15 способов применения стеклопластиковой арматуры в строительстве
В данной статье разберем и подробно опишем 15 способов как и где наиболее часто применяют стеклопластиковую композитную арматуру.
1. Фундаментные плиты
Технология армирования фундаментных плит при малоэтажном сторительстве не выше трех этажей с применением стеклопластиковой композитной арматуры происходит путем замены металлической арматуры на стеклопластиковую согласно таблице равнопрочной замены.
Правильная замена на стеклопластиковую арматуру гарантированно приводит к существенной экономии денежных средств, т.к. стеклопластиковая арматура дешевле металлической. Принцип армирования фундаментых плит стеклопластиковой арматурой не отличается от армирования металлической арматурой, но приводит к существенной экономии времени на монтаже.
При замене металлической арматуры на стеклопластиковую нет необходимости уменьшать шаг армирования.
При необходимости удленения хлыста стеклопластиковой арматуры соединение происходит в нахлест.
Вязка стеклопластиковой арматуры осуществляется вязальной проволокой, резка стеклопластиковой арматуры осуществляется шлифовальной машинкой — «болгаркой».
2. Ленточные фундаменты
Армирование ленточного фундамента с применением стеклопластиковой арматуры происходит путем замены металлической арматуры на стеклопластиковую согласно таблице равнопрочной замены.
Таблица равноправной замены металлической арматуры на композитную стеклопластиковую арматуру
| Металлическая класса А-III (A400C) | Арматура композитная полимерная стеклопластиковая ОЗКМ (АКС) |
|---|---|
| 6 А-III | 4 АКС |
| 8 А-III | 5,5 АКС |
| 10 А-III | 6 АКС |
| 12 А-III | 8 АКС |
| 14 А-III | 10 АКС |
| 16 А-III | 12 АКС |
| 18 А-III | 14 АКС |
| 20 А-III | 16 АКС |
Правильная равнопрочная замена металлической арматуры на стеклопластиковую позволит Вам получить экономическую выгоду до 45% (экономия в 2 раза).
При замене металлической арматуры на стеклопластиковую нет необходимости увеличивать количество слоев армирования и количества хлыстов в одном слое.
При необходимости удленения хлыста стеклопластиковой арматуры соединение происходит в нахлест. Длинна нахлеста от 20 до 50 см.
Вязка стеклопластиковой арматуры так же осуществляется вязальной проволокой, резка стеклопластиковой арматуры осуществляется «болгаркой».
3. Армирование промышленных бетонных полов
Армирование промышленных бетонных полов с применением стеклопластиковой композитной арматуры происходит путем замены металлической арматуры на стеклопластиковую согласно таблице равнопрочной замены.
Правильная замена на стеклопластиковую арматуру при армировании промышленных бетонных полов так же приводит к существенной экономии денежных средств, т.к. стеклопластиковая арматура дешевле металлической.
Принцып армирования стеклопластиковой арматурой не отличается от армирования металлической арматурой, но приводит к существенной экономии времени на монтаже.
При замене металлической арматуры на стеклопластиковую нет необходимости уменьшать шаг армирования.
При необходимости удленения хлыста стеклопластиковой арматуры соединение происходит в нахлест. Длинна нахлеста от 20 до 50 см.
Вязка стеклопластиковой арматуры осуществляется вязальной проволокой, резка стеклопластиковой арматуры осуществляется шлифовальной машинкой — «болгаркой».
4. Отмостки вокруг зданий
Отмостка — это полоса шириной от 0,6м до 1,2 м, которая примыкает к фундаменту или цоколю здания с уклоном.
Уклон отмостки должен быть не менее 1% (1 см на 1 м) и не более 10 % (10 см на 1м).
Отмостку вокруг здания рекомендуется возводить с использованием стеклопластиковой арматуры, так как главная задача отмостки — это отвод поверхностных дождевых и талых вод от стен и фундамента дома. Отмостка с применением стеклопластиковой арматуры прослужит в несколько раз дольше, так как у стеклопластиковой арматуры высокие антикоррозийные свойства, что препятствует возникновению трещин в бетоне.
5. Армопояс (сейсмопояс) между этажами кирпичных или блочных зданий
Применение стеклопластиковой композитной арматуры при армировании армопояса (сейсмопояса) между этажами кирпичных или блочных зданий за счет высоких прочностных характеристик повышает пространственную жесткость здания и защищает фундамент и стены от трещин, вызванных неравномерной осадкой и морозным пучением грунта.
6. Связующее для кирпичной кладки
Для увеличения прочности кирпичной кладки и соблюдении одинаковой толщины швов необходимо воспользоваться прутами из стеклопластиковой арматуры диаметрами Ф4 и Ф6, вместо металлической сетки.
Толщина диаметра арматуры зависит от толщины шва в кирпичной кладке.
Замена металлической кладочной сетки на пруты из стеклопластика позволит снизить затраты на армирующий материал более чем в 5 раз.
Так же применение стеклопластиковых прутов в кирпичной кладке позволит существенно сократить потери тепла, так как стеклопластиковая арматура плохо проводит тепло, в несколько раз хуже, чем металл.
7. Связующее для кладки стен из блоков/кирпича, для монолитных стен
Для увеличения прочности при кладки стен из блоков/кирпича, для монолитных стен и регулировании толщины швов рекомендуется использовать пруты из стеклопластика диаметрами Ф4, Ф6 и Ф8 вместо металлической сетки. Толщина диаметра арматуры зависит от толщины шва при кладке.
Так же применение стеклопластиковых прутов позволит существенно сократить потери тепла, так как стеклопластиковая арматура плохо проводит тепло, в несколько раз хуже, чем металл.
8. Комбинирование с металлом в плитах перекрытий
Плиту перекрытия армируют в два слоя. Нагрузка на плиту перекрытия идет с верхней части вниз и распределяется относительно всей площади покрытия. Соответственно, основная рабочая арматура находиться в нижнем слое и испытывает большие нагрузки на растяжение. Верхний слой, в основном, получает нагрузки на сжатие.
В данном случае стеклопластиковую арматуру применяют комбинированно с металлической. Верхний слой необходимо выполнить из стеклопластиковой арматуры, нижний — из металлической.
В самой сетке стеклопластиковая композитная арматура должна иметь цельный вид без наличия разрывов. Если происходит армирование перекрытия с помощью стеклопластиковой арматуры Ф10, то необходимо выполнить нахлест в 400 мм. Все стыки арматуры следует располагать в шахматном порядке.
9. Гибкие связи
Гибкая связь используется для соединения внутренней стены через утеплитель (и воздушный слой) с облицовочной стеной в единое целое в системе трехслойных стен.
Композитные гибкие связи производство ООО «ОЗКМ» — это стержни, изготовленные из стеклопластика длиной от 200 до 600 мм с периодической рельефной поверхностью либо стержни с круглым сечением (зависит от проектного решения). Благодаря этому гибкие связи «ОЗКМ» обладают высокой адгезией с бетоном и дополнительной защитой от агрессивного воздействия щелочной среды бетона.
Гибкие связи применяются:
- для кирпичной кладки (Ф 6 мм),
- для утепления монолитных зданий (Ф 6 мм),
- для блоков (Ф 4 мм),
- для панельного домостроения (Ф 6 мм).
Нашем сайте вы можете подробнее узнать о композитных гибких связях и заказать их.
10. Ленточные фундаменты под заборы
Ленточные фундаменты предусматриваются для следующих типов ограждений: забор с кирпичными столбами, металлический кованый забор и забор из лесоматериала или профнастила с несущими металлическими стойками.
Армирование фундамента под забор с использованием стеклопластиковой арматуры очень выгодно. За счет высоких прочностных характеристик арматуры из стеклопластика и невысоких нагрузок, при армировании фундамента под забор чаще всего используется композитная арматура диаметрами Ф4 и Ф6.
Технология армирования ничем не отличается от технологии при использовании металлической арматуры, но значительно дешевле и быстрее по времени.
Поперечная арматура и вертикальные стойки обычно вяжутся с шагом 400 мм.
Верхний ряд продольной арматуры крепится на стойки так, чтобы он был ниже верхнего уровня траншеи на 5-7 см. Затем выполняется укладка поперечной стеклопластиковой арматуры верхнего ряда.
11. Армирование чаши для бассейна (дна и стенок)
12. Дорожное строительство
Стеклопластиковая арматура получает отзывы строителей положительные ввиду ее универсальности, так как ее можно применять для усиления прочности дорожного полотна, опор, мостов.
13. Пешеходные бетонные дорожки
Для придания жесткости бетонной дорожки необходимо произвести армирование основания, хотя многие этим пренебрегают.
При армировании пешеходной дорожки стеклопластиковой арматурой толщину бетонного основания можно делать меньше, что приводит к существенной экономии по затратам на бетоне.
Так же использование арматуры из стеклопластика для армирования пешеходных дорожек защищает бетон от распадания на фрагменты.
14. Бетонные площадки для проезда и парковки автомобилей.
Перед началом армирования сверху под бетонную площадку на песчаную подушку засыпают слой щебня в 5 см и уплотняют его. Армирование стеклопластиковой арматуры усиливает бетонную структуру, поэтому при устройстве площадки под стоянку автомобиля без нее не обойтись.
Бетонирование площадки для проезда и парковки автомобиля осуществляют при помощи стеклопластиковой арматуры, которую нарезают прутьями необходимой длины. Рекомендуется использовать стеклопластиковую арматуру диаметровом Ф6.
Каркас из арматуры изготавливают непосредственно на месте укладки и не займет много времени. Стеклопластиковые прутья размещают крест-накрест и в точках стыковки перевязывают проволокой.
15. Армирование монолитных бетонов содержащих противоморозные добавки.
Стеклопластиковая арматура, в отличие от металла, устройчива к щелочной среде.
Применение стеклопластиковой арматуры при армировании монолитных бетонов содержащих противоморозные добавки увеличивает срок службы бетонного основания в несколько раз и препятствует возникновению трещин и защищает бетон от распадания на фрагменты.
Перейти к каталогу продукцииПлюсы и минусы строительной композитной арматуры
Основные плюсы композитной арматуры заключаются в её малом весе, высокой прочности на разрыв, высокой химической и антикоррозионной устойчивости, низкой теплопроводности, малом коэффициенте теплового расширения и в том, что она является диэлектриком. Высокая прочность на разрыв, значительно превышающая аналогичный параметр у стальной арматуры при равном диаметре, позволяет применять композитную арматуру меньшего диаметра взамен стальной.
Вы даже не представляете себе, насколько выгодным является применение стеклопластиковой арматуры! Экономический выигрыш от её применения складывается из целого ряда факторов, а отнюдь не из одной только разницы в стоимости между погонным метром стальной и композитной арматуры.
Не поленитесь посмотреть полное описание факторов, из которых складывается ваша экономия денежных средств, времени, человеко-часов, электричества, расходных материалов и т.д. в статье «ЭКОНОМИЯ ОТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОМПОЗИТНОЙ АРМАТУРЫ»
Но, нужно помнить, что у композитной арматуры есть и существенные минусы. Большинство Российских производителей не афишируют эти минусы, хотя любой инженер строитель может заметить их самостоятельно. Основными минусами любой композитной арматуры являются следующие:
- модуль упругости композитной арматуры почти в 4 раза ниже, чем у стальной даже при равном диаметре (другими словами она легко изгибается). По этой причине её можно применять в фундаментах, дорожных плитах и т.д., но применение в перекрытиях требует дополнительных расчетов;
- при нагреве до температуры в 600 °С, компаунд, связывающий волокна арматуры, размягчается настолько, что арматура полностью теряет свою упругость. Для увеличения устойчивости конструкции к огню в случае пожара — требуется предпринимать дополнительные меры по теплозащите конструкций, в которых используется композитная арматура;
- композитную арматуру, в отличие от стальной, — невозможно сваривать электросваркой.
Решение — установка на концы арматурных стержней стальных трубок (в заводских условиях) к которым уже можно будет применять электросварку; - такой арматуре невозможно придать изгиб непосредственно на строительной площадке. Решение — изготовление арматурных стержней требуемой формы ещё на производстве по чертежам заказчика;
Решение — установка на концы арматурных стержней стальных трубок (в заводских условиях) к которым уже можно будет применять электросварку;Подведем итог
Несмотря на то, что зарубежом такая арматура успешно применяется уже несколько десятилетий, все виды композитной арматуры являются довольно новым материалом на строительном рынке России. Её применение имеет большие перспективы. На сегодняшний день её можно смело применять в малоэтажном строительстве, в фундаментах различных типов, в дорожных плитах и прочих подобных конструкциях. Однако для применения её в многоэтажном строительстве, в конструкциях мостов и т.д. — требуется учитывать её физико-химические особенности ещё на этапе подготовки к проектированию.
Любопытный факт — арматура в бухтах!
Основным применением арматуры в малоэтажном строительстве является использование её для армирования фундаментов.
