Charakteristika a druhy plastovej výstuže pre základy

Materiály pre výrobu

V súčasnosti je trh zloženého zosilnenia reprezentovaný tromi typmi:

• laminát;
• čadičový plastth;
• uhlíkové vlákno.

Zosilnenie sklenených vlákien

Prvý typ výstuže je vyrobený zo sklenených vlákien. Táto technológia sa objavila v ZSSR približne pred 50 rokmi. Potom sa začal naberať tlačeného spoja v elektronike a ako materiál pre obvodové dosky PCB bola použitá ako základ pre tkanie a spojovacieho prostriedku - syntetickej živice. Neskôr, namiesto bežnej textílie, sa použilo sklolaminát a toto rozšírilo použitie sklolaminátu.

Zaujal miesto v leteckom priemysle, výrobe nábytku a tovaru pre domácnosť a niekedy dokonca vo vojenskom priemysle. Postupne sa používala v stavebníctve a výstuž zo sklenených vlákien bola vynikajúcou možnosťou pre základy rámcov pracujúcich v agresívnych podmienkach - napríklad vo vode.

Sklo a epoxidové živice sa používajú pre sklolaminát.

Čadičová plastová konštrukcia

Tento materiál neobsahuje sklolaminát, ale čadič. Technológia výroby je jednoduchšia ako sklo, pretože pri výrobe skla je potrebných niekoľko druhov surovín, ako aj čadič - len čadič.

V porovnaní s predchádzajúcim kompozitom má bazaltový plast vyšší modul pružnosti a pevnosť v ťahu, má nižšiu tepelnú vodivosť, ale o niečo väčšiu váhu.

Uhlíkové vlákna vystužené plastom z uhlíkových vlákien

Je vyrobená z uhlíkových vlákien a rovnakých živíc, ale tento materiál je drahý. Dôvodom je technológia výroby uhlíkových vlákien - základ týchto materiálov. Technologický proces vyžaduje presnú zhodu s teplotou a časom spracovania, pretože surovinami sú organické vlákna.

Uhlíkové plasty sa aktívne používajú v automobilovom priemysle, vo výrobe športových potrieb, v lietadlách a lodiarstve a vo vede.

Upevnenie z uhlíkového plastu je silnejšie ako vystuženie zo sklenených vlákien a má väčší modul pružnosti, ale nemá žiadne nevýhody. Takže krehkosť tohto materiálu je skvelá, čo neumožňuje používať ho v dlhých, napnutých konštrukciách ako sú dosky.

Technológia výroby kompozitných výstuží

Existujú tri spôsoby výroby výstužných tyčí z kompozitného materiálu. Majú anglické názvy, ktoré odrážajú podstatu technológie.

Nidltruziya - je krútenie jednotlivých vlákien do jedného so súčasnou impregnáciou a opletom. Umožňuje znížiť náklady na proces kvôli vysokej rýchlosti takýchto liniek spracovania. Formovanie reliéfnej charakteristiky výstuže sa dosiahne navíjaním závitov periodickým profilom. Čím je výstuž silnejšia, tým väčší je počet použitých nití. To znamená, že časť tyče a 10 mm z jedného vlákna zabalené, od 10 do 18 - dva, a vyššie - štyri. Produkty vyrobené týmto spôsobom majú dobrú priľnavosť k betónu v dôsledku ich topografii - a to aj napriek skutočnosti, že kompozit s nízkym koeficientom trenia.

metóda pleyntruzii spočíva v predbežnom tvarovaní hlavnej tyče a jej následnom navíjaní špirálovito v dvoch smeroch.

Najstarší spôsob výroby kompozitnej výstuže - pultruzí. Je to ražeň tvarovaný, impregnované a už stuhnutá vlákna prostredníctvom systému zvlákňovacích trysiek, ktoré, keď je teplota polymerizácie plastové konečne udelí požadovaný tvar a zámočníckych vytiahnuť ho. Táto metóda sa vyznačuje nižšou mierou výroby a vyššou obstarávacou cenou.

Porovnanie kvalitatívnych charakteristík

Ak chcete porovnať rôzne typy kompozitov a porovnať ich aj s oceľou, môžete použiť nasledujúcu tabuľku.

Kompozitné armatúry okrem toho majú nasledujúcu vlastnosť: krehkosť, čo ho odlišuje od ocele k horšiemu. Z tohto dôvodu a tiež kvôli nestabilite vysokých teplôt sa nepoužíva v konštrukciách, ktoré majú silné ohybové zaťaženie, a na tých miestach, ktