Активное применение композитной арматуры в строительстве и ряде других хозяйственных сфер насчитывает не так уж много лет, хотя исследования и эксперименты в этой сфере велись давно как за рубежом, так и в Советском Союзе. Необходимость в разработке новых армирующих материалов возникла в связи с потребностью в создании материалов более устойчивых к коррозийным процессам. Кроме этого требования времени предопределяли необходимость создания материалов с новыми, более улучшенными характеристиками. Немаловажными были также экономические предпосылки. Ответом на веяния времени стала неметаллическая арматура из композитных материалов с уникальными свойствами и характеристиками.
Сегодня композитная арматура довольно широко применяется в самых различных сферах строительства, где она уже успешно доказала свою эффективность, но вместе с тем остается немало скептиков, которые не спешат воспользоваться инновационными продуктами, и указывают на определенные недостатки неметаллической арматуры. В сфере строительства любая ошибка может дорого стоить, поэтому здесь важно разобраться, где действительно использование композитной арматуры не только оправдано, но и желательно, а где следует отдать предпочтение традиционным технологиям.
Проведем сравнение обоих видов армирующих материалов
В отличие от обычной металлической арматуры материалом для композитной арматуры служат специальные волокна, которые с помощью полимеров связывают в стержни разного диаметра. Выделяют несколько видов пластиковой арматуры в зависимости от применяемых волокон: стеклопастиковое, базальтопластиковое и углепластиковое. Именно такой специфический материал для изготовления арматуры и предопределил целый ряд свойств, которые сделали этот вид армирования уникальным и востребованным.
Прежде всего, пластиковая арматура намного легче, чем металлическая, и это чрезвычайно важно в тех случаях, когда требуется, например, уменьшить нагрузку на фундамент.
По данным специалистов пластиковая арматура имеет довольно продолжительный срок службы, например, стеклопластиковая и базальтопластиковая арматура должна служить не менее 80 лет.
Немаловажно, что материал, из которого изготавливается стеклопластиковая арматура, отличается устойчивостью к воздействию всевозможных разрушающих факторов, в том числе коррозией, рядом химических соединений, морской водой, и другими. Считается, что металлические конструкции в бетоне достаточно хорошо защищены от повреждений агрессивными средами, но само железо со временем окисляется, что ухудшает технические характеристики строений. Наряду с этим известно, что в бетонных конструкциях с металлическим армированием, которые находятся в контакте с морской водой, со временем происходит ряд процессов, вызывающих растрескивание бетона.
Композитная арматура обладает достаточно высокой прочностью на разрыв, что в сочетании с небольшим весом позволяет использовать материал в самых различных сферах.
Еще среди неоспоримых преимуществ стеклопластиковой арматуры следует назвать такие характеристики, как неспособность проводить ток, что способствует увеличению срока эксплуатации строений. Кроме этого, если металлическая арматура обладает теплопроводностью, что чревато возникновением эффекта так называемых «мостиков холода», то композитная арматура практически не проводит тепло.
Несмотря на такое количество положительных характеристик пластиковой арматуры по некоторым показателям она не может соперничать с металлической. Прежде всего, арматура из пластика проигрывает по модулю упругости, который в 4 раза слабее, чем у металлической. Иными словами можно сказать, что имея одинаковый диаметр, арматура из стеклопластика будет сильнее прогибаться, что требует дополнительных расчетов при использовании ее для армирования плит перекрытия.
Металлическая арматура отличается тепло и морозоустойчивостью. При испытаниях воздействия нагревания до 100-200 °С и охлаждения до -55°С композитная арматура также не потеряла прочности. Однако при температуре около 600 °С композит теряет свою прочность и размягчается. Поэтому для защиты конструкций с использованием композитной арматуры от воздействия огня потребуются дополнительные меры.
Еще один нюанс возникает при монтажных работах с композитной арматурой, которые должны решаться на этапе производства, поскольку арматура из пластика не сваривается и не может быть изогнута на строительной площадке.
Если подвести итог сравнения, то следует отметить, что многочисленные преимущества композитной арматуры делают ее применение крайне привлекательным и востребованным в самых различных сферах, где не таким важным является параметр прочности на разрыв. Именно эта особенность определяет редкую практику использования композитной арматуры в качестве перекрытий.