ABLOY-FIRE.RU - Надежная автоматика для противопожарных дверей

Abloy
Главная
Продукция
Решения для одностворчатых дверей
Решения для двустворчатых дверей
Где купить


Новости

21.05.07 - Итоги семинара "Системы автоматического закрывания противопожарных дверей Abloy"

10.05.07 - Первый в России семинар: "Системы автоматического закрывания противопожарных дверей Abloy"

30.04.07 - Открыт новый сайт "Надежная автоматика для противопожарных дверей Abloy"

Вязка композитной арматуры


Как вязать стеклопластиковую арматуру для фундамента: видео, фото

Популярность вопроса о том, как наиболее правильно вязать стеклопластиковую арматуру для укрепления фундамента и других конструкций из бетона, обусловлена тем, что этот материал все активнее начинает использоваться как в капитальном, так и в частном строительстве. Многих из тех, кто собирается применять этот инновационный материал, также интересует вопрос и о том, насколько эффективно его использование для армирования стен строений, возводимых из блочных строительных элементов.

Армирующий каркас плитного фундамента – одна из сфер использования стеклопластиковой арматуры

История появления стеклопластиковой арматуры в строительстве

Стеклопластиковая арматура на самом деле не является новинкой на строительном рынке, она была разработана и начала производиться еще в 60-е годы прошлого столетия. Однако ее высокая стоимость на момент начала производства способствовала тому, что ее использовали для армирования только тех конструкций, в которых стальные укрепляющие элементы подвергались активной коррозии: бетонных конструкций, эксплуатирующихся в суровых климатических условиях, опор мостов и др.

Стеклопластиковая арматура будет лучшим решением при строительстве бетонных сооружений, контактирующих с морской водой

Активное развитие химической промышленности привело к тому, что со временем себестоимость производства стеклопластиковой арматуры значительно снизилась, что и позволило начать применять ее более активно. Широкому использованию данного материала способствовал и тот факт, что в 2012 году был утвержден государственный стандарт (31938-2012), согласно которому определяются требования не только к производству, но также к методам испытаний стеклопластиковой арматуры.

Согласно требованиям вышеуказанного нормативного документа, арматура из стеклопластиковых материалов может выпускаться в интервале диаметров от 4 до 32 мм. Но наибольшее применение, особенно в малоэтажном строительстве, приобрели изделия, диаметр которых составляет 6, 8 и 10 мм. В отличие от аналогичных изделий из стали, стеклопластиковая арматура отпускается заказчику не в виде отдельных прутков, а намотанной в бухты.

Арматура СП: удобная, лёгкая, устойчивая и упругая

В нормативном документе кроме технических характеристик стеклопластиковой арматуры оговорены требования к состоянию ее внешней поверхности. Согласно этим требованиям, на поверхности таких изделий не допускается наличие сколов, расслаиваний, вмятин и других дефектов.

Характеристики материала

Арматура, изготавливаемая из композитных материалов, в зависимости от используемого для ее изготовления непрерывного армирующего наполнителя, подразделяется на несколько категорий:

  • стеклокомпозитная, которая обозначается аббревиатурой АСК;
  • углекомпозитная, обозначаемая АУК;
  • комбинированная или АКК;
  • и ряд других категорий.

Физико-механические параметры полимерной арматуры различных видов

Выбирая композитную арматуру для укрепления фундамента или стен возводимых строительных конструкций, следует учитывать ее основные характеристики:

  • предельная температура, при которой эта арматура может эффективно эксплуатироваться;
  • предел прочности изделия, измеряемый при растяжении; данный параметр рассчитывается как отношение прилагаемой силы к площади поперечного сечения арматурного прутка, для изделий категории АСК он должен быть не меньше 800 МПа, а для арматуры АУК — не менее 1400 МПа;
  • модуль упругости при растяжении; у углекомпозитной арматуры данный показатель превышает аналогичную характеристику стеклопластиковых изделий более чем в 2,5 раза;
  • предел прочности изделия, измеряемый при его сжатии; для всех типов композитной арматуры данный показатель должен составлять не менее 300 МПа;
  • предел прочности арматуры, измеряемый при поперечном срезе; для различных типов композитной арматуры данный показатель должен составлять: для арматуры АСК — 150 МПа и более; для АУК — более 350 МПа.

Арматура из металла или композитных материалов?

Принимая решение, какую арматуру использовать для укрепления фундамента или стен здания, следует сравнить характеристики традиционных изделий из металла и стеклопластика. По сравнению с металлическими, стеклопластиковая арматура обладает следующими преимуществами:

  • исключительная устойчивость к коррозии: фундаменту, для укрепления которого использована композитная арматура, не страшно взаимодействие с кислотными, солеными и щелочными средами;
  • обладая низкой теплопроводностью, стеклопластиковая арматура не создает мостиков холода, что является особенно актуальным качеством для эксплуатации зданий в климатических условиях нашей страны;
  • материалы, применяемые для изготовления стеклопластиковой арматуры, являются диэлектриками, поэтому фундаменты и стены, для укрепления которых она использована, обладают абсолютной прозрачностью для радио и электромагнитных волн;
  • вес композитной арматуры значительно ниже, чем масса изделий, изготовленных из металла;
    прочность армирующих прутков из стеклопластика практически в 2–3 раза выше, чем у арматуры, изготовленной из металла;
  • по причине того, что композитная арматура поставляется заказчику в бухтах по 100–150 метров, при укреплении фундамента с ее использованием можно минимизировать количество стыковочных соединений, которые, как известно, являются наиболее слабыми местами в любой бетонной конструкции;
  • приобретение композитной арматуры более экономически выгодно за счет того, что вы можете купить ровно такой объем, который вам необходим для укрепления фундамента или стен своего строения, не ориентируясь на фиксированную длину прутков, как в случае с изделиями из металла;
  • коэффициент теплового расширения композитных материалов почти идентичен с аналогичным параметром бетона, поэтому в конструкциях, для армирования которых они используются, практически не возникает трещин.
Если сравнивать по стоимости, то затраты на использование металлических и стеклопластиковых изделий практически одинаковые.

Сравнение металлической и стеклопластиковой арматуры (нажмите для увеличения)

Самым значимым недостатком арматуры, изготовленной из стеклопластика, является достаточно низкий показатель ее прочности на излом, что ограничивает ее применение для укрепления сильно нагруженных бетонных конструкций.

Особенности использования композитной арматуры

Арматуру, которая изготовлена из композитных материалов, преимущественно используют для укрепления ленточных или плитных фундаментов в малоэтажном строительстве. Объясняется это тем, что данная арматура по причине своего относительно недавнего появления на отечественном строительном рынке еще мало изучена и не протестирована длительной практикой своего использования.

Прежде чем приступить к монтажу арматурного каркаса, необходимо подготовить опалубку для заливки будущего фундамента. Такая процедура выполняется по стандартной схеме, как и в случае использования металлической арматуры. Для армирования ленточных фундаментов небольших строений преимущественно используют композитные прутки диаметром 8 мм, что соответствует 12-ти миллиметровым изделиям из металла. В первую очередь из таких прутков вяжут сетки, из которых затем монтируют армирующий каркас.

Скрепление арматурной сетки с помощью вязальной проволоки

При использовании прутков из композитных материалов важно знать, как вязать стеклопластиковую арматуру так, чтобы из нее получился надежный каркас, который эффективно укрепит бетонную конструкцию. Элементами, которые позволят надежно и правильно связать такую конструкцию, могут быть пластиковые хомуты или обычная вязальная проволока. Выбор того или иного варианта зависит только от личных предпочтений и наличия под рукой тех или иных приспособлений.

Как изготовить надежный каркас для фундамента

Для того чтобы правильно изготовить основу для ленточного фундамента, для которого будет использоваться стеклопластиковая арматура, можно просмотреть обучающее видео и воспользоваться несложными рекомендациями. Итак, алгоритм изготовления такого каркаса выглядит следующим образом.