При этом, чаще всего используется стальная арматура класса А3, диаметрами 8, 10, 12 мм. Вес 1000 метров погонных стальной арматуры составляет 400 кг для Ø8мм, 620 кг для Ø10мм, 890 кг для Ø12мм. Теоретически Вы можете приобрести стальную арматуру в бухтах (если найдете), при этом, в последствии, Вам понадобится специальное устройство для повторного выравнивания такой арматуры. Сможете ли Вы перевезти 1000 метров такой арматуры на своем легковом автомобиле к месту строительства, чтобы сократить расходы на доставку? А теперь представьте, что указанную арматуру можно заменить композитной меньшего диаметра, а именно 4, 6, 8 мм вместо 8, 10, 12 мм. соответственно. Вес 1000 метров погонных композитной арматуры составляет 20 кг для Ø4мм, 36 кг для Ø6мм, 80 кг для Ø8мм. Вдобавок, несколько уменьшился её объём. Такую арматуру можно приобрести в бухтах, при этом, внешний диаметр бухты составляет чуть больше 1м. Кроме того, при разматывании такой бухты, композитная арматура не требует выпрямления, так как практически не имеет остаточной деформации.
Могли ли Вы себе представить, что сможете перевезти арматуру, требующуюся для строительства загородного дома или дачи, в багажнике собственного легкового автомобиля? И Вам даже не понадобится помощь при загрузке и разгрузке!
Стеклопластиковая арматура – применение, достоинства и недостатки
Давайте попробуем в этом разобраться и определиться, где применение стеклопластиковой арматуры оправдано, а где нет.
Связывается такая арматура практически также, как и обычная – с помощью крючка для вязки арматуры.
Теперь давайте разберемся во всем по порядку – сначала рассмотрим достоинства и недостатки стеклопластиковой арматуры, а затем, основываясь на них, определим, где ее применение будет целесообразным. В конце статьи я расскажу о своем личном мнении по поводу применения стеклопластиковой арматуры.
Как и у любого строительного материала, у стеклопластиковой арматуры есть свои как достоинства, так и недостатки по сравнению с аналогичной металлической, которые могут стать серьезным подспорьем или помехой в применении ее в различных областях строоительства.
Давайте, наверное, начнем с достоинств:
Достоинства стеклопластиковой арматуры
1. Небольшой удельный вес. Это достоинство позволяет применять ее в легких конструкциях, таких, например, как ячеистый бетон и т.п. Это свойство стеклопластиковой арматуры позволяет снизить массу всей конструкции.
Стоит отметить, что применение стеклопластиковой арматуры в обычном бетоне не будет так же значительно влиять на массу конструкции, учитывая то, что основной вес будет давать сам бетон.
2. Низкая теплопроводность. Как известно, стеклопластик проводит через себя тепло значительно хуже, чем металл.
Это достоинство стеклопластиковой арматуры позволяет применять ее там, где необходимо сократить мостики холода, которые так замечательно создает стальная арматура.
3. Упаковка в бухтах. Для строительства частных домов это очень весомое достоинство стеклопластиковой арматуры, потому что на ее доставку к участку можно не тратиться, а, как известно, при постройке дома, особенно если строите своими руками, каждая копейка на счету.
В добавок к вышесказанному можно добавить, что применение стеклопластиковой арматуры в бухтах уменьшает ее расход, так как в арматурном каркасе нахлестов практически не будет, а это так же позволит немного снизить финансовые расходы.
4. Долговечность. Производители основываются на том факте, что стеклопластик, по сравнению с металлом, гораздо долговечнее.
Это немного сомнительное достоинство стеклопластиковой арматуры, учитывая то, что металл внутри бетона практически не подвержен коррозии и внутри железобетонной конструкции также прослужит очень долго.
5. Диэлектрическая. Это свойство, скорее всего, в частном строительстве не дает никаких достоинств стеклопластиковой арматуры над металлической, но о нем тоже не стоит забывать.
6. Устойчивость к химическим воздействиям. Это означает, что в кислых и других агрессивных химических средах стеклопластиковой арматуре намного комфортнее чем стальной.
В малоэтажном частном строительстве это достоинство стеклопластика, так же, как и предыдущее, практически не играет никакой роли, за исключением строительства зимой, когда в раствор или бетон добавляют различные соли, пагубно воздействующие на металл.
7. Радиопрозрачность. Это означает, что стеклопластиковая арматура не создает никаких радиопомех, в отличие от металлических контуров, создаваемых стальной арматурой.
Такое достоинство стеклопластиковой арматуры как радиопрозрачность, будет играть значительную роль только в том случае, если в стенах вашего дома много арматуры. Тогда применение стеклопластиковой арматуры уменьшит радиопомехи внутри дома.
В достоинствах разобрались, теперь давайте рассмотрим недостатки стеклопластиковой арматуры, применяемой в строительстве.
Недостатки стеклопластиковой арматуры
У любого материала есть недостатки и стеклопластиковая арматура – не исключение.
1. Стеклопластиковая арматура дороже обычной стальной если сравнивать арматуру одинакового диаметра.
2. Термически не устойчива. Стеклопластиковая арматура не выдерживает высоких температур.
Так же сомнительный недостаток, потому как в малоэтажном частном строительстве я даже не могу представить ситуацию, где будет необходимо нагреть арматуру до 200 градусов.
3. Не гнется. Таким образом, если нам понадобится, например, согнуть арматуру под углом 90 градусов, мы этого сделать не сможем. Хотя с другой стороны – мы можем все изгибы сделать из обычной стальной и нарастить их со стеклопластиковой.
4. Низкий модуль упругости на излом. Это означает, что стеклопластиковая арматура не выдерживает на излом таких же нагрузок, как металлическая.
Многие производители утверждают обратное – что модуль упругости у стеклопластиковой арматуры больше, но это, скорее всего, они имеют ввиду растяжение, а бетон, как правило подвержен больше нагрузкам именно на излом. Это основной недостаток, из-за которого ограничивается применение стеклопластиковой арматуры в строительстве.
5. Трудность в сооружении жесткого арматурного каркаса. Другими словами, каркас из стеклопластиковой арматуры не такой жесткий как из металлической, и, соответственно, менее устойчив к вибрации и нагрузкам, которые будут присутствовать при заливке бетона с автомобильного миксера.
Вот мы и рассмотрели практически все основные достоинства и недостатки стеклопластиковой арматуры. Судя по ним, невозможно с большой уверенностью сказать, что она значительно лучше или хуже металлической арматуры, поэтому давайте рассмотрим в каких строительных конструкциях и сооружениях применение стеклопластиковой арматуры будет оправдано и целесообразно.
Применение стеклопластиковой арматуры оправдано в некоторых случаях как в промышленном строительстве, так и в частном малоэтажном.
По поводу промышленного строительства, я думаю, говорить много не стоит, все же сайт посвящен строительству домов своими руками, поэтому давайте разберем область применения стеклопластиковой арматуры в частном малоэтажном строительстве.
1. Стеклопластиковая арматура применяется в некоторых типах фундаментов, таких как ленточный – заглубленный ниже глубины промерзания, плитный фундамент.
Стоит отметить, что это касается только малоэтажного частного строения, на хорошем грунте.
На плывучих грунтах будут повышенные нагрузки на излом, которые стеклопластиковая арматура может не выдержать.
2. Целесообразно применение стеклопластиковой арматуры в армировании кирпичных стен, стен из блоков, очень часто можно встретить армирование стен из газосиликатных блоков стеклопластиковой арматурой.
Применение стеклопластиковой арматуры в армировании стен очень популярно среди застройщиков. Причем применяется такая арматура как элемент армирования самих стен, так и в качестве связки облицовочной стены с несущей.
3. В многослойных панелях в качестве связей. Так как внутри панелей, как правило присутствует плотный утеплитель, для связки между собой бетонных частей и используется стеклопластиковая арматура.
4. Оправдано применение стеклопластиковой арматуры в несущих частях элементов, подверженных повышенной коррозии, бассейнов, например.
5. Также стеклопластиковая арматура широко применяется в армировании клееных деревянных балок, увеличивая их жесткость.
6. Армирование асфальта, в местах повышенных нагрузок, хотя я такого еще ни разу не видел.
Как видите, область применения стеклопластиковой арматуры в строительстве довольно широка, хотя и присутствуют кое-какие ограничения.
Мнение автора о применении стеклопластиковой арматуры в строительстве
Я считаю, что стеклопластиковая арматура пока не способна полностью заменить металлическую, но это не значит, что ею можно совсем пренебречь.
Я широко применяю ее в строительстве стен из блока и кирпича, также в качестве связей облицовочной стены с несущей, так как при применении металла в качестве связей, во-первых, он будет подвержен коррозии, ну а во-вторых, металл создает мостики холода, которые в современном строительстве крайне нежелательны.
Применение стеклопластиковой арматуры в фундаменте так же оправдано, если у вас нетяжелая постройка, например, каркасный дом или гараж.
Если же на участке слабый грунт и предвидятся огромные нагрузки на фундамент, я бы не стал рисковать с применением арматуры, у которой упругость на излом меньше чем у металлической.
Применение стеклопластиковой арматуры в строительстве
Практика применения стеклопластиковой арматуры в строительстве
Стеклопластиковая арматура выполняет ту же функцию что и металлическая, она применяется для армирования бетонных конструкций, у стеклопластиковых арматурных стержней высокая разрывная прочность, больше чем у металлических.
Практика применения стеклопластиковой арматуры в России началась в 1975 году, тогда построили в Амурской области и армировали плиты стеклопластиковой арматурой, в последствии было построено еще несколько экспериментальных объектов, мост в Приморском крае 1984 г., мост в Еврейской автономной области в 1989 году.
Но данный проект закрыли из-за его высокой стоимости, и разработка неметаллической арматуры в СССР прекратилась. На Западе же наоборот, этому вопросу продолжали уделять большое внимание, и сейчас в США и Канаде существуют правила проектирования и стандарты на композитную арматуру, в этих странах уже реализовано много объектов с применением стеклопластиковой арматуры.
Области применения стеклопластиковой арматуры
- Гражданское и промышленное строительство
- Фундаменты зданий и сооружений
- Мостостроительство(плиты мостового настила)
- Плиты перекрытия
- Дорожное строительство
- В качестве гибких связей в трехслойных каменных стенах
- Опорные стены, берегоукрепление
- Создание сейсмоустоичивых поясов сооружений
Применение стеклопластиковой арматуры в строительстве мостов
Согласно отчету Федерального Дорожного Агентства США ежегодные потери из-за разрушения бетонных конструкций, вызванные коррозией металлической арматуры, составляют 57 миллиардов долларов. В основном это такие объекты как мосты, портовые сооружения, тоннели, подземные парковки. Чтобы избежать этого были реализованы несколько проектов строительства мостов с применением стеклопластиковой арматуры.
Армирование бетонных настилов мостов стеклопластиковой арматурой.
Строительство моста Жоффре Шербрук, Квебек, Канада 1997 год.
Мост Уоттон, Канада 2001 год
Мост Мористаун, США 2002 год.
Строительство моста Морристаун (Вермонт, Америка – 2002 год). Мост длиной 43 м и шириной пролета 11.3 м. Бетонная плита перекрытия толщиной 23 см расположена на четырех пролетах шириной 2.4 м каждый и на свесе шириной 0.92 м. Плита полностью армирована стеклопластиковой арматурой.
Мост Вал-Алейн, Канада 2004 год
Длина = 49.8 м, ширина пролета = 12.6 м Расстояние между балками = 3.2 м, Толщина плиты = 22,5 см
Мельнбургский мост
Трехпролетный мост с фермами Общая длина пролета = 89.4 м, Общая ширина = 12.5 м. Расстояние между балками = 3.2 м, Толщина плиты = 200 мм.
Мосты близнецы на улице Св. Екатерины, Канада
Тоннели.
Расширение метро. Торонто, Онтарио
Применение стеклопластиковой арматуры в плитах перекрытия
Применение стеклопластиковой арматуры в плитах перекрытий возможно и реально, но из-за низкого модуля упругости, это не всегда эффективно с экономической точки зрения, а также требует тщательного подхода на этапе проектирования, лучше чтобы расчет армирования плиты перекрытия стеклопластиковой арматурой производился специалистом, особенно если пролеты перекрытий больше 6м, и если на них будут воздействовать высокие нагрузки.
Строительство второго яруса автомобильной парковки. Канада
Проектирование и строительство закрытой автомобильной парковки Chanceliere с использованием бетонных плит перекрытий с перекрестным армированием GFRP. Необходима структурная реставрация сорокалетней автопарковки вследствие значительного повреждения коррозией стальной арматуры. В качестве основного армирования плит перекрытий первого уровня впервые в мире используется стекловолоконная арматура GFRP с высоким модулем упругости (Тип III, CSA S807).
Площадь парковки: 3100кв.м. Размеры: 84х38м. Вместимость 78 автомобилей.
Примеры плит перекрытия армированных стеклопластиковой арматурой в г. Туапсе и Новороссийске:
Применение стеклопластиковой арматуры в строительстве фундаментов и опорных стен
Применение стеклопластиковой арматуры в фундаментах зданий эффективно в экономическом плане, высокая прочность стеклопластиковых стержней, позволяет произвести равнопрочностную замену металлической арматуры на стеклопластиковую меньшего диаметра.
