Kompozicinė armatūra yra moderni alternatyva tradicinei plieninei armatūrai, kuri siūlo didelį atsparumą tempiant, ženklią svorio mažinimą ir puikią korozijos atsparumą. Ypač išsiskiria stiklo pluošto armatūra, kuri kartu su bazaltiniu pluoštu sudaro naujo tipo nemetalinę armatūrą, skirta naudoti įvairiose betono konstrukcijose ir šilumą tausojančiose sistemose.
Stiklo pluošto armatūros mechaninės savybės ir palyginimas su plienu
Didelis tempiamasis stipris: stiklo pluošto armatūros stiprumas yra 750-1020 MPa, o ji gali būti iki 2 kartų stipresnė už S500 klasės plieną. Kompozicinės armatūros atsparumas tempiant 2 kartus viršija AIII klasės plieno armatūros atsparumą.
Mažas svoris: stiklo pluošto armatūra yra apie 4 kartus lengvesnė už plieną, o išlaikant tą patį atsparumą šis santykis gali išaugti iki 7 kartų.
Mažas tankis: apie 2000 kg/m³, todėl konstrukcijose mažėja svoris ir pagerėja darbų transportavimas bei montavimas.
Korozijos atsparumas ir ilgaamžiškumas
Kompozicinė armatūra atspari korozijai, garantuotas ilgaamžiškumas - ne mažiau 80 metų. Tai ypač svarbu agresyviomis terpėmis ir drėgnose erdvėse, kur tradicinė plieninė armatūra dažnai pažeidžiama korozijos.
Elektrinė ir elektromagnetinė neutralumas
Kompozicinė armatūra nelaidi elektros srovei, praleidžia radijo bangas ir nekeičia savybių veikiant elektromagnetiniam laukui. Tai ypač naudinga pastatams su jautriomis elektroninėmis sistemomis ir veikiančio elektromagnetinio spindulio zonoje.
Šiluminė izoliacija ir platus darbinės temperatūros diapazonas
Puiki šilumos izoliacija: kompozitinė armatūra turi labai mažą šiluminio laidumo koeficientą ir gali būti naudojama daugiasluoksnėse šilumą saugančiose konstrukcijose (apie 10 kartų mažesnis laidumas nei plienas). Šiluminio laidumo koeficientas ≈ 0,34 W/(m·K). Tai padeda išvengti šalčio tiltelių ir didina bendrą konstrukcijos šiluminę varžą R.
Platus darbinės temperatūros diapazonas: nors maksimali darbinė temperatūra ribota iki 105 °C (plienas turi toleruoti iki 300 °C), ši riba dažnai yra pakankama daugeliui konstrukcijų, kur reikia atsparumo korozijai ir lengvumo.
Transportavimo ir montavimo privalumai
Transportavimo ir montavimo lengvumas: dėl mažo svorio ir lankstumo kompozitinė armatūra leidžia sumažinti transporto išlaidas 25-30%. Galimybė užsakyti bet kokio ilgio armatūrą užtikrina lankstumą projektuojant monolitines konstrukcijas.
Kur ir kaip naudojama stiklo pluošto armatūra
Ši armatūra skirta tempimo ir skersinių įrąžų perėmimui monolitinėse konstrukcijose. Ji nėra tinkama gniuždymui, todėl dažnai naudojama:
- Grindyse, pamatuose, betoninėse aikštelėse
- Latakuose, baseinuose, rezervuaruose
- Trąšų sandėliuose, fermose
- Automobilių stovėjimo aikštelėse, kanaluose
- Objektuose, kuriems keliami ypatingo atsparumo korozijai reikalavimai
TINKAMA SU IŠIMTIMIS: Statinio karkaso elementams (kolonoms, sijoms, perdangos plokštėms ir pan.) galima naudoti tik atsakingai kvalifikuotam konstruktoriui perskaičiavus konstrukcijas. Dėl gerokai mažesnio tamprumo modulio stiklo pluošto armatūros deformacijos lyginant su plienu bus apie 4,6-6 kartus didesnės veikiant tokiai pačiai apkrovai, tad būtina įvertinti ir padidinti suminį armatūros strypų skerspjūvio plotą.