  • Прежде чем вязать арматуру, необходимо составить чертеж своего будущего каркаса и нарезать все элементы для его изготовления по точным размерам.
  • Поперечные прутья нижнего слоя арматурного каркаса позиционируют при помощи специальных фиксаторов. Устанавливать такие элементы можно как до начала сборки арматурного каркаса, предварительно вымерив размер его ячеек, так и после его готовности.
  • Размер ячеек зависит в первую очередь от размеров ленточного фундамента, который вы собираетесь укреплять. Такой размер может варьироваться в достаточно широких пределах: 15–30 см.
  • Продольные прутья арматурного скелета перед тем, как вязать, лучше предварительно разложить на земле и сделать на них отметки маркером в тех местах, где к ним будут фиксироваться поперечные элементы. Начав вязать арматуру, следует следить за тем, чтобы элементы фиксировались друг с другом строго под прямым углом.
  • Поперечные перемычки нужно вязать с продольными элементами каркаса с их нижней стороны. Чтобы армирующий скелет и, соответственно, будущий фундамент получился надежным и устойчивым, пластиковые хомуты или вязальную проволоку в местах соединений следует вязать потуже.
  • Изначально изготавливаются горизонтальные слои армирующего каркаса, только потом следует вязать их между собой вертикальными перемычками. Фиксировать вертикальные перемычки также необходимо с внутренней стороны ячеек каркаса, это позволит вам получить в итоге надежную и устойчивую конструкцию, которая не разъедется в процессе заливки бетона и будет отлично выполнять свои армирующие функции.
  • Углы — это особое место армирующей конструкции, и им необходимо уделить отдельное внимание. Стеклопластиковую арматуру не рекомендуется самостоятельно гнуть под воздействием нагрева, что может самым негативным образом сказаться на ее прочностных характеристиках. Поэтому угловые элементы арматурного скелета лучше вязать из уже гнутых прутков, которые сегодня можно приобрести, либо аккуратно выполнять изгиб без теплового воздействия.
  • После того, как арматурная конструкция будет полностью готова, ее необходимо аккуратно поместить во внутреннюю часть уже подготовленной опалубки.

Схема армирования углов ленточного фундамента

Схема армирования примыканий ленточного фундамента

Если вязать элементы арматурного каркаса при помощи проволоки, то для облегчения своего труда можно изготовить вязальный крючок, для чего удобно использовать старую отвертку. Как сделать такой крючок и вязать с его помощью арматурный каркас, так же можно ознакомиться по соответствующему видео.

Изготовление армирующего каркаса из прутков, которые сделаны из стеклопластика, — несложный процесс, о чем можно судить даже по обучающему видео, где подробно показано, как его вязать. Для работы с таким материалом, как стеклопластик, вам не потребуются специальные инструменты и сложное оборудование, его легко резать и вязать, он обладает более легким весом, чем арматура, изготовленная из металла.

В любом случае, выбирая такой материал для укрепления фундамента или стен своего дома или строения любого другого назначения, следует иметь в виду, что вы поступаете на свой страх и риск, так как стеклопластиковая арматура появилась недавно на отечественном строительном рынке, и ее характеристики еще не до конца подтверждены длительностью применения на практике.

Оценка статьи:

Загрузка...

Поделиться с друзьями:

Как вязать стеклопластиковую арматуру

Строительный рынок постоянно пополняется интересными и современными новинками. Композитная стеклопластиковая арматура является одним из таких новейших материалов. На данный момент еще не все знают, для чего она нужна и как правильно используется.

С 2012 года интерес строителей к данному продукту стал постоянно расти, так как цена у этого материала не столь высокая, а качество позволяет ее использовать для заливки фундамента не только жилых домов, но и при постройке более масштабных сооружений, к примеру, мостов. Особо она актуальна на севере, так как металлическая арматура подвержена коррозии, а у стеклопластиковой такой проблемы нет.

Технические характеристики

Стеклопластиковая арматура – это смесь крепкого стекловолокна и термопрочной смолы.

В вышеупомянутом году был издан ГОСТ, который четко установил параметры ее параметры:

  • Диаметр — от 4 до 32 мм
  • Температура, при которой материал можно эксплуатировать — от 60 градусов по Цельсию
  • Максимальный предел прочности при растягивании — это показатель силы, с которой материал растягивается и площади его поперечного сечения. Для стеклопластиковой арматуры норма – это 800 МПа.
  • Максимальный показатель прочности сжатия- 300МПа.
  • Максимум прочности — более 150 МПа.

Достоинства стеклопластиковой арматуры

Такой вид строительного материала существенно отличается от привычной стальной и имеет массу преимуществ, по сравнению с ней:

  1. Стойкость к образованию коррозии. Стеклопластиковая арматура совершенно не боится щелочных и кислотных сред.
  2. Небольшой вес при высокой прочности. Вес такой ее на 10 раз меньше, чем у стальной.
  3. Низкая теплопроводность, что защищает стены и фундаменты от промерзания, что особо актуально в северных районах.
  4. Непроводимость тока и отсутствие помех.
  5.  Цена. За ту же цену, что и у стальной арматуры небольшого диаметра можно приобрести стеклопластиковую большего диаметра.
  6. Высокая прочность материала при растяжении. Этот показатель больше, чем у стальной арматуры в 3 раза.
  7. Отсутствие швов. Металлические прутья перед транспортировкой режутся под параметры автомобиля, в котором их перевозят. Впоследствии армированная сетка имеет множество соединений, которые являются самыми слабыми местами в фундаменте и стенах. Так как стеклопластиковая арматура поставляется бухтами до 150 м, резать ее не нужно, что приводит к минимальному количеству швов. Транспортировка может осуществляться даже в багажнике легковой автомашины.
  8. Отсутствие переплаты за количество материала. Металлическая арматура продается одинаковой длиной 12 м, меньше ее уже не приобрести, а стеклопластика можно купить то количество, которое необходимо для строительства.
  9. Отсутствие необходимости докупать дополнительные инструменты при монтаже стеклопластиковой арматуры, например, сварочный аппарат.
  10. Одинаковый с бетоном коэффициент расширения при тепловом воздействии — гарантия отсутствия трещин в готовом строении.

Недостатки материала

Несмотря на все упомянутые достоинства, стеклопластиковая арматура имеет один главный недостаток – это большая вероятность излома. У стальных прутьев этот показатель намного выше.

Именно из-за этого показателя стеклопластиковая арматура используется только тогда, когда нужно соответствовать определенным ограничениям по коррозии, диэлектрическим свойствам и проводимости тепла. Все конструкции, которые возводятся свыше определенных границ, делаются на страх и риск строителей. Производители доносят эту информацию до покупателей непосредственно на фирменных этикетках.

Использование материала в строительстве

Промышленное строительство уже давно и широко использует стеклопластиковую арматуру в отличие от малоэтажного. Судя по достоинствам и недостаткам можно четко оградить сферу применения стеклопластиковой арматуры. Это, например, работы по берегоукреплению, строительству автодорог. Очень большой популярностью этот материал пользуется в загородном строительстве. Она используется для армирования стен, фундамента, чаще всего ленточного, кладки из газобетона.

Важно! Армирование кладки производится комбинацией стальной и стеклопластиковой арматуры.

Далее будет рассмотрен процесс армирования ленточного фундамента.

Подготовка арматуры

Прежде чем заливать фундамент, нужно правильно вязать арматуру для большей прочности и устойчивости конструкции. Это позволяет связать арматуру в единую конструкцию, создав тем самым опорный каркас здания. Мощность общей конструкции фундамента нужно обеспечить дополнительными ребрами жесткости. Для этого понадобится:

  • Стеклопластиковая арматура
  • Вязальная оцинкованная проволока с сечением 1 мм
  • Вязальный крючок

Важно! Вязальная проволока должна быть круглого сечения, не следует брать квадратную, так как при скрутке проволока может повредить сама себя.

Есть несколько видов крючков для вязания:

  • Обыкновенный крючок. Его при работе необходимо постоянно вращать.
  • Винтовой крючок – сам вращается при нажатии на рукоятку.

Названные материалы нужно выбирать очень внимательно. Например, вязальная проволока должна быть довольно толстой, чтобы избежать ее разрывов при подаче бетона на каркас. В противном случае связки могут лопнуть, а конструкция ленточного основания получится ассиметричной, чего никак нельзя допускать.

Весь процесс делится на шаги:

  1. Поперечные прутья нижнего слоя укладываются на арматурные фиксаторы, которые устанавливаются до проведения работ.
  2. Долевые прутья нарезаются и укладываются на необходимом друг от друга расстоянии, на них отмечаются места скрепления.
  3. Под прямым углом к долевым прутьям устанавливаются перемычки, каждая из которых связывается в отмеченных местах. Если вязка производится проволокой, то ее нужно сложить вдвое и прочно зафиксировать при помощи крючка. Если же используются хомуты, то каждый из них затягивается потуже.
  4. После окончания работ по сооружению первого ряда сетки можно делать остальной каркас. Перпендикулярные отрезки крепятся с внутренней стороны ячеек таким же образом.

Особо осторожно нужно подходить к обвязке углов. В строительных магазинах можно купить специальные элементы, которые легко устанавливаются на место углов.

Важно! В углах арматуру можно вязать только вручную, без теплового воздействия.

Готовый каркас укладывается в опалубку в горизонтальном положении сеток.

Этот способ очень распространен среди строителей, которыми вязка арматуры производится своими руками. Помимо него, существует еще несколько вариантов скрепления арматуры для ленточного фундамента:

  • Довольно крупные по масштабу работы требуют вязать арматуру специальными вязальными пистолетами.
  • Самым простым способом можно считать вязку с использованием пластиковых хомутов нужного размера. Такой метод прекрасно подойдет, если осуществляется вязка небольшого сооружения.  Его достоинством является то, что нет необходимости носить с собой при работе большой моток проволоки, а также можно не покупать вязальный крючок.