К тому же композитная арматура не подвержена коррозии, и соответственно убережет фундамент от разрушения, вызванного коррозией металлической арматуры. К тому же монтаж композитной арматуры гораздо проще чем металлической и происходит намного быстрее.
Примеры применения стеклопластиковой арматуры в фундаментах зданий и в опорных стенах, в Туапсе и Новороссийске.
Вы может ознакомиться и с остальными реализованными проектами с применением стеклопластиковой арматуры в нашей галлерее. Просто перейдите по ссылке:
технические характеристики и сферы применения
Содержание статьи
Металлическая арматура считается надёжным вариантом для формирования «скелета» монолитного бетона. И сегодня её важность и необходимость в строительстве не подвергается сомнению, хотя на рынке появился и стабильно прогрессирует новый вид арматуры – композитная или стеклопластиковая (СПА). «Новым» материал можно назвать весьма условно, он пришёл на рынок 50 лет назад.
Для России стеклопластик был неактуален до недавнего времени, у нас достаточно ресурсов для производства собственного металла по разумной для строительства цене.
В то же время, стеклопластиковая арматура по ряду свойств догнала и перегнала металл, а выводы о прочности и долговечности материала можно сделать и на мировом опыте эксплуатации СПА.
Структура композитной арматуры
Из стеклопластикового волокна с полимерной связующей пропиткой изготавливается строительный материал в виде рельефных стержней заданной величины – стеклопластиковая арматура. Структура материала:
- Внутренний стержень. Служит обеспечением основных функциональных характеристик. В изготовлении используются волокна из стеклопластика. Они размещаются в структуре стержней параллельно либо в виде плетения «косичкой», далее заливаются полимерной смолой.
- Наружное покрытие. Выполняется способом навивки на внутренний стержень композитных волокон либо напылением на него мелкофракционного абразива.
Типоразмеры и параметры
Диаметр производимой СПА варьируется в диапазоне 4 – 18 мм. Изделия выпускаются в виде мерных прутов либо в бухтах.
Общая длина арматуры в бухте зависит от используемого в её изготовлении технологического оборудования. СПА диаметром 12 мм и более предлагаются потребителю исключительно в виде прутков.
К основным параметрам, влияющим на область применения, относятся вес одного метра и диаметр композитного прутка.
Дополняющей характеристикой можно считать шаг навивки, но сегодня практически все производители выпускают арматуру с шагом 15 мм.
Сферы применения
В связи с востребованностью стеклопластиковой арматуры в строительстве, производители стали предлагать изделия не только в традиционном исполнении, — бухтах и прутках. На рынке появились стеклопластиковые армирующие сетки и готовые армокаркасы в различных вариантах исполнения по форме и габаритным параметрам.
Композитная арматура применяется при выполнении ряда строительных работ и изготовлении строительных конструкций:
- Армирование конструкций из монолитного бетона: стен, колодцев, покрытий, фундаментов.
- Укрепление кладки из штучных стеновых материалов, — кирпича, камня, а также блоков пористых и облегчённых всех видов.
- В устройстве дорожных покрытий и укреплении насыпей.
- Возведение зданий с применением технологий несъёмной опалубки.
- Обеспечение гибких связей несущих, облицовочных, укрепляющих слоёв в устройстве многослойных стен и иных конструкций.
- Изготовление опор ЛЭП и железнодорожных шпал.
- Применение в качестве дюбелей для крепления теплоизоляции сооружений.
- Устройство инженерных коммуникаций, канализации, водоотведения.
- Создание мелиоративных систем.
- Особую популярность композитные изделия получили у дачников и владельцев приусадебных участков. СПА используется на дуги теплиц, для создания декоративных и хозяйственных ограждений, поддержки плодовых деревьев.
Ребристые и гладкие стержни
Ребристый профиль изделиям необходим для улучшения сцепления с бетонной смесью. Иногда, с этой же целью, поверхность арматуры в процессе застывания посыпается песком.
Стеклопластиковые стержни с гладкой поверхностью не могут иметь должного сцепления с бетоном, — поэтому они менее востребованы в качестве арматуры для бетонных работ.
Но цена гладких прутов значительно ниже, поэтому есть смысл использовать их в качестве вспомогательных изделий с минимальной нагрузкой при сборке каркаса для армирования.
Преимущества композитной арматуры
Благодаря сочетанию неметаллических волокон и связующего композитного состава арматура из стеклопластика приобрела дополнительные качества и свойства, активно используемые на практике:
- незначительный удельный вес, что снижает затраты на транспортировку и облегчает монтаж;
- не требуются сварочные операции;
- предел прочности, почти вдвое превышающий аналогичный параметр металла;
- химическая стойкость;
- низкий уровень теплопроводности в сочетании с широким температурным диапазоном эксплуатации;
- высокий показатель диэлектрической проницаемости.
Преимущества самого материала дополняются особенностями технологического процесса:
- все нити сердцевины одинаково напряжены, что усиливает прочность СПА;
- поток нити на этапе скручивания очищается от всевозможных загрязнений, что обеспечивает оптимальный расход компонентов при изготовлении и способствует снижению итоговой стоимости изделий;
- для повышения химической стойкости и повышения адгезии с бетоном арматура покрывается слоем винилэфирной смолы.
Рекомендации по выбору изделий
Критерии выбора СПА для выполнения строительных работ:
- соответствие диаметра изделия заявленным значениям;
- качество намотки внешнего слоя;
- наличие сертификатов качества и протоколов испытаний материала.
Если после визуального осмотра выясняется, что цвет арматуры темнее заявленного производителем, то такие изделия приобретать не рекомендуется. Потемнение СПА означает нарушение температурного режима при изготовлении, изделие считается горелым, а его технические характеристики не соответствуют декларированным.
Сравнение характеристик арматуры стальной и стеклопластиковой
Не стоит сравнивать и оценивать арматуру стальную и композитную, разделяя по комплексу характеристик на оценки «хорошая» или «плохая». Есть точные определения, когда стеклопластиковая арматура применяться не должна, а когда может быть лучшим решением.
Как правило, обоснованием любого выбора становятся технические характеристики стеклопластиковой арматуры и её конкурента из металла.
Сравнение указанных видов арматуры неизбежно, так как они имеют сходные параметры и сферы применения, а значит, могут взаимно заменяться при соблюдении определённых условий.
Недостатки
Популярность стеклопластиковой арматуры обоснована рядом безусловных достоинств, но материал имеет и недостатки, способные перечеркнуть все преимущества.
Низкий модуль упругости
Этот показатель означает, что композитные изделия не следует использовать для армирования монолитных перекрытий либо их участков.
В случае крайней необходимости применения именно СПА, — необходимо провести тщательные технические расчёты.
Низкая термическая устойчивость
Стеклопластиковая арматура – это самозатухающий материал, который не может стать распространителем огня в бетонных конструкциях. Но при высоких температурах изделия СПА резко теряют свои функциональные прочностные характеристики, что ограничивает сферу применения композитной арматуры.
Потеря прочности
Арматура из стеклопластика со временем снижает либо утрачивает прочностные характеристики (полимерные органические связи разрушаются — так называемый процесс «старения» органики). Процесс ускоряется при воздействии на арматуру щелочных сред. Во избежание этого недостатка следует применять композитные изделия с добавлением редкоземельных металлов.
С учётом всех перечисленных, даже уникальных достоинств арматурных стеклопластиковых прутов, их применение допускается только в условиях и конструкциях, где материал не будет испытывать разрушительных для него нагрузок и воздействий.
Нюансы и особенности
Как и о всяком относительно новом строительном материале, об СПА в профессиональной и дилетантской среде имеется много противоречивых мнений. Попробуем разобраться в подлинности и обоснованности некоторых суждений.
О сгибании СПА
Необходимость согнуть арматуру достаточно часто возникает в ходе строительства, непосредственно на объекте. Но стеклопластиковые стержни невозможно согнуть качественно непосредственно на месте её установки, — в этом отличие её от металла. Строители часто считают это минусом СПА, но не критическим. Есть два приемлемых решения:
- Гнутые элементы заказываются производителю заранее, если есть проект армирования или хотя бы понимание необходимости сгибания.
- Возможно применение смешанного армирования. В этом случае композитные пруты соединяются с угловыми элементами из металлической арматуры.
О нормативной базе на использование СПА
Противники стеклопластиковой арматуры в строительстве утверждают, что её использование на стройке незаконно, так как отсутствуют нормативы и стандарты на её применение.
Это всего лишь полуправда. На самом деле применять композитные стержни разрешено ГОСТом, никто не вправе запретить реализацию проекта с проверенными экспертизой расчётами нагрузок. Но проблема есть, — это отсутствие программ и утверждённых моделей расчёта конструкций для использования композитной арматуры. Но для малоэтажного строительства в подобных нормативах и программах нет нужды. Построить небольшой дом или дачу с использованием СПА можно, для чего можно воспользоваться примерными нормами и советами знающих профессионалов.
О цвете композитных стержней
Изначальный, стандартный цвет СПА – светло-желтоватый. Как более редкий вариант, – чёрный, если исходным материалом является базальт. Придать привлекательность композитным прутам призван цвет, — это ход скорее маркетинговый, необходимостью он не вызван. Но на рынке произошёл некий информационный вброс: якобы окрашивающие добавки в композите улучшают его характеристики.
Поэтому сразу поставим точку: цвет никак не влияет на качество стеклопластиковой арматуры.
Возможно, какую-то роль цветовые решения играют при использовании СПА для хозяйственных нужд на дачах и в садах.
Когда и почему стеклопластиковую арматуру применять не следует
Кратко причины замены стеклопластиковой арматуры можно сформулировать так: когда нет уверенности в качестве материала или профессиональной пригодности исполнителей.
Отсутствие опыта у бетонщиков
Жёсткость стеклопластикового арматурного каркаса значительно ниже, чем металлического аналога.
Важно! Специалисты, выполняющие бетонные работы, обязаны знать, что вибрационные нагрузки при заполнении бетоном опалубки с использованием автомиксера, могут привести к самым непредсказуемым последствиям.
В этом случае может произойти поломка либо смещение элементов каркаса из стеклопластиковой арматуры.
Имеющие опыт выполнения подобных работ, применяют различные приспособления для бережной заливки смеси, постоянно контролируют пространственное положение арматуры в процессе устройства монолита.
Если предполагаемый объём бетона большой, а значительное механическое воздействие на каркас неизбежно, — рекомендуется заменить пластик на металл.
Сомнения в качестве материалов
Строители уже привыкли к наличию на рынке большого количества контрафактной арматуры из стеклопластика. Поэтому к выбору изделий, как правило, подходят ответственно, ориентируясь в первую очередь не на стоимость изделий, а на подтверждённое документами качество.
Но это бывает только в том случае, если заказчик готов платить высокую цену за материал, а исполнитель дорожит своей репутацией. Для одноразовых шабашников разброс цен, – дополнительный доход через обман неподготовленного застройщика.
Наличие некачественного контрафакта на рынке композитной арматуры обосновано доступностью технологии изготовления арматуры в кустарных условиях. Простейшая линия стоит не очень дорого, а сырьё для изготовления арматуры может быть использовано в различных вариантах качества, лишь бы устраивала цена.
Застройщик, решивший закупить материалы самостоятельно, либо строящий дом своими руками, должен перед приобретением арматуры убедиться в её происхождении и наличии должных сертификатов соответствия.
Далее можно обследовать представленные продавцом образцы материала. Разумеется, для определения контрафакта нужны навыки, но иногда достаточно визуального осмотра, тактильной оценки или приложения силового воздействия для выявления брака или подделки. Дефекты могут быть следующими:
- связанные с нарушением технологии при формовании стекловолокна;
- вспучивание волокон;
- неявная обвивка стержня;
- видна явная пористость и пузырьки по объёму;
- эллипсоидность диаметра среза;
- изделия легче на ощупь в сравнении с другими образцами;
- арматуру 6-8 мм можно достаточно легко сломать;
- песочная обсыпка при прикосновении к арматуре отходит;
- видимые макротрещины и подтёки связующего.
- интересный момент: отсутствие у продавца бухт арматуры может говорить о недостаточности «памяти формы» для распрямления после разматывания.
Лучший индикатор нарушения технологии изготовления композитной арматуры — цвет изделий. Неправильно выполненный режим спекания и полимеризации в печи приводит к большому разбросу цветов и оттенков изделий, — от светлого карамельного до тёмного коричневого. Подобные нарушения приводят к повышенной хрупкости материала, а также расслоению ещё во время доставки или хранения.
Неопытному застройщику сложно сходу выявить дефекты, — а потому стоит проконсультироваться со знатоками материала перед его приобретением, проверить сертификаты и посмотреть на отзывы других покупателей.
Споры и выводы в сравнении стальной и стеклопластиковой арматуры
Споры о преимуществах и недостатках
Дискуссия о недостатках СПА в сравнении со стальной арматурой продолжается годами. Так было всегда при внедрении новых материалов, и крайне редко они сразу занимали лидирующие позиции.
Застройщикам, которые не могут по ряду причин заказать расчёт армирования в проектных организациях, могут воспользоваться советами из этой статьи либо из других источников.
