Стеклопластиковая арматура вред для здоровья

Стеклопластиковая арматура вред для здоровья

Мифы о стеклопластиковой арматуре

За последние годы роль композитной арматуры в строительной индустрии нашей страны значительно возросла. И это не удивительно, поскольку данный строительный материал обладает массой достоинств и преимуществ по сравнению с такой привычной для нас металлической арматурой, хотя и он не лишен некоторых недостатков. Но, при правильном подходе к процессу строительства и грамотному проведению расчетов, влияние этих недостатков можно свети на нет, тем более, что их не так много.

Все новое — давно забытое старое

Отдельно хотелось бы сказать об очень важном обстоятельстве, которое значительно влияет на формирование восприятия стеклопластиковой арматуры в потребительских массах. Дело в том, что, как правило, в общественной среде устоялась тенденция довольно скептически относиться ко всему новому. В особенности, это касается всего того, что призвано облегчить потребителю жизнь, с минимальными для него затратами, ущербом и т.д.

Так произошло и в случае появления стеклопластиковой арматуры, которая, к слову сказать, не является новым материалом в прямом понимании. Ведь если обратиться к истории ее появления, то станет известно, что идея о создании этого строительного материала была выдвинута еще в 40-х годах в СССР, а воплотить ее удалось лишь в 1968 году. Таким образом, становится очевидно, что уже в советское время была сделана оценка той выгоды, которую можно получить с применением композитной арматуры в строительстве. Тем не менее, это не оградило стеклопластиковую арматуру, как и другие инновационные «новинки» от появления и распространения различных мифов, о которых мы и поговорим сегодня.

Мифы о композитной арматуре

Миф 1: Количество ребер на теле арматуры влияет на ее прочность. Вводящее потребителя в заблуждение утверждение, исходящее совсем из другого факта — особенности исполнения спиралевидной намотки влияют только на адгезию арматуры с бетоном.

Миф 2: Краситель, придающий арматуре разные цвета влияет на ее физико-механические свойства. Подобное заявление ни что иное, как опрометчивая попытка некоторых производителей пустить пыль в глаза покупателя мнимыми дополнительными преимуществами своей продукции. Обычно используемая форма такого заявления: «Мы добавили «секретный» ингредиент в краситель и теперь наша арматура обладает невиданными доселе свойствами».

Миф 3: Из-за низкого модуля упругости стеклопластиковой арматуры, при строительстве лучше применять металлическую. Это утверждение уместно только в случае применения арматуры в конструкциях, работающих на прогиб. Тут либо используют металлическую арматуру, либо делают специальные дополнительные расчеты для стеклопластиковой. Для элементов, представляющих собой основание конструкции, данное заявление абсолютно не актуально.

Миф 4: Если прут арматуры можно сломать руками, это говорит о плохом качестве материала. Такой показатель никаким образом не может свидетельствовать о плохой прочности или плохом качестве материала. В конструкциях, возведенных с применением стеклопластиковой арматуры, данный материал принимает на себя продольные, а не поперечные нагрузки.

Миф 5: Высокая стоимость композитной арматуры в сравнении с металлической. В этом случае достаточно сравнить расходы между стеклопластиковой арматурой и металлической на транспортировку, погрузку-разгрузку и монтаж, а также учесть равнопрочную замену, то необоснованность этого утверждения становится очевидной.

Миф 6: Вредное воздействие стеклопластиковой арматуры на здоровье. Существующие нормативные требования по безопасности материала, прописанные в ГОСТе, призваны исключить какие-либо негативные воздействия композитной арматуры на здоровье человека и окружающую среду. Единственный вопрос по этому пункту может возникнуть только в адрес недобросовестных производителей, продукция которых не прошла сертификацию.

Хотелось бы, чтобы материал, активно и успешно использующийся в западных странах уже на протяжении многих десятилетий, перестал наконец вызывать необоснованные сомнения у наших потребителей, тем самым лишая отечественную строительную индустрию столь практичного и полезного материала.

