Здравствуйте уважаемые читатели!
Сегодня речь пойдет о материале, без которого невозможно представить современную стройку – арматуре. Она используется как основание в различных железобетонных изделиях, напряженных и ненапряженных фундаментах для улучшения прочностных характеристик.
На рынке присутствуют два вида арматуры: стальная (ГОСТ 5781-82) и композитная (ГОСТ 31938-2012). По типу армирующего наполнителя композитная арматура (АК) бывает стеклокомпозитная (АСК), базальтокомпозитная (АБК), углекомпозитная (АУК), арамидокомпозитная (ААК), комбинированная композитная (АКК). Наиболее распространена стеклокомпозитная арматура (АСК), ее и будем сравнивать со стальной арматурой (АС).
Первое, на что хочется обратить внимание, это такой важный фактор, как устойчивость к термическим нагрузкам (в т.ч. во время пожара). АС при 600 град С начинает терять свою несущую способность. Для композитной арматуры, в частности и для АСК таких данных нет. Буду благодарен читателям, если они дадут ссылку на соответствующий документ. Любой органический материал боится высоких температур. Это значит, что при наступлении порога 200 град С (и то это значение с большим запасом), начнется деформация стержней и разрушение железобетонной конструкции со всеми вытекающими последствиями.
Далее, производителями композитной арматуры заявляется положительное свойство изделия как отсутствие электропроводности и теплопроводности. Но плюс ли это? АС можно напрягать электротермическим способом, с ее помощью можно делать электрообогрев бетона, она может служить заземлением или молниеотводом в случаях с опорами ЛЭП. С композитной арматурой это сделать невозможно.
Еще один плюс АС: ее можно сваривать и гнуть непосредственно на строительной площадке. Если требуется сделать массивный каркас, то без сварки не обойтись. Никакие хомуты не удержат такой вес, хотя АК и легче в 4-5 раз. Загиб АК можно сделать только на заводе-изготовителе.
Коррозионная стойкость. Если нет доступа внешней среды, с АС абсолютно ничего не случится. При использовании в щелочной среде (при зимнем строительстве используются противоморозные добавки) АК предпочтительнее АС, т.к. является химически стойкой.
Долговечность арматуры. Нет статистики долговечности АК в наших условиях. Заявленный срок службы 80 лет кроме улыбки ни вызывает ничего. Хотелось бы узнать, каким образом производители смоделировали старение образца? Можно испытать образец под какими-либо циклическими воздействиями, но как смоделировать воздействие времени – непонятно. Средний срок АС в бетоне – 100 лет при условии правильного монтажа.
Еще одним преимуществом АК заявляется ее прочность. Давайте рассмотрим это утверждение на цифрах:
Предел прочности при растяжении: Rs АСК = 1000 Мпа (возьмем с запасом), Rs AC=390 Мпа (класс АIII, А400)
Модуль упругости: Es АСК = 50000Мпа, Es АС = 200000 Мпа. Это значит, что деформативность АСК в 4 раза ниже, чем АС.
Относительное удлинение арматуры в % определяется по формуле L=(Rs/Es)*100.
L АС = (390/200000)*100 = 0,2%
L АСК = (1000/50000)*100 = 2%!
Эти цифры показывают, что АСК более, чем в 10 раз больше подвержена деформации, чем АС! Что это значит на практике: если мы возьмем элемент длиной 1м с АС внутри, то при возникновении расчетной нагрузки, он деформируется на 2мм. При использовании АСК, его деформация составит 20мм!
Железобетон рассчитывается по двум группам предельных состояний: 1) Несущая способность; 2) Пригодность к нормальной эксплуатации.
Если по 1 группе АСК проходит отлично, то по 2 группе она не проходит от слова «совсем». Трещины в конструкции будут на столько большими, что даже сложно представить последствия всего этого.
Из всего этого следует, что применение АК (в т.ч. АСК) в ненапряженном железобетоне (а это именно тот бетон, который применяется в гражданском строительстве наиболее широко) можно просто забыть. Если добавить к этому отсутствие нормативной документации (в СНиП и СП данная арматура не упоминается), то вывод можно сделать только один:
АК лучше всего использовать в не ответственных конструкциях, в таких как фундаменты беседок и сараев, дворовых дорожек, гибких связей фасадов и т.п. Для ответственных железобетонных конструкций применять следует однозначно АС!