Важно! Перед началом работ нужно четко определиться какие нагрузки планируются для ленточного фундамента, и каков объем работ.

Создание фундамента со стеклопластиковой арматурой

После того как мастер закончил вязать арматуру, можно приступать непосредственно к армированию.

Для фундамента ленточного типа используются прутья, диаметр которых составляет 8 мм, что сопоставимо с арматурой из металла с сечением 12 мм.

Важно! Фундамент выполняют на идеально ровной поверхности.

Алгоритм действий такой:

  1. Установка обработанной пергамином опалубки
  2. Обозначение того уровня, до которого производится заливка раствора. Делается это водяным уровнем с проведением замеров в нескольких местах.

    Важно! Сетка арматуры должна быть полностью погружена в опалубку и не доходить до ее края приблизительно на 5 см.

    Если выполнить это условие не получается, то можно подложить под арматурную сетку кирпичи.

  3. Укладка стеклопластиковой арматуры на подготовленное покрытие из кирпичей.
  4. Заливка готовой конструкции качественным бетоном. При заливке бетон в обязательном порядке утрамбовывается, чтобы избежать пустых полостей.

    Важно! Подсчет количества бетона производится так: периметр ленточного фундамента умножаем на высоту и ширину.

  5. Готовый фундамент накрывается пленкой, которая фиксируется кирпичами или брусками. Через 2 — 3 недели можно производить строительные работы.

Стеклопластиковая арматура — относительно новый строительный продукт, но он уже стал довольно популярен среди тех, кто занимается частным строительством. Помимо того, стеклопластиковое армирование выполняется и в промышленных масштабах при строительстве дорог, возведении мостов, укреплении берегов, строительстве.

Вязка арматуры своими руками — это несложный процесс, который легко выполнить, имея все нужные материалы. Даже неподготовленный человек сможет это сделать, стоит только попробовать на нескольких элементах. Это выгодно отличает стеклопластиковую арматуру от стальной, для создания каркаса из которой нужен сварочный аппарат и опыт работы с ним.

Как правильно вязать стеклопластиковую арматуру, чем вязать и как вязать?

Вязка является быстрым и наравне с этим простым методом, позволяющим скрепить арматуру. Для осуществления такого способа не требуется от рабочего каких-либо квалификационных навыков. А если учитывать, что стеклопластиковую арматуру не получится скреплять посредством сварки, то этот способ является основным и единственным.

Для осуществления правильной вязки композитной стеклопластиковой арматуры можно использовать:

Независимо от того, какой способ крепления будет выбран на строительной площадке, главное соответствие прочности арматурного каркаса, который в последствие заливается бетоном. Конструкция из композитной стеклопластиковой арматуры не должна в процессе заливки менять изначальную форму и положение.

Если говорить о вязке арматуры с помощью металлической проволоки, то важно знать, что от качества материала будет зависеть качество фиксации композита, сделанных узлов. Правильная вязальная проволока предварительно обжигается. Как правило, материал используется диаметром в один миллиметр. Сечение должно быть круглым. Если использовать проволоку необожженную, то в результате она не будет гнуться, как следует, а значит, не будет плотно окутывать арматурные стержни, не будет тягучей. Как следствие, такое изделие может деформироваться или разорваться.

Для того чтобы не гнуть каждый раз проволоку плоскогубцами, существуют специальные инструменты, это:

Что касается вязки с помощью автоматического пистолета. Процесс, конечно проще и будет двигаться быстрее, однако пистолет не всегда сможет добраться в труднодоступное место. К тому же при использовании такого инструмента будет значительный перерасход проволоки.

Вязка стеклопластиковой (композитной) арматуры фундамента своими руками

Композитная арматура относится к современным материалам, призванным заменить дорогой металлопрокат и обеспечить большую устойчивость к негативному влиянию внешних факторов. После того, как с 2012 года этот вид полимерного прута стал производиться в России, интерес к нему со стороны строителей стал возрастать с каждым годом.

Применение стеклопластиковых материалов для армирования монолитных бетонных конструкций особенно актуально в случаях возможного воздействия влаги, поскольку полимеры не подвержены воздействию коррозии.

Пластиковые пруты применяют на объектах индивидуальной застройки, при возведении крупных зданий и сооружений, для береговых укреплений и автомобильных дорог. В частном строительстве из нее изготавливают армирующие каркасы для ленточных и плитных фундаментов, а также армируют кладку из пенобетонных блоков.

Материал, из которого изготовлена пластиковая арматура, представляет собой полимерную смесь из продольного стекловолокна повышенной прочности и термически стойкой смолы. Стандартные диаметры выпускаемых прутов находятся в диапазоне от 4 до 32 мм. Максимальная температура эксплуатации 60˚C. Предел прочности 150 МПа.

Подготовка материалов для сборки армирующего каркаса

Для повышения общей прочности бетонного монолита, его усиливают конструкцией из стеклопластиковой арматуры в виде плоской сетки или пространственного каркаса, которые собирают из круглых прутов переменного или постоянного сечения. Отдельные элементы таких конструкций соединяют между собой с помощью вязальной проволоки, фиксирующих хомутов или специального пистолета.

Поэтому для вязки армирующего каркаса необходимо приобрести:

  • пластиковую арматуру проектных диаметров;
  • вязальную проволоку или затяжные хомуты.
В отличие от традиционных металлических прутов, арматура из стеклопластика поставляется в виде свернутой бухты.

Поэтому перед началом сборки каркаса ее необходимо размотать и нарезать на куски необходимой длины. Резка производится ножовкой или другим инструментом, не допускающим нагрева материала. Разметку мест реза на поверхности легко сделать с помощью обыкновенного маркера.

Вязальная проволока должна быть круглого сечения и диаметром не менее 1 мм, чтобы обеспечить необходимую прочность соединения и не лопнуть при скручивании. Для быстрого получения отрезков проволоки нужной для вязки длины, всю свернутую бухту необходимо разрезать болгаркой на 3 или 4 части.

Чтобы сделать вязальную проволоку более мягкой, ее можно обжечь в пламени с помощью паяльной лампы или в костре. Необожженная проволока гнется хуже и не всегда обеспечивает плотный охват соединения. Кроме этого, неподготовленный металл обладает меньшей тягучестью и чаще рвется во время работы.

Вязка хомутами.Общая схема вязки.

Инструмент для проволочного связывания арматуры

Использовать для вязки плоскогубцы не очень удобно. Они не обеспечивают необходимой плотности охвата соединения и требуют приложения больших усилий. Поэтому стальную проволоку скручивают на арматурных прутах при помощи специальных крючков или вязального пистолета. Магазины инструмента предлагают к продаже два вида крючков, предназначенных, чтобы вязать арматуру:

  • простые ручные, которые необходимо все время вращать во время работы;
  • полуавтоматические винтовые, с вращающимся при нажатии на ручку крючком;
  • пластиковые фиксаторы в виде одеваемых на арматуру колец и вертикальных стоек.

Простой крючок можно не покупать, а сделать самостоятельно (подробнее о том, как это сделать — тут), согнув его из толстой стальной проволоки и заточив острие. В этом случае вам будет чем вязать проектную конструкцию из прутов и без покупки инструмента.

Способ применения вязального пистолета ускоряет и упрощает процесс, но этот достаточно крупный инструмент может не обеспечить доступ в отдельные места. Кроме этого, такой инструмент приводит к перерасходу проволоки.


Пластиковые фиксаторы нужны для того, чтобы зафиксировать собранный арматурный каркас в необходимом пространственном положении внутри опалубки перед подачей бетона.

Технология ручной проволочной вязки стеклопластиковой арматуры

Для того, чтобы арматурный каркас или сетка приняли необходимую пространственную форму и не изменили ее при заливке бетона, все отдельные элементы необходимо надежно соединить между собой. Наиболее часто для этого используют вязальную проволоку. Вязка — это простой и быстрый способ соединения, для которого не требуется высоких квалификационных навыков. Кроме того, стеклопластиковую арматуру просто невозможно соединить при помощи сварки, а поэтому такой тип крепления наиболее приемлем в данном случае.

Весь процесс того, как вязать стеклопластиковую арматуру для фундамента, можно разделить на следующие пошаговые этапы:

  1. свернутая в бухту арматура разматывается и нарезается на отрезки проектной длины;
  2. на поперечные прутья нижнего арматурного слоя надеваются пластиковые фиксаторы;
  3. на расставленные поперечные элементы на заданном друг от друга расстоянии укладываются продольные пруты;
  4. во всех местах пересечений арматуры выполняются соединения путем скручивания петель из сложенной вдвое вязальной проволоки;
  5. после сборки нижнего ряда к пересечениям наружных ячеек вяжутся вертикальные арматурные элементы;
  6. к верхним концам или к середине вертикальных стоек, в зависимости от проектного количества рядов, привязываются поперечные отрезки;
  7. укладывается и вяжется следующий ряд продольной арматуры;
  8. собранный каркас переносится и устанавливается внутрь опалубки для ленточного фундамента.

