Километры стальной арматуры согнуто и не меньше пластиковой сломано в столкновениях. На просторах интернета не утихают споры, взаимные оскорбления представителей двух противоборствующих партий.
Сразу оговорюсь, я не категоричный сторонник какой-либо стороны. Попытаюсь рассуждать с точки зрения разумной экономии и целесообразности применяемого материала. Как сделать правильно и при этом не переплатить.
Начнем с того, что правильно пластиковую арматуру величают композитной полимерной. Композитная арматура состоит из армирующих волокон, которые находятся в матрице отвержденной термореактивной смолы.
В 2013 года в нашей стране появился долгожданный нормативный документ на полимеркомпозитную арматуру и методы ее испытаний - ГОСТ 31938-2012 .
Минуло шесть лет, заинтересованному сообществу явили СП 295.1325800.2017 Конструкции бетонные, армированные полимерной композитной арматурой. Правила проектирования.
Благодаря чему, на настоящий момент оформилась нормативная база для производства композитной арматуры и проектирования с применением оной.
В соответствии с ГОСТ 31938-2012
По типу непрерывного армирующего наполнителя АКП подразделяют на виды:
АСК - стеклокомпозитную;
АБК - базальтокомпозитную;
АУК - углекомпозитную;
ААК - арамидокомпозитную;
АКК - комбинированную композитную.
Недорогая стеклокомпозитная получила наибольшее распространение в индивидуальном жилищном строительстве. Базальтокомпозитная обладает лучшими характеристиками но и дороже, соответственно гораздо менее популярна у застройщиков. Последние три типа я не буду рассматривать ввиду их экзотичности на частных стройках и высокой цены.
Все познается в сравнении, чтобы познать композитную арматуру нужно познакомится с ее визави - арматурой стальной.
В частном малоэтажном строительстве используют в основном два вида стержневой периодического профиля А500С и А400(А-III) и гладкую А240 (А-I). Так же не редко пользуются сварными сетками из арматурной стали класса В500С , арматурной проволоки класса B-I и Bр-I.
Буквой обозначают:
- А- горячекатанную и термомеханически упрочненную арматуру,
- В-холоднодеформированная,
- Вр-холоднодеформированная переодического профиля,
- С-свариваемая .
Число после буквы показывает предел текучести в Н/мм2 (1Н/мм2=1МПа), упрощенно назовем такое значение пределом прочности при растяжении.
Для примера расшифруем маркировку арматуры А500С.
А - горячекатанная; 500 - прочность при растяжении; С - свариваемая.
Предел прочности при растяжении у стеклокомпозитной и базальтокомпозитной арматуры равен 800 Мпа.
Как видим сравнение прочности на растяжение явно не в пользу стальной. Во многих случаях продавцы пользуются такими данными, убеждая покупателя в преимуществе композитной арматуры. Неосведомленный, а где-то и наивной клиент не догадывается, что советы бессовестного манагера могут привести к печальным последствиям.
Дело в том, что существуют проблемы препятствующие массовому внедрению композитной арматуры.
Низкий модуль упругости: Модуль упругости он же модуль Юнга, соответствует напряжению вызываемому растягиванием стержнеобразного образца вдвое, при условии сохранения целостности. У стали равен 200 ГПа, для арматуры из стеклянного и базальтового волокна составляет 50 ГПа.
Проще говоря, для растяжения композитной арматуры требуется меньше усилий до определенного момента, но разрушение (разрыв) такой арматуры происходит при большей нагрузке, чем для стальной.
В результате композитная арматура хуже обеспечивает жесткость конструкции, что проявляется в повышении изгиба несущих балок и перекрытий. Плохо препятствует раскрытию трещин в бетоне.
Чтобы уравновесить значение модуля упругости со стальной, необходимо увеличить площадь сечения композитной арматуры в несколько раз.
Поправочные коэффициенты запаса прочности: СП 295.1325800.2017 при расчете армированных бетонных конструкций требуют вводить массу понижающих коэффициентов, которые снижают расчетные характеристики по прочности до значений стальной арматуры.
Анкеровка: Анкеровка композитной арматуры представляет определенную проблему, так как невозможна гибка такой арматуры в построечных условиях. В продаже представлены готовые гнутые элементы, однако далеко не повсеместно и за дорого.
"Хрупкое разрушение": Разрушению железобетонных конструкций, при избыточных нагрузках, обычно предшествуют видимые деформации, появление и прогрессирующие раскрытие трещин, поскольку сталь испытывает состояние текучести перед разрывом при растяжении, что позволяет оперативно выявлять аварийное состояние здания. Разрыв композитной происходит моментально по достижению предела прочности.
Низкая тепловая стойкость композитов: Полимерное связующее в арматуре не стойко к нагреву, при температурах выше 250–300 °С, что является очень важным фактором повышенной опасности во время пожара.
Качество: Относительная доступность организации производства "стеклопластиковой" арматуры отрицательно сказывается на ее качестве. Арматура кустарного производства практически не отличима от изделий солидных производителей. В гаражных мастерских трудно соблюсти все необходимые параметры и требования. Зачастую и не стремятся соблюдать, уменьшая себестоимость. Как результат, разрушение арматуры в бетоне через некоторое время эксплуатации.
Интересная специфическая особенность композитной арматуры при увеличении диаметра стержня, уменьшается ее прочность и модуль упругости. Объясняется тем, что полимерное связующие которое склеивает волокна деформируется и напряжение сначала передается внешним волокнам, затем постепенно внутренним. Учитывая такой эффект рационально применять стержни диаметром не более 8 мм.
Вместе с тем композитная арматура имеет ряд замечательных качеств:
- высокая прочность на растяжение,
- малый удельный вес (в 3 – 4 раза ниже, чем у стальной арматуры), облегчает транспортировку и монтаж,
- нечувствительность к электромагнитным полям, стойкость к агрессивным средам,
- обеспечение долговечности конструкций,
- теплопроводность композитной арматуры в 80 раз ниже, чем стальной следовательно, при использовании композитной арматуры отсутствует "мостик холода".
Исходя из вышеизложенного специалисты рекомендуют применять композитную арматуру в основном:
- при возведении кладки (в виде связей, сеток),
- в слабо нагруженных конструкциях,
- в работающих на упругом основании конструкциях, главным образом это плитные и ленточные фундаменты,
- там где прочностной потенциал (даже сниженный понижающими коэффициентами) не реализуется в полной мере,
- в конструкциях, подвергающихся воздействию агрессивных сред.
В малоэтажном строительстве оптимально применять для ленточных фундаментов. Именно в ленточных фундаментах наиболее проявляются все достоинства полимерной арматуры и нивелируются её недостатки. Применение композитной арматуры даёт значительную экономию денежных средств, по сравнению с применением традиционной стальной арматуры.
