Стеклопластик заменяет стальную арматуру

Стеклопластик заменяет стальную арматуру

Бийский завод стеклопластиков (Россия) разработал конструкцию и технологический процесс изготовления стеклопластиковой арматуры (СПА), нужной для строительства в качестве гибких связей.

Отличительная особенность арматуры — наличие на ее концах цилиндрических анкерных уширений, обеспечивающих надежное сцепление арматуры с бетоном или строительным раствором. При ее изготовлении использовано отечественное недефицитное сырье — стеклоровинг на основе алюмоборосиликатного стекла и эпоксидный компаунд на основе смол ЭД-20, ЭД-22.
Разработан высокопроизводительный техпроцесс пропитки, формования и отверждения, позволяющий реализовывать высокий уровень прочности стекловолокон и монолитность полимерной матрицы (водопоглощение стеклопластика составляет 0,02-0,03%). Это надежно защищает стекловолокно от вредных воздействий химически активной, имеющей щелочную реакцию среды влажного бетона или строительного раствора.
Технологический процесс позволяет получать арматуру различного диаметра в диапазоне 2-10 мм. Строители используют преимущественно арматуру диаметрами 5,5 мм и 7,5 мм. Изделие диаметром 5,5 мм используют в стенах, возводимых из штучных строительных материалов, а арматуру диаметром 7,5 мм — в железобетонных панелях.

Сибирский Государственный университет путей сообщения — главный исполнитель работ по исследованию характеристик арматуры — разработал “Рекомендации по применению стеклопластиковой арматуры в качестве гибких связей трехслойных стеновых панелей”.
По характеру работы в трехслойной панели гибкие связи можно условно разделить на четыре группы.

Первая — рядовые распорки, которые воспринимают поперечные силы при вертикальном сдвиге бетонных плит панели относительно друг друга. Они работают на осевые усилия от ветровой нагрузки и нагрузки при снятии панели с поддона, а также обеспечивают связь между плитами стеновой панели.

Вторая — растянутые наклонные связи — подвески, которые устанавливаются под углом к плоскости панели (обычно 45°). Они воспринимают нагрузку, равную векторной сумме нагрузок от веса наружной плиты панели и слоя теплоизоляции.

Третья — сжатые распорки. В первую очередь, это распорки, расположенные у нижних концов подвесок, которые воспринимают (совместно с теплоизоляцией) сжимающие усилия, являющиеся горизонтальной проекцией растягивающего усилия в подвеске.

Четвертая — подкосы, которые, как и подвески, устанавливаются под углом к плоскости панели, придают ей необходимую жесткость и воспринимают технологические нагрузки.

Число связей определяется расчетом. Независимо от результатов расчета на площади панели до 10 м2 должно быть установлено не менее 4 подвесок, а при большей площади — 6 подвесок. Кроме того, для повышения надежности важно в каждой стеновой панели устанавливать на одну-две подвески больше, чем это требуется по расчету. Дополнительные подвески устанавливаются в местах, где разрушение основной подвески приведет к наиболее неблагоприятному перераспределению нагрузок на остальные подвески.
Суммарная площадь рядовых подвесок должна быть не менее 0,5 см2 на 1 м2 площади панели. Для уменьшения количества распорок, которые воспринимают сжимающие усилия, допускается использовать специальные технические решения (распорки увеличенного диаметра, жесткие долговечные плиты утеплителя и т.п.).

Для получения надежных изделий уже на стадии проектирования важно учитывать воздействие различных эксплуатационных факторов на конструкционные материалы. Так, при оценке прочности стеклопластиковых связей на стадии изготовления панелей и возведения сооружений учитывается совокупность факторов — нахождение СПА в воде, коэффициент условий работы в щелочной и кислой среде, в бетоне при тепловлажностной обработке, замораживание-оттаивание, воздействие кратковременных перегрузок. Обобщенное значение коэффициента условий работы для этих стадий жизненного цикла панелей (от изготовления до монтажа) составляет 0,51. При эксплуатации готовых сооружений на стеклопластиковые связи в течение всего срока воздействуют химическая среда увлажняемого бетона или строительного раствора, механическая нагрузка (масса защитного слоя, температура и ветровая нагрузка) и температура окружающей среды. Для учета эксплуатационных факторов стеклопластиковых связей рекомендовано использовать соответствующие коэффициенты, определяющие условия работы: химическую стойкость, долговременную прочность. Значения этих коэффициентов для различных климатических зон определяются ГОСТом 16450-80.

Как показывает опыт предприятий — изготовителей трехслойных панелей с пластмассовыми гибкими связями российского и зарубежного производства, установка их является одной из ответственных стадий формирования панелей. Она требует высокой культуры производства, разработки и реализации на практике четких алгоритмов проведения технологических операций.
Проблемы, возникающие при применении СПА, часто вызваны тем, что производственники — изготовители панелей стремятся предельно упростить процесс установки связей на места их расположения при формировании панелей. Так, при протыкании стеклопластиковой связью неподготовленного утеплителя из полистирола наблюдалось его частичное разрушение (с погружением обломков в бетон). Это вело к снижению прочности скрепления связи с бетоном. Часто производители панелей после первого отрицательного результата из-за отсутствия опыта работы с СПА прибегают к применению стальных связей, недостатки которых общеизвестны.
На Новосибирском ЖБИ-1 освоен и успешно применяется простой и надежный способ, позволяющий устанавливать связи в панель путем протыкания ими утеплителя.

Особенность метода состоит в том, что нижний слой залитого в форму бетона вибрируют и выдерживают около полутора часов для тиксотропного твердения бетона. Затем укладывают утеплитель и протыкают его связями из СПА. При этом отвердевший бетон не позволяет утеплителю разрушаться и погружаться в него. Окончательно связи устанавливают на место путем ударного (при помощи молотка) погружения их в нижний слой бетона. Для обеспечения требуемой глубины заделки в качестве ориентиров используют установленные на СПА технологические ограничители. Далее на короткое время включают вибростол, переводят нижний слой бетона в жидкое состояние и таким образом обеспечивают его связь с СПА. Кстати, Бийский завод имеет возможность выслать желающим видеокассеты с демонстрацией применяемого на ЖБИ-1 процесса установки связей.

Подготовил Вячеслав ГИЛЕВИЧ


Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 15 за 2003 год в рубрике бетон

©1995-2022 Строительство и недвижимость