Главное меню

Композитная арматура недостатки


Стеклопластиковая арматура – недостатки и преимущества

Стеклопластиковая арматура, которая появилась на строительном рынке относительно недавно, имеет как достоинства, так и недостатки, о которых обязательно должен быть осведомлен потребитель. Несмотря на заверения производителей в том, что данная продукция является полноценной заменой металлической арматуры, не во всех ситуациях ее применение можно считать обоснованным.

Каркас монолитной плиты из композитной арматуры

Что собой представляет арматура из стеклопластика

Так называемая композитная арматура – это стержень из стеклопластика, вокруг которого намотана углепластиковая нить, служащая не только для усиления конструкции такого изделия, но и для обеспечения его надежного сцепления с бетонным раствором. У арматуры данного типа есть как плюсы, так и минусы, и к ее использованию следует подходить очень взвешенно.

Элементами для фиксации углепластиковых арматурных прутков между собой служат пластиковые хомуты. Удобно, что для соединения элементов такой арматуры не требуется использование сварки, что, несомненно, является большим плюсом.

Скрепление стеклопластиковой арматуры с помощью фиксаторов и хомутов

Оценивая целесообразность использования стеклопластиковой арматуры, необходимо рассмотреть все плюсы и минусы ее применения в отдельных ситуациях. Такой подход позволит обеспечить высокую эффективность этого материала как средства укрепления строительных конструкций различного назначения.

Если не учитывать характеристики стеклопластиковой арматуры и не сопоставлять их с параметрами аналогичных изделий, изготовленных из металла, можно нанести серьезный вред будущей строительной конструкции или элементам отделки. Именно поэтому прежде чем приступать к выбору элементов для армирования конструкций из бетона, следует разобраться, в каких случаях применение тех или иных изделий является более целесообразным.

Физико-механические свойства композитной арматуры различных типов

Основные преимущества

Среди преимуществ, которыми отличается углепластиковая арматура, стоит выделить следующие.

Главные достоинства композитной арматуры

Имеются у стеклопластиковой арматуры и недостатки, о которых также следует знать ее потенциальным потребителям.

Главные недостатки

Недостатки стеклопластиковой арматуры связаны со следующими ее характеристиками.

Разрыв арматуры в следствии недостаточного связующего в структуре стержня

Рассматривая преимущества и недостатки стеклопластиковой арматуры, сложно сказать, насколько она лучше или хуже изготовленной из металла. В любом случае к выбору этого материала следует подходить очень обоснованно, используя его для решения тех задач, для которых он действительно предназначен.

Сферы применения стеклопластиковой арматуры

Арматура, изготовленная из композитных материалов, правила укладки которой несложно изучить по соответствующим видео, используется и в капитальном, и в частном строительстве. Поскольку капитальное строительство осуществляется силами квалифицированных специалистов, которые хорошо знакомы с нюансами и недостатками применения тех или иных строительных материалов, остановимся на особенностях использования такого материала при возведении частных малоэтажных строений.

Сферы использования композитной арматуры

Резюмируя все вышесказанное, следует отметить, что применять стеклопластиковую арматуру можно достаточно эффективно, если учитывать ее недостатки и связанные с ними ограничения, которые оговариваются производителем.

Способна ли арматура из стеклопластика заменить аналоги из металла

Несмотря на то, что арматура, изготовленная из композитных материалов, является достаточно новым материалом на строительном рынке, уже можно найти множество рекомендаций (и даже видео) по ее применению. Учитывая данные рекомендации, можно сделать вывод о том, что применять стеклопластиковую арматуру лучше всего для укрепления стен, возводимых из кирпича и строительных блоков, а также для связи несущих стен с межкомнатными перегородками.

Усиление стен из газосиликатных блоков 4-миллиметровой композитной арматурой

Преимуществами использования такой арматуры является то, что она не подвержена коррозии, а также что она не создает мостиков холода, как это происходит с армирующими прутками из металла. Использование такой арматуры для укрепления фундаментных конструкций обосновано в тех случаях, когда возводится не слишком тяжелая постройка и строительство осуществляется на грунте, отличающемся высокой устойчивостью.

В любом случае успешность использования этого нового строительного материала пока не подтверждена длительной практикой, поэтому, применяя его, любой застройщик действует на свой страх и риск. Специалисты, имеющие большой опыт в строительстве, рекомендуют для конструкций, к которым предъявляются высокие требования по надежности, устойчивости и долговечности, использовать все же армирующие каркасы, изготовленные из традиционных металлических элементов.

Оценка статьи:

Загрузка...

Поделиться с друзьями:

Стоит ли доверять композитной арматуре

Композитная арматура – сравнительно молодой в строительстве материал, который, несмотря на свой возраст, успел себя положительно зарекомендовать среди сообщества строителей, и прочно обосноваться на стройплощадке, потеснив стальную арматуру. Это – материал, состоящий из нескольких компонентов. Точнее, основных компонентов два:

  1. Волокна, которые несут основную нагрузку, и непрерывно тянутся по всей длине арматурного стержня. Объем волокон должен быть не менее 75% от массы арматуры.
  2. Связующее на основе термореактивных смол, благодаря которому компоненты соединяются в единое целое.

Диаметр арматуры, согласно нормативному документу ГОСТ 31938-2012, устанавливается и используется следующий: 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28 и 32 мм. Из них диаметры от 4 до 8 производятся и продаются в скрученном виде (мотках, барабанах), что облегчает транспортировку. Остальные диаметры производятся и продаются в прутках со стандартной длиной 6 – 12 метров.

Состав композитной арматуры бывает различный, и, в зависимости от компонентов, меняются свойства и себестоимость готового продукта.

Какая бывает композитная арматура

Классификация композитной арматуры в соответствии с составом волокон, несущих основную нагрузку, следующая:

В последнем варианте разные волокна комбинируются в необходимой пропорции. Оптимальный вариант по себестоимости и свойствам – стеклопластиковая арматура, которая и получила наибольшее распространение.

На наружную оболочку композитной арматуры следует обратить особое внимание. Арматура (и композитная, и стальная) должна как можно плотнее сцепляться с бетоном, который она армирует, и эту задачу решает именно наружная поверхность. У разных производителей оболочка выполнена по-разному; например, где-то – это выступы волокон определённой формы, где-то – песок крупной фракции, и т.д.

Как правильно укладывать композитную арматуру

Перед заливкой бетонного элемента композитная арматура укладывается и вяжется в виде пространственного жесткого каркаса. Если вы покупали материал в бухте, её необходимо размотать, разрезать на нужные отрезки, и дать ей распрямиться, отлежаться, вернуть свою форму.

Далее, мы определяем необходимую для нашего бетонного изделия форму каркаса (или прибегая к помощи квалифицированных специалистов, или ищем информацию в интернете, и на свой страх и риск сами проектируем каркас). К сожалению, каждое изделие индивидуально, и в каждом конкретном случае правильный путь – это работа инженера-проектировщика, который в составе проекта дома, опираясь на расчетные данные проекта дома, предоставит дополнительно формы и размеры каркасов для армирования, а также диаметр арматуры и другие данные.

В местах пересечения прутков их необходимо зафиксировать. Фиксация выполняется либо при помощи специальных кляймеров (это идеальный вариант), либо при помощи пластиковых хомутов, если нет специализированного крепежа. Угловые пересечения прутков могут быть выполнены либо в металле (комбинируем композитный каркас и стальную арматуру), либо могут быть изготовлены на заводе-производителе цельнолитым элементом.