Работу можно значительно упростить, если совмещать стеклопластиковую арматуру с металлической. Из стальных прутов можно заранее заготовит прямоугольные рамки и тогда не потребуется выполнять отдельную вязку вертикальных отрезков.

Нюансы вязки конструкций под заливку плитного фундамента

Армирование монолитных опорных оснований плитного типа выполняется в виде одного или двух рядов сеток в зависимости от проектного решения. Поэтому в такой конструкции арматурные пруты не рассматриваются как продольные и поперечные. Для поднятия нижней сетки над гидроизоляционным слоем на арматуру через каждые полтора-два метра одевают вертикальные стойки фиксаторы из пластика. Это позволяет установить арматурный каркас строго в горизонтальной плоскости на заданной высоте.

Важная особенность сборки арматуры для плитного фундамента заключается в том, что она производится по месту. Это необходимо из-за больших размеров конструкции и невозможности последующего перемещения. Поэтому во время вязки необходимо быть предельно осторожным, чтобы не наступить на уложенные арматурные прутья и не повредить конструкцию.

В шведской и финской утепленной плите (подробнее о ней в этой статье) необходимо предусмотреть пересечение прутов плиты с арматурным каркасом боковой опорной ленты. Для этого пруты нарезают длиннее, напускают их на вертикальные боковые арматурные каркасы и связывают проволокой.

Нюансы вязки стеклопластиковых каркасов для ленточных фундаментов

Особенности сборки арматуры для ленточного фундамента заключается в наличии боковых примыканий, пересечений и углов.

В местах примыкания лент под внутренние стены, соединение перпендикулярного каркаса с наружным выполняется при помощи согнутых П-образных элементов.В углах арматуру сгибают под прямым углом или привязывают подготовленные Г-образные элементы. Длина нахлеста соединяемых прутков должна быть не менее 30 см и на этом участке выполняется не менее 2-х вязок.

Изгибать арматуру из стекловолокна следует очень осторожно, не применяя термической обработки. Упругие свойства пластика делают процедуру сгибания довольно трудной. Поэтому для сборки углов и примыканий рекомендуется покупать согнутые элементы заводского изготовления.

Места пересечений стеклопластиковой арматуры под ленточный фундамент можно соединять прямыми отрезками или собирать одну из пересекающихся конструкций по месту установки.

Сборка арматурных каркасов может выполняться на открытом месте, в стороне от выкопанной траншеи. Правильная укладка уже собранной конструкции предусматривает расстояние от стенок опалубки и дна не менее 25 мм.

В заключение

Вязка стеклопластиковой арматуры для фундамента — это технологически простой процесс, не требующий особых профессиональных навыков. Быстро научиться ему сможет даже неподготовленный человек. Нужно просто немного потренироваться.

Небольшой вес материала значительно упрощает работу, а большая длина арматурного прута в бухте позволяет нарезать стержни любой необходимой длины. Это уменьшает количество стыков в отличие от стальных материалов.

Более подробно о том, как правильно вязать стеклопластиковую арматуру, вы можете посмотреть на следующих видео.

Видео по теме

Обвязка фундамента стеклопластиковой арматурой: как правильно, фото, видео

Новые строительные материалы, в числе которых и стеклопластиковая арматура (СПА), очень медленно вытесняют старые, проверенные десятилетиями материалы. Все привыкли, что в железобетоне должная быть стальная арматура, о полной замене которой в масштабном строительстве речь пока не идёт. Однако для строительства фундаментов малоэтажных зданий гораздо выгоднее использовать композитные стержни, так как при меньшей цене и весе они могут выдерживать те же самые нагрузки. В чём достоинства такой замены, и как вязать стеклопластиковую арматуру для фундамента, будет рассказано в этой статье.

Стеклопластиком называется вид композиционного материала из термопластичного полимера, наполненного волокнами стекла или кварца. Основными преимуществами являются:

  • малый удельный вес;
  • высокая коррозионная стойкость;
  • прочность на разрыв, не уступающая стали.

До недавних пор стеклопластики использовались преимущественно в космической и авиационной технике, но теперь, когда создана технология пултрузии (формирование неметаллической рельефной арматуры методом протяжки), появилась возможность и для широкого применения в строительстве.

Бетонный цоколь по монолитной плите

  • Существуют различные вариации композитов, в том числе и комбинированных, но одним из самых доступных является стеклопластик. По сравнению с металлом он дороже, это если сравнивать цену за тонну. Но учитывая малый вес, погонных метров композитной арматуры в этой тонне (если сравнивать одинаковые диаметры) будет в пять раз больше. А значит, и по цене выгоднее.
  • Как и стальная, арматура из стеклопластика предлагается в виде тонких и толстых стержней, стержневых карт и кладочных сеток. Для подбора арматуры по диаметру производятся такие же расчёты, как и для стальной, но всегда получается, что диаметр СПА может быть на одну ступень ниже. То есть, вместо металлической арматуры АIIID12 можно использовать стеклопластиковые стержни диаметром 10 мм – и вот почему.
  • Модуль упругости, это усилие, которое надо приложить, чтобы растянуть материал на определённое расстояние. У композитной арматуры модуль ниже почти в 5 раз, чем у стальных стержней. Но величина эта постоянна, тогда как у стали она зависит от нагрузок и температуры окружающей среды.
  • Есть ещё такой показатель, как предел прочности. Это предельная нагрузка, после которой материал полностью разрушается. У стальной арматуры он равен 400 Мпа, а вот у композиционной – не менее 1200 Мпа. У самого бетона эти цифры несопоставимо меньше, поэтому при пиковых нагрузках он разрушается первым, после чего в работу включается предел прочности арматуры.
  • Чем он выше, тем большую нагрузку сможет выдержать тот же фундамент. Выходит, что конструкция, армированная стеклопластиком, будет держаться в три раза дольше. Но учитывая большую эластичность стеклополимерного композита, конструкция при этом существенно провиснет, из-за чего бетон будет сильнее растрескиваться.
  • Чтобы найти золотую серединку, расчёт арматуры для фундамента должен производиться специалистом. При условии правильного подбора диаметров и шага элементов каркаса, стеклопластик может служить гораздо дольше из-за отсутствия коррозии.

В случае с фундаментами способность стеклопластика к более сильному прогибу особого значения не имеет, так как лента или плита всей площадью опирается на грунт. Это не то, что плита перекрытия или балка, которая имеет всего две точки опоры. Фундамент должен продемонстрировать высокую прочность, а с этим у армированной стеклопластиком фундаментной конструкции проблем точно не будет.

Главным конкурентом стеклопластиковой арматуры является стальная, поэтому именно с ней и надо сравнивать технические характеристики:

Характеристика арматуры Ед. изм. Стеклопластик Металл
Максимальная прочность на разрыв (чем больше, тем лучше) МПа 1600 690
Модуль упругости (чем больше, тем лучше) МПа 56000 200000
Относительное удлинение (чем меньше, тем лучше) % 2,2 25
Коэффициент теплопроводности (чем меньше, тем лучше) Вт/м*С 0,35 46
Коррозионная устойчивость   Не подвержен коррозии Подвержен коррозии
Коэффициент теплового расширения (чем меньше, тем лучше) 10-6 С продольно 8-10 11,7
Коэффициент теплового расширения (чем меньше, тем лучше) 10-6 С поперечно 22 11,7
Устойчивость к излому   Низкая Высокая
Электропроводность   Диэлектрик Проводник
Оптимальное восприятие температур Градус Цельсия -60…..+90 -200…..+750
Способы вязки арматуры   Хомуты, вязальная проволока, фиксаторы Сварка, вязальная проволока
Возможность изготовления гнутых элементов в условиях стройки   нет есть
Способность пропускать электромагнитные волны   Да Нет
Экологичность   Малый процент токсичности Нетоксичен

Композитная арматура может иметь различное назначение, и в том числе бывает специально предназначена для усиления бетонных конструкций. Как и стальная, она изготавливается гладкой и рифлёной, и продаётся в виде стержней или сетчатых карт. Для конструкций ленточного типа можно приобрести и готовый каркас для фундамента из стеклопластиковой арматуры.

Чтобы не нарваться на дешёвую подделку, покупать всё это нужно либо непосредственно у производителя, либо у официального дилера. У контрафактной арматуры может быть некачественная заливка витков, бывает более низкая или неравномерная плотность навивки стекловолоконного жгута (ровинга).

Но прежде, чем купить материал, нужно правильно его рассчитать, поэтому рассмотрим, как это делается на примере небольшого фундамента размером 6*6 м.