Главное, на что необходимо обратить внимание – это качество стеклопластиковых изделий. При соблюдении этого критерия сам собой отпадёт вопрос необходимости стеклопластика или металла.
Если говорить откровенно, сегодня использовать СПА следует с максимальной осторожностью. Разумеется, при применении материала в хозяйственных целях или при возведении вспомогательных помещений, особая осторожность не требуется. Речь идёт об ответственных конструкциях, когда арматура работает под нагрузками — перекрытия, балки, колонны, ригели, ростверки, фундаменты.
В начале этого века, когда композитная арматура только начала внедряться в строительство, в России были разработаны технические рекомендации по её применению ТР 013-1-04.
В документе новый материал рассматривался как альтернатива металлической арматуре, но с указанием всех слабых характеристик СПА при использовании в бетонных конструкциях:
«1.3. При назначении областей применения учтены:
— низкий в сравнении с металлической арматурой модуль упругости,
— отсутствие возможности конструктивных сгибов готовых
арматурных стержней при арматурных работах».
По ссылке https://21kompozit.ru/docs/ можно ознакомиться с основными нормами и правилами в этой области не только в РФ, но и в США, Канаде, Европе, Японии.
Сравнительно недавно в спорах потивников главным аргументом было отсутствие стандартов и иных нормативов по применению стеклопластиковой арматуры.
Сегодня они есть. Нормативная база постоянно корректируются. Это не значит, что стеклопластик стал лучше, просто указываются границы его разумного использования.
Категоричное отрицание СПА неприемлемо, — это перспективный материал, он постоянно усовершенствуется.
Но на сегодня стальная арматура лучше по большинству параметров и конкурентна по стоимости, у нее более прогнозируемое качество, наработан огромный опыт конструирования и эксплуатации.
Выбор, основанный на многих и многих критериях должны сделать сами застройщики.
Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.
Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.
Хорошая реклама
Читайте также
Применение стеклопластиковой, композитной арматуры г. Екатеринбург, компания УралАрмаПром
Новые уникальные технологии позволили создать отличный аналог изделиям из металла — арматуру из неметаллических волокон.
Применение композитной арматуры целесообразно во многих отраслях и в первую очередь в строительной индустрии.
Стеклопластиковая арматура от «УралАрмаПром»
Стабильно развивающаяся компания изготавливает и поставляет сертифицированную стеклопластиковую арматуру. Коллектив опытных производственников неустанно совершенствует технологические решения, внедряет новации, стремится упростить задачи застройщика. Применение стеклопластиковой арматуры позволяет существенно облегчить вес конструкций, увеличить их прочность, устойчивость к агрессивной среде, сократить сроки монтажных работ. Продукцию поставляем по прямым договорам, что гарантирует покупателю конкурентные цены, соответствие сертификатам качества, неограниченные объемы, широкий ассортимент.
Сфера использования стеклопластиковой арматуры
Применение армирующих стержней из стеклопластика регламентируют проектные решения, нормативные документы для строительства магистральных дорог, сетей, различных зданий, сооружений.
Основные направления применения в гражданском и промышленном строительстве:
- изготовление сборных элементов из бетона;
- упрочнение монолитных участков из легких, тяжелых бетонов;
- армирование трехслойной кирпичной кладки;
- берегоукрепительные работы;
- конструкции для морских и портовых сооружений, химических производств;
- элементы подземных коммуникаций: лотки, кольца, основание;
- армирующие каркасы, бордюрный камень, поребрик для дорожного полотна;
- сейсмостойкие пояса для новых и реконструируемых зданий.
Преимущества композитной арматуры
Стеклопластик имеет низкий показатель относительного удлинения, что исключает растягивающие, изгибающие деформации в готовом изделии, препятствует образованию трещин. Неметаллическая арматура стабильна к воздействию агрессивной среды, влаги и может применяться в конструкциях постоянно работающих в сложных условиях. Изделия из композитных материалов не проводят электричество, сохраняют тепло в помещении, совершенно безвредны для людей, имеют очень большой срок эксплуатации.
Применение композитной арматуры | ЯРКОМПОЗИТ
Технические характеристики позволяют применять ее в промышленно-гражданском строительстве и поверхностных слоях бетонной конструкции, для дорожного строительства, усиления мостов, в конструкциях, работающих в условиях ускоренной коррозии.
Стеклопластиковая арматура для бетона
На сегодняшний день арматура из стеклопластика (АСП) широко применяется в гражданском и промышленном строительстве. Это обусловлено целым рядом факторов:
- низкий удельный вес АСП;
- высокая коррозийная стойкость;
- низкая теплопроводность композитных материалов;
- высокая прочность АСП, в несколько раз превышающая прочность стальной арматуры;
- диэлектричность стеклопластиковой арматуры.
Как известно, главный недостаток традиционной арматуры из низкоуглеродистой стали – это низкий показатель устойчивости к коррозии, это ограничивает ее использование при строительстве морских сооружений и конструкций, находящихся в зоне переменного уровня воды.
Применение поверхностного стеклопластикового армирования может решить проблему долговечности морских сооружений – в таком случае бетон не подвергается воздействию агрессивной среды.
Перспективы использования АСП для армирования бетонных конструкций рассмотрены во многих исследовательских работах отечественных НИИ (например, НИИЖБ, ХИСИ СибНИИЭ и т.д.), а также подтверждены многолетним опытом зарубежных стран.
Стеклопластиковое армирование
Армирование конструкций стеклопластиковой арматурой бывает трех основных видов: внутренним, внешним и комбинированным.
1. Внутреннее армирование АСП.
Основная область применения – для армирования конструкций, в которых среда агрессивна к арматуре, а не к бетону, что затрудняет использование стальной арматуры. Внутреннее неметаллическое армирование бывает:
- Дискретным – армирование осуществляется стеклопластиковыми стержнями, равнозначными стальным по прочности.
- Дисперсным – армирование производится путем добавления в бетонную смесь рубленных стеклопластиковых волокон (фибр). В таком случае волокна распределяются в бетоне хаотично, однако при использовании специальных мер можно добиться того, что фибры будут иметь определенное направление.
В таком случае волокна распределяются в бетоне хаотично, однако при использовании специальных мер можно добиться того, что фибры будут иметь определенное направление.2. Внешнее армирование АСП.
Основная область применения – при строительстве сооружений, где среда является агрессивной к бетону. Внешнее армирование основано на использовании внешней листовой арматуры, создающей защитную воздухонепроницаемую и водонепроницаемую оболочку для бетона и выполняющую свою непосредственную армирующую функцию.
Внешнее армирование АСП бывает:
- Сплошным – выполняется при помощи сплошного листового материала;
- Дискретным – осуществляется с использованием отдельных полосок или сеток.
Бетонные конструкции в стеклопластиковых оболочках изготавливаются двумя основными способами. В первом случае оболочка из АСП наносится на предварительно высушенные бетонные элементы путем обматывания, а во втором – стеклопластиковая оболочка изготавливается заранее, а впоследствии заливается бетонной смесью.
3. Комбинированное армирование АСП.
При возведении конструкций, в которых для восприятия механических нагрузок недостаточно только внешнего армирования, дополнительно может применяться внутренняя стержневая арматура, причем она может быть как пластиковой, так и стальной.
Предварительное напряжение арматуры
Применение АСП целесообразно только в предварительно напряженных конструкциях, так как модуль деформации стеклопластиковых стержней в несколько раз меньше (в 4-5 раз), чем металлических. В случаях с арматурой из стеклопластика чаще всего применяются три основных способа предварительного напряжения бетонных конструкций:
Натяжение на упоры.
Данный способ предполагает вытягивание арматуры на нужную величину при помощи специальных приспособлений с последующим бетонированием и термовлажностной обработкой бетона для более быстрого отвердения.
Натяжение на бетон.
При натяжении стеклопластиковой арматуры на бетон в последнем проделываются специальные каналы для прокладки АСП.
Натяжение арматуры осуществляется при помощи гидравлических домкратов. Для закрепления арматуры в каналы инъецируется петролатум.
Непрерывная навивка.
Данный способ, который, к слову сказать, не нашел широкого применения в современном строительстве, заключается в навивке на бетонное изделие гибких стержней или лент из стеклопластика.
Влияние температур на прочность арматуры
Показатель прочности АСП изменяется пропорционально изменению температуры:
- При понижении температуры до -40 градусов по Цельсию прочность стеклопластиковой арматуры увеличивает приблизительно на 40%
- При увеличении температуры свыше +20 градусов по Цельсию (вплоть до +300) прочность АСП постепенно уменьшается на 60%.
Изменение характеристик прочности АСП, происходящие вследствие колебания температур в пределах -40…+300 градусов Цельсия, являются обратимыми.
Стеклопластиковая арматура и ремонт ЖБК
Традиционно для восстановления ЖБ конструкций используются достаточно трудоемкие и затратные методы, зачастую требующие остановки производства.
В сравнении с ними, внешнее стеклопластиковое армирование отличается не только повышенной коррозийной стойкостью и высокой прочностью, но и малыми сроками ремонтных работ. Именно эти показатели обуславливают рациональность применения ПАК для восстановления и усиления несущих элементов ЖБ сооружений.
В завершении стоит отметить, что использование стеклопластиковой арматуры, благодаря ее высокой коррозийной стойкости, не только существенно продляет срок эксплуатации бетонных конструкций, но и практически ликвидирует затраты на капитальные ремонты сооружений.
5 причин, почему вы должны использовать арматуру из стекловолокна в своем проекте
Популярность полимера, армированного стекловолокном (GFRP), растет, особенно в тех областях, где устойчивость к коррозии является серьезной проблемой. Мы знаем, что коррозия — это дорогостоящая проблема. Ежегодно на решение проблем, связанных с коррозией металлов, тратятся триллионы долларов. Что касается фактов, ежегодные прямые затраты на коррозию металлов составляют более 2,2 триллиона долларов США.
Только Соединенные Штаты ежегодно тратят 423 миллиарда долларов на коррозию.
Коррозия стали — это естественное и глобальное явление. Теперь вы понимаете, сколько денег можно сэкономить, если правильно использовать методы защиты от коррозии. Давайте поговорим о коррозии подробно, прежде чем мы перейдем к тому, как армированный стекловолокном полимер может защитить ваши проекты от коррозионных агентов.
Определение и последствия коррозии
Сталь и железо имеют естественную тенденцию смешиваться с химическими элементами, так что они могут вернуться к своему самому низкому энергетическому состоянию, подобно тенденции воды, которая течет в самую низкую точку.Когда железо и сталь соединяются с водой и кислородом, образуются гидратированные оксиды железа, также называемые ржавчиной. Коррозию можно просто определить как химическую реакцию между материалом и окружающей средой. Эта химическая или электрохимическая реакция вызывает порчу материалов.
Нам хорошо известно, как коррозия влияет на срок службы нашего имущества.
Такие инциденты, как обрушенные мосты и поврежденные участки автомагистралей, являются одними из распространенных явлений, которые напрямую связаны с коррозией.Ниже приведены причины, по которым вам следует использовать арматуру из стекловолокна , чтобы значительно увеличить срок службы вашего проекта.
Арматура из стекловолокна устойчива к коррозии
Как уже упоминалось в начале, полимер, армированный стекловолокном, занял значительное место по сравнению со сталью в приложениях, где коррозия представляет собой большую угрозу. Арматура из стекловолокна предлагает комплексное решение для защиты от коррозии. Бетонная конструкция, армированная арматурой из стекловолокна, не реагирует на хлоридную среду.
Прекрасная альтернатива традиционному армированию бетона
Арматура из армированного стекловолокном полимера (GFRP)оказалась прекрасной альтернативой традиционным армирующим материалам, таким как черная арматура и арматура с эпоксидным покрытием.
Традиционные методы армирования не смогли разработать устойчивый к коррозии механизм, который может поддерживать бетонные конструкции в хорошем состоянии.Длительный срок службы
Полимер, армированный стекловолокном, химически инертный армированный материал, является экономичным способом продления срока службы вашего проекта.Старые армирующие материалы могут показаться недорогими, однако в долгосрочной перспективе они могут стоить вам больших денег. Применяя арматуру из стекловолокна, вы можете не только сэкономить деньги в долгосрочной перспективе, но и полностью избавить свой проект от ржавчины.
Широкий спектр применения
Арматура из стекловолокнаможет использоваться в широком спектре приложений, включая морские конструкции, информационные технологии и медицинские учреждения. Это непроводящий и немагнитный строительный материал, идеально подходящий для медицинских и научных учреждений.
Экономия времени и денег
Стоимость обслуживания умножается на стоимость недорогих арматурных стержней. Экологичность — одна из самых больших проблем для проектов, построенных из стальной арматуры. Арматура из стекловолокна обеспечивает устойчивость, делая бетонные конструкции неуязвимыми для коррозионных агентов. Убедитесь, что вы используете правильный материал для своих строительных проектов, который поможет вам сэкономить деньги и время в долгосрочной перспективе.
Традиционные методы армирования не смогли разработать устойчивый к коррозии механизм, который может поддерживать бетонные конструкции в хорошем состоянии.