Так, как композитный каркас имеет малую жесткость и меняет свои размеры от малейших наружных воздействий, его необходимо закрепить. Идеальным решением будет применение стальных элементов каркаса, которые увеличат жесткость и позволят композитным пруткам не сдвинуться с места при заливке бетоном.

Что лучше: композитная или стальная арматура?

Поскольку до композитной арматуры свойства бетона улучшали исключительно стальной арматурой, и композитная арматура является прямым конкурентом стальной, повсеместно принято сравнивать два вида арматуры. Сравним и мы.

Итак, плюсы композитной арматуры:

  1. Вес. Композитная арматура весит меньше в несколько раз.
  2. Форм-фактор. Композитная арматура малых диаметров продается в скрученном виде, в бухтах. Это позволяют транспортировать её на личном автомобиле.
  3. Коррозия на стеклопластиковую арматуру не распространяет свое действие, в отличие от стальной арматуры. Вследствие этого, более долгая служба.
  4. Не проводит электричество. Не создает препятствий для радиосигналов, для сигналов мобильных телефонов.
  5. Более устойчива к воздействию отрицательных температур. Сталь при низких температурах становится более хрупкой, композитная арматура сохраняет свои свойства.
  6. Теплопроводность небольшая, вследствие этого дом, армированный композитной арматурой, в холодное время года лучше сохраняет тепло.
  7. Экологична. Не наносит вред природе при разложении.

Минусы композитной арматуры:

  1. Не пластична. Арматуру в условиях строительства часто необходимо гнуть, с последующим сохранением формы. Стальная арматура гнется и фиксируется в согнутом положении, а вот стеклопластиковая, к сожалению, нет. После того, как термореактивная смола-связующее затвердеет, изменить её форму уже нельзя, можно только сломать. Но выход есть, и даже не один: можно заказать на заводе арматуру какой угодно формы или комбинировать стальную и композитную арматуру.
  2. Не сваривается. К сожалению, сварка композитной арматуры невозможна. Но есть решение. Если есть такая необходимость, можно использовать композитную арматуру, оканчивающуюся металлическими прутками. Соединение композитной арматуры и металлического прутка выполняется на производстве.
  3. Не стойка к тепловому разрушению. Держит температуру до 150-160 градусов по цельсию. То есть, при пожаре бетон, армированный стальной арматурой, при разрушении повиснет на прутках стали, а вот бетон с композитной арматурой после нагрева более 150 градусов, просто упадет.
  4. Высокая вредность при резке. При обработке образуются мельчайшие острые частицы, загрязняющие рабочее пространство, угрожающие дыхательным путям, органам зрения.
  5. Не жесткая. Модуль упругости композитной арматуры меньше аналогичного у стальной в 4 раза. То есть, для того, чтобы армированный композитной арматурой бетон работал на растяжение так же, как армированный стальной арматурой, нужно увеличить диаметр композитной арматуры. Пример: диаметр стальной арматуры 12 мм, диаметр композитной арматуры должен быть 24 мм. То есть, это не выгодно экономически, и для перекрытий лучше брать стальную арматуру.

Вывод: Композитная арматура имеет как плюсы, так и минусы. Поэтому, в каждом конкретном случае нужно тщательно взвесить все качества стальной и композитной арматуры, и выбрать для себя нужный вариант в соответствии с конкретной ситуацией.

Достоинства и недостатки композитной арматуры

Неметаллическая композитная арматура представляет собой армирующее средство в виде стержней из стекловолокна, имеющих ребристую поверхность. В профиле такая арматура имеет спиралевидную форму, а ее диаметр может составлять от 4 до 18 миллиметров. Длина этого строительного материала может достигать 12 метров.

Внешний вид полимерных стержней.

Основные достоинства и недостатки полимерных армирующих прутов

Стеклопластиковая арматура перед массовым внедрением на рынок прошла множество серьезных испытаний. В итоге подобные исследования установили, что этот строительный материал отличается рядом преимуществ таких, как:

Безусловно, помимо преимуществ, данный строительный материал обладает определенными недостатками. Такие недостатки нельзя отнести к критическим, но их важно учитывать при возведении тех или иных видов зданий.

Недостатки композитной арматуры:

При этом такие недостатки материала никак не отражаются на его использовании при строительстве дорог и фундаментов зданий.

Использование этой технологии при строительстве фундамента (преимущества, недостатки, способ применения)

В процессе закладки фундамента композитная арматура применяется аналогично металлической. Из этого материала на первом этапе собирается каркас будущего фундамента, который в последствие стягивается специальными стяжками.

Сами производители стеклопластиковой арматуры не накладывают никаких ограничений по ее использованию для определенных видов фундаментов. Иначе говоря, такой материал может свободно использоваться для строительства любых малоэтажных построек.

По минимальным подсчетам срок службы таких полимерных элементов составляет минимум 80 лет. Нельзя не отметить, что этот строительный материал стоит немного дороже привычных металлических прутов при этом определенные средства можно сэкономить при его доставке, за счет намного меньшего веса.

Существуют различные методы и условия строительства. Если место строительства предполагает постоянное пребывание металлических частей в условиях агрессивной для них среды есть смысл применять композитную арматуру.

При правильном подборе пластиковой арматуры, она обеспечит аналогичную прочность, что и металлическая.

Стержни перед заливкой бетона.

Основные сферы использования

Существует две основные формы выпуска композитной арматуры:

Большинство специалистов советуют отдавать предпочтение второму типу.

Основной сферой применения стеклопластиковой арматуры является возведение фундаментов для малоэтажных зданий. При возведении фундамента в каждом индивидуальном случае используется арматура конкретного диаметра.

Кроме того, такой материал часто используется для связывания кирпичной кладки. В этом случае можно избежать появления мостиков холода, что повышает общую эффективность здания.

Мнение строителей

Сейчас наблюдается устойчивая тенденция популяризации среди строителей и крупных застройщиков композитной арматуры. В большинстве случаев можно встретить положительные мнения об этом материале. Специалисты отмечают, что такие стержни фактически безотходны при проведении строительных работ. Также немаловажным фактором является простота их применения.

Большинство экспертов сходятся во мнение, что в определенных строительных сферах такой материал имеет существенные преимущества перед металлическими армирующими стержнями. Основным достоинством данных пластиковых прутьев является возможность их использования почти любой длины.

Использование композитных материалов для армирования мостовых настильных плит

Одним из основных факторов, подтверждающих высокие параметры прочности и надежности композитной арматуры, является ее широкое применение в строительных сферах, противостоящим постоянным серьезным нагрузкам (мосты, конструкции береговой линии, дороги).

Это связано с тем, что такой материал обладает прекрасными параметрами стойкости к сейсмологической активности земли. Экспериментально было доказано, что стеклопластиковая арматура не теряет свои основные технические характеристики даже при 10 балльном землетрясении, что делает ее лучшим выбором для армирования бетонных мостовых настильных плит.

Кроме того, нельзя не отметить, что пластик в отличие от металла не подвержен коррозии, что является немаловажным фактором при строительстве мостов, постоянно контактирующих с водой и влажной средой.

