры в каналы инъецируется петролатум.
Непрерывная навивка.
Данный способ, который, к слову сказать, не нашел широкого применения в современном строительстве, заключается в навивке на бетонное изделие гибких стержней или лент из стеклопластика.
Влияние температур на прочность арматуры
Показатель прочности АСП изменяется пропорционально изменению температуры:
- При понижении температуры до -40 градусов по Цельсию прочность стеклопластиковой арматуры увеличивает приблизительно на 40%
- При увеличении температуры свыше +20 градусов по Цельсию (вплоть до +300) прочность АСП постепенно уменьшается на 60%.
Изменение характеристик прочности АСП, происходящие вследствие колебания температур в пределах -40…+300 градусов Цельсия, являются обратимыми.
Стеклопластиковая арматура и ремонт ЖБК
Традиционно для восстановления ЖБ конструкций используются достаточно трудоемкие и затратные методы, зачастую требующие остановки производства. В сравнении с ними, внешнее стеклопластиковое армирование отличается не только повышенной коррозийной стойкостью и высокой прочностью, но и малыми сроками ремонтных работ. Именно эти показатели обуславливают рациональность применения ПАК для восстановления и усиления несущих элементов ЖБ сооружений.
В завершении стоит отметить, что использование стеклопластиковой арматуры, благодаря ее высокой коррозийной стойкости, не только существенно продляет срок эксплуатации бетонных конструкций, но и практически ликвидирует затраты на капитальные ремонты сооружений.