В плитном фундаменте не может использоваться арматура диаметром меньше 6 мм, если она стеклопластиковая, и она должна быть только профилированная. Ориентироваться надо на плотность грунта и вес строения. Минимальный диаметр арматуры можно взять, если постройка, к примеру, лёгкая каркасная, а грунт прочный. Если же дачный дом или гараж строится из каменных материалов, лучше взять пруты или сетку диаметром 10 мм.

При размере ячейки сетки 200 мм, количество прутков, укладываемых в одном направлении, составит 31 штуку - соответственно, 62 стержня на один уровень. Всего уровней два, поэтому нам понадобится 124 шестиметровых прутка, в метрах это будет 744.

Для соединения верхних и нижних сеток можно использовать обрезки той же арматуры. Учитывая, что пруты укладываются 31 на 31, всего получится 961 соединение. При толщине плиты 200 мм, за минусом толщины защитных слоёв (по 50 мм с каждой стороны), длина соединительных прутков составит 100 мм, или 0,1 м. Умножив её на количество соединений, получим 96,1 метр. Чтобы получить общую длину арматуры на плиту, надо суммировать 744 и 96,1. Округляем до целого числа, и в итоге получаем 841 м.

Теперь посчитаем количество необходимой проволоки, что может зависеть от схемы вязки. Обычно сначала связывают прутки нижнего пояса, после чего к ним присоединяют вертикальные элементы, которые будут соединять нижнюю сетку с верхней.

Схемы вязки арматуры

Чтобы произвести одно соединение, в среднем требуется 0,3 м проволоки. В одном уровне у нас 961 соединение, а в двух (снизу и сверху) – 1922. Путём умножения длины одного куска проволоки на их количество, получаем общую длину 576,6 м.

Стеклопластиковую арматуру можно – и даже более удобно, вязать не проволокой, а пластиковыми стяжками, используемыми обычно для связки проводов. Так как они продаются штучно, их количество будет соответствовать количеству соединений на каркасе.

Вязка пластиковыми стяжками

Как вариант, можно использовать специальные соединительные хомуты. Есть и такие, которые одновременно выполняют функцию подставки, обеспечивающей нужную толщину защитного слоя бетона.

Хомуты для соединения композитной арматуры

Отличительным свойством ленточной конструкции является её высота, которая всегда больше ширины. Лента лучше, чем плита работает на изгиб, поэтому диаметр арматуры здесь может быть меньше. В ней тоже делается два пояса армирования, только соединяются уровни чаще не короткими прутками как в плите, а гнутыми П-образными элементами.

Расчёт армирования производится в таком порядке (просчитаем всё тот же фундамент 6х6 м с одной внутренней стеной):

  1. На подставки продольно укладывают более толстые рифлёные стержни (для одноэтажного дома можно брать диаметром 8 мм). Их при ширине ленты в 30-40 см будет всего по паре снизу и сверху.
  2. Соединяющие их вертикальные стержни нагрузку не несут, а потому могут быть гладкими, без спиральной навивки – диаметр 6 мм.
  3. При общей длине ленты 30 м, армируемой в 4 ряда, расход основной (продольной) арматуры составит 120 м.
  4. Хомуты или вертикально-поперечные прутки устанавливаются через 0,5 м. Допустим, сечение ленты составляет 0,3*0,7 м, при котором на одно соединение будет уходить 1,6 м арматуры диаметром 6 мм. Всего секций перевязки образуется 61 - умножив эту цифру на 1,6, мы получим общую длину арматуры 97,6 м.
  5. Каждая секция каркаса, связанная поперечной арматурой, имеет 4 соединения. Всего 4х61=244 соединения. Столько нужно хомутов или стяжек, если использовать для вязки их.
  6. Если 244 умножить на 0,3 м, мы получим расход проволоки - 73,2 м.

Обвязка фундамента стеклопластиковой арматурой

Мнение эксперта
Виталий Кудряшов

строитель, начинающий автор

При вязке каркаса можно уменьшить диаметр арматуры, но при этом придётся увеличить количество продольных стержней. Можете просчитать оба варианта по цене и выбрать тот, который окажется наиболее выгодным.

Столбчатый фундамент работает не на изгиб, а на сжатие, так как рабочая арматура располагается не горизонтально, а вертикально. В таком положении она работает в облегчённом режиме, поэтому брать ребристые стержни можно диаметром 6 мм. По горизонтали монтируются гладкие прутки диаметром 4-5 мм, которые должны связать рабочую арматуру в пространственный каркас.

Форма каркасов для бетонного фундаментного столба

В зависимости от формы и размеров сечения столба, в каркасе могут присутствовать 2, 3 или 4 пояса рабочей арматуры. Для армирования столбов длиной 2 м и диаметром 0,2 м, обычно делают каркас прямоугольной формы из 4-х, связанных поперечной арматурой продольных прутков. Диаметры – 10 и 6 мм, с перевязкой в четырёх местах.

В таком случае, на один столб уйдёт 2*4=8 м основной арматуры, и 0,4*4=1,2 м перевязочной арматуры. Останется только умножить эти цифры на количество столбов, и вы получите общую длину стержней. На каркасе столба 4 пояса, в которых имеется по 4 соединения. Перемножив эти цифры, получаем 16 точек перевязки. Если вязать будете не стяжками, а проволокой, умножьте её расход 0,3 м на 16. Всего получится 4,8 м вязальной проволоки на один столб.

Мнение эксперта
Виталий Кудряшов

строитель, начинающий автор

На заметку: Арматура для ростверка считается по аналогии с конструкцией ленточного типа.

Каркас ростверка, обвязывающего столбы

Речь о том, как правильно вязать пластиковую арматуру для фундамента, пойдёт в следующей главе.

Перед тем, как вязать пластиковую арматуру для фундамента, желательно посмотреть видео. Однако это не отменяет наличия чертежа, в котором будут чётко обозначены все элементы каркаса и указаны расстояния между ними. Соответственно, на основании этого чертежа и должны отрезаться пруты рабочей и поперечной арматуры.

Вязать каркас для фундаментной ленты удобнее укрупнёнными блоками, которые затем опускаются в опалубку и привязываются друг к другу. При структурировании каркаса плиты, вяжут сначала сетку нижнего уровня, к ней фиксируют вертикальные перемычки, а затем уже приступают к формированию верхнего ряда.

  • В любом случае, вязка начинается с нижнего яруса, с продольных стержней. Их предварительно раскладывают на земле или на фиксаторах, отмечая маркером места перевязки с поперечными элементами.
  • Если вязка СПА производится проволокой, то процесс ничем не отличается от вязки обычной стальной арматуры. Для этого вам нужен крючок для вязки и ножницы по металлу.
  • Кусок проволоки длиной 30 см складывается пополам затем, чтобы образовалась петля. Огибаете ею место соединения двух прутьев, продеваете крючок в петлю и, протянув в неё свободный конец, делаете скрутку.

    Как связать стеклопластиковую арматуру для фундамента проволокой

    Мнение эксперта
    Виталий Кудряшов

    строитель, начинающий автор

    Важно: В процессе работы необходимо следить, чтобы прутья при перевязке образовывали прямой угол.

  • Особого внимания требуют углы каркаса. Гнуть стеклопластиковую арматуру в условиях стройки нельзя, поэтому нужно заранее запастись готовыми П-образными элементами (на пересечении стен могут использоваться Г-образные хомуты). Основные варианты соединений показаны ниже.

Угловое соединение

В последнее десятилетие композитная арматура стала весьма востребованной в малоэтажном строительстве. Она отлично подходит для армирования фундаментов, так как расчётное сопротивление растяжению у СПА в 3 раза выше, чем у стальных стержней. Композит лучше сохраняет свою форму при повышении температуры и практически не поддаётся деформированию, а благодаря меньшему весу стержней снижается и масса монолита. Полимеры не способны увлажняться, а потому не подвержены коррозии. Вывод напрашивается сам: конструкция, армированная стеклопластиком, прослужит гораздо дольше металлической.

Способы соединения композитной арматуры (как вязать стеклопластиковую арматуру)

Грамотное соединение стеклопластиковой арматуры для фундамента – залог создания надежного армирующего каркаса / пояса, повышающего прочность и срок службы всего сооружения. Существует несколько способов ее вязки, которые выбираются исходя из специфики объекта, технологии выполняемых мероприятий и задействованных материалов.

Стеклопластиковая арматура, поставляемая в бухтах, представляет собой уникальный материал. Она производится из разнообразных волокон – базальтовых, арамидных, стеклянных, карбоновых, комбинированных. Наружная оболочка создается с помощью навивки волокон или песчаного напыления. Это доступная и долговечная альтернатива элементам из стали.

Но главное отличие от металлических аналогов состоит в том, что к стеклопластиковым приспособлениям не может быть применена сварка. В связи с этой особенностью изделий крайне важно подбирать правильные технологии вязки при сооружении вертикальных объектов, оснований зданий, усиленных конструкций из бетона.