Преимущества использования армированной стекловолокном полимерной арматуры
Впервые композитный материал был произведен в 1960-х годах. Полимер, армированный стекловолокном (FRP), был коммерчески признан в 1980-х годах, когда он использовался в проекте высокоскоростных поездов в Японии. Вопрос в том, зачем инженерам нужен композитный материал для создания прочных и долговечных проектов и почему традиционно используемым армирующим материалам не хватает прочности.
Ответ связан с коррозией, которая сокращает срок службы бетонной конструкции.Поэтому инженерам и строителям необходимо укреплять бетонные конструкции материалом, способным выдержать суровые условия окружающей среды.
приобретает коммерческую ценность в основном потому, что она устойчива к коррозионным агентам и не дает бетону ржаветь или ослабевать. Арматура из стеклопластика или армированного стекловолокном полимера является разновидностью стеклопластика. Современные композитные материалы, такие как FRP, были приняты в США и Канаде для применения в конструкциях в конце 1990-х годов. Чувствительные бетонные конструкции, такие как дамбы, плотины и электростанции, должны быть усилены коррозионно-стойкой арматурой.Поэтому армирующий материал из стекловолокна считается идеальным продуктом для чувствительных бетонных инфраструктур.
Преимущества арматуры из стеклопластика:
Полимерная арматура, армированная стекловолокном, представляет собой строительный продукт с высокой добавленной стоимостью.
Поставщики мега-инфраструктуры, такие как правительства, теперь признали тот факт, что стеклопластик — это экономичный строительный материал, который имеет полный потенциал для продления срока службы общественных сооружений, где коррозия может иметь огромное экономическое и экологическое воздействие.С ростом коррозии, вызванной глобальным потеплением, значительную популярность приобрел армирующий материал из стекловолокна. В будущем эти современные композитные материалы будут более наглядно демонстрировать свои сильные стороны и свойства. Вот некоторые из преимуществ использования арматуры из стеклопластика в различных областях применения:
- В состав GFRP входит высококачественная коррозионно-стойкая винилэфирная смола, которая увеличивает срок службы бетонной конструкции.
- По сравнению с традиционным армирующим материалом, арматура из стеклопластика на веса стали и вдвое превышает ее предел прочности на разрыв. Арматура из стеклопластика
- не проводит электричество и тепло, что делает ее идеальным выбором для таких объектов, как электростанции и научные установки.
- Принимая во внимание долгосрочные преимущества арматуры из стеклопластика, это более экономичный продукт по сравнению с нержавеющей сталью или сталью с эпоксидным покрытием.
- Неуязвим для ионов хлора и других химических элементов.
- Может быть изготовлен с нестандартной длиной, изгибом и формой.
- Процесс установки арматуры из стеклопластика очень удобен в сочетании с тем, что ее легко резать и обрабатывать.
- Прозрачен для электрического поля и радиочастот
- Проект, армированный арматурой GFRP, не требует обслуживания, что позволяет строителям избежать затрат на восстановление.
Может показаться, что арматура из стекловолокна стоит дорого, в то время как другая традиционная стальная арматура стоит относительно недорого. Фактически, арматура из стекловолокна является экономичным строительным материалом, поскольку она обеспечивает долгий срок службы бетонной конструкции без серьезного обслуживания.
Механические свойства стекловолоконной арматуры
| НОМИНАЛЬНЫЙ ДИАМЕТР | НОМИНАЛЬНАЯ ПЛОЩАДЬ | ПРОЧНОСТЬ НА РАЗРЫВ ПРОЧНОСТЬ | ULTIMATE НАГРУЗКА НА РАСТЯЖЕНИЕ | МОДУЛЬ НА РАСТЯЖЕНИЕ УПРУГОСТИ | ULTIMATE РАСШИРЕНИЕ | |||||||
| Размер | мм | дюйм | мм2 | дюйм2 | МПа | тысяч фунтов / кв. Дюйм | кН | тысяч фунтов | ГПа | фунтов на кв. Дюйм 106 | % | |
| 2 | 6 | 1/4 | 31.67 | 0,049 | 886 | 129 | 26,54 | 5,97 | 46 | 6,7 | 1,90% | |
| 3 | 10 | 3/8 | 71,26 | 0,110 | 821 | 119 | 58,96 | 13,25 | 46 | 6,7 | 1,81% | |
| 4 | 13 | 1/2 | 126,7 | 0.196 | 743 | 108 | 108,49 | 24,39 | 46 | 6,7 | 1,72% | |
| 5 | 16 | 5/8 | 197,9 | 0,307 | 715 | 104 | 158,36 | 35,6 | 46 | 6,7 | 1,63% | |
| 6 | 19 | 3/4 | 285,0 | 0,442 | 692 | 100 | 208. 57 год | 46,89 | 46 | 6,7 | 1,54% | |
| 7 | 22 | 7/8 | 387,9 | 0,601 | 643 | 93 | 259,12 | 58,25 | 46 | 6,7 | 1,45% | |
| 8 | 25 | 1 | 506,7 | 0,785 | 617 | 89 | 310.01 | 69.69 | 46 | 6,7 | 1,36% | |
| 9 | 29 | 1 1/8 | 641,3 | 0,994 | 574 | 83 | 361,25 | 81,21 | 46 | 6,7 | 1,28% | |
| 10 | 32 | 1 1/4 | 791,7 | 1,227 | 546 | 79 | 412,83 | 92.81 год | 46 | 6,7 | 1,20% | |
| 11 | 35 | 1 3/8 | 958,1 | 1,485 | 471 | 68 | 464,75 | 104,48 | 46 | 6,7 | 1,12% | |
| 12 | 38 | 1 1/2 | 1160 | 1,800 | 438 | 64 | 517. 01 | 116.23 | 46 | 6,7 | 1,04% | |
| 13 | 41 | 1 5/8 | 1338 | 2,074 | 408 | 59 | 569,62 | 128,06 | 46 | 6,7 | 0,97% | |
ПРИМЕЧАНИЕ. Значения в таблице являются иллюстративными и могут изменяться по мере развития продукта и исследований, направленных на улучшение характеристик продукта.
Замена стальной арматуры на арматуру из стеклопластика в бетонных конструкциях
Реферат
Полимер, армированный стекловолокном (GFRP), был подтвержден как важное решение в технологии усиленного бетона.Синтез арматуры GFRP с использованием продольных стекловолокон (армирующий материал) и ненасыщенной полиэфирной смолы с 1% МЕКП (матричный материал) посредством ручного процесса. Арматура из стеклопластика имеет диаметр 12,5 мм (это значение эквивалентно 0,5 дюйма; это наиболее распространено при применении в фундаментах).
Поверхности из стеклопластика модифицированы добавлением крупного песка для увеличения прочности сцепления арматуры с бетоном. Затем выполняются механические характеристики железобетона с арматурой из стеклопластика и сравниваются с характеристиками стальной арматуры.Приготовление образцов бетона (неармированный бетон, гладкий армированный стеклопластиком, железобетон из стеклопластика с песчаным покрытием и железобетон) с фиксированным соотношением ингредиентов (1: 1,5: 3) и соотношением Вт / Цельсия 0,5 проводили при двух периодах выдержки (7 и 28) дней при температуре окружающей среды. Величина объемной доли стеклопластика и стальной арматуры в железобетоне была (5 об.%) Равномерно распределена с заданными расстояниями в кристаллизаторе. Результаты показывают, что прочность на разрыв арматуры из стеклопластика составляет 593 МПа, а прочность на изгиб — 760 МПа.Прочность на сжатие была в разумных пределах для бетона — 25,67 МПа. Прочность на изгиб неармированного бетона составляет 3 МПа, а армированного бетона с арматурой GFRP, особенно GFRP RC с песчаным покрытием, прочность на изгиб составляет 13,5 МПа, в результате чего увеличивается сцепление с бетоном и более высокая деформация составляет 10,5 МПа за 28 дней, чем у железобетона.
за счет модуля упругости при изгибе.
Ключевые слова
Арматура из стеклопластика
Стальная арматура
Железобетон
Механические свойства
Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)
© 2018 Авторы.Производство и хостинг выполняются Elsevier B.V. от имени Университета Кербалы.
Рекомендуемые статьи
Ссылки на статьи
GFRC — Бетон, армированный стекловолокном
Когда кто-то говорит о стекловолокне, мы думаем об изоляции, лодках или корветах, но, возможно, нам следует думать о бетоне. Технически стекловолокно — это просто очень тонкие стеклянные волокна. Материал, используемый для изготовления лодок или других изделий, хотя и называется стекловолокном, на самом деле представляет собой армированные стекловолокном пластмассовые волокна в полимерной матрице.Если вместо полимера использовать портландцемент и песок, в результате получается бетон, армированный стекловолокном — GFRC или иногда GRC (англичане называют его бетоном, армированным стекловолокном).
GFRC может использоваться для создания прочного и изысканно детализированного декоративного бетона. НЕГ Америка
Столешницы со встроенными раковинами остаются без трещин, если они сделаны из GFRC. Concast Studios — Океано, Калифорния,
Искусственные камни, изготовленные из GFRC, выглядят реально на долю своего веса.Инновационный рок и вода
Проблема использования стекловолокна в качестве арматуры для бетона заключается в том, что стекло разрушается в щелочной среде — а почти нет ничего более щелочного, чем бетон. Возможно, вы слышали о повреждении бетона реактивностью щелочного кремнезема (ASR), когда в заполнителе присутствует реактивный кремнезем. Стекло — это в первую очередь кремнезем. Оригинальный стеклопластик 1940-х годов быстро потерял прочность, так как стекло было разрушено щелочной средой. В 1970-х годах Owens-Corning и Nippon Electric Glass (NEG) усовершенствовали стекловолокно, устойчивое к щелочам (AR), что привело к быстрому увеличению количества применений.
Найти расходные материалы: Смеси GFRC
GFRC использовался в течение последних 30 лет для производства многих бетонных изделий, особенно тонких архитектурных облицовочных панелей, а также для декоративного бетона, такого как купола, статуи, клумбы и фонтаны. Недавно мастера по декоративному бетону открыли для себя преимущества GFRC для декоративных панелей (например, для облицовки каминов), бетонных столешниц и работ из искусственного камня.
Бетон, армированный стекловолокном
ПРОИЗВОДСТВО ДЕТАЛЕЙ GFRC
Панели Rock создаются с использованием напыляемого GFRC.Эльдорадо Валл Ко.
Более крупные архитектурные элементы создаются путем прямого распыления предварительно смешанного GFRC на форму. NEGAmerica
Существует три метода изготовления бетонных элементов с использованием GFRC: традиционное ручное распыление, вибрационное литье и распыляемый премикс.
- Традиционный и, возможно, лучший способ производства сборных элементов из стеклопласта — это ручное напыление GFRC на форму. Так производится большинство архитектурных облицовочных панелей из сборного железобетона, а также большинство декоративных сборных железобетонных панелей.При использовании метода прямого распыления вам понадобится концентрический измельчитель, который подается катушкой с ровницей GFRC, втягиваемой в измельчитель и смешиваемой в сопле. Эта смесь имеет более высокое содержание волокна (от 4 до 6%), чем может быть достигнуто с помощью премикса, и является рекомендуемым методом для больших панелей. Однако для этого требуются опытные рабочие, дорогое оборудование и строгий контроль качества.
- Вибрационное литье использует предварительно смешанный GFRC, залитый в форму и подвергнутый вибрации для достижения уплотнения. Это гораздо более простой метод, но он требует водонепроницаемых форм и не работает с каменными формами.
- Распыленный предварительно смешанный GFRC с измельченными волокнами в смеси требует перистальтического насоса и специальной распылительной головки. Этот метод требует меньшего опыта, чем метод ручного распыления, и дает более высокую прочность, чем при вибрационном литье.
Так производится большинство архитектурных облицовочных панелей из сборного железобетона, а также большинство декоративных сборных железобетонных панелей.При использовании метода прямого распыления вам понадобится концентрический измельчитель, который подается катушкой с ровницей GFRC, втягиваемой в измельчитель и смешиваемой в сопле. Эта смесь имеет более высокое содержание волокна (от 4 до 6%), чем может быть достигнуто с помощью премикса, и является рекомендуемым методом для больших панелей. Однако для этого требуются опытные рабочие, дорогое оборудование и строгий контроль качества.
Найдите ближайших ко мне подрядчиков, работающих с GFRC.
Столешницы лучше всего делать в два слоя. Concast Studios — Океано, Калифорния,
Ручной электрический миксер подходит для GFRC. Collomix
Большинство декоративных элементов из стеклопластика, особенно столешниц или камина, изготавливаются с использованием двухслойного подхода.Облицовочный слой представляет собой тонкий декоративный слой, а резервный слой более толстый и содержит стекловолокно.
- Лицевое покрытие обычно распыляется в форму с помощью бункера для гипсокартона. Этот слой имеет толщину от 1/8 до 3/16 дюйма.
- «Один квадратный фут столешницы требует всего около 2 фунтов бетонной смеси для лицевого покрытия, — сказал Майк Веллман, Concast Studios, Океана, Калифорния. — Он довольно тонкий, поэтому с моим миксером я могу покрыть 200 квадратных футов работа — о самой большой кухне.Это позволяет мне делать все с одной партией, чтобы гарантировать постоянство цвета ».