Источник

Композитная арматура: плюсы и минусы

Композитная арматура – сравнительно молодой в строительстве материал, который, несмотря на свой возраст, успел себя положительно зарекомендовать среди сообщества строителей, и прочно обосноваться на стройплощадке, потеснив стальную арматуру. Это – материал, состоящий из нескольких компонентов. Точнее, основных компонентов два:

1. Волокна, которые несут основную нагрузку, и непрерывно тянутся по всей длине арматурного стержня. Объем волокон должен быть не менее 75% от массы арматуры.
2. Связующее на основе термореактивных смол, благодаря которому компоненты соединяются в единое целое.

Диаметр арматуры, согласно нормативному документу ГОСТ 31938-2012, устанавливается и используется следующий: 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28 и 32 мм. Из них диаметры от 4 до 8 производятся и продаются в скрученном виде (мотках, барабанах), что облегчает транспортировку. Остальные диаметры производятся и продаются в прутках со стандартной длиной 6 – 12 метров.

Состав композитной арматуры бывает различный, и, в зависимости от компонентов, меняются свойства и себестоимость готового продукта.

Какая бывает композитная арматура

Классификация композитной арматуры в соответствии с составом волокон, несущих основную нагрузку, следующая:

• стеклопластиковая,
• базальтокомпозитная;
• углекомпозитная,
• арамидокомпозитная
• комбинированная композитная арматура.

В последнем варианте разные волокна комбинируются в необходимой пропорции. Оптимальный вариант по себестоимости и свойствам – стеклопластиковая арматура, которая и получила наибольшее распространение.

На наружную оболочку композитной арматуры следует обратить особое внимание. Арматура (и композитная, и стальная) должна как можно плотнее сцепляться с бетоном, который она армирует, и эту задачу решает именно наружная поверхность. У разных производителей оболочка выполнена по-разному; например, где-то – это выступы волокон определённой формы, где-то – песок крупной фракции, и т.д.

Как правильно укладывать композитную арматуру

Перед заливкой бетонного элемента композитная арматура укладывается и вяжется в виде пространственного жесткого каркаса. Если вы покупали материал в бухте, её необходимо размотать, разрезать на нужные отрезки, и дать ей распрямиться, отлежаться, вернуть свою форму.

Далее, мы определяем необходимую для нашего бетонного изделия форму каркаса (или прибегая к помощи квалифицированных специалистов, или ищем информацию в интернете, и на свой страх и риск сами проектируем каркас). К сожалению, каждое изделие индивидуально, и в каждом конкретном случае правильный путь – это работа инженера-проектировщика, который в составе проекта дома, опираясь на расчетные данные проекта дома, предоставит дополнительно формы и размеры каркасов для армирования, а также диаметр арматуры и другие данные.

В местах пересечения прутков их необходимо зафиксировать. Фиксация выполняется либо при помощи специальных кляймеров (это идеальный вариант), либо при помощи пластиковых хомутов, если нет специализированного крепежа. Угловые пересечения прутков могут быть выполнены либо в металле (комбинируем композитный каркас и стальную арматуру), либо могут быть изготовлены на заводе-производителе цельнолитым элементом.

Так, как композитный каркас имеет малую жесткость и меняет свои размеры от малейших наружных воздействий, его необходимо закрепить. Идеальным решением будет применение стальных элементов каркаса, которые увеличат жесткость и позволят композитным пруткам не сдвинуться с места при заливке бетоном.

Что лучше: композитная или стальная арматура?

Поскольку до композитной арматуры свойства бетона улучшали исключительно стальной арматурой, и композитная арматура является прямым конкурентом стальной, повсеместно принято сравнивать два вида арматуры. Сравним и мы.

