Альбом технических решений

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ.

Новые технологии все больше затрагивают строительную отрасль и все чаще используют инновационные материалы, которые по техническим и экономическим пока ад гелям превосходят традиционные материалы. Одним из инновационных направлений в строительстве является использование стекло пластиковой арматуры, вместо традиционной металлической.

Армирующим элементом является неметаллическая стеклопластиковая арматура с применением стеклянных волокон (АКС). Стеклопластиковая арматуру - представляет собой стеклопластиковый стержень диаметром от 4 до 20 мм. выпускается как прутками длиной до 12 метров, так и в бухтах.

В зарубежных изданиях ее можно встретить по аббревиатуре FRP-Rebar (Fiber Reinforced Plastic Bar - полимерная арматура, упрочненная непрерывным волокном)
Настоящий альбом технических решений распространяется на применения неметаллической композитной арматуры, изготовленной в соответствии с ТУ-2296-001-93395445-2012.
Область применения арматуры АКС определена с учетом факторов, выявленных в результате проведенных исследований:
- высокой прочности,
- малого удельного веса и, следовательно, легче металлической арматуры в 9 раз;
- долговечности;
- низкой теплопроводности,
- высокой коррозионной стойкости в присутствии хлоридов и других агрессивных сред.
- высокой коррозионной стойкости в кислых средах,
- является диэлектриком, радиопрозрачна, магнитоинертна;
- .экономическая выгода от меньших затрат от замены равнопрочной с металлической на стеклопластиковую арматуру (см. приложение 1), а также от перевозки и хранение.

При назначении областей применения учтены:
- низкий в сравнении с металлической арматурой модуль упругости;
- отсутствие возможности конструктивных сгибов готовых арматурных стержней при арматурных работах, невозможность изготавливать на площадке гнутые элементы (П и Г-образные элементы) все гнутые элементы изготавливаются из металлической арматуры;
- низкая стойкость к высоким температурам теряет форму при температуре 200 С;
испытания показали, что стеклопластиковая арматура имеет стойкость в кислой среде более чем в 10 раз, а в растворах солей более чем в 5 раз выше стойкости стальной арматуры.

2. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКОЙ КОМПОЗИТНОЙ АРМАТУРЫ.

Согласно, СНиП 2.03.1 1-85 и МГСН 2.08-01С и с учётом свойств с стеклопластиковой арматуры АКС (ТУ-2296-001-93395445-2012) рекомендуется применение в следующих конструкциях;

- в плитах перекрытия длиной до 5м. толщиной плиты 200мм с шагом ячей 200х200мм 08мм, (арматура укладывается в верхней и нижней зоне плиты), класс бетона В25, только в преднапряженном состоянии;

-фундаменты ниже нулевой отметки залегания;

-для армирования полов и плит по грунту;

-в армированных конструкциях, рационально применение АКС в элементах дорожного строительства (например в дорожных плитах), особенно в тех которые подвергаются агрессивному воздействию противогололёдных реагентов.

- при армировании кирпичной кладки, особенно в зимнее время, когда в кладочный раствор вводятся противоморозные добавки – хлористые соли, вызывающие коррозию стальной арматуры- для армирования бетонных конструкций и смешанного армирования железобетонных конструкций;


-для улучшения теплотехнических характеристик стен, рекомендуется применение АКС в трёхслойных стеновых панелей, в качестве гибких связей (с шагом 600х600мм в шахматном порядке);

-при ремонте бетонных конструкций, поврежденных воздействием агрессивных сред (в первую очередь хлоридных):
- тонкостенные конструкции различного назначения в случаях, когда отсутствует возможность обеспечить нормативные требования к толщине защитного слоя;
- при возведении домов из несъемной опалубки;
- осветительные опоры, опоры ЛЭП. изолирующие траверсы ЛЭП;
- канализационных коллекторах и конструкциях ниже нулевой отметки залегания для исключения блуждающих токов и электроосмоса;
- применять в конструкциях подвергающихся постоянному тепловому режиму не выше 60 °С и кратковременному до 100 °С;
- применять в несущих конструкциях бассейна, при толщине стенки от 200мм;
- применять в армировании деревянных и клееных балках, для повышения жесткости изгибаемого элемента (уменьшение объема древесины до 30%, с экономией до 15% от стоимости древесины)

-применять арматуру в зданиях до Зх этажей (включительно);
-применять арматуру на объектах АПК (птичники, свинарники, коровники), т.к. арматура не содержит фенольных смол что подтверждается санитарно-гигиеническим заключением;
-применять арматуру на объектах дорожного строительства (в полотнах интенсивного движения транспорта) в качестве несущей арматуры, после применения которой сеток из арматуры 08 АКС с размером ячейки 200х200мм, отмечено; цельность асфальтобетонного покрытия, а также отсутствие продольных и поперечных трещин и в том числе примыкания к трамвайным путям;

3. ХАРАКТЕРИСТИКИ СТЕКЛОПЛАСТИКОВОЙ АРМАТУРЫ.

