Вперше дізнавшись, що таке «композитна арматура», ви йдете в інтернет і шукаєте будь-яку інформацію, як позитивну, так і особливо, негативну. Будь-який покупець бажає знати всі нюанси даного матеріалу, але не завжди знаходить потрібну і достовірну інформацію. Ми не прагнемо «штовхнути» наш товар, як деякі, правдами і неправдами. Існує думка, що якщо вам бажають щось продати дешевше і краще, значить десь тут обман. Пропонуємо вам розібратися, що є правда, а що брехня:
Перший і головний міф. Композитна арматура - «гумова»!
Під словом «гумова» деякі мають на увазі модуль пружності, який нижче, ніж у металевій. Давайте розбиратися, що, як і чому.
Простіше кажучи, модуль пружності - це сила, яку необхідно прикласти для подовження зразка на певну відстань. Модуль пружності металевої арматури 200 000 МПа, композитної - 55 000 МПа. Виходить, що композитна арматура в 4 рази «краще» тягнеться при однаковому навантаженні. Однак, як показали дослідження, модуль пружності високоміцної сталі не постійний і різко зменшується в міру збільшення напруги в зв'язку з появою пластичних деформацій. Як ми знаємо, арматура працює в бетоні на розтягнення / розрив. Бетон має модуль пружності від
20 000 МПа до 30 000 МПа, залежить від марки бетону (В15 "М-200-В40" М-500 "), але ніхто ж не говорить, що бетон гумовий і тягнеться як жуйка.
Якщо вже враховувати характеристики матеріалу, то потрібно брати до уваги і інші, такі як межа плинності, тимчасовий опір розриву, відносне подовження на розрив, рівномірне подовження і так далі. Повний опис та перелік властивостей ви знайдете в розділі основні характеристики.
Уявімо, як себе веде залізобетонна конструкція, піддається навантаженню. Спочатку конструкція трохи витягується, далі бетон дає мікротріщини, і тут, щоб бетон остаточно не лопнув, в хід йде арматура, яка не дає йому це зробити. Поява мікротріщин це звичайна справа в навантажується конструкції, так як вони з'являються досить часто навіть при невеликому навантаженні. Розмір мікротріщин залежить від модуля пружності арматури. Чим менше модуль, тим більше «провіснет» бетон. Щоб це все нам не звалилося на голову, починає працювати «межа міцності». Чим більше ця межа, тим більше навантаження витримає наша конструкція. Межа міцності бетону при розтягуванні менше міцності при стисненні в 8-20 разів. Наприклад, позначення В25 означає, що бетон даного класу в 95% випадків витримує тиск 25 МПа. Отримуємо межа міцності на розтяг 1-4 МПа у бетону,
400 МПа у сталі і
1200 МПа у композитної арматури. Перекриття з композитної арматурою витримає в 3 рази більше навантаження, але «провіснет» в 4 рази більше. Виходить, при однаковому навантаженні мікротріщини в бетоні з композитної арматурою будуть ширше в 4 рази.
При бажанні заміни металевої арматури на композитну в несучих конструкціях і перекриттях потрібен перерахунок проектної документації, щоб не відбулося занадто великого розкриття тріщин. Перерахунок потрібен тільки для таких місць, де бетон піддається граничним навантаженням. Там, де ви не збираєтеся перевантажувати конструкцію, можна використовувати композитну арматуру замість металевої, застосувавши менший діаметр, виходячи з равнопрочной заміни. В СНиП є застереження, що розрахунок на розкриття тріщин не ведуть, якщо вони не передбачені в конструкції. Так що в елементах конструкції, які не мають великого значення, можна сміливо використовувати склопластикову арматуру. І хоча наша арматура і «гумова», вона витримає в 3 рази більше навантаження, ніж металева.
Другий міф. Рівнозначна або равнопрочность заміна? Як зрозуміти де правда, а де брехня?
Варто розуміти різницю між равнопрочной і рівнозначною заміною. Равнопрочность, це коли по міцності взятий зразок не поступається, а навіть перевершує замінний. Під міцністю розуміється «межа міцності». Межа міцності - механічне напруження, вище якого відбувається руйнування матеріалу. Відповідно до Держстандарту 1497-84 більш коректним терміном є «Тимчасовий опір руйнуванню», тобто напруга, відповідне найбільшому зусиллю, що передує розриву зразка при (статичних) механічних випробуваннях. Візьмемо два зразка, металевий і композитний, зробимо виміри, отримуємо міцність на розрив у композитної арматури АКП-10 мм становить
63 000 МПа, у сталевої арматури А-III (А-400) діаметром 14 мм становить
60 000 МПа. Як видно з вимірів, равнопрочность заміна насправді не зовсім равнопрочность, так як композитна арматура ще міцніше приблизно на 5%. Але це всього лише равнопрочность заміна. Отримуємо при равнопрочной заміні можна сміливо замінити металеву арматуру діаметра 14 мм на склопластикову 10 мм в діаметрі.
Давайте тепер розберемося з рівнозначною. Під рівнозначною заміною на увазі заміну зразків, які не поступаються за всіма фізичними характеристиками. Так як модуль пружності АКП менше в 4 рази, то для рівнозначної заміни металевої арматури нам знадобитися в 4 рази більше стеклопластиковой. Модуль пружності - загальна назва кількох фізичних величин, що характеризують здатність твердого тіла (матеріалу, речовини) пружно деформуватися (тобто не постійно) при додатку до нього сили. Давайте підрахуємо діаметр при рівнозначної заміни. Площа окружності беремо за формулою (3,14 / 4 * 10 мм * 10 мм = 78,5 мм 2), площа нам потрібна в 4 рази більше, отримуємо 78,5 мм 2 * 4 = 314 мм 2. А тепер обчислимо діаметр по тій же формулі sqrt (314 / (3,14 / 4)) = 20. Отримуємо, щоб використовувати рівнозначну заміну металевої арматури діаметра 10 мм на склопластикову, потрібно використовувати не менше 20 мм в діаметрі.
Ось такі у нас вийшли розрахунки. На це варто звернути особливу увагу і розібратися з даними характеристиками до початку будівництва або проектування. Необхідно чітко розуміти грань між равнопрочной і рівнозначною заміною. У деяких моментах, де прогин арматури особливо не важливий, слід врахувати те, що композитна арматура в кілька разів міцніше металевої. В інших випадках (допустимо плити перекриття), нам дуже важливо знати, що модуль пружності в 4 рази нижче, а це серйозно позначається на утворення тріщин всієї конструкції. Щоб використовувати склопластикову арматуру в перекриттях і несучих конструкціях потрібно перерахунок.
Третій міф. Який діаметр відповідає назві профілю.
Як багато суперечок виникає між виробниками і покупцями. Хто то вважає, що зовнішній діаметр відповідає назві профілю, хто то - внутрішній. Давайте розбиратися. Існує така табличка з сталевої арматури.
Таблиця 1. У міліметрах.