Отличия характеристик полимерных и металлических армирующих прутов  

Основным конкурентом для пластиковых армирующих стержней является традиционная металлическая арматура, использующаяся в бетонных плитах и перекрытиях. В целом два этих строительных материала очень схожи друг с другом. При этом по некоторым параметрам арматура из стеклопластика демонстрирует заметно более впечатляющие показатели, нежели металлическое армирующее оборудование. В таких условиях стоит провести небольшое сравнение технических характеристик металлической и полимерной арматуры:

Внешние отличия металлических и композитных стержней.

Физические параметры армирующего материала из стеклопластика

Согласно сегодняшним требованиям композитные пруты должны характеризоваться по трем основным физическим параметрам, а именно:

Для каждого отдельного номера профиля соответствуют свои физические показатели. Единственным неизменным параметром является дистанция навивки, равняющийся 15 миллиметрам. Действующее ТУ регламентирует, что отличающиеся по размеру профиля композитные пруты имеют следующие цифровые обозначения: 4, 5, 5.5, 6, 7, 8, 10, 12, 14, 16 и 18. Этим цифровым значениям соответствуют параметры наружного диаметра. Масса армирующих стержней может варьироваться от 0,02 до 0,42 кг/1 п. м.

Процедура расчета строительных конструкций с композитными армирующими материалами

Процесс расчета конструкций, в которых применяется композитная арматура можно продемонстрировать на примере расчета работы балки, где используется стальная арматура Д12 мм.

Такие армирующие прутья А500С, имеющие диаметр в 12 миллиметров, обладают такими характеристиками, как:

Исходя из этих данных ориентировочная максимальная нагрузка на прут составляет 4.5 тонны. При такой нагрузке параметры растяжения арматуры достигнут 2,5 мм/м

В документации, идущей вместе со стеклопластиковой арматурой, всегда есть табличка ее соответствия стальным армирующим стержням.

Так, арматура из стеклопластика, для соответствия параметрам стальной А500С диаметром 12 мм, должна иметь диаметр 10 мм.

Иначе говоря, процесс расчета строений с пластиковых прутьев полностью аналогичен расчетам со стальными, единственным отличием является применение таблицы соответствия.

Как производится композитная арматура

Вся композитная арматура изготовляется в формате стержней, имеющих толщину от 4 до 32 миллиметров. Подобные стройматериалы могут продаваться как в виде стержней, так и в бухтах, длиной более 100 метров.

Существует два основных вида пластиковых армирующих прутов:

Методика соединения

Одним из дополнительных преимуществ композитных стройматериалов является отсутствие необходимости проведения сварочных работ. Все прутья формируются в единый каркас с помощью технологии связывания.

Зачастую в строительной практике применяется специальная вязальная проволока, реже пластиковые стяжки.

Существуют следующие способы использования вязальной проволоки:

Два последних варианта чаще всего используются в строительстве. Это связано с их доступностью, ведь далеко не каждый может себе позволить приобрести специальный автоматический пистолет для связки.

Соединение с помощью пластиковых стяжек.

Диаметр пластиковой арматуры

Из-за определенных конструктивных особенностей, стеклопластиковая арматура имеет несколько параметров, которые характеризуют ее диаметр:

Все эти параметры не совпадают между собой. Номинальный диаметр меньше внешнего, измеряемого по выступающим ребрам. Следует с особой ответственностью обращать внимание на эти параметры. Это поможет избежать покупки меньших чем необходимо армирующих прутьев.

Существуют некоторые нюансы определения этих размеров стеклопластиковой арматуры. Внешний диаметр изделия определяется также, как и для стальной. Что же касается внутреннего диаметра, то его определить сложнее из-за не идеально круглого сечения стержня.

Композитная арматура - применение в строительстве, характеристики и сравнение

Изобретение композитной арматуры знатоки строительного дела относят к 60-м годам прошлого столетия. В этот период в США и в Советском Союзе были начаты активные исследования ее свойств.

Однако, несмотря на достаточно солидный возраст, данный материал до сих пор не знаком большинству застройщиков. Восполнить пробел знаний о стеклопластиковой арматуре, ее свойствах, достоинствах и недостатках вам поможет эта статья.

Попутно отметим, что материал этот весьма спорный. Производители хвалят его на все лады, а строители-практики относятся с недоверием. Простые граждане смотрят на тех и на других, не зная кому верить.

Что такое композитная арматура, как она производится и где применяется?

Коротко структуру композитной арматуры можно охарактеризовать как «волокно в пластике». Ее основа – стойкие к разрыву нити из углерода, стекла или базальта. Жесткость композитному стержню придает эпоксидная смола, обволакивающая волокна.

Для лучшего сцепления с бетоном на прутья наматывается тонкий шнур. Он сделан из того же самого материала, что и основной стержень. Шнур создает винтовой рельеф, как у стальной. Твердение эпоксидной смолы происходит в сушильной камере. На выходе из нее композитную арматуру немного вытягивают и нарезают. Некоторые производители до момента твердения полимера обсыпают пластиковые стержни песком для улучшения сцепления с бетоном гладких участков.

Область применения стеклопластиковой арматуры нельзя назвать очень широкой. Ее используют в качестве гибких связей между облицовкой фасада и несущей стеной, а также укладывают в дорожные плиты и опалубку резервуаров. В каркасах, усиливающих ленточные фундаменты и бетонные полы, пластиковую арматуру применяют не так часто.

Ставить композитные стержни в плиты перекрытия, перемычки и другие конструкции, работающие на растяжение, не рекомендуется. Причина – повышенная гибкость данного материала.

Физические свойства композитной арматуры

Модуль упругости у полимерного композита существенно ниже, чем у стали (от 60 до 130 против 200 ГПа). Это значит, что там, где металл вступает в работу, предохраняя бетон от образования трещин, пластик еще продолжает сгибаться. Прочность на разрыв у стеклопластикового стержня в 2,5 раза выше, чем у стального.

Основные прочностные параметры композитной арматуры содержатся в таблице №4 ГОСТ 31938-2012

Здесь мы видим основные классы композитного материала: АСК (стеклопластиковая композитная), АБК (базальтовое волокно), АУК (углеродная), ААК (арамидокомпозитная) и АКК (комбинированная – стекло + базальт).

Наименее прочная, но самая дешевая — арматура из стекловолокна и базальтовый композит. Самый надежный и вместе с тем самый дорогой материал делают на основе углеродного волокна (АУК).

К прочностным свойствам материала мы еще вернемся, когда будем сравнивать его с металлом.

А пока рассмотрим другие характеристики данного материала:

Стеклопластиковый стержень под 90 градусов на стройке не согнешь

Недостатки композитной арматуры:

Вязка пластиковыми хомутами или стальной проволокой – единственный возможный метод сборки каркаса

Какая арматура лучше металлическая или стеклопластиковая?

Один из главных аргументов, приводимых в пользу стеклопластиковой при сравнении с металлической арматурой, – более низкая цена. Однако, заглянув в ценники металлобаз, вы увидите, что это не так. Стоимость металла в среднем на 20-25% ниже композита.

Причина путаницы состоит в том, что продавцы пластика берут в расчет так называемый «эквивалент» диаметра. Логика здесь такая: неметаллическая арматура на разрыв прочнее строительной стали. Поэтому полимерный стержень меньшего диаметра выдержит такую же нагрузку, как и более толстая стальная арматура. На основании  этого делается вывод: для армирования конструкции пластика нужно меньше, чем металла. Отсюда и появляется более «низкая» цена.

