Прочность композитной арматуры на разрыв в 2,5 раза выше, чем расчетное сопротивление стальной арматуры
- бодро заявляют продаваны. Формально не врут, но фраза злонамеренно построена так, чтобы, также как и при откровенном вранье, создать ложное впечатление. Злонамеренность выдает точность применения терминов, оговаривающих условия сравнения показателей: "прочность", "разрыв", "расчетное сопротивление". Во-первых, "расчетное сопротивление" стали - это не прочность, т.е. не усилие при котором арматура рвется, а при котором она почти достигает т.н. "предела текучести", который меньше, чем собственно прочность. Прочность не используется в качестве расчётного сопротивления стали потому как после достижения предела текучести деформация арматуры растет быстрее нагрузки, и сцепленный с ней бетон охотно трескается.
Композитная же арматура предела текучести не имеет, и ее деформации практически до самого разрыва пропорциональны усилию, тем не менее, расчетное сопротивление композитной арматуры в нормах тоже принимаются значительно ниже прочности. Уменьшающие коэффициенты призваны учесть влияние условий эксплуатации, вида арматуры, стабильности свойств и длительности нагрузки. В результате для продольной растянутой арматуры заявленные в рекламных буклетиках 800...1000 МПа прочности превращаются в 240...600 МПа расчетного сопротивления (нижняя граница - СПА при учете постоянных и длительных нагрузок, верхняя - БПА в помещении, при учете еще и кратковременных нагрузок). Для поперечной арматуры нормы обязуют дополнительно снижать расчетное сопротивление минимум в 2 раза, а для сжатой - вообще не обращать внимание на и без того не высокую прочность при сжатии, т.е. приравнивать ее к нулю - видимо, из-за особенностей совместной работы с бетоном.
Но расчетное сопротивление - еще и не главный показатель эффективности арматуры. Дело в том, что бетон трескается и до достижения стальной арматурой предела текучести, поэтому для ограничения размеров трещин приходится сильно ограничивать напряжения в арматуре. Т.е. в реальных конструкциях арматура редко когда успевает использовать 100% расчетного сопротивления. В большинстве случаев конструкция придет в негодность раньше, чем стальная арматура "потечет". Иначе говоря, для армированного бетона чаще всего важнее деформационные свойства арматуры, выражаемые через модуль упругости. И он у пластиковой арматуры ниже в 4 раза, чем у стальной. Это значит, что при одном и том же усилии пластиковая арматура удлинится в 4 раза сильнее, чем стальная того же диаметра. А значит и ширина раскрытия трещин будет больше. И хоть композитная арматура не коррозирует, для нее все равно устанавливаются ограничения по ширине раскрытия трещин примерно в 2 раза выше, чем для стальной. Впрочем, такое послабление все равно не помогает сэкономить. Ширина раскрытия трещин еще и влияет на жесткость конструкции. Т.е. более трещиноватая армобетонная конструкция более склонна к деформациям. В итоге получается, что для того чтобы, например, запроектировать композитобетонную плиту средних пролетов под стандартную нагрузку, удовлетворяющую нормам по прочности, трещиностойкости и прогибам, требуется назначить суммарное сечение арматуры раза в 2-4 больше, чем для такой же железобетонной плиты. Т.е. обещанной продаванскими сайтами экономии даже при меньшей цене за одинаковый диаметр и близко не наблюдается, а тиражируемая ими таблица замены стальной арматуры на композитную с уменьшением диаметра на 1-2 номера - это уже откровенное и опасное вранье.
Остальные свойства композитной арматуры, объявляемые преимуществами перед стальной, практического значения в индивидуальном домостроении не имеют. Они важны для каких-нибудь кислотостойких конструкций на химических производствах или для фундаментов оборудования с сильным магнитным излучением - словом, в специфических условиях эксплуатации, где ухудшение технико-экономических показателей конструкций - вынужденная плата за обеспечение специфических эксплуатационных требований. Встречал случаи эффективного использования композитной арматуры и в обычном строительстве - во временных конструкциях, где не так критичны деформации и сверхнормативные трещины, зато с композитной арматурой демонтаж получается легкий (например во временных шпунтовых ограждениях).
Иначе говоря, композитная арматура - это нишевый продукт, который совершенно бездумно и безответственно проталкивается на не предназначенный для этого рынок.
С другой стороны, невозможно не признать наличие довольно успешного опыта применения СПА и БПА в самострое. Но изучение многочисленных фотоматериалов , любезно предоставленных интернетом, показывает, что почти везде арматура выступает в роли конструктивной, т.е. используется там, где она особо и не нужна (все на себя "берет" бетон или же усилия минимальны). Учитывая, что в последнее время композитная арматура стала дешевле стальной, а также ее удобство транспортировки и монтажа, конструктивное армирование - вполне приемлемая ниша в индивидуальном строительстве. Главное - понимать, когда арматура является рабочей, а когда конструктивной.
Источники
- СП 295.1325800.2017. Конструкции бетонные, армированные полимерной композитной арматурой. Правила проектирования