Стеклопластиковая арматура для фундамента соединяется при помощи:

  1. Вязальной проволоки из стали и специальных крючков. Этот вариант достаточно прост и экономичен, он подходит для вязки прутков с различными диаметрами. Проволока предварительно обжигается.
  2. Электрических или механических вязальных пистолетов. Для профессионального инструмента нужны катушки с намотанной проволокой. Рассматриваемый метод целесообразно использовать для увеличения несущей способности каркасов я больших площадей. На изготовление узла требуется пара секунд.
  3. Механического инструмента. Такая технология считается более производительной и комфортной при проведении масштабных работ, поскольку в процессе крепления инструмент нужно не вращать, а тянуть. Его отличительная черта – спираль, которая встроена в ручку.
  4. Тонких клипс из пластика.
  5. Хомутов из пластика. Их предназначение заключается в быстром соединении арматуры без использования специнструмента. Данный способ также называется ручной вязкой.
  6. Креплений, защелкивающихся на арматурных прутах. Применяемые для стальных изделий резьбовые муфты непригодны в этом случае, так как нарезать на полимерном стержне устойчивую резьбу почти невозможно.

На что обратить внимание при выборе варианта вязки

Способ соединения компонентов армирующего каркаса / пояса выбирается индивидуально, поскольку обусловливается следующими факторами:

  • Габариты здания. При обустройстве основания строения с большой площадью и при разработке промышленных полов использование ручных методов крепления нерационально.
  • Особенности выполняемых процедур. Если армирование осуществляется в промышленных условиях, стоит воспользоваться вязальными пистолетами, которые соединяют элементы посредством проволоки из стали, или клипсами из пластика.
  • Требования к прочности строения. Ручная вязка с применением пластиковых хомутов / клипс не гарантирует сохранности каркаса, если предполагается заливка бетонной смесью.

Выгодные условия приобретения стеклопластиковой арматуры в бухтах вы найдете у нас. Мы гарантируем безупречное качество, приемлемые расценки и оперативную доставку продукции!

Армирование - композитные материалы | CompositesLab

Многие материалы могут армировать полимеры. Некоторые материалы, такие как целлюлоза в древесине, являются продуктами природного происхождения. Однако большая часть коммерческого подкрепления создается руками человека. Существует множество коммерчески доступных форм армирования, отвечающих требованиям пользователя. Возможность адаптировать архитектуру волокна позволяет оптимизировать производительность продукта, что приводит к снижению веса и затрат.

Хотя многие виды волокон используются в качестве армирующих в многослойных композитных материалах, на стекловолокно приходится более 90 процентов волокон, используемых в армированных пластмассах, поскольку их производство недорогое и они имеют относительно хорошие характеристики прочности к весу.

  • Стекловолокно: На основе алюмооксидно-известково-боросиликатного состава волокна, произведенные из стекла «E» или «E-CR», считаются преобладающими армирующими элементами для композитных материалов с полимерной матрицей из-за их высоких электроизоляционных свойств, низкой восприимчивости к влажность и высокие механические свойства. Стекло E-CR отличается от стекла E еще большей стойкостью к коррозии. Другие коммерческие композиции включают стекло S с более высокой прочностью, термостойкостью и модулем, стекло H с более высоким модулем и стекло AR (стойкое к щелочам) с превосходной коррозионной стойкостью.Стекло, как правило, является хорошим ударопрочным волокном, но весит больше, чем углерод или арамид. Стекловолокно имеет отличные механические характеристики, в некоторых формах оно прочнее стали. Более низкий модуль упругости требует специальной обработки, когда жесткость имеет решающее значение. Стекловолокно прозрачно для радиочастотного излучения и используется в радиолокационных антеннах.
  • Углеродные волокна: Углеродные волокна изготавливаются из органических прекурсоров, включая PAN (полиакрилонитрил), вискозу и пек, причем последние два обычно используются для низкомодульных волокон.Термины «углеродные» и «графитовые» волокна обычно используются взаимозаменяемо, хотя графит технически относится к волокнам, которые содержат более 99 процентов углерода, по сравнению с 93-95 процентами для углеродных волокон на основе ПАН. Углеродное волокно обеспечивает самую высокую прочность и жесткость из всех армирующих волокон. Высокотемпературные характеристики особенно хороши для углеродных волокон. Основным недостатком волокон на основе ПАН является их высокая относительная стоимость, которая является результатом стоимости основного материала и энергоемкого производственного процесса.Композиты из углеродного волокна более хрупкие, чем стекло или арамид. Углеродные волокна могут вызвать гальваническую коррозию при использовании рядом с металлами. Для предотвращения этого используется барьерный материал, такой как стекло и смола.
  • Арамидные волокна (полиарамиды): Самым распространенным синтетическим волокном является арамид. Арамидное волокно - это ароматический полиимид, который представляет собой искусственное органическое волокно для армирования композитов. Арамидные волокна обладают хорошими механическими свойствами при низкой плотности с дополнительным преимуществом в виде прочности или устойчивости к повреждениям / ударам.Они характеризуются достаточно высокой прочностью на разрыв, средним модулем упругости и очень низкой плотностью по сравнению со стеклом и углеродом. Арамидные волокна являются изоляторами электричества и тепла и повышают ударопрочность композитов. Они устойчивы к воздействию органических растворителей, горюче-смазочных материалов. Композиты из арамида не так хороши по прочности на сжатие, как композиты из стекла или углерода. Сухие арамидные волокна являются прочными и используются в качестве тросов или канатов и часто используются в баллистических приложениях.Кевлар®, пожалуй, самый известный пример арамидного волокна. Арамид является преобладающим заменителем органического армирующего волокна для стальных лент в шинах.
  • Новые волокна: Полиэфирные и нейлоновые термопластические волокна недавно были введены как в качестве первичного армирования, так и в гибридной конфигурации со стекловолокном. К привлекательным характеристикам можно отнести низкую плотность, разумную стоимость и хорошее сопротивление удару и усталости. Хотя полиэфирные волокна обладают довольно высокой прочностью, их жесткость значительно ниже, чем у стекла.Более специализированные арматуры для высокопрочных и высокотемпературных применений включают металлы и оксиды металлов, такие как те, которые используются в самолетах или аэрокосмической промышленности.

Независимо от материала, арматура доступна в различных формах, чтобы удовлетворить широкий спектр процессов и требований к конечному продукту. Материалы, поставляемые в качестве армирующего материала, включают ровинг, измельченное волокно, рубленые пряди, непрерывный, рубленый или термоформованный мат. Армирующие материалы могут быть спроектированы с уникальной архитектурой волокон и иметь предварительную форму (форму) в зависимости от требований к продукту и производственного процесса.

  • Многоконечные и односторонние ровинги: Ровинги используются в основном в термореактивных компаундах, но могут использоваться и в термопластах. Многоконцевые ровницы состоят из множества отдельных прядей или пучков нитей, которые затем нарезаются и случайным образом откладываются в матрицу из смолы. В таких процессах, как формование листов (SMC), преформа и напыление, используется многосторонний ровинг. Многоконечные ровницы также могут использоваться в некоторых приложениях для намотки нитей и пултрузии. Односторонний ровинг состоит из множества отдельных нитей, намотанных в одну прядь.Продукт обычно используется в процессах, в которых используется однонаправленное армирование, например, намотка нитей или пултрузия.
  • Маты и вуали: Армирующие маты и вуали из нетканого материала обычно описываются по весу на единицу площади. Например, коврик из рубленых прядей весом 2 унции будет весить 2 унции на квадратный ярд. Тип армирования, дисперсия волокон и количество связующего, которое используется для удержания мата или вуали, определяют различия между матовыми изделиями. В некоторых процессах, таких как укладка вручную, связующее должно растворяться.В других процессах, особенно при прессовании и пултрузии, связующее должно выдерживать гидравлические силы и растворяющее действие матричной смолы во время формования. Следовательно, с точки зрения связующего, производятся две основные категории матов или вуалей, которые известны как растворимые и нерастворимые связующие.
  • Тканые, прошитые, плетеные и трехмерные ткани: Существует множество типов тканей, которые можно использовать для усиления смол в композитах. Многонаправленное армирование производится путем плетения, вязания, сшивания или плетения непрерывных волокон в ткань из крученой и крученой пряжи.Ткани можно изготавливать с использованием практически любого армирующего волокна. Чаще всего используются ткани из стекловолокна, карбона или арамида. Ткани обладают ориентированной прочностью и высокими усиливающими нагрузками, которые часто встречаются в высокопроизводительных приложениях. Ткани позволяют точно разместить армирование. Это невозможно сделать с измельченными волокнами или рублеными прядями, а возможно только с непрерывными прядями с использованием относительно дорогостоящего оборудования для укладки волокон. Из-за непрерывной природы волокон в большинстве тканей отношение прочности к весу намного выше, чем у вариантов с разрезанным или рубленым волокном.Сшитые ткани позволяют настраивать ориентацию волокон в структуре ткани. Это может быть большим преимуществом при проектировании устойчивости к сдвигу или кручению.
  • Однонаправленное: Однонаправленное армирование включает ленты, жгуты, однонаправленный жгутовый лист и ровинг (которые представляют собой совокупности волокон или прядей). Волокна в этой форме все выровнены параллельно в одном направлении и не изогнуты, что обеспечивает высочайшие механические свойства. Композиты с использованием однонаправленных лент или листов имеют высокую прочность в направлении волокна.Однонаправленные листы тонкие, и для большинства структурных приложений требуется несколько слоев. Типичные области применения однонаправленного армирования включают высоконагруженные композитные материалы, такие как компоненты самолетов или гоночные лодки.
  • Препрег: Препрег - это готовый материал, состоящий из армирующей формы и полимерной матрицы. Для изготовления препрега используется пропускание армирующих волокон или форм, таких как ткани, через ванну со смолой. Смола пропитывается (пропитывается) волокном, а затем нагревается для продвижения реакции отверждения до различных стадий отверждения.Доступны термореактивные или термопластические препреги, которые можно хранить в холодильнике или при комнатной температуре в зависимости от составляющих материалов. Препреги можно наносить вручную или механически в различных направлениях в зависимости от требований конструкции.
  • Измельченные: Измельченные волокна - это измельченные волокна, имеющие очень короткие длины волокон (обычно менее 1/8 дюйма). Эти продукты часто используются в термореактивных замазках, отливках или синтаксических пенах, чтобы предотвратить растрескивание затвердевшего состава из-за усадки смолы.
.