Для аргументированного сравнения композита с металлом необходим нормативный документ. Сегодня такое руководство уже имеется. Это приложение «Л» к приказу Минстроя России № 493/пр от 08.07. 2016 г.

В пункте Л.2.3. малопонятном для рядовых застройщиков, но весьма интересном для профессионалов содержатся два понижающих коэффициента для всех видов композитной арматуры.

Для примера рассмотрим самую распространенную стеклопластиковую (АСК):

Таблица с понижающим коэффициентом для композитной арматуры

Таблица с коэффициентами, учитывающими условия эксплуатации

Далее, как требует норматив, полученные 168 МПа нужно разделить на коэффициент надежности (запас прочности), равный 1,5. В итоге мы получим 112 МПа.

Теперь можно корректно сравнивать прочность пластиковой арматуры с металлической. Для примера возьмем строительную сталь марки А500. У нее предельное сопротивление растяжению с учетом запаса прочности составляет 378 МПа. У стеклопластикового композита мы получили всего 112 МПа.

Наше маленькое исследование наглядно иллюстрирует таблица реальной, а не теоретической равнопрочной замены стальной арматуры на композитную. Ей можно пользоваться при выборе и покупке.

Просмотрев данную таблицу, нетрудно заметить, что пластика для равноценной замены металла требуется не меньше, а больше металла. Только самый дорогой углеродоволоконный материал (АУК) превосходит сталь равного с ним диаметра.

Сортамент и цена композитной арматуры

Самая востребованная на стройке – арматура из стеклопластикового композита. Ее сортамент и средние цены мы свели в одну таблицу.

О том, сколько весит пластиковая арматура разных диаметров вы можете получить информацию из таблицы ниже.

Продают материал в бухтах по 200, 100 и 50 метров и в виде стержней любой длины.

Выводы и рекомендации

Принимая во внимание ценовой фактор (равнопрочный со сталью композит обойдется дороже) мы не можем рекомендовать композитную арматуру для повсеместного применения в частном строительстве.

Для армирования ригелей, плит перекрытия, несущих балок, колонн и диафрагм жесткости специалисты настойчиво советуют не ставить ее. Как конструктивную такую арматуру использовать можно. Для армирования плитных фундаментов она может использоваться.

Плитный фундамент с каркасом из стеклопластиковой арматуры

Для усиления свайных ростверков и ленточных фундаментов лучше купить стальные прутья.

виды, характеристики, плюсы и минусы, область применение в строительстве.

Сравнительно недавно металлическая арматура была не просто самой распространенной – она была единственным в своем роде материалом. Неудивительно, что все армирование бетона выполнялось с её помощью. Но сегодня рынок насыщен многочисленными аналогами, большинство из которых превосходит металлические пруты по ряду параметров. Одним из них является арматура композитная, так же известная как пластиковая. Рассмотрим подробно, что она собой представляет.

Что такое композитная арматура?

Внешне она похожа на классические металлические пруты, но основным материалом при её изготовлении являются волокна из углерода, базальта, стекла или арамида. Они скрепляются воедино специальными термопластичными или термореактивными полимерами, придающими им высокую прочность и долговечность.

Неметаллическая арматура может иметь на поверхности специальные ребра, что повышает качество сцепления с бетоном при армировании. В некоторых случаях поверхность просто густо посыпается песком. Прилипая к ещё не застывшему полимеру, он также улучшает сцепление, но благодаря простоте изготовления стоимость материала значительно ниже.

Кроме того, в продаже имеется гладкая пластиковая арматура. Она имеет сравнительно невысокую цену, но малое сцепление существенно ограничивает сферу применения. Её не используют в качестве основной рабочей арматуры – только как вспомогательную. При армировании крупных массивов бетона (фундамент, толстые стены) пруты не укладываются на основание, а собираются в каркас. Основные пруты, которые будут улучшать качества бетона, имеют ребра. А гладкие применяется именно для сборки каркаса – на них приходится минимальная нагрузка. Поэтому возможно использование более простого материала для снижения затрат на строительство.

Где она применяется?

Применение композитной арматуры стремительно набирает популярность. Она используется при возведении различных объектов:

Кроме того, высокое качество продукции приводит к тому, что арматура из пластика часто применяется при изготовлении бетонных изделий, как с предварительным напряжением, так и без него. Опоры для линий электропередач, осветительные опоры, поребрики, заборные плиты, шпалы для железных дорог – это далеко не полный список железобетонной продукции, при изготовлении которое используется арматура неметаллическая композитная.

Виды арматуры

Теперь расскажем поподробнее из каких материалов изготавливается неметаллическая композитная арматура. Наиболее распространенными на сегодняшний день являются следующие разновидности:

Разумеется, все рассмотренные материалы в полной мере подходят под ГОСТ 31938-2012, регулирующий все характеристики нового материала. Благодаря такому многообразию использование композитной арматуры становится всё более широким. Для возведения любого объекта может быть подобран вариант, подходящий по стоимости, прочности и другим характеристикам.

Также в некоторых случаях можно увидеть пруты разного цвета. Некоторые продавцы утверждают, что цвет влияет на прочность, химическую стойкость и другие параметры. На самом деле это не более, чем рекламный ход. Красящий пигмент никак не влияет на важные технические характеристики материала – не улучшает и не ухудшает его. Главное назначение – придание внешнего вида (опять же рекламный ход, заставляющий потенциального покупателя обратить внимание на конкретную продукцию) и упрощение визуального распознавания прутов разной толщины.

Композитная арматура какого диаметра существует?

Как в случае с металлической, диаметр композитной арматуры может быть различным. Наиболее востребованы материалы диаметром от 4 до 32 миллиметров – они полностью удовлетворяют требованиям строителей как при заливке фундамента для бани или гаража, так и при строительстве многоэтажного монолитного дома.

Однако некоторые покупатели, не слишком хорошо разбирающиеся в торговле, удивляются, что при собственноручном замере диаметр не соответствует тому, что был заявлен в магазине. Здесь нет ничего удивительного. Во-первых, погрешность в несколько всегда может иметь место – даже при замере одного прута в разных точках. Но это практически не влияет на прочность материала, поэтому ГОСТ предусматривает такие перепады. Во-вторых, изучая характеристики композитной арматуры, вы читаете про номинальный диаметр. Также существует внешний (при проведении замеров по выступающим ребрам) и внутренний (при замере по самому стержню). Номинальный же, который присваивается материалу, является средним арифметическим между внешним и внутренним.

Также при строительстве нередко используют сетку из композитной арматуры. Тонкие волокна и высокая гибкость значительно упрощают процесс выравнивая потолков и стен (если накладываемый слой штукатурки имеет толщину 1.5-2.5 сантиметра и более), а также прекрасно подходят для армирования бетонной стяжки.

Когда с этим разобрались, будет полезно рассказать о плюсах и минусах композитной арматуры, чтобы каждый потенциальный покупатель решил – подходит ему этот материал или же лучше поискать другой.

Основные достоинства

Для начала расскажем про преимущества композитной арматуры, позволившие ей стать настолько популярным строительным материалом:

  1. Высокая прочность – по некоторым данным строительная полимерная арматура из стеклопластика в 10 раз прочнее, чем такая же по диаметру металлическая.
  2. Экологическая чистота. Материал не вредит окружающей среде, не выделяет даже при длительной эксплуатации и контакте с открытым огнем токсичные вещества.
  3. Низкий коэффициент теплопроводности снижает теплопотери здания.
  4. Устойчивость перед коррозией – даже если при работе материал напрямую контактирует с водой, газом или агрессивной средой, он способен прослужить многие годы, не снижая изначальных эксплуатационных характеристик.