- «Мы даем маске застыть там, где она влажная, но не сдвинемся — от ½ часа до 1 часа», — сказал Веллман.
- Затем наносится защитное покрытие GFRC. Большинство декоративных подрядчиков либо заливают этот слой, либо затирают его вручную. Толщина этого слоя находится в диапазоне от до 1 дюйма, в зависимости от размера панели и нагрузки, которую она будет нести.
- Слой GFRC обычно укладывается в два слоя толщиной примерно 3/8 дюйма и уплотняется с помощью роликов или вибростола. Смесители
- для GFRC должны обеспечивать большой сдвиг как при низкой, так и при высокой скорости перемешивания — высокая для бетонной смеси с низким водоцементным соотношением, а затем низкая для предотвращения разрушения при добавлении стекловолокна. Power-Sprays — британская компания, представленная в США компанией NEG America, которая специализируется на оборудовании GFRC. Из них получается отличный вертикальный миксер. Вы также можете использовать ручной миксер, например, от Collomix, или даже лопасть миксера на электродрели. «Ограничением для большинства парней является миксер, который может смешивать достаточный объем и способен хорошо перемешать стекловолокно», — сказал Веллман.
- С добавлением полимера GFRC схватывается довольно быстро. В зависимости от условий панели можно снять и отполировать в течение 24 часов, хотя Wellman ждет 3 дня, пока бетон наберет почти полную прочность
«Ограничением для большинства парней является миксер, который может смешивать достаточный объем и способен хорошо перемешать стекловолокно», — сказал Веллман.Рекомендуемые товары
Найдите местных поставщиков: Магазины декоративного бетона
ДЕКОРАТИВНЫЙ ДЕКОРАТИВ GFRC
ПанелиGFRC можно обработать практически любой декоративной обработкой, как обычному бетону. Приложение диктует, что лучше всего работает:
- Архитектурные панели часто отливают с использованием различных опалубок. Поверхность может быть подвергнута пескоструйной очистке, травлению кислотой или полировке. Различные оттенки серого, белого и желтоватого цвета могут быть достигнуты с помощью цветных цементов или пигментов.
- Многие декоративные элементы GFRC отливаются или отливаются с использованием белого цемента и светлых оттенков. Кусочки камня или глиняного кирпича могут быть встроены в панели, хотя следует учитывать различия в характеристиках усадки различных материалов.Многие различные архитектурные элементы лучше всего создавать с использованием GFRC. Столешницы из
- Столешницы обычно изготавливаются с использованием лицевого покрытия, и часто выбирается однотонный цельный цвет. «Мы используем цельный цвет в лицевом покрытии, — говорит Майк Веллман, Concast Studios, Oceana, Калифорния, который производит столешницы и обрамление каминов. «Иногда мы используем кислотную морилку, но большинство наших клиентов придерживаются прямого интегрального цвета.«Wellman обычно полирует столешницу до зеркального блеска, но предлагает множество вариантов. Узнайте больше о работе Concast Studios.
- Столешницы можно производить без облицовочного покрытия, хотя при полировке будут видны волокна. «Некоторым из наших клиентов нравится, когда волокна демонстрируются», — сказал Майк Веллман из NEG America. «Если он протравлен кислотой или промыт кислотой, они не возражают против волокон, и они действительно сливаются с цветом.«
- Для лицевых покрытий хорошим выбором является рассыпной заполнитель или встраиваемые декоративные элементы. «Так как я распыляю начальное покрытие для лица, я могу транслировать агрегат, который позволяет мне получить плавное движение», — сказал Веллман. «Я могу посыпать стекло или ракушки, и при полировке и экспонировании создается иллюзия движения. С мокрым гипсом сложнее получить это движение и заставить его хорошо выглядеть».
- Rock обычно используются панели GFRC, которые напыляются на формы, сделанные с использованием реальных элементов породы. Стив Холмс, вице-президент Eldorado Wall Company, производителя стен для скалолазания в Боулдере, штат Колорадо, говорит, что первый слой, который они наносят, не содержит стекловолокна. «У рубильного пистолета есть спусковые механизмы только для грязи и грязи и стекла. Первый тонкий слой не имеет волокон, затем мы доводим толщину до inch дюйма номинальной с помощью смеси GFRC».
- Для создания камней панели GFRC монтируются на стальной конструкционный каркас.«Панели можно ориентировать в разных направлениях, — сказал президент Eldorado Wall Джон Макгоуэн, — затем мы оштукатуриваем швы и лепим их, чтобы панели соединялись с каменным элементом». По словам Холмса, для создания заплат «мы помещаем планку и арматуру в швы, затем начинаем с царапающего слоя, затем наносим скульптурный слой. Это делается с помощью полевой смеси, основанной на рецепте торкретбетона». Раскрашивание камней выполняется с помощью различных техник, которые Эльдорадо разработала на протяжении многих лет.
- Джим Дженкинс из JPJ Technologies обучает изготовлению искусственного камня.Однако в его методе НЕ используется GFRC, а используется композитный армированный волокном полимербетон, который он изобрел и усовершенствовал. «Наши панели имеют толщину от до ½ дюйма, — сказал Дженкинс, — тогда как панель из GFRC будет иметь толщину 1–1 / 2 дюйма. Наш материал можно легко разрезать дисковой пилой, но он прочнее, чем GFRC. Швы между панелями заделаны тем же материалом, из которого сделаны панели, поэтому они ведут себя, выглядят и окрашиваются одинаково ». Дочерняя компания Synthetic Rock Solutions продает предварительно изготовленные каменные панели, которые можно использовать для сборки каменных элементов.
- Раскрашивание скал и водных объектов требует большого мастерства. Различные цвета и техники смешиваются для получения реалистичного цвета, как описано в разделе «Гео-иллюзии» в выпуске Concrete Décor за декабрь 2007 г. / январь 2008 г.
- Декоративные облицовки каминов из GFRC стали очень популярными благодаря их легкому весу и долговечности. Узнайте, что Sierra Concrete Designs делает с этим приложением, в статье «Окружение каминов красивыми декоративными бетонными элементами».
Декоративные архитектурные акценты могут быть созданы с помощью GFRC.J&M Lifestyles в Рэндолфе, штат Нью-Джерси,
GFRC могут быть отделаны практически любыми декоративными бетонными технологиями. Absolute ConcreteWorks, Сиэтл, штат Вашингтон
Узнайте больше о работе Concast Studios.Хотя конструкция этого скалодрома выглядит как настоящая скала, для лазания предусмотрены модульные поручни. Эльдорадо Валл Ко.
Для получения реалистичного внешнего вида искусственные камни требуют художественного нанесения цвета.
Решения для синтетических пород в Amity, OR
Раскрашивание камней выполняется с помощью различных техник, которые Эльдорадо разработала на протяжении многих лет.Обрамление камина — идеальное применение для GFRC. Sierra Concrete Designs
Различные цвета и техники смешиваются для получения реалистичного цвета, как описано в разделе «Гео-иллюзии» в выпуске Concrete Décor за декабрь 2007 г. / январь 2008 г.Основы стекловолокна | Фибер Гласт
Хотите проверить свои знания стекловолокна?
Примите наши основы викторины из стекловолокна!
Введение
- Фото предоставлено IStock Photo.
Композиты — это материалы, состоящие из отдельных компонентов, общая физическая прочность которых превышает свойства каждого из них по отдельности.В случае композитных ламинатов используются два основных элемента: волокнистое армирование (например, стекловолокно или углеродное волокно) и смола.
Эти два элемента не предназначены для использования исключительно — они предназначены для объединения. При этом они соединяются механически и химически, образуя твердую ламинатную деталь, которую невозможно реформировать.
Представьте себе лодку. Многие лодки сделаны из стекловолокна, которое начинается с ткани — как длинный кусок ткани, который сворачивается в рулон. Стекловолокно закладывается в форму, из которой создается корпус лодки.Смола в жидкой форме катализируется и наносится на стекловолокно в форме. Он отверждается и химически связывается со стекловолокном, выделяя большое количество тепла (так называемое термоотверждение). Здесь задействовано несколько слоев и различные техники, но конечный результат — лодка.
Композиты, как и лодка, популярны по ряду причин, но в основном из-за их высокой прочности и небольшого веса. Как правило, их можно адаптировать для различных областей применения и придать им уникальные и сложные формы.Они также популярны благодаря своей превосходной устойчивости к большинству сред и могут использоваться большинством производителей без значительных вложений.
Мы рассмотрим ряд арматур и смол, из которых можно выбрать. Во-первых, давайте взглянем на реальные примеры продуктов из волокон и смол, чтобы вы лучше познакомились с отраслью композитов. После этого мы рассмотрим некоторые основные термины, которые вы услышите при работе с композитами.
Глоссарий составных терминов
Формование: Формование — это процесс создания детали внутри формы.Обычно предварительно вырезанную арматуру помещают в форму по одному слою и пропитывают смолой. Когда деталь достигнет желаемой толщины и ориентации, ее оставляют для отверждения. После извлечения из формы он будет иметь точную форму поверхности формы.
Ламинирование: Ламинирование первоначально относилось к нанесению тонкого защитного покрытия из смолы и армирования на такую поверхность, как дерево. Использование этого термина расширилось и теперь включает практически любую готовую композитную деталь, формованную или иную.Текущий пример: «Тестируемая деталь представляла собой 10-слойный ламинат, упакованный в вакуумный мешок».
График ламинирования: Это список отдельных слоев и ориентации слоев, используемых для создания составной детали, и обычно указывается вес армирования в унциях и стиль переплетения.
Отливка: Отливка означает заливку большой массы смолы в полость. Полость может быть формой при отливке деталей или может быть задним наполнителем для инструмента при изготовлении самой формы.Необходимо использовать специальные литейные смолы, которые при отверждении выделяют меньше тепла и, таким образом, создают меньшую деформацию конечной детали. При необходимости можно добавлять волокнистые наполнители для усиления отливки.
Лепка: Лепка обычно выполняется путем вырезания формы из пенополиуретана и последующего ламинирования поверхности. Это может быть сделано для создания заглушки для процесса формования или для придания формы готовой детали в случае конструкции без формы.
Типы, свойства и стили армирования
Физические свойства композитов являются определяющими.
Это означает, что при объединении смолы и волокна их характеристики больше всего соответствуют свойствам отдельных волокон. Например, недостаточно просто усреднить прочность на разрыв ткани и смолы для определения прочности панели. Данные испытаний показывают, что волокнистая арматура является компонентом, несущим большую часть нагрузки. По этой причине выбор ткани имеет решающее значение при проектировании композитных конструкций. Сегодня производители выбирают из трех распространенных армирующих материалов, включая стекловолокно, углеродное волокно и кевлар®.Каждый из них имеет различные формы и стили и имеет свои преимущества и недостатки, которые следует проанализировать перед тем, как начинать какой-либо проект.
Выше у нас были примеры каждого из наиболее распространенных применений и характеристик. Теперь давайте подробнее рассмотрим их физические свойства.
Ниже приводится таблица, в которой сравниваются относительные свойства армирующих тканей. Легенда гласит: P = плохо, F = удовлетворительно, G = хорошо, E = отлично.
| Технические характеристики | Стекловолокно | Углерод | Кевлар® |
|---|---|---|---|
| Плотность | -П | E | E |
| Прочность на разрыв | F | E | G |
| Прочность на сжатие | G | E | -П |
| Жесткость | F | E | G |
| Сопротивление усталости | G-E | G | E |
| Сопротивление истиранию | F | F | E |
| Шлифование / обработка | E | E | -П |
| Электропроводность | -П | E | -П |
| Термостойкость | E | E | F |
| Влагостойкость | G | G | F |
| Совместимость смол | E | E | F |
| Стоимость | E | -П | F |
Формы армирования
Эти три усиления можно купить во многих формах и стилях плетения.Все три, как правило, доступны в жгуте (чисто однонаправленная форма волокна), вуали и тканых тканях. Стекловолокно также предлагается в виде матов из прессованных рубленых волокон.
Буксировка и ровинг
Материал в этой форме демонстрирует наивысшие свойства, достижимые для данного семейства волокон. Как правило, они поставляются на катушках, чтобы их можно было подавать в намотчики волокон или разматывать и резать, если они необходимы для избирательного придания жесткости. Волокна должны оставаться в натянутом состоянии по мере отверждения смолы, иначе механическое преимущество будет потеряно.После эксплуатации изгибы жгута должны быть сначала вытянуты прямо, прежде чем волокно сможет выдержать нагрузку. Очевидно, что чем ровнее будет исходное расположение ткани, тем лучше. Используя этот материал, можно наматывать чрезвычайно прочные трубы.