Композитные материалы - композиты, армированные частицами, композиты, армированные волокном, ламинарные композиты, механические свойства, другие композиты - композиты с высокими эксплуатационными характеристиками

6 минут на чтение

Композиты, армированные частицами, композиты, армированные волокном, ламинарные композиты, механические свойства, другие композиты Высококачественные композиты

Композитный материал - это микроскопическая или макроскопическая комбинация двух или более различных материалов с узнаваемой границей раздела между ними.Для структурных приложений определение может быть ограничено включением тех материалов, которые состоят из армирующей фазы, такой как волокна или частицы, поддерживаемые связующим или матричной фазой. Другие особенности композитов включают следующее: (1) распределение материалов в композите контролируется механическими средствами; (2) Термин «композит» обычно используется для обозначения материалов, в которых отдельные фазы разделены на более крупном масштабе, чем атомный, и в которых механические свойства композитного материала значительно отличаются от свойств составляющих его компонентов; (3) Композит можно рассматривать как комбинацию двух или более материалов, которые используются в комбинации для устранения слабости одного материала за счет прочности другого.(4) Недавно разработанная концепция композитов заключается в том, что композит не только должен представлять собой комбинацию двух материалов, но и комбинация должна иметь свои собственные отличительные свойства. С точки зрения прочности, теплостойкости или некоторых других желаемых характеристик композит должен быть лучше, чем любой компонент по отдельности.

Композиты

были разработаны потому, что не удалось найти единого однородного конструкционного материала, который обладал бы всеми необходимыми характеристиками для данного применения.Армированные волокном композиты были впервые разработаны для замены алюминиевых сплавов , которые обеспечивают высокую прочность и довольно высокую жесткость при небольшом весе, но подвержены коррозии и усталости.

Примером композитного материала является удочка из стеклопластика, в которой стеклянных волокон помещены в эпоксидную матрицу. Отдельные тонкие стекловолокна характеризуются высокой прочностью на разрыв и очень высокой прочностью на разрыв, но из-за своего малого диаметра имеют очень маленькую жесткость на изгиб.Если бы стержень был сделан только из эпоксидной пластмассы, он имел бы хорошую жесткость на изгиб, но плохие свойства при растяжении. Однако, когда волокна помещают в эпоксидный пластик, полученная структура имеет высокую жесткость на растяжение, высокую прочность на разрыв и высокую жесткость на изгиб.

Прерывистая фаза наполнителя в композите обычно более жесткая или прочная, чем фаза связующего. Для обеспечения армирования должна присутствовать значительная часть армирующей фазы по объему (~ 10%).Однако существуют примеры композитов, в которых прерывная фаза более податлива и пластична, чем матрица.

Природные композиты включают дерево и кость. Древесина представляет собой композит , целлюлозу и лигнин. Волокна целлюлозы обладают прочностью на растяжение и гибкостью. Лигнин склеивает эти волокна вместе, делая их жесткими. Кость представляет собой смесь сильного, но мягкого , коллагена (белок) и твердого, но хрупкого апатита (минерала).


Композиты с высокими эксплуатационными характеристиками - это композиты, которые имеют лучшие характеристики, чем обычные конструкционные материалы, такие как сталь и алюминиевые сплавы.Почти все они представляют собой композиты, армированные непрерывным волокном, с органическими (смоляными) матрицами.


Волокна для высокоэффективных композитов

В высокоэффективном композите, армированном непрерывными волокнами, волокна обеспечивают практически все несущие характеристики композита, то есть прочность и жесткость. Волокна в таком композитном материале образуют пучки или нити. Следовательно, даже если несколько волокон ломаются, нагрузка перераспределяется на другие волокна, что позволяет избежать катастрофического отказа.

Стекловолокно

используется для неструктурных низкоэффективных применений, таких как панели в самолетах и приборы для высокопроизводительных приложений, таких как корпуса ракетных двигателей и сосуды давления под давлением . Но чувствительность стекловолокна к воздействию влаги создает проблемы для других применений. Наиболее часто используемым стекловолокном является алюмоборосиликатное стекло кальция (Е-стекло). Волокна с высоким содержанием кремнезема и кварца также используются для специализированных применений.

Углеродные волокна являются наиболее известными и наиболее широко используемыми армирующими волокнами в современных композитах. Самые ранние углеродные волокна были получены путем термического разложения материалов-предшественников искусственного шелка. Исходным материалом теперь является полиакрилонитрил.

Арамидные волокна - это ароматические полиамидные волокна. Арамидное волокно технически представляет собой термопластичный полимер, такой как нейлон, но он разлагается при нагревании до достижения предполагаемой точки плавления. При полимеризации он образует жесткие стержневидные молекулы, которые невозможно спрядить из расплава.Вместо этого их нужно формовать из жидкокристаллического раствора . Ранние применения арамидных волокон включали корпуса двигателей с нитевидной намоткой и сосуды под давлением газа. Арамидные волокна имеют более низкую прочность на сжатие, чем углеродные волокна, но их высокая удельная прочность, низкая плотность и жесткость сохраняют спрос на них.

Волокна бора были первым высокоэффективным армированием, доступным для использования в композитах. Однако они более дороги и менее привлекательны по своим механическим свойствам, чем углеродные волокна.Нити из бора получают путем разложения галогенидов бора на горячей вольфрамовой проволоке. Композиты также могут быть получены из усов, диспергированных в соответствующей матрице.

Непрерывные волокна карбида кремния используются для изготовления мононитей большого диаметра и тонких мультифиламентных нитей. Волокна из карбида кремния по своей природе более экономичны, чем волокна из бора, а свойства волокон из карбида кремния обычно такие же или лучшие, чем свойства бора.

Волокна из оксида алюминия (оксида алюминия) получают методом сухого прядения из различных растворов.Они покрыты диоксидом кремния для улучшения их контактных свойств с расплавленным металлом.

Обычно существует эффект размера, связанный с прочными волокнами. Их сила уменьшается с увеличением диаметра. Оказывается, очень высокопрочные материалы имеют диаметр около 1 микрометра. Следовательно, с ними нелегко обращаться.

Матрицы для высокопроизводительных композитов

Матрица связывает волокна вместе благодаря своим когезионным и клеящим свойствам .Его цель - передавать нагрузку на волокна и между ними, а также защищать волокна от агрессивных сред и манипуляций. Матрица является слабым звеном в композите, поэтому, когда композит испытывает нагрузку, матрица может треснуть, отслоиться от поверхности волокна или разрушиться при гораздо более низких деформациях, чем обычно желательно. Но матрицы удерживают армирующие волокна в их правильной ориентации и положении, чтобы они могли выдерживать нагрузки, равномерно распределять нагрузки между волокнами и обеспечивать сопротивление распространению трещин и повреждению.Ограничения в матрице обычно определяют общие эксплуатационные температурные ограничения композита.