Кроме прекрасных строительных свойств использование композитной арматуры в строительстве оправдано по причине удобства рабочих. Она обладает большей гибкостью, чем металлическая, но при этом, как уже говорилось, имеет высокую прочность. Благодаря таким качествам создание каркаса становится значительно более легким и простым. Для обеспечения высокой надежности угловых соединений теперь не обязательно использовать специальные станки, чтобы сгибать арматуру.

Также в положительные свойства композитной арматуры можно вписать коэффициент температурного расширения близкий с бетоном. Если армированный бетон нагревается или охлаждается, то он не разрушается, так как пластиковая арматура расширяется и сужается вместе с ним.

Имеет ли материал недостатки?

Каждый строительный материал имеет определенные недостатки. Поэтому знать про минусы композитной арматуры не менее важно, чем про достоинства. Перечислим основные из них:

  1. Малая упругость. Как показывают испытания, пластиковая арматура имеет упругость примерно в 4 раза ниже, чем у такой же по диаметру металлической. Поэтому при армировании крупных объемов бетона нужно использовать в 4 раза больше арматуры, что весьма не дешево.
  2. Опасность резки. Если металлический прут можно разрезать или распилить без лишних проблем, то когда распиливается неметаллическая арматура в воздух попадает большое количество микроскопических частиц стекловолокна. При попадании в дыхательные пути или глаза они могут стать причиной множественных микротравм.
  3. Низкая пластичность. Материал практически лишен пластичности. Поэтому, чтобы согнуть прут, необходимо нагреть его до нужной температуры. Очень важно не превысить отметку в 300 градусов по Цельсию – это приведет к потере несущих свойств.

Как видите, пластиковая арматура имеет как важные преимущества, так и серьезные недостатки. Серьёзно подумайте, прежде чем окончательно определиться с выбором подходящей арматуры для строительства.

Теперь вы знаете, что такое композитная арматура, а также разбираетесь в её плюсах и минусах. Это позволит легко сделать правильный выбор, о котором не придется сожалеть впоследствии. К тому же, разбираясь в основных свойствах материала, можно легко решить, в каких случаях он станет лучшим выбором, а когда желательно отдать предпочтение другим аналогам.

Стеклопластиковая (композитная) арматура: плюсы и минусы

Железобетонные конструкции традиционно укрепляются металлическим прутом, но все популярнее становится альтернативный вариант – стеклопластиковая арматура. Она заменяет сталь благодаря высоким эксплуатационным и техническим характеристикам. Растущая популярность пластиковой арматуры объясняется и невысокой ценой по сравнению с металлическими аналогами.

Блок: 1/7 | Кол-во символов: 355
Источник: https://betonpro100.ru/instrumenty-i-materialy/stekloplastikovaya-armatura

Что собой представляет арматура из стеклопластика

Так называемая композитная арматура – это стержень из стеклопластика, вокруг которого намотана углепластиковая нить, служащая не только для усиления конструкции такого изделия, но и для обеспечения его надежного сцепления с бетонным раствором. У арматуры данного типа ест

Преимущества и недостатки положительного армирования | Малый бизнес

Автор Анам Ахмед Обновлено 10 августа 2020 г.

Положительное подкрепление на рабочем месте влияет на поведение ваших сотрудников. Если члены вашей команды преуспевают в своих ролях и достигают всех своих целей, положительное подкрепление заставляет их чувствовать, что их работа ценится. Однако, если вы постоянно используете положительное подкрепление, даже когда производительность невысока, сотрудники могут начать ожидать вознаграждения независимо от того, насколько хорошо они работают.Очень важно понимать влияние теории подкрепления и ее влияние на производительность на рабочем месте.

Понимание теории подкрепления на рабочем месте

Теория подкрепления, согласно веб-сайту HRMPractice, посвященному обучению, изучает, как люди ведут себя в отношении последствий. Если поведение сопровождается положительными последствиями, такими как повышение по службе или бонус, люди с большей вероятностью повторят такое поведение. Если поведение встречает негативные последствия, например, отказ от работы над громким проектом, люди с меньшей вероятностью будут повторять такое поведение.

На рабочем месте менеджеры, владельцы и руководители бизнеса могут изменить поведение своих сотрудников, последовательно и эффективно используя теорию подкрепления. Положительное подкрепление предполагает положительные последствия, а отрицательное подкрепление подразумевает удаление чего-то неприятного для поощрения положительного поведения.

Мотивация сотрудников работать усерднее

Согласно TPP Recruitment, одним из преимуществ положительного поощрения является то, что оно побуждает сотрудников работать более эффективно.Сотрудники начинают реагировать на обусловливание теории подкрепления, когда узнают, что их отличная работа влечет за собой приятные последствия. Когда у сотрудников есть возможность повторить такое поведение, у них появляется больше стимулов работать хорошо, потому что они понимают, что получат вознаграждение или похвалу. Благодаря этой мотивации сотрудники получают стимул для повышения своей производительности в целом, а не только для выполнения конкретных задач, за которые полагается вознаграждение.

Повышение уверенности в способностях

Когда сотрудники получают положительное подкрепление за их превосходную работу, их чувство собственного достоинства возрастает, поясняет TPP Recruitment.Они гордятся собой и своими способностями, потому что их признает внешний мотиватор, например руководитель. Уверенные в себе сотрудники могут быть заинтересованы в повышении уровня своих навыков, посещении курсов повышения квалификации и получении большей квалификации. Эти действия приносят пользу на рабочем месте, поскольку они развивают высококвалифицированных сотрудников, а также помогают сотрудникам подниматься по карьерной лестнице и продвигать свою карьеру.

Повышение общей морали на рабочем месте

Положительное подкрепление влияет на отдельных сотрудников, но оно также может повлиять на организацию в целом.Когда команды видят, что их хвалят и награждают за их работу, они, скорее всего, будут довольны своей работой и довольны своей рабочей ситуацией. Это приводит к высокому уровню вовлеченности и лояльности на рабочем месте, когда сотрудники чувствуют ответственность за свою работу. Это может снизить текучесть кадров и убыток, поскольку у сотрудников меньше причин уходить или выгорать. Положительное подкрепление означает, что работодатели обычно удерживают своих сотрудников дольше, потому что сотрудники довольны тем, как компания обращается с ними.

Излишняя уверенность в способностях

Положительное подкрепление должно использоваться правильно. Если менеджеры слишком много хвалят или не делают этого в нужное время, сотрудники могут стать самоуверенными в себе и своих навыках. Они могут считать себя незаменимыми на работе или полагать, что только у них есть навыки, необходимые для выполнения работы. Это может отрицательно сказаться на их работе, вызвать проблемы с другими сотрудниками и привести к разногласиям с менеджерами и руководителями.Вместо того, чтобы сосредоточиться на постоянном улучшении своей работы для получения большего вознаграждения, сотрудники могут начать терять производительность или качество, потому что они верят, что не могут сделать ничего плохого.