Примеры продукции
| Артикул | Описание | |
|---|---|---|
| 24k Carbon Tow | Carbon Tow (или пряжа) идеально подходит для добавления направленного армирования к вашему композитному ламинату.Буксировка используется для создания галтели на деталях, для усиления лонжерона или в сочетании с измельчителем для создания рубленых графитовых волокон. | |
| Ровинг для пистолета | Этот универсальный ровинг можно либо измельчить, либо быстро смачивать и сушить для получения высокопрочных и легких композитов. В сочетании с пистолетом-измельчителем воздуха его можно использовать в системе распыления, как заполненной, так и незаполненной. |
Покровные коврики
Покровные маты представляют собой тонкие слои непрерывных прядей волокон, которые случайным образом наматываются петлями на рулон материала.Они имеют консистенцию папиросной бумаги. Легкое связующее вещество скрепляет вуаль. Хотя они не предназначены для использования в конструкции, у них есть две очень важные функции. Во-первых, вуаль можно поместить в форму непосредственно за поверхностным слоем, чтобы свести к минимуму печать через более тяжелые армирующие ткани, применяемые позже. Это тонкое внешнее покрытие также позволяет шлифовать поверхность готовых деталей без врезания в армирующую ткань внизу. Вторая по величине область применения — сэндвич-сердечники.Мат-вуаль может быть помещен непосредственно поверх сердцевины для поддержания оптимальной толщины линии склеивания. Вуаль также эффективна для предотвращения стекания излишков смолы в ячейки сотовых заполнителей, когда вакуум не используется.
Примеры продукции
| Артикул | Описание | |
|---|---|---|
| Мат для наплавки сплошной вуалью | Поверхностный мат может быть добавлен в качестве поверхностного покрытия, чтобы минимизировать просвечивание и минимизировать повреждение структурной ткани при шлифовании, или оптимизировать толщину связующего слоя при использовании материала сэндвич-сердечника. | |
| Вуаль из углеродного волокна | Покрытие из углеродного волокна поверх стекловолокна будет лучше работать как проводник электричества, а не как инсоляция. Точно так же использование углеродного волокна может помочь в передаче радиочастотных сигналов. |
Мат из рубленого волокна
Этот материал соответствует названию.Волокна обычно имеют длину от трех до четырех дюймов и ориентированы произвольно. Мат из рубленых прядей — не очень прочный материал из-за небольшой длины волокон. Однако он изотропен. Это означает, что он одинаково прочен во всех направлениях (мат и наполнители — единственные композитные армирующие элементы, демонстрирующие это свойство). Мат — наименее дорогая форма армирования и поэтому наиболее широко используется. Подходит для изготовления пресс-форм и деталей. Произвольная ориентация эффективно скрывает отпечаток ткани через гелькоут и делает формы одинаково жесткими во всех направлениях.Следует отметить, что мат из рубленых прядей совместим только с полиэфирной смолой.
Примеры продукции
| Артикул | Описание | |
|---|---|---|
| Мат из рубленого волокна | Мат из рубленых прядей чаще всего используется для придания толщины деталям между слоями ткани. Обычно производители рвут мат из рубленых прядей, а не разрезают его.Это сохраняет длину волокон вдоль разорванного края, создавая более прочное соединение. |
Ткани
Тканые ткани являются сильным армирующим материалом, потому что волокна скручиваются в пряжу, ориентированную всего в двух направлениях. Нити основы и наполнителя проходят под углом 0 и 90 градусов соответственно. Таким образом, ткани анизотропны или прочны только в двух направлениях. Ткани должны быть ориентированы таким образом, чтобы волокна пряжи проходили параллельно с ожидаемыми нагрузками.Если требуется дополнительная прочность в другом направлении, необходимо добавить еще один слой под углом к первому. Наиболее распространенные углы составляют +/- 45 градусов.
Примеры продукции
| Артикул | Описание | |
|---|---|---|
| Стекловолокно | Стекловолокно — основа композитной промышленности. Он использовался во многих приложениях для композитов с 1950-х годов, и его физические свойства довольно хорошо изучены.Он легкий, имеет умеренную прочность на разрыв и прост в обращении. Стекловолокно используется в широком спектре проектов в отрасли. | |
| Углеродное волокно | Углеродное волокно используется повсюду, от автогонок до авиакосмической отрасли. Хотя он дороже, чем стекловолокно и кевлар, он может похвастаться самой высокой прочностью на растяжение, сжатие, изгиб и изгиб в отрасли. Углеродное волокно обычно используется для проектов, требующих более высокого уровня прочности, например, для несущих частей. | |
| Кевлар | Кевлар — одно из первых высокопрочных синтетических волокон, получивших признание в промышленности армированных волокнами пластмасс. Кевлар сияет в его стойкости к ударам и истиранию. Кевлар идеально подходит для таких деталей, как каноэ и байдарки, панели фюзеляжа самолетов и сосуды высокого давления, где ожидается сильная ударная нагрузка и истирание. |
Стили тканых материалов
Есть много стилей тканых тканей, из которых можно выбирать.Наиболее распространены ткани с полотняным переплетением, в которых попеременно пересекаются нити основы и наполнителя. Обычные тканые ткани, как правило, наименее податливы, но их легко разрезать и обрабатывать, потому что они нелегко распутываются. Однако их прочность снижается из-за сильного «предварительного прихвата», уже присутствующего в ткани. Как указано в разделе «жгуты», волокна обладают максимальной прочностью только тогда, когда они идеально прямые. Частое пересечение нитей снизу и вверх снижает прочность типов полотняного переплетения, хотя они по-прежнему подходят для всех областей применения, кроме наиболее эффективных.
Саржевое переплетение и атласные ткани очень податливы и прочнее, чем полотняное переплетение. При атласном переплетении одна пряжа с наполнителем плавает над тремя-семью другими нитями основы, прежде чем прошиваться под другой нитью основы. Нити этого типа с неплотным плетением идут ровнее и дольше, сохраняя теоретическую прочность волокна. Очевидно, что податливость выше, и эти ткани легко принимают сложные формы. Однако после обрезки они легче распутываются, потому что каждая нить удерживается не так плотно.Саржевое переплетение — это компромисс между атласным и полотняным переплетением, а также часто желаемый косметический эффект «елочка».
Практическое руководство по выбору подкрепления
Прежде чем начинать какой-либо проект, рассмотрите потребность в готовой детали. Насколько жесткой, легкой, износостойкой или устойчивой к повреждениям должна быть деталь или конструкция? Обязательно учитывайте стоимость. Сравните свой список с описанием материалов и таблицей, на которую ранее ссылались, чтобы выбрать лучшую ткань с точки зрения производительности и стоимости.Стекловолокно неизменно приносит пользу почти для каждого проекта.
Как правило, для нанесения защитного слоя на дерево можно использовать любую ткань с полотняным переплетением. Если ламинат предназначен для использования в морских условиях, следует рассмотреть не менее двух слоев. Легкие ткани хороши, если защитный слой должен быть прозрачным, как, например, на каноэ с ленточной сборкой. Обычное плетение средней плотности, от шести до десяти унций на квадратный ярд, возможно, является наиболее универсальным. Обычно их называют лодочными тканями, они недорогие, прочные и легко формируются.Они часто сочетаются со слоями мата при изготовлении форм или используются для защиты сердцевины при строительстве без форм.
Атласное и саржевое переплетение для авиакосмической промышленности следует использовать везде, где требуются высочайшие физические свойства.
Выбор смолы
Фото предоставлено IStock Photo. Выбор смолы зависит от совместимости ткани, условий эксплуатации и желаемых характеристик готовой детали. Существует два распространенных типа термореактивной смолы: эпоксидная и полиэфирная.Операции по формованию, формованию, ламинированию и отливке могут выполняться с помощью любой системы. Эпоксидная смола — это система с более высокими характеристиками и более высокой ценой. Он используется в приложениях с критическим весом, высокой прочностью и точными размерами. Полиэфирные смолы менее дороги, более устойчивы к коррозии и более щадящие, чем эпоксидные. По этой причине они наиболее широко используются.
Сложный виниловый эфир — это третий вариант смолы, часто описываемый как нечто среднее между эпоксидной и полиэфирной смолами, поскольку он находится между ними по цене и характеристикам обработки.Он обладает отличной стойкостью к коррозии и истиранию, поэтому хорошо подходит для таких применений, как резервуары для хранения химикатов.
Некоторые смолы совместимы не со всеми тканями. Например, у Kevlar® часто возникают проблемы с адгезией, поэтому следует использовать эпоксидную смолу или полиэстер высшего качества. Кроме того, маты из стекловолокна имеют связующее, растворимое в полиэфирной основе. Эпоксидные смолы могут растворить это, и никогда не должны использоваться с матом. При разработке проекта тщательно проверяйте совместимость материалов.
Примеры продукции
| Артикул | Описание | |
|---|---|---|
| Полиэфирная смола | Полиэфирные смолы являются наиболее широко используемыми смолами в композитной промышленности.Полиэфирные смолы менее дороги, обладают некоторой коррозионной стойкостью и более щадящие, чем эпоксидные смолы. Полиэфирные смолы просты в использовании, быстро затвердевают и устойчивы к экстремальным температурам и катализаторам. | |
| Смола сложного винилового эфира | Смола на основе сложного винилового эфирасчитается гибридом полиэфира и эпоксидной смолы, что означает, что ее эксплуатационные характеристики, свойства и цена, как правило, ниже двух других.Виниловый эфир отличается высокой устойчивостью к коррозии, температуре и растяжению. | |
| Эпоксидная смола | Для композитных деталей, требующих максимальной прочности, производители будут использовать эпоксидную смолу. Помимо улучшенных прочностных свойств, эпоксидные смолы также обычно превосходят полиэфир и сложный виниловый эфир по стабильности размеров и улучшенному сцеплению с другими материалами. |
Ниже приведены некоторые общие рекомендации по выбору смолы:
Применение клея: Если приложение требует адгезионных свойств, настоятельно рекомендуется использовать эпоксидные смолы. Выбирайте эпоксидную смолу со сроком жизнеспособности, максимально близким к требуемому времени работы. При необходимости измельченное стекловолокно можно смешивать для создания структурной пасты-наполнителя.
Примеры продукции
| Артикул | Описание | |
|---|---|---|
| Система 1000 | System 1000 Epoxy — это смола с низкой смешанной вязкостью, которая быстро смачивает армирующие волокна в процессе укладки.Это позволяет ускорить процесс изготовления. | |
| Смола сложного винилового эфира | Смола на основе сложного винилового эфирасчитается гибридом полиэфира и эпоксидной смолы, что означает, что ее эксплуатационные характеристики, свойства и цена, как правило, ниже двух других. Виниловый эфир отличается высокой устойчивостью к коррозии, температуре и растяжению. |
Применение в пресс-формах: Лучше всего их выполнять с использованием полиэфирной формовочной смолы №77 или любой эпоксидной смолы со средним и долгим сроком службы.Предварительно нарежьте тканевую арматуру и держите ее под рукой. Используйте кисти, ракели и валики для пропитки, чтобы смочить ткань. Для деталей, которые будут использоваться в высококоррозионных средах, выберите нашу изофталевую полиэфирную смолу № 90 или сложную винилэфирную смолу № 1110.
Примеры продукции
| Товар | Описание | |
|---|---|---|
| Полиэфирная формовочная смола | Полиэфирная формовочная смола — одна из самых распространенных и популярных смол в промышленности.Он отлично подходит для изготовления деталей общего назначения и для недорогих пресс-форм. Со смолой легко работать, она дешевле по сравнению с другими причинами и не содержит воска, поэтому шлифование между слоями не требуется. | |
| Изофталевая полиэфирная смола | Изофталевая полиэфирная смола имеет гораздо лучшую прочность по сравнению с полиэфирными смолами общего назначения, отлично подходит для создания полиэфирных форм со стабильными размерами, изготовления деталей, которые должны выдерживать сильную коррозию, и прочных материалов для ремонта футеровки резервуаров. | |
| Смола сложного винилового эфира | Винилэфирная смоласчитается гибридом полиэстера и более прочной эпоксидной смолы, что означает, что ее эксплуатационные характеристики, свойства и цена обычно находятся между двумя другими. Винилэфир отличается коррозионной стойкостью, термостойкостью и вязкостью при удлинении. |
Ремонт общего назначения и тонкое ламинирование: Для этих целей лучше всего использовать смолу общего назначения, смешанную со стирольным воском.Если выбрана эпоксидная смола, используйте версию с коротким жизнеспособностью, которая затвердеет быстрее при нанесении на тонкие участки.
Примеры продукции
| Товар | Описание | |
|---|---|---|
| Полиэфирная формовочная смола | Полиэфирная формовочная смола — одна из самых распространенных и популярных смол в промышленности. Он отлично подходит для изготовления деталей общего назначения и для недорогих пресс-форм.Со смолой легко работать, она дешевле по сравнению с другими причинами и не содержит воска, поэтому шлифование между слоями не требуется. | |
| Стироловый воск | Добавление стирольного воска к невощеной полиэфирной смоле предотвратит длительную липкость, связанную с тонкими срезами полиэфиров в композитном материале. Этот воск поднимается на поверхность во время отверждения, после чего его необходимо отшлифовать. | |
| Система 1000 | System 1000 Epoxy — это смола с низкой смешанной вязкостью, которая быстро смачивает армирующие волокна в процессе укладки.Это позволяет ускорить процесс изготовления. |
Минимальная деформация: Эпоксидные смолы всегда обеспечивают наиболее стабильные размеры деталей и форм, но можно успешно использовать полиэфирную смолу высшего качества, такую как изофталевая полиэфирная смола № 90.
