Композитная арматура. Стоит ли использовать?

Композитная арматура. Что это? Современная замена давно применяемой стальной арматуры или чисто маркетинговый ход производителей оборудования для её производства? Давайте разберёмся.

На композитную арматуру есть ГОСТ 31938-2012, по этому ГОСТ’у арматура может быть стеклокомпозитной, базальтокомпозитной, углекомпозитной и арамидокомпозитной. Всё зависит от того, какие волокна используются. Эти волокна накладываются друг на друга и скрепляются органическим полимером.

Сравним некоторые свойства композитной и стальной арматур, для начала электропроводность и теплопроводность. Стальная арматура проводит как тепло, так и электричество, в отличии от композитной. И это свойство очень полезное, так как стальную арматуру можно напрягать электротермическим способом, так же осуществлять прогрев бетона в каких-нибудь районах крайнего севера. Через сталь можно сделать заземление, молниеотвод для ЛЭП. А самый главный плюс стальной арматуры, то что её можно сваривать и гнуть на строительной площадке. Согнуть можно и композитную, но это производится специально на заводах, по известным эскизам. Но очень часто бывают случаи, когда эскиз или проект имеет какую-либо неточность, и в бытовых условиях придать ей нужную вам форму не получится. Крепить композитную сваркой не реально, поэтому придется крепить каким-то иным способом между собой, что негативно скажется при возведении серьёзных конструкций.

Очень часто производители композитной арматуры любят уточнять тот факт, что она выпускается в бухтах, что её можно перевозить легковым автомобилем и нарезать на куски нужной длины. Да, это плюс. Что касается веса, то плотность композитной арматуры составляет 1,9 тонны на куб.метр, что в 4-5 легче стали. Но это не принципиально для конструкций. Например если взять плиту перекрытия, то бетона в ней будет 2 тонны, а стальной арматуры 50 килограмм. Если же заменить на композитную, то её будет 10 килограмм. Как видите разница не существенная. Если же говорить про перевозку, то стальная конечно проигрывает.

Следующее свойство- коррозионная стойкость. Стальная арматура корродирует, если есть прямой доступ окружающей среды. Композитная арматура химически инертная, её можно применять в тех бетонах и растворах, в которых применяются противоморозные и ускорительные добавки. Это в основном хлориды и сульфаты.

Следующее свойство это долговечность. Вот тут всё не так однозначно как кажется. Прогнозируемая долговечность для композитной арматуры 80 лет. Как вы понимаете это свойство никак нельзя предугадать и уж точно проверить. А так как композитная арматура частично органическая, то любая органика стареет со временем. Взять теже покрышки или подошву обуви, которые со временем стареют, так как происходит разрушение полимерных связей. Поэтому такая заявленная долговечность это пока чисто маркетинговый ход.

Теперь же углубимся дальше и рассмотрим эти материалы в прочностном и деформативном плане. Еще один фактор, которым любят апеллировать производители композитной арматуры это прочность. Мол, можно заменить стальную меньшим диаметром композитной. Конкретный пример сталь 35ГС, 25Г2С имеет временное сопротивление при растяжении 360 МПа, Композитная АНК-СП 1200МПа. Модуль упругости для стали 200000МПа, для композитной 55000МПа. И вот первое существенное отличие: деформативность композитной арматуры (конкретно стеклокомпозитной и базальтокомпозитной) в 4 раза меньше из-за модуля упругости! Что еще важно, так это относительное удлинение. Которое высчитывается делением временного сопротивления при растяжении на модуль упругости. Для стали получается 0,18%, для композитной-2,2%. Что показывают эти цифры. То, что композитная арматура более чем в 10 раз деформативнее стальной. Как это сказывается на конструкции? Железобетонные изделия рассчитываются по двум группам предельных состояний: 1 группа- расчет по прочности, тут композитная арматура проходит, но вот по группе деформации она не проходит ни в какие «ворота»! И ни о каком применении в ненапряженном железобетоне не может быть и речи. Если открыть СНиП-5201 ненапряженных железобетонных конструкций и посмотреть раздел «Арматура», то мы увидим какую арматуру надо применять в ненапряженном бетоне: А240, А300, А400, А500, В500. То есть нет смысла применять композитную арматуру, так как прочностной потенциал будет использоваться не по полной. Особенно это касается частного строения. Так как напряжение арматуре можно придать только на заводе. Для напряженных железобетонных конструкция должна применятся арматура классов А600, А800, А1000, канатная К-1400, К-1500 и Вр 1000-1500. Эти классы гораздо прочнее, чем используемая для ненапряженных конструкций. Стальная арматура имеет потери предварительного напряжения в среднем 20-30 %. Что сказать про композитную, то любой органический материал растягивается со временем. И если этот материал через какое-то время потеряет своё напряжение, то применять его нет никакого смысла.

И последнее свойство это пожаростойкость. Стальная арматура при 600 градусах начинает терять свою несущую особенность и конструкция разрушается. Полным полно литературы, где приводятся исследования и представлены таблицы по этому поводу. Что касается композитной арматуры, то пока такой литературы нет. Ну и как любая органика, она боится высокой температуры, и скорее всего она начнёт терять свои свойства при менее низких температурах.

Ну а что говорить про то, что каждый может выпускать композитную арматуру у себя в гараже. Просто закупаете оборудование и вперед. Какое сырьё использует производитель, выдерживает ли он технологию, вы никогда не узнаете. А вылезти это боком может в скором времени. При производстве сталной арматуры есть хоть какой-то контроль, ОПК и лаборатории. Выдают спецификации на неё, ну и наконец она проверена временем.

Так где же всё-таки можно применять композитную арматуру? Ведь для чего-то её придумали. Применять её можно для армирования кладки, особенно если в её раствор добавляются ускорители и какие-либо агрессивные добавки, также применять для конструктивного армирования не ответственных конструкций (ленточный фундамент для частных домов), дорожные плиты. И совсем уж полезное применение, это использовать для подвязки помидоров на даче.

Вот вкратце и всё, что следует знать о новом веянии в строительной арматуре.