Итак, плюсы композитной арматуры:

1. Вес. Композитная арматура весит меньше в несколько раз.
2. Форм-фактор. Композитная арматура малых диаметров продается в скрученном виде, в бухтах. Это позволяют транспортировать её на личном автомобиле.
3. Коррозия на стеклопластиковую арматуру не распространяет свое действие, в отличие от стальной арматуры. Вследствие этого, более долгая служба.
4. Не проводит электричество. Не создает препятствий для радиосигналов, для сигналов мобильных телефонов.
5. Более устойчива к воздействию отрицательных температур. Сталь при низких температурах становится более хрупкой, композитная арматура сохраняет свои свойства.
6. Теплопроводность небольшая, вследствие этого дом, армированный композитной арматурой, в холодное время года лучше сохраняет тепло.
7. Экологична. Не наносит вред природе при разложении.

Минусы композитной арматуры:

1. Не пластична. Арматуру в условиях строительства часто необходимо гнуть, с последующим сохранением формы. Стальная арматура гнется и фиксируется в согнутом положении, а вот стеклопластиковая, к сожалению, нет. После того, как термореактивная смола-связующее затвердеет, изменить её форму уже нельзя, можно только сломать. Но выход есть, и даже не один: можно заказать на заводе арматуру какой угодно формы или комбинировать стальную и композитную арматуру.
2. Не сваривается. К сожалению, сварка композитной арматуры невозможна. Но есть решение. Если есть такая необходимость, можно использовать композитную арматуру, оканчивающуюся металлическими прутками. Соединение композитной арматуры и металлического прутка выполняется на производстве.
3. Не стойка к тепловому разрушению. Держит температуру до 150-160 градусов по цельсию. То есть, при пожаре бетон, армированный стальной арматурой, при разрушении повиснет на прутках стали, а вот бетон с композитной арматурой после нагрева более 150 градусов, просто упадет.
4. Высокая вредность при резке. При обработке образуются мельчайшие острые частицы, загрязняющие рабочее пространство, угрожающие дыхательным путям, органам зрения.
5. Не жесткая. Модуль упругости композитной арматуры меньше аналогичного у стальной в 4 раза. То есть, для того, чтобы армированный композитной арматурой бетон работал на растяжение так же, как армированный стальной арматурой, нужно увеличить диаметр композитной арматуры. Пример: диаметр стальной арматуры 12 мм, диаметр композитной арматуры должен быть 24 мм. То есть, это не выгодно экономически, и для перекрытий лучше брать стальную арматуру.

Вывод: Композитная арматура имеет как плюсы, так и минусы. Поэтому, в каждом конкретном случае нужно тщательно взвесить все качества стальной и композитной арматуры, и выбрать для себя нужный вариант в соответствии с конкретной ситуацией.

Источник

Стеклопластиковая арматура: как не платить дважды

С развитием технологий на рынке появляется все больше новых строительных материалов. Широкое распространение получила и стеклопластиковая арматура, завоевав внимание частных застройщиков. Это понятно – если тонна ее стоит и дороже, чем тонна стальной, то цена за погонный метр выходит намного ниже. А частнику и нужно, чтобы себестоимость строительства была поменьше. Однако, крупные строительные компании не спешат использовать эту новинку, несмотря на то, что можно выгодно купить арматуру из пластика. Ведь известно, что скупой платит дважды…

Что такое стеклопластиковая арматура

Так называется изделие из стеклянных волокон, пропитанных и связанных синтетическим клеевым составом. После отверждения из тонких волокон получается прочный стержень, способный воспринимать значительные растягивающие нагрузки. Для сцепления с бетоном поверхность стержня покрывают песком или обматывают волокном, которое создает оребрение стержня.

Стеклопластиковая арматура – это лишь один из видов неметаллической или композитной арматуры. Существуют изделия из базальтовых, углеродных или арамидных волокон. Несмотря на то, что сырье для изготовления используют разное, свойства таких стержней очень схожи.

