Предисловие
Здравствуйте, внесу и я свою лепту в этот давний спор между, как правило, обычными людьми (самостройщиками) без строительного образования перед которыми всегда в России стоит вопрос об экономии.
Эту статью я решил написать после того как сам столкнулся в своей работе с данным вопросом: Что же лучше, а главное выгоднее применять - сталь или стеклопластик? Разберем все по фактам с реальным примером.
Почему вообще возник этот вопрос экономии?
Все очень просто, думаю многие заметили что в конце 2020 года резко выросла цена на стальную продукцию. Если до этого арматура А500С стоила в среднем НЕ ДОРОЖЕ 40 000 руб/тн, то в марте 2021 года цена выросла почти в 2 раза. Причин этому несколько и они усиливают друг друга, это вопрос для отдельной статьи. Если вкратце: цены на стальную продукцию формируются, исходя из мировых тенденций. За рубежом возник дефицит и естественно выросла цена, автоматически производители подняли цены и на внутреннем рынке. ФАС провела несколько проверок крупнейших поставщиков стальной продукции России, но не нашла картельного сговора (ну еще бы).
Люди начали искать альтернативу, как же им сэкономить без потери качества, а тут их уже поджидали менеджеры-продаваны с заряженной рекламной компанией, рассчитанной на доверчивого и неосведомленного покупателя, ведь плюсы которые приводят менеджеры на первый взгляд кажутся весомыми.
Композитная (стеклопластиковая) арматура
В этом году производители композитной арматуры запустили агрессивную рекламную компанию, аргументы и факты которые они приводят действительно на первый взгляд кажутся убедительными (это если не погружаться глубже, но мы погрузимся!). Ниже приведу две таблицы которые мне скинул один из поставщиков.
Что же сразу бросается в глаза? Ого, расчетное сопротивление композитной арматуры не менее 1000 МПа!!! Так вот он ответ, все бежим покупать стеклопластик. Но не тут то было. В "филькиной грамоте" от этой лаборатории сравнивается расчётное сопротивление стальной арматуры с нормативным значением композитной арматуры, что не правильно. Если высчитать как положено расчётное сопротивление композитной арматуры то 800х0.7/1.5=373МПа что уже гораздо меньше. Если сравнивать ее со стальной арматурой А500 у которой расчётное сопротивление 435МПа, то все встает на свои места.
Сравнение и факты
Ниже приведу плюсы и минусы, сравнительные характеристики стальной и композитной арматуры:
- Относительное удлинение стальной арматуры 0.18%, у стеклопластиковой 2%. При достижении 1 предельного состояния прогиб метровой жб балки будет составлять 1.8мм, балка армированная композитной арматурой в свою очередь прогнётся на 20мм;
- Модуль упругости стальной арматуры 200 000 Мпа, композитной - 55 000 Мпа (в 4 раза меньше);
- Адгезия (связь, прилипание) между стальной арматурой и бетоном намного выше чем у стеклопластика;
- Коэффициент линейного расширения У раствора бетона и стальной арматуры схожий коэффициент линейного расширения, что обеспечивает надёжное и долговечное сцепление материалов.
- Стеклопластиковую арматуру можно гнуть только на заводе;
- Невозможность совместного применения композитной и стальной арматуры в одной конструкции;
- Стеклопластиковая арматура не подвержена коррозии (главный козырь менеджеров и продаванов);
- Траспортировка - стеклопластиковую арматуру удобно транспортировать, т.к. она поставляется в бабинах (см. картинку ниже);
- Плотность (или удельный вес) — стеклопластик = 2 т/м3, а металл = 7,85 т/м3;
- Коэффициент теплопроводности — стеклопластик = 0,35 Вт.(м°С), а металл = 46 Вт/(м°С). Стеклопалстиковая арматура значительном меньше проводит тепло и, в отличии от стальной арматуры, не образует «мостиков холода»;
- Радиопрозрачность и диэлектрические свойства композитной арматуры;
Пример из недавней практики
Как я упомянул ранее, летом 2021 года мне пришлось столкнуться с этим вопросом и изучить его углубленно. Проходил тендер на строительство ж/б резервуара, куда была заложена композитная арматура, после подписания договора нам пришлось разрабатывать проект (своими силами) с применение стальной арматуры.
Для прозрачности я сделал два простых расчета узла сопряжения стен и фундаментной плиты в программе ЛИРА, нагрузки и условия закрепления одинаковые, расчет производился с учетом раскрытия трещин. Результаты приведены ниже:
Как можно заметить, в узле сопряжения стены и колонны при равных условиях стеклопластиковой арматуры требуется в 2 РАЗА БОЛЬШЕ чем стальной. Где же ее 1000 МПа и хваленая трещеностойкость продаваны? Без комментариев.
Стеклопластиковую арматуру можно использовать с ее 1000 Мпа только как канат. В несущих ж/б конструкциях она НЕ РАБОТАЕТ!
Все это не означает что композитная арматура не работает и она такая плохая, ниже пример с другого объекта. Полы 150 мм были заармированы стеклопластиковой арматурой, полы будут использоваться для хранения продукции, основание естественно подготовлено и уплотнено.
Подводим итоги
Именно в модуле упругости кроется основная опасность, которую так тщательно скрывают от покупателя. Простыми словами - бетон отлично работает на сжатие, но очень плохо на растяжение. Именно поэтому его армируют, в итоге получается анизотропный материал (свойства в разных направлениях разные).
Но важно понимать когда включится в работу арматура? Это напрямую зависит от жесткости (Модуля упругости). Если стальная (жесткая) арматура включается в работу почти сразу (не давая раскрыться трещинам), то стеклопластик начинает работать когда бетонный элемент уже прогнулся и начали образовывать микротрещины (а может и не микро, а с палец).
Иными словами, если вы поменяете по данной таблице д.10 мм А500 арматуру на стеклопластиковую АСК д.6 (в той же монолитной плите или ростверке) вас с большой вероятностью ждет неприятный сюрприз в виде трещин. Теряется весь смысл армирования, зачем вам "лапша" внутри бетона, которая начинает работать когда бетон уже потрескался?
Какой самый главный вывод для простого обывателя можно сделать? Подходите с умом к выбору материалов, лучше потратить неделю на изучение, чем потерять время, деньги и нервы. Самые последние люди которых вы должны слушать - это менеджеры, думаю понятно почему. Не пытайтесь "экономить на спичка", ведь в дальнейшем такая глупая экономия может вылиться в серьезные переделки.
Нежно понимать, я не хейтер композитной арматуры, ее можно применять в НЕ НЕСУЩИХ ж.б. конструкциях, таких как - полы, садовые дорожки, автостоянки и т.д. Есть даже ситуации, когда композитная арматура ЛУЧШЕ стальной - это армированные клееные деревянные балки (но это не массовый сегмент).
Спасибо за внимание, надеюсь моя статья кому то помогла! Жду менеджеров гуманитариев в комментариях, я питаюсь вашей ненавистью.