Отказ от изменения поведения

При неправильном или слишком частом использовании положительное подкрепление может привести к тому, что сотрудники станут настроены по-своему. На рабочем месте постоянно происходят изменения, так как потребности клиентов, рынки и отрасли всегда меняются. Компаниям необходимо адаптироваться, чтобы оставаться конкурентоспособными. Однако, если сотрудники привыкли к положительному подкреплению за определенное поведение, они могут сопротивляться изменениям, потому что думают, что они могут не получить вознаграждения за другой тип поведения.Сотрудники должны знать, что поощрение связано с бизнес-результатами, а не только с их поведением.

Получение вознаграждений за полученное

Сотрудники и команды могут начать ожидать вознаграждений и похвал, что является недостатком неправильного использования положительного подкрепления. Например, если сотрудников вознаграждают за выполнение основных аспектов своей работы, они могут предположить, что они выходят за рамки необходимых требований, основываясь на том, насколько их хвалит их руководитель. В результате они могут ожидать такой похвалы за каждую задачу, принимая как должное добросовестность менеджера и использование положительного подкрепления.

Как эффективно использовать положительное подкрепление

Сильные и слабые стороны теории подкрепления основаны на том, как она применяется на рабочем месте. Если положительное подкрепление используется правильно и для правильных задач, работодатели и сотрудники пожинают плоды. Если положительное подкрепление применяется слишком часто или непоследовательно, работодателям, возможно, придется иметь дело с плохой работой своих команд.

Чтобы ваш бизнес видел преимущества положительного подкрепления, следуйте этим рекомендациям:

Примеры положительного подкрепления

Хотя похвала, продвижение по службе и повышение являются обычными формами положительного подкрепления на рабочем месте, есть и другие способы, которыми вы можете предложить положительные последствия для хорошего поведения сотрудников. Обязательно обозначьте для себя, какая работа и какой уровень вознаграждения. К инновационным примерам положительного подкрепления на работе, согласно Positive Psychology, относятся:

В дополнение к предложению специальных льгот для избранных сотрудников, которые преуспевают в их производительности, вы также можете предоставить всем сотрудникам базовый уровень положительного подкрепления, ожидая, что они будут выполнять все свои задачи с высочайшим качеством.Сюда входят конкурентоспособная заработная плата, качественное медицинское страхование и льготы, оплачиваемый отпуск по уходу за ребенком и оплачиваемый отпуск по болезни. Многие работодатели также предлагают своим командам гибкий график работы, дни психического здоровья, возмещение расходов на образование и скидки для сотрудников на свои продукты и услуги. Это показывает сотрудникам, что вы им доверяете и уважаете их трудовую этику, что мотивирует их повышать свою эффективность.

.

Руководство по композитным материалам: Армирование - NetComposites

Роль армирования в композитном материале заключается в улучшении механических свойств чистой полимерной системы. Все различные волокна, используемые в композитах, имеют разные свойства и поэтому по-разному влияют на свойства композитов. Свойства и характеристики обычных волокон описаны ниже.

Однако отдельные волокна или пучки волокон могут использоваться только сами по себе в некоторых процессах, таких как намотка волокон (описанных ниже).Для большинства других применений волокна должны быть скомпонованы в лист какой-либо формы, известный как ткань, чтобы можно было манипулировать им. Различные способы сборки волокон в листы и разнообразие возможных ориентаций волокон приводят к тому, что существует множество различных типов тканей, каждый из которых имеет свои собственные характеристики. Эти различные типы тканей и конструкции будут объяснены позже.

Опубликовано с разрешения Дэвида Криппса, Gurit

http://www.gurit.com


Ткань для развязки

Эти ткани обеспечивают сверхлегкое усиление ткани для композитных материалов.

Узнать больше

Свойства волокна

Охватывает механические свойства армирующих волокон.

Узнать больше

Свойства ламината

Охватывает механические свойства волокон с точки зрения прочности и жесткости.

Узнать больше

Ударный ламинат

Обращает внимание на проблемы, вызванные ударным повреждением.

Узнать больше

Стоимость волокна

Графическая информация о стоимости различных типов волокон.

Узнать больше

Стекловолокно

Объясняет, как формируется стекловолокно и какие варианты доступны.

Узнать больше

Арамидное волокно

Объясняет, как производится арамид и его различные торговые наименования.

Узнать больше

Углеродное волокно

Объясняет производственные процессы, связанные с изготовлением углеродного волокна.

Узнать больше

Сравнение волокон

Обозначает преимущества и недостатки типов волокон.

Узнать больше

Прочие волокна

Охватывает несколько других широко используемых типов волокон.

Узнать больше

Волокнистая отделка

Объясняет различные виды обработки поверхности волокон.

Узнать больше

Калибровочная химия

Обзор химического состава проклейки по сравнению с матрицей, подлежащей усилению.

Узнать больше

Типы тканей

Объясняет типы волокна, категории ориентации волокна и методы построения.

Узнать больше

Ткани

Объясняет обычно используемые типы переплетений.

Узнать больше

Гибридные ткани

Объясняет, что подразумевается под термином «гибридная ткань».

Узнать больше

Мультиаксиальные ткани

Объясняет основные характеристики мультиаксиальных тканей.

Узнать больше

Прочие ткани

Покрывает циновку из рубленых прядей, ткани и тесьму.

Узнать больше

Поделиться статьей

Твиттер Facebook LinkedIn Электронная почта


Перейти к основным материалам Вернуться к покрытиям .

Неметаллические материалы для самолетов - Часть вторая (Преимущества / недостатки и безопасность композитных материалов)

В 1940-х годах в авиационной промышленности начали разрабатывать синтетические волокна для улучшения конструкции самолетов. С тех пор композитные материалы стали использоваться все чаще. Когда упоминаются композиты, большинство людей думают только о стекловолокне или, возможно, графите или арамидах (кевларе). Композиты зародились в авиации, но теперь они используются во многих других отраслях, включая автогонки, спортивные товары и катание на лодках, а также в оборонной промышленности.

«Составной» материал определяется как смесь различных материалов или предметов. Это определение настолько общее, что может относиться к металлическим сплавам, изготовленным из нескольких различных металлов, для повышения прочности, пластичности, проводимости или любых других характеристик. Точно так же композиция композитных материалов представляет собой комбинацию армирования, такого как волокно, нитевидные кристаллы или частицы, окруженных и удерживаемых на месте смолой, образующих структуру. По отдельности арматура и смола сильно отличаются от их комбинированного состояния.Даже в их комбинированном состоянии они все еще могут быть индивидуально идентифицированы и механически разделены. Один композит, бетон, состоит из цемента (смолы) и гравия или арматурных стержней для армирования, чтобы создать бетон.

Преимущества / недостатки композитов

Некоторые из многих преимуществ использования композитных материалов:

• Высокое отношение прочности к весу

• Передача напряжения между волокнами, обеспечиваемая химическим связыванием

• Модуль ( отношение жесткости к плотности) 3.В 5–5 раз больше, чем у стали или алюминия

• Более длительный срок службы, чем у металлов

• Более высокая коррозионная стойкость

• Предел прочности на разрыв в 4–6 раз больше, чем у стали или алюминия

• Повышенная гибкость конструкции

• Конструкция со связкой исключает стыки и крепеж

• Легко ремонтируется

К недостаткам композитов относятся:

• Методы проверки, которые трудно проводить, особенно обнаружение расслоения (достижения в технологии в конечном итоге решат эту проблему.)