Bazalto pluošto armatūra (BFRP) - papildomas kontekstas
Bazalto pluošto armatūra (BFRP) yra naujo tipo nemetalinė kompozicinė medžiaga, suformuota pultruzijos būdu ir specialiai apdorojant paviršių, naudojant bazalto pluoštą kaip armatūrą ir sintetinę dervą kaip matricos medžiagą. Bazalto pluošto pluošto armatūra pasižymi:
- Dideliu stiprumu ir tvirtu lenkimu, pagerinant betono konstrukcijos laikomąją galią
- Apsauga nuo sprogimo ir dideliu atsparumu šarminėms terpetėms
- Dideliu patvarumu ir korozijos atsparumu
- Geresniu elektros izoliavimu ir stabilesniu savybių išlaikymu veikiant elektromagnetiniam laukui
BFRP pluoštinės sausgyslės gali būti plačiai naudojamos įvairiose civilinės inžinerijos konstrukcijose: tiltai, tuneliai, greitkeliai, požeminiai įrenginiai ir kt., siekiant padidinti laikomąją galią, stabilumą ir seisminį atsparumą bei ilgaamžiškumą.
Privalumų ir galimų trūkumų vertinimas
Privalumai:
- Didelis atsparumas tempiant ir tvirtumas
- Reikšmingas svorio sumažėjimas
- Atsparumas korozijai ir ilgaamžiškumas
- Elektriniu požiūriu neutralumas ir geras elektromagnetinis stabilumas
- Mažas šilumos laidumas ir efektyvi šilumos izoliacija
- Platus darbinės temperatūros diapazonas
- Lengvas transportavimas ir montavimas
Galimi trūkumai:
- Mažesnis tamprumo modulis, todėl deformacijos gali būti didesnės veikiant toms pačioms apkrovoms
- Ribota darbinė temperatūra kai kurioms plokštėms ar komponentams
- Tikslus dizainas ir įrenginiai reikalauja kvalifikuotų inžinierių perskaičiavimų
Taikymo pavyzdžiai ir rekomendacijos
Stiklo pluošto armatūra idealiai tinka elementams, kuriems būtina atsparumas korozijai, elektromagnetinis neutralumas ir šilumos izoliacija. Ji tinkama naudoti rezervuaruose, kanalų sistemose, automobilų keliuose ir aikštelėse, trąšų sandėliuose bei fermose. Gnybimo ir gniuždymo vietose būtina įvertinti konstrukcijų perskaičiavimus ir, esant poreikiui, padidinti armatūros skerspjūvį arba naudoti papildomus konstrukcijos komponentus.
Toliau pateikiama trumpa rekomendacijų santrauka:
- Patikrinkite ekspozicijos sąlygas, aplinką ir agresyvumo lygį prieš pasirenkant armatūros tipą
- Konsultuokitės su kvalifikuotu inžinieriumi dėl apskaičiavimų ir ilgaamžiškumo užtikrinimo
- Planavime atsižvelkite į didesnes deformacijas stiklo pluošto armatūroje ir atitinkamai didinkite strypų skerspjūvį
- Apsvarstykite BFRP sprendimus sudėtingose šilumos ir pesticidų bei korozijos zonose
| Savybė | Stiklo pluošto armatūra | Plieninė armatūra |
|---|---|---|
| Atsparumas tempiant | 750-1020 MPa | Viena vertus priklauso klasei |
| Svoris | ~4 kartus lengvesnė | Standartiškai sunkesnė |
| Korozijos atsparumas | Atspari | Priklauso nuo plieno tipo |
| Šilumos laidumas | Mažas | Didelis |
| Darbinė temperatūra | Iki 105 °C | Iki ~300 °C |