Преимущества

По сравнению со стальной, стеклопластиковая арматура имеет немало преимуществ:

• небольшой вес;
• стойкость к коррозии;
• низкая теплопроводность;
• низкая электропроводность;
• не экранирует конструкции от электромагнитных волн;
• удобная при транспортировании;
• экологичная;
• высокая прочность на разрыв.

Однако, все эти преимущества в частном домостроении практически не имеют никакой практической пользы.

Вес метра арматуры, действительно, невелик. Но и потребность ее в частном домостроении исчисляется не тоннами, а десятками килограммов. По сравнению с другими материалами, применяемыми в строительстве — кирпичом, бетоном, уменьшение массы армирования незначительно повлияет на вес всей конструкции дома.

Стойкость к коррозии при использовании в монолитном железобетоне неактуальна, так как цемент создает в бетоне щелочную среду. Металл же корродирует, наоборот, в кислой, поэтому стальные стержни, залитые бетоном, достаточно защищены от коррозии.

Теплопроводность и электропроводность также имеют малое значение для частных домов, так как стены из монолитного железобетона практически никто не строит.

Экранирование существенно влияет на распространение электромагнитных волн лишь в том случае, если плотность армирования в стенах превышает 50 %. Такого в индивидуальных домах практически не бывает.

Экологичность изделий из композита выражается в том, что материал не излучает вредных веществ. Но и стальная арматура тоже ничего не излучает.

Действительно существенное преимущество — удобство при транспортировании. Вес арматуры небольшой, а упаковывается она в бухты, что позволяет перевозить ее даже в личном автомобиле.

Ну а самое главное – высокая прочность оказывается совершенно невостребованной в нагруженных конструкциях – балках и плитах перекрытия. Почему? Об этом далее.

Почему нельзя применять композитную арматуру в нагруженных конструкциях

Часто при строительстве домов у будущих хозяев возникает вопрос: какая арматура лучше подойдет для балок или перекрытий. И здесь часто принимаются неверные решения. А все благодаря разрекламированной прочности композита.

Стеклопластиковая арматура, действительно, имеет прочность на разрыв почти в три раза большую, чем стальная, при условии, что диаметр арматуры одинаков. В результате застройщики применяют для балок и перекрытий в три раза меньше стержней. А уменьшать количество нужно правильно.

Рассчитывая, сколько арматуры нужно для прочности конструкции, необходимо учитывать, что сцепление у пластиковых стержней с бетоном хуже чем у стальных. Поэтому нужно уменьшать не количество несущих стержней, а их сечение, чтобы площадь соприкосновения с бетоном была как можно большей. Число стержней должно быть большим, соответственно плотность армирования возрастает.

Но и это не самый страшный недочет при расчетах. Принимая во внимание прочность, часто забывают про упругость. Сравнение основные характеристик приведено в таблице.

А производители и продавцы умалчивают о том, что у композита коэффициент упругости в 5-10 раз меньше, чем у стали. Как же это отразится на поведении железобетонной конструкции?

Как работает железобетонная балка

Любая балка или плита, лежащая на двух опорах, испытывает под нагрузкой сжатие в верхнем поясе сечения и растяжение в нижнем. Бетон успешно противостоит сжимающим напряжениям, а вот растягивающие должны воспринимать стержни, расположенные в нижнем поясе. Даже при небольших растягивающих напряжениях бетон разрушается, потому что не способен нести такую нагрузку.

Арматура под действием растягивающих усилий неизбежно будет удлиняться. При расчете конструкции определяется такое количество стержней и их сечение, чтобы максимально возможное удлинение не вызывало появления трещин в бетоне нижнего пояса балки или плиты. Иначе конструкция сильно прогнется и может даже разрушится.

Удлинение любого стержня рассчитывается по формуле

, где

N – величина растягивающей нагрузки на стержень;

l – длина стержня;

E — модуль упругости материала;

A – площадь поперечного сечения.