• Отсутствие базы данных долгосрочного проектирования, относительно новые технологические методы

• Стоимость

• Очень дорогое технологическое оборудование

• Отсутствие стандартизированной методологической системы

• Большое разнообразие материалов, процессов и методов

• Общий недостаток знаний и опыта в области ремонта

• Продукция часто токсична и опасна

• Отсутствие стандартизированной методологии строительства и ремонта

Повышенная прочность и возможность проектирования с учетом требований к характеристикам продукта делает композиты намного лучше традиционных материалы, используемые в современных самолетах.По мере того, как используется все больше и больше композитов, стоимость, дизайн, простота проверки и информация о преимуществах прочности и веса помогут композитам стать предпочтительным материалом для авиастроения.

Безопасность композитов

Композитные продукты могут быть очень вредными для кожи, глаз и легких. В долгосрочной или краткосрочной перспективе люди могут стать чувствительными к материалам с серьезным раздражением и проблемами со здоровьем. Средства индивидуальной защиты часто неудобны, жарки и их трудно носить; однако небольшой дискомфорт при работе с композитными материалами может предотвратить серьезные проблемы со здоровьем или даже смерть.

Защита от частиц респиратора очень важна для защиты легких от необратимого повреждения крошечными стеклянными пузырьками и кусочками волокна. Как минимум, необходима респираторная маска, одобренная для стекловолокна. Лучшая защита - респиратор с пылевыми фильтрами. Правильная подгонка респиратора или респиратора очень важна, потому что, если дышать воздухом вокруг уплотнения, маска не сможет защитить легкие пользователя. При работе со смолами важно использовать пароизоляцию. Угольные фильтры в респираторе удаляют пары в течение определенного периода времени.Если вы чувствуете запах паров смолы после того, как снова надели маску после перерыва, немедленно замените фильтры. Иногда угольные фильтры служат менее 4 часов. Когда респиратор не используется, храните его в запечатанном пакете. При работе с токсичными материалами в течение продолжительного времени рекомендуется использовать входящие в комплект воздушную маску и капюшон.

Избегайте контакта кожи с волокнами и другими частицами, надевая длинные брюки и длинные рукава вместе с перчатками или защитными кремами. При работе со смолами или растворителями глаза должны быть защищены герметичными очками (без вентиляционных отверстий), поскольку химическое повреждение глаз обычно необратимо.

Летный механик рекомендует

.

Преимущества и недостатки армирующего полимера из углеродного волокна, образец эссе

1 страница, 443 слова

Армирующий полимер из углеродного волокна (CFRP) - чрезвычайно прочный и легкий полимер, содержащий углеродное волокно. Полимерный композит, армированный углеродным волокном (CFRP), широко используется в различных приложениях, особенно при производстве аэрокосмических конструкций и конструкций кузова формулы один. Благодаря своей низкой плотности, высокой прочности и жесткости, отличной устойчивости к ударам и коррозии углепластики широко применяются в различных важных конструктивных элементах.Другие волокна, такие как кевлар, стекловолокно и алюминий, также могут использоваться вместе с углеродными волокнами.

Композиты с полимерной матрицей (CFRP), армированные углеродным волокном, производятся из углеродных волокон и смолы при определенных условиях. Углепластики обладают несравненным потенциалом, особенно в области космических полетов и авиации. Композиты из углеродного волокна рассматриваются по нескольким причинам свойств. Вот несколько:

a) Высокая прочность на разрыв - одно из самых сильных из всех имеющихся в продаже армирующих волокон, когда дело доходит до растяжения, углеродное волокно очень трудно растягивать или сгибать.б) Низкое тепловое расширение - углеродное волокно будет расширяться или сжиматься намного меньше в горячих или холодных условиях, чем такие материалы, как сталь и алюминий. ) Легкий вес - углеродное волокно - это материал с низкой плотностью и очень высоким соотношением прочности к весу. г) Коррозионная стойкость - при изготовлении из соответствующих смол углеродное волокно является одним из наиболее устойчивых к коррозии материалов. д) Исключительная долговечность - углеродное волокно обладает превосходными усталостными характеристиками по сравнению с металлом, что означает, что компоненты, изготовленные из углеродного волокна, не изнашиваются так быстро под нагрузкой от постоянного использования.е) Электропроводность - композиты из углеродного волокна являются отличными проводниками электричества. ) Радиопрозрачность - углеродное волокно прозрачно для излучения и невидимо в рентгеновских лучах, что делает его ценным для использования в медицинском оборудовании и учреждениях. з) Устойчивость к ультрафиолетовому излучению - углеродное волокно может быть устойчивым к ультрафиолетовому излучению при использовании соответствующих смол.

9 страниц, 4003 слов

Курсовая работа по производству термопластичных композитов, армированных волокном

Растущий в прошлом интерес к производству экологически чистых материалов, которые могут уменьшить проблему, связанную с отходами неволокнистых материалов, привел к разработке термопластичных композитов, армированных натуральным волокном.Водяной гиацинт (Eichhornia crassipes), также известный как «водяная лилия», - это водное растение, которое свободно плавает на поверхности пресных вод. Скорость его распространения ниже ...

Недостатки армирующего полимера из углеродного волокна (CFRP) Хотя углеродное волокно может быть относительно дорогим, оно используется для изготовления деталей самолетов и космических кораблей, кузовов гоночных автомобилей, валов клюшек для гольфа, велосипедных рам, удочек, автомобильных рессор, мачт для парусных лодок и многих других материалов. другие компоненты, где требуется легкий вес и высокая прочность.Сегодня углеродные волокна являются важной частью многих продуктов, и каждый год появляются новые области применения в промышленности.

Относительная стоимость - углеродное волокно - это высококачественный материал с соответствующей ценой. Хотя цены значительно упали за последние пять лет, спрос не увеличился настолько, чтобы существенно увеличить предложение. В результате цены, скорее всего, останутся прежними в ближайшем будущем. Углеродное волокно сломается или расколется при сжатии, превышении его прочностных характеристик или при сильном ударе.При ударе молотком он треснет. Обработка и отверстия также могут создавать слабые места, которые могут увеличить вероятность поломки.

.

Преимущества и недостатки железобетона

Преимущества и недостатки железобетона Advantages and Disadvantages of Reinforced Concrete

Преимущества железобетона

  1. Железобетон имеет высокую прочность на сжатие по сравнению с другими строительными материалами.
  2. Благодаря предусмотренной арматуре железобетон также может выдерживать значительную величину растягивающего напряжения.
  3. Огнестойкость и атмосферостойкость железобетона удовлетворительная.
  4. Строительная система из железобетона более прочная, чем любая другая строительная система.
  5. Железобетон, как жидкий материал, вначале можно экономично формовать в практически неограниченном диапазоне форм.
  6. Стоимость обслуживания железобетона очень низкая.
  7. В конструкции фундаментов, дамб, опор и т. Д. Железобетон является наиболее экономичным строительным материалом.
  8. Он действует как жесткий элемент с минимальным прогибом.
  9. Поскольку железобетону можно придать любую необходимую форму, он широко используется в сборных конструктивных элементах. Это дает жесткие элементы с минимальным кажущимся прогибом.
  10. По сравнению с использованием стали в конструкции, железобетон требует менее квалифицированного труда для возведения конструкции.

Недостатки железобетона

  1. Прочность на растяжение железобетона составляет примерно одну десятую его прочности на сжатие.
  2. Основные этапы использования железобетона - это смешивание, заливка и выдержка. Все это влияет на окончательную прочность.
  3. Стоимость форм, используемых для литья, относительно выше.
  4. Для многоэтажного здания сечение колонны RCC для стального профиля больше, так как прочность на сжатие ниже в случае.
  5. Усадка вызывает развитие трещин и потерю прочности.