Полиэфирные и винилэфирные смолы являются наиболее широко используемыми матричными материалами в высокоэффективных композитах с непрерывным волокном. Они используются для химически стойких трубопроводов и реакторов, кабин и кузовов грузовиков, бытовой техники, ванн и душевых, автомобильных капотов , настилов и дверей. Эти матрицы обычно армированы стекловолокном, поскольку было трудно надлежащим образом прикрепить матрицу к углеродным и арамидным волокнам.Эпоксидные смолы и другие смолы , хотя и более дорогие, находят применение в качестве замены полиэфирных и виниловых смол на основе сложного эфира в высококачественных спортивных товарах, трубопроводах для химических заводов и печатных плат.

Эпоксидные смолы используются больше, чем все другие матрицы в современных композитных материалах для конструкционных аэрокосмических применений. Эпоксидные смолы обычно превосходят полиэфиры по устойчивости к влаге и другим воздействиям окружающей среды.

Бисмалеимидные смолы, как и эпоксидные смолы, довольно просты в обращении, относительно легко обрабатываются и обладают превосходными композитными свойствами.Они способны выдерживать большие колебания в горячих / влажных условиях, чем эпоксидные смолы, но имеют худшие характеристики отказа.

Полиимидные смолы выделяют летучие во время отверждения, что приводит к образованию пустот в полученном композите. Однако эти смолы действительно выдерживают даже более высокие экстремальные температуры в горячем / влажном состоянии, чем бисмалеимидные матрицы, и ведутся работы по минимизации проблемы пустот.

Термопластические смолы, используемые в качестве композитных матриц, такие как полиэфирэфиркетон, полифениленсульфид и полиэфиримид, сильно отличаются от таких бытовых термопластов, как полиэтилен и поливинилхлорид.Несмотря на то, что они используются в ограниченных количествах, они привлекательны для применений, требующих улучшенных горячих / влажных свойств и ударопрочности.


Дополнительные темы

Science Encyclopedia Science & Philosophy: Кластерное соединение от до Concupiscence

.

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 особенности. Эти различные типы тканей и конструкции будут объяснены позже.

Опубликовано любезно Дэвидом Криппсом, 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 и матрицы, 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 .

Армирование волокном для композитного материала FRP

Большая часть прочности композитов из стекловолокна обусловлена ​​типом, количеством и расположением армирования волокном. В то время как более 90% используемых арматурных материалов - это стекловолокно, другие арматуры удовлетворяют потребности различных областей применения.

Стекло

Наиболее распространенное армирование - стекло прочное, обладает хорошей термостойкостью и высокими электрическими свойствами. Для более ответственных нужд S-Glass предлагает более высокую термостойкость и примерно 1/3 прочности на разрыв (при более высокой стоимости).

Углеродное волокно

Углеродные волокна (графит) доступны с широким диапазоном свойств и цен. Углеродные волокна сочетают в себе легкий вес с очень высокой прочностью и модулем упругости (мера жесткости или жесткости). Для применений с высокой жесткостью эти арматуры трудно превзойти, с модулем упругости, равным стали. Также они обладают отличными усталостными свойствами. Углеродные волокна используются в основном в аэрокосмических деталях, где снижение веса является основной целью.Хотя стоимость ограничивает использование в коммерческих приложениях, это целесообразно там, где содержание материалов невелико, например, в спортивном оборудовании.

Арамид

Также известны как ароматические полиамидные волокна (Kevlar® или Twaron®), арамид обеспечивает высокую прочность и низкую плотность (на 40% ниже, чем у стекла), а также высокий модуль. Эти волокна могут быть включены во многие полимеры и широко используется в приложениях с высокой ударной нагрузкой, в том числе баллистической сопротивление.

Натуральные волокна

Натуральные волокна, такие как сизаль, конопля и лен, могут использоваться для некоторых приложения с низкими требованиями к прочности.Они ограничены применения, не требующие устойчивости к влаге или повышенной влажности.

Расположение волокон
Однонаправленный

Типы армирования:
Сплошная ровница

Процессы:
Непрерывная пултрузия, прессование

Двунаправленный

Типы армирования:
Ткани, Тканый ровинг

Процессы:
Ручная укладка

Многонаправленный

Типы армирования:
Рубленые пряди, непрерывные, мат из рубленых прядей, трехосная ткань

Процессы:
Прессование и литье под давлением, напорный мешок, преформа

Процент армирования стекловолокном увеличивает прочность в направлении ориентации волокон

Способ расположения отдельных прядей определяет как направление, так и уровень достижимой прочности.Три основных устройства - это однонаправленный, двунаправленный и разнонаправленный.

Формы армирования
Арматура

поставляется в нескольких основных формах для обеспечения гибкости в отношении стоимости, прочности, совместимости с системой смол и технологических требований.

Сплошной ровинг

Поставляется в виде нескрученных нитей, скрученных в цилиндрическую упаковку для дальнейшая обработка. Непрерывную ровницу обычно измельчают для распыления, преформы или листовые формовочные смеси.В непрерывном виде используется в процессах пултрузии и намотки нитей.

Ровинг тканый

Это тяжелая драпируемая ткань различной ширины, толщины и веса. Тканый ровинг стоит меньше, чем обычная тканая ткань, и используется для обеспечения высокой прочности в крупных конструктивных элементах, таких как резервуары и корпуса лодок. Тканый ровинг используется в основном при ручной укладке.

Ткани

Тканые материалы, изготовленные из волоконной пряжи, имеют более тонкую структуру, чем тканый ровинг.Они доступны в различных размерах и с весом от 2,5 до 18 унций на квадратный ярд, с различной ориентацией прочности.

Армирующий мат

Армирующий мат, изготовленный либо из непрерывных прядей, уложенных по спирали, либо из рубленых прядей, скрепляется смолистым связующим или сшивается механически. Эти маты используются для композитов средней прочности. Комбинированный мат, состоящий из плетеного ровинга и мата из рубленых прядей, скрепленных вместе, используется для экономии времени при ручной укладке.Гибридные маты из стекловолокна и углерода и арамидных волокон также доступны для более прочных армированных изделий.

Поверхностный мат

Покровный мат или вуаль - это мат из тонкого волокна, изготовленный из мононити и не считающийся армирующим материалом. Он используется для обеспечения хорошей отделки поверхности из-за его эффективности в блокировании рисунка волокон лежащего под ним мата или ткани. Поверхностный мат также используется на внутреннем слое антикоррозийных материалов для получения гладкой, насыщенной смолой поверхности

Рубленые волокна

Рубленые пряди или волокна доступны длиной от 1/8 дюйма до 2 дюймов. для смешивания со смолами и добавками для приготовления формовочных масс для прессование или литье под давлением и другие процессы.Различная поверхность применяются для обеспечения оптимальной совместимости с различными смоляные системы.

Ресурсы

.Справочник

по композитному армированию | Вайли

Загрузить флаер продукта

Загрузить флаер продукта - загрузить PDF-файл в новой вкладке. Это фиктивное описание. Загрузить флаер продукта - скачать PDF в новой вкладке. Это фиктивное описание. Загрузить флаер продукта - скачать PDF в новой вкладке. Это фиктивное описание. Загрузить флаер продукта - скачать PDF в новой вкладке. Это фиктивное описание.

Описание

Это всеобъемлющее однотомное руководство охватывает все аспекты науки об армировании, от практических предметов, таких как ручная обработка «укладки», до теоретических дискуссий, касающихся реологии и моделирования.Этот справочный том, взятый из недавно опубликованной шеститомной Международной энциклопедии композитов, предлагает научные и практические знания видных отраслевых экспертов, ученых и государственных исследователей в одном доступном и информативном справочнике.

Волокна, процессы и типы композитного армирования, а также соответствующие разные предметы, такие как отношения свойств, производство, гибридное армирование и моделирование, подробно рассматриваются. Инженеры, материаловеды и технологи сочтут Руководство по композитному армированию бесценным инструментом.

.

Композитные системы, разработанные в соответствии с требованиями вашего проекта

V2 Composites, Inc. разрабатывает и производит одни из самых прочных и универсальных решений для армирования композитных материалов.

Что касается композитов: Мы тесно сотрудничаем с инженерами и производителями, чтобы разработать решения для армирования волокон, которые позволят вам создавать более прочные, более производительные и универсальные продукты, которые выгодно отличаются от конкурентов.Наши композитные материалы могут использоваться при разработке таких продуктов, как лодки, высокотехнологичные яхты и ветряные турбины, или для ремонта или восстановления существующих конструкций, таких как мосты, опоры, градирни и подземные трубы.

Со стороны конструкции: Наши системы StructureWrap ™, сертифицированные ICC-ES, армированные волокном полимеры (FRP) по своей природе прочны и устойчивы к усталости, а их жизненный цикл превосходит большинство самых прочных материалов в отрасли, обеспечивая вам долгий срок службы. , экономичное решение для восстановления, ремонта или модернизации существующей инфраструктуры.

.

Смотрите также

ООО ЛАНДЕФ © 2009 – 2020
105187, Москва, ул. Вольная д. 39, 4 этаж.
Карта сайта, XML.