Как видно из формулы, при одинаковом сечении стержней под одинаковой нагрузкой, удлинение будет зависеть от модуля упругости. И чем он меньше, тем сильнее будет удлиняться арматура. А у пластика этот показатель как раз в 5-10 раз меньше, чем у стали. Поэтому и удлинение будет в 5-10 раз больше. Балка или плита неизбежно прогнутся, а бетон начнет разрушаться.

Чтобы исключить прогиб плиты, необходимо в 5-10 раз больше пластиковой арматуры, чем потребовалось бы стальной. Учитывая, что прочность композитной итак в 3-4 раза выше, чем металлической, перерасход по прочности достигнет 15-40 раз. А это значительно увеличит стоимость конструкции, потому что пластик всего лишь в 1,5-2 раза дешевле стали.

Предварительное напряжение арматуры

Стальная арматура тоже часто закладывается в расчет с перерасходом по прочности. Под большой нагрузкой возможно раскрытие трещин в бетоне без разрушения стальных стержней при наличии запаса прочности .

Чтобы избежать такого перерасхода, производят предварительное напряжение стержней. Их натягивают при помощи специального оборудования, а потом заливают бетоном. Такая конструкция под нагрузкой будет меньше прогибаться, так как стержни предварительно уже удлинили.

Казалось бы, в чем проблема, если то же самое можно сделать и с композитной арматурой. Оказывается, нельзя, так как нужно учитывать еще одну характеристику материала — предел текучести.

Дело в том, что сталь по своим характеристикам отличается от пластика еще и тем, что имеет запас упругости примерно в 5%. Даже когда напряжения достигнут предела упругости, материал не разрушится, а будет сопротивляться увеличению нагрузки. И только когда напряжения в стали достигнут предела текучести — величины примерно на 5% большей, чем предел упругости, материал «потечет» — деформации начнут развиваться даже без дальнейшего увеличения нагрузки.

Стеклопластиковая арматура такими свойствами не обладает. Разрушение начнется сразу же, как только напряжения преодолеют предел упругости, а его значение очень мало. Стержни просто вытянутся и не смогут нести нагрузку. Поэтому предварительно-напряженные конструкции в условиях частного домостроения из композитной арматуры не производят.

В каких конструкциях может применяться стеклопластиковая арматура

Остается выяснить, для чего же производят пластиковую арматуру, если ее нельзя использовать. Оказывается, применять этот материал допускается для армирования конструкций, в которых не возникают большие растягивающие напряжения или совместно с металлической арматурой допускается применять, в качестве конструктивной.

Конструктивное армирование применяется для придания жесткости армокаркасам, для предотвращения усадки бетона при твердении. Часто пластиковые стержни применяют для поперечного армирования фундамента. Допускается усиливать такими изделиями ленточный фундамент под легкие сооружения — беседки, навесы, заборы.

Применение композита обосновано и для армирования стен и перегородок из ячеистых бетонов . Так как пластиковые стержни обладают неплохой гибкостью, их можно применять для армирования садовых украшений и небольших конструкций из бетона — кашпо, стенок прудов или бассейнов.

Все вышеизложенное касается арматуры, продающейся без каких-либо сертификатов и подтверждений соответствия. Большая часть строительного рынка насыщена именно такими изделиями, часто изготовленными кустарным способом в небольших мастерских.

В настоящее время ведутся исследования по улучшению свойств стеклопластиковой арматуры. Разработаны стандарты и правила изготовления, приемки, транспортирования и хранения композитной арматуры. Одним из таких документов является ГОСТ 31938-2012 «Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций». Соответствие изделия требованиям, изложенным в этом документе, гарантирует безопасность строительства и эксплуатации будущих зданий.

1. А. И. Преображенский «Стеклопластики – свойства, применение, технологии», журнал «Главный механик» 2010 г., № 5.
2. СП 63.13330.2010 СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения».
3. СП 16.13330.2010 СНиП II -23-81 «Стальные конструкции».
4. ГОСТ 31938-2012 «Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций»

Источник