Примеры продукции
| Товар | Описание | |
|---|---|---|
| Изофталевая полиэфирная смола | Изофталевая полиэфирная смола имеет гораздо лучшую прочность по сравнению с полиэфирными смолами общего назначения, отлично подходит для создания полиэфирных форм со стабильными размерами, изготовления деталей, которые должны выдерживать сильную коррозию, и прочных материалов для ремонта футеровки резервуаров. | Система 1000 | System 1000 Epoxy — это смола с низкой смешанной вязкостью, которая быстро смачивает армирующие волокна в процессе укладки. Это позволяет ускорить процесс изготовления. |
| Система 2000 | System 2000 Epoxy — это смола для ламинирования светло-янтарного цвета, разработанная для обеспечения максимальной прочности эпоксидной смолы при комнатной температуре.Он часто используется для изготовления высокопрочных деталей, требующихся в конструкционных конструкциях. | |
Отливка: Толстые секции можно отливать с помощью эпоксидной системы медленного отверждения # 2000/2120 или любой из наших уретановых смол для литья. Стандартные смолы не рекомендуется заливать в массу, достаточно большую для литья.
Примеры продукции
| Товар | Описание | |
|---|---|---|
| Система 2000 | System 2000 Epoxy — это смола для ламинирования светло-янтарного цвета, разработанная для обеспечения максимальной прочности эпоксидной смолы при комнатной температуре.Он часто используется для изготовления высокопрочных деталей, требующихся в конструкционных конструкциях. | |
| Эуретановая литьевая смола — Shore A | Смолы для литья под давлением уретановые идеально подходят для изготовления четырех деталей и оснастки. Уретановая смола для литья под давлением — Shore A используется для создания жестких, гибких деталей и форм. | |
| Уретановая литьевая смола — 75 Shore D | Уретановая литьевая смола — 75 Shore D отлично подходит для изготовления готовых деталей и мелкосерийных оболочек. Она отлично подходит для создания твердых деталей с улучшенными деталями и превосходными косметическими качествами. |
Выбор инструментов
По сравнению с классической обработкой и изготовлением инструментов, для работы с композитами требуется несколько специальных инструментов. Однако есть ряд элементов, которые облегчают работу и повышают качество продукции.
Предметы повседневного спроса, такие как чистые емкости для смешивания, весы и другое измерительное оборудование, качественные ножницы и множество перчаток, — простые предметы, о которых часто забывают.Ракель, щетки и валики — рекомендуемые аппликаторы для пропитывания арматуры смолой. Ракели и валики для пропитки также можно использовать для подачи воздуха из ламината и сжатия слоев ткани. Бритвенные ножи и лобзики нужны для обрезки готовых деталей и форм. Для ускорения резания используйте качественные композитные диски со средним числом зубьев. Механические шлифовальные машины, шлифовальные машины и буферы полезны при выполнении более крупных работ, но эту работу можно выполнить вручную, если у вас будет достаточно времени и усилий. Последняя рекомендация по оборудованию — это стеллаж для резки ткани для хранения и хранения материала.Стойка поддерживает ткань горизонтально на трубе и может быть изготовлена из простых строительных материалов.
Примеры продукции
| Артикул | Описание | |
|---|---|---|
| Принадлежности для смешивания | Mixing Supplies следует использовать для смешивания смолы с добавками смолы при подготовке к процессу укладки.Чтобы смолы работали правильно, необходимы такие добавки, как катализатор и отвердитель. Другие добавки, такие как наполнители, пигмент и воск, не являются обязательными и выбираются с учетом желаемых характеристик, которые они придают смоле. | |
| Режущее оборудование | Почти каждый композитный проект потребует некоторой резки, особенно на стадии подготовки. Обязательно выберите ножницы, резаки и вспомогательные приспособления для ткани, которые будут соответствовать качеству композитной детали, которую вы планируете производить. | |
| Средства для защиты и чистки | Безопасная и чистая рабочая среда — первый шаг к созданию успешного композитного ламината. Обязательно планируйте свой проект или ремонт соответствующим образом и принимайте простые меры безопасности для каждого проекта. | |
| Кисти | Простой выбор, который, тем не менее, окажет большое влияние на ваш проект.Кисти помогут пропитать ткань выбранной смолой. Убедитесь, что используемая кисть соответствует качеству вашего проекта. | |
| Ракели и ролики | Ракель и валикипозволяют равномерно распределить смолу по ткани и легко удаляют излишки смолы с детали. Неровное покрытие может повредить вашу композитную деталь, но этого легко избежать при работе с соответствующими инструментами. |
Оценка веса материалов и затрат
Точная оценка материала необходима по двум причинам. Во-первых, очевидно, что они нужны для правильного заказа, хранения материалов и проведения торгов по проектам. Что еще более важно, оценки дают возможность рассчитать вес или стоимость детали, используя различные графики ламинирования, прежде чем приступить к сборке.
В отличие от оценки покрытия при покраске, использование смолы будет зависеть от типа используемого армирования.Чем тяжелее ткань, тем больше смолы потребуется для ее смачивания. Хороший ламинат для рук состоит примерно из 50% ткани и 50% смолы по весу. Например, если для приложения требуется 3 квадратных ярда ткани плотностью 4 унции на квадратный ярд (общий вес ткани составляет 12 унций), потребуется 12 унций смолы. Однако, если выбрано 3 ярда ткани по 10 унций на квадратный ярд (общий вес ткани составляет 30 унций), потребуется 30 унций смолы.
Стекломат требует минимум 2 унции смолы на каждую унцию мата.Следовательно, если приложение требует 20 квадратных футов мата толщиной 1,5 унции на квадратный фут, потребуется минимум 60 унций смолы. Помните, что мат указывается в унциях на квадратный фут, а ткань — в унциях на квадратный ярд. Рубленый коврик плотностью 1,5 унции на квадратный фут на самом деле весит 13,5 унций на квадратный ярд!
Поскольку существует множество возможных комбинаций материалов, следует рассчитать вес и стоимость одного слоя с использованием различных армирований.Затем они могут быть добавлены или вычтены из теоретического слоистого материала, пока не будут достигнуты проектные свойства.
Рабочий лист оценки материалов
1) Начните с расчета площади проекта.
Оцените неправильные формы, измерив прямоугольники приблизительного размера, необходимые для определения конических участков. Умножьте длину на ширину для каждого прямоугольника, а затем сложите все отдельные прямоугольники вместе, чтобы получить общую площадь поверхности детали.Если расчет ведется в квадратных футах, разделите на 9, чтобы получить квадратные ярды.
2) Составьте список каждого типа армирования, рассматриваемого для ламинирования.
Умножьте вычисленные квадратные ярды на вес ткани в унциях. Это общий вес одного слоя этого материала. Это также количество смолы, необходимое для его насыщения. Если это известно для 2 или 3 различных типов материалов, можно рассчитать вес и стоимость ламината, изготовленного из любой комбинации этих тканей.Чтобы преобразовать вес унции в фунты, разделите на 16. Те, у кого нет опыта в пропитывании стекловолокна, обычно используют слишком много смолы. Хорошо пропитанный ламинат является однородно полупрозрачным, без «молочных» сухих пятен, но из-за веса и стоимости в нем немного лишней смолы.
3) Рассчитайте использование гелькоута, грунтовки и поверхностной грунтовки.
Все формованные ламинаты, кроме самых легких, требуют гелевого покрытия. Гель-покрытие должно иметь толщину 15-20 мил.
Для гелевого покрытия толщиной 20 мил потребуется один галлон смеси для гелькоута на каждые 80 квадратных футов поверхности формы. Если требуется более светлый поверхностный слой, распылите деталь № 1041-B Duratec Surfacing Primer в форму вместо гелевого покрытия. Его можно наносить более тонким (10-12 мил) и, следовательно, более легким слоем. Duratec также является идеальным финишным слоем для покрытия ламинатов из вспененной фанеры или фанеры.
При покрытии фанеры стекловолокном потребуется дополнительная смола для грунтования древесины.Для большинства видов древесины для этого покрытия потребуется около 3 унций смолы на каждый квадратный фут поверхности. Это в дополнение к смоле, необходимой для пропитывания стекловолокна. Чтобы обеспечить достаточное насыщение, добавьте на 20% больше смолы к первоначальной оценке.
Пример:
Следующий пример поможет прояснить оценку материала, а также охватит некоторые аспекты дизайна.
Начато строительство фанерного катера. Длина лодки 12 футов, ширина по дну 4 фута, по 2 борта с каждой стороны.5 футов высотой, транец — 2 на 5 футов. Фанера толщиной три четверти дюйма выдерживает нагрузки, но стекловолокно должно герметизировать и защищать как внутреннюю, так и внешнюю часть лодки. Стекловолокно было выбрано вместо KEVLAR®, чтобы снизить затраты. Сколько материала потребуется, и какой вес будет добавлен?
1) Начните с расчета площади поверхности каждой детали.
Этаж
12 футов x 4 фута = 48 кв. Футов
Стороны
12 футов x 2,5 фута = 30 кв.футы x 2 = 60 кв. футов
Транец
2 фута x 5 футов = 10 кв. Футов
Всего
118 кв. Футов
На каждый слой приходится 118 квадратных футов, и слои будут добавлены как внутри, так и снаружи лодки. Затем разделите 118 квадратных футов на 9 квадратных футов, чтобы найти общую площадь в квадратных ярдах на слой. Это преобразование необходимо, чтобы площадь можно было сравнить с весом ткани, указанным в квадратных ярдах.
118 кв. Футов / 9 кв.ft. = 13,5 кв. ярдов
Рассматриваемые ткани имеют полотняное переплетение 10 унций и 7,5 унций. Вес ткани умножается на площадь поверхности, чтобы определить общий вес одного слоя ткани.
10 унций / кв. ярд х 13,5 кв. ярд. = 135 унций. / 16 = 8,5 фунтов / слой
7,5 унций / кв. ярд х 13,5 кв. ярд. = 101,25 унций / 16 = 6,5 фунтов / слой
При соотношении ткань-смола 50/50 смола также будет весить столько же, сколько и ткань.
Поскольку лодка будет использоваться только у песчаных берегов, была выбрана ткань весом 7,5 унций, что позволяет сэкономить 4 фунта на каждом слое. Если бы берег был каменистым, ткань на 10 унций могла бы быть лучшим выбором для долговечности, несмотря на дополнительный вес.
2) Рассчитайте весь дополнительный расход смолы и грунтовки, как указано выше.
На фанеру потребуется грунтовка из полиэфирной смолы. Для достаточного покрытия поверхности потребуется 3 унции на квадратный фут площади поверхности.
3 унции. x 118 кв. футов = 354 унции. / 16 = 22 фунта смолы.
Поверхностное покрытие будет создано путем распыления на деталь № 1041-B Duratec Surfacing Primer. Один галлон легко покроет 118 квадратных футов слоем материала толщиной 12 мил.
Заключение
Это руководство предназначено для помощи новичку в осмыслении процесса композитного стекловолокна. В связи с недавними достижениями и доступностью других высокоэффективных композитных материалов, некоторые из них также были включены в этот документ.Подчеркивается важность выбора волокна, и в качестве удобного справочного материала приводится таблица, в которой сравниваются сильные и слабые стороны трех доступных армирующих элементов. Разработайте проекты с учетом этих свойств ткани, а затем выберите систему смол, совместимую с тканью и конечными условиями эксплуатации, которые будет видна деталь. Смета материалов также важна в процессе проектирования. Варианты графика ламинирования можно сравнить на этапе проектирования, а ламинат можно адаптировать к условиям эксплуатации и бюджету проекта.Пример трехэтапного процесса оценки материала должен сделать эти оценки безболезненными. Очевидно, что по этим вопросам доступно больше информации, но эти основы демонстрируют легкость, с которой могут быть достигнуты преимущества композитов.
FMSC — Арматура из стекловолокна
- Дом
- Арматура из стекловолокна
Выбор обычных армирующих материалов из стекловолокна.Эти материалы, используемые в инструментальной оснастке и производстве готовых композитных деталей, представляют собой самое высокое качество в отрасли.
Стекловолоконные ткани
Значительно расширенный выбор весов и переплетений с использованием тканей BGF
Лента из стекловолокнаУзкие полоски стеклоткани для точного дублирования
Прядь из стекловолокнаАрмирование для уретановых и эпоксидных ламинатов
Ткань для вуали из стекловолокнаНетканые легкие маты из непрерывных волокон из стекловолокна, используемые при ламинировании стекловолокном
Стекловолоконный ровингТяжелая и экономичная ткань из стекловолокна
Стекловолокно StitchmatHeavy (18 унций.) тканый ровинг, пришитый к мату из стекловолокна 3/4 унции
Мат из рубленых волокон из стекловолокнаНетканая армирующая ткань, изготовленная из рубленых стекловолоконных нитей.
Препреги из стекловолокнаСтеклоткани, предварительно пропитанные эпоксидной смолой
×