Неметаллическая арматура выпускается профилем 4; 5; 6; 8; 10; 12; 14; 16; 18; 20 мм и характеризуется следующими показателями согласно ТУ-2296-001-93395445-2012:

Сравнительные характеристики металлической и композитной арматуры

 

 
Композитная арматура
Сталь арматурная класса A-III (А400) ГОСТ 5781-82
Материал
Стеклоровинг с эпоксидным связующим
Сталь
Деформативность
Идеально-упругий
Упругопластические
Прочность при растяжении, МПа
1200 - 1300
390
Модуль упругости, МПа
55 000
200 000
Относительное удлинение, %
2,2
25
Коэффициент теплопроводности, Вт/(м-oС)
0,35
46
Коэффициент линейного расширения, a х 10-5 / ۫ С
9-12
13-15
Плотность, т/м3
1,9 – 2,0
7,8
Коррозионная стойкость
нержавеющий материал
коррозирует
Теплопроводность
нетеплопроводна
теплопроводна
Электропроводность
диэлектрик
электропроводна
Длина
В соответствии с заявкой покупателя
Стержни длиной 6-12 м
Экологичность
Не токсична 4 класс опасности (малоопасна)
экологична
Долговечность
Не менее 80 лет
Не менее 50 лет

Гарантийный срок хранения арматуры ТУ-2296-001-93395445-2012 не менее 24 месяцев.

4. ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ АРМАТУРЫ АКС.

Неметаллическая композитная арматура может применяться как в виде отдельных стержней, так и в виде сеток и каркасов.
В наружных стеновых панелях арматуру АКС следует применять в виде: сеток и гибких связей.
В случае невозможности получения готовых сеток они изготавливаются на месте.
Соединение арматуры - внахлест, длина анкеровки 70d, например арматура в8мм. следовательно длина анкеровки равна L=70x8=560mm.
Технология сборки каркасов из композитной и стальной арматуры аналогичны. Применяются те же приемы, оснастка и расходные материалы. Традиционно - вязка арматуры стальной проволокой или более эффективно и экономичнее - вязка с использованием самозатягивающихся полимерных стяжек.
Толщина защитного слоя у арматуры назначается из условия совместной работы арматуры и бетона, и обеспечивается установкой фиксаторов из теплостойких и полимерных материалов, например, полиэтилена. При проектировании конструкций с неметаллической арматурой толщина защитного слоя назначается по СНиП 52-01-2003 и в среднем берется 15 мм.

Срок эксплуатации железобетонных конструкций при воздействии агрессивных сред резко сокращается. Замена их стеклопластбетонными ликвидирует затраты на капитальный ремонт. Капиталовложения на возведение конструкций с использованием стеклопластиковой арматуры, значительно меньше, чем при использовании металла. Качество арматуры подтверждено сертификатом соответствия.

5. ТРАНСПОРТИРОВКА.
Арматура диаметром 04- 08мм поставляется в бухтах. Размер бухты диаметром 1,0 – 1,2 м., длина арматуры в бухте 12м (5 – 10 хлыстов)
Арматура диаметром и10мм, также поставляется в бухтах, диаметр которой составляет 1,6 м. длина арматуры в бухте 12м (5 – 10 хлыстов)
Стеклопластиковая арматура АКС (-2296-001-93395445-2012) идеально-упругий материал, это означает, что мы можем сворачивать ее в бухты и после того как убрали самозатягивающие стяжки, арматура выпрямится и будет пригодна для работы:
Упакованную арматуру транспортируют в горизонтальном положении в соответствии с действующими правилами перевозки грузов на соответствующих видах транспорта.

6. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С КОМПОЗИТНОЙ АРМАТУРОЙ.
При работе с арматурой АКС необходимо использовать индивидуальные средства защиты кожи рук по ГОСТ 12.4.068 и специальную одежду по ГОСТ 12.4.011 и ГОСТ 12.4.103. При реже арматуры дополнительно использовать индивидуальные средства защиты органов дыхания но ГОСТ 12.4.034 и защиты глаз по ГОСТ 12.4.013.
Сравнительная оценка применения стальной арматуры класса А III и стеклопластиковой арматуры в плитных фундаментах малоэтажной застройки.

Исходные данные:

- Принимаем расчетное сопротивление грунта R=l,5 кг/см2; ,
- Размеры здания в плане 10x10 м с шагом поперечных стен не более 5м;
- Здание 2х этажное;
- Перекрытие -монолитная железобетонная плита перекрытия толщиной 180мм;
- Кровля - скатная, выполненная из деревянных стропил с шагом 1м сечением 150х100мм;
- Наружные стены - кирпичные из облегченной кладки (плотность 1600кг/м2 толщиной 380мм) и утепленные минеральным утеплителем (плотность 200кг/м толщиной 1 00мм) со штукатуркой толщиной 5мм;
- Внутренние стены - кирпичные из облегченной кладки (плотность 1600кг/м3 толщиной 380мм):
- Наружная отделка - штукатурка по сетке, толщиной 2-5мм;
- Высота этажа- Зм:
- Фундамент - мелкого заложения, плитный.
- Расчет вести в упрощенном виде (только для сравнительной оценки).
.
Задачи:

- Рассчитать фундаментную плиту с использованием стальной арматуры класса AIII;
- Рассчитать фундаментную плиту с использованием стеклопластиковой арматуры
- Расчет фундаментной плиты произвести только на прочность (по 1ой группе предельных состояний):
- Сравнительные выводы расхода и затрат в рублях, для обоих видов арматуры.