3 комментария

.

Композитные конструкции

Композитные конструкции (продолжение)

Классификация композитных материалов
Поскольку армирующий материал имеет первостепенное значение в механизме усиления композита, удобно классифицировать композиты в соответствии с характеристиками армирования. Обычно используются следующие три категории.

  1. Армированный волокном - в этой группе композитов волокно является основным несущим компонентом.
  2. Усиленная дисперсия - в этой группе матрица является основным несущим компонентом.
  3. Армированные частицами - в этой группе нагрузка распределяется между матрицей и частицами.

Композиты, армированные волокном
Стекловолокно, вероятно, является наиболее известным композитом, армированным волокном, но углерод-эпоксидная смола и другие современные композиты попадают в эту категорию. Волокна могут быть в форме длинных непрерывных волокон или они могут быть прерывистыми волокнами, частицами, усами и даже плетеными листами.Волокна обычно комбинируют с пластичными матричными материалами, такими как металлы и полимеры, чтобы сделать их более жесткими, а волокна добавляют к хрупким матричным материалам, таким как керамика, для увеличения прочности. Отношение длины волокна к диаметру, прочность связи между волокном и матрицей и количество волокна являются переменными, которые влияют на механические свойства. Важно иметь высокое соотношение длины к диаметру, чтобы приложенная нагрузка эффективно передавалась от матрицы к волокну.

Волокнистые материалы включают:

Стекло - стекло является наиболее распространенным и недорогим волокном и обычно используется для армирования полимерных матриц. Стекло обладает высокой прочностью на разрыв и довольно низкой плотностью (2,5 г / куб. См).

Углерод-графит - в преддверии композитов предпочтительным материалом является углеродное волокно. Углерод - очень легкий элемент, его плотность составляет около 2,3 г / куб.см, а его жесткость значительно выше, чем у стекла.Углеродные волокна могут иметь до 3 раз большую жесткость, чем сталь, и до 15 раз большую прочность конструкционной стали. Графитовая структура предпочтительнее алмазоподобных кристаллических форм для изготовления углеродного волокна, потому что графитовая структура состоит из плотно упакованных гексагональных слоев, уложенных слоями. Такая структура приводит к тому, что механические и термические свойства сильно анизотропны, и это дает разработчикам компонентов возможность контролировать прочность и жесткость компонентов, изменяя ориентацию волокна.

Полимер - прочные ковалентные связи полимеров могут обеспечить впечатляющие свойства при выравнивании вдоль оси волокна высокомолекулярных цепей. Кевлар - это арамид (ароматический полиамид), состоящий из ориентированных ароматических цепей, что делает их жесткими стержневидными полимерами. Его жесткость может достигать 125 ГПа, и, хотя он очень силен при растяжении, он имеет очень плохие характеристики сжатия. Кевларовые волокна в основном используются для увеличения прочности в иначе хрупких матрицах.

Керамика - волокна, изготовленные из таких материалов, как оксид алюминия и SiC (карбид кремния), полезны при очень высоких температурах, а также там, где существует опасность воздействия окружающей среды. Керамика имеет плохие свойства при растяжении и сдвиге, поэтому большинство применений в качестве арматуры имеет форму частиц.

Metallic - некоторые металлические волокна обладают высокой прочностью, но поскольку их плотность очень высока, они практически не используются в приложениях с критическим весом.Вытяжка очень тонких металлических волокон (менее 100 микрон) также очень дорога.

Композиты с дисперсионным упрочнением
В композитах с дисперсионным упрочнением к матричному материалу добавляются мелкие частицы диаметром от 10-5 мм до 2,5 x 10-4 мм. Эти частицы помогают матрице сопротивляться деформации. Это делает материал тверже и прочнее. Рассмотрим композит с металлической матрицей с мелким распределением очень твердых и мелких вторичных частиц.Материал матрицы несет большую часть нагрузки, и деформация достигается за счет скольжения и смещения. Вторичные частицы препятствуют скольжению и смещению и, таким образом, укрепляют материал. Механизм тот же, что и дисперсионное твердение, но эффект не такой сильный. Однако частицы, подобные оксидам, не вступают в реакцию с матрицей и не переходят в раствор при высоких температурах, поэтому упрочняющее действие сохраняется при повышенных температурах.

Композиты, армированные частицами
Частицы в этом композите больше, чем в композитах, армированных дисперсией.Диаметр частиц обычно составляет порядка нескольких микрон. В этом случае частицы несут основную часть нагрузки. Частицы используются для увеличения модуля и уменьшения пластичности матрицы. Примером композитов, армированных частицами, является автомобильная шина, которая имеет частицы технического углерода в матрице из полиизобутиленового эластомерного полимера. Композиты, армированные частицами, намного проще и дешевле, чем композиты, армированные волокном. В случае полимерных матриц частицы просто добавляют в расплав полимера в экструдере или литьевом формователе во время обработки полимера.Точно так же армирующие частицы добавляют к расплавленному металлу перед его разливкой.

Интерфейс

  1. Граница раздела - это ограничивающая поверхность или зона, где возникает разрыв, будь то физический, механический, химический и т. Д.
  2. Материал матрицы должен «смачивать» волокно. Связующие агенты часто используются для улучшения смачиваемости. Хорошо «смоченные» волокна увеличивают площадь поверхности раздела.
  3. Чтобы получить желаемые свойства в композите, приложенная нагрузка должна эффективно передаваться от матрицы к волокнам через границу раздела.Это означает, что поверхность раздела должна быть большой и демонстрировать сильную адгезию между волокнами и матрицей. Отказ в интерфейсе (так называемый отсоединение) может быть желательным, а может и нежелательным. Это будет объяснено позже в режимах распространения трещин.
  4. Связь с матрицей может быть либо слабыми силами Ван-дер-Уоллса, либо сильными ковалентными связями.
  5. Площадь внутренней поверхности интерфейса может достигать 3000 см2 / см3.
  6. Межфазная прочность измеряется с помощью простых тестов, которые вызывают разрушение адгезии между волокнами и матрицей.Наиболее распространенным является испытание на трехточечный изгиб или ILSS (испытание на межслойное напряжение сдвига)

Рассмотрим результаты включения волокон в матрицу. Матрица, помимо удерживания волокон вместе, выполняет важную функцию передачи приложенной нагрузки к волокнам. Очень важно уметь предсказать свойства композита, учитывая свойства компонентов и их геометрическое расположение.

Изотропия и анизотропия в композитах

  1. Армированные волокном композитные материалы обычно обладают анизотропией.То есть некоторые свойства различаются в зависимости от геометрической оси или плоскости, вдоль которой они измеряются.
  2. Чтобы композит был изотропным по определенному свойству, например КТР или модулю Юнга, все армирующие элементы, будь то волокна или частицы, должны быть ориентированы произвольно. Этого нелегко достичь для прерывистых волокон, поскольку большинство методов обработки имеют тенденцию придавать волокнам определенную ориентацию.
  3. Непрерывные волокна в форме листов обычно используются для преднамеренного создания анизотропии композита в определенном направлении, которое, как известно, является осью или плоскостью, в которых действует основная нагрузка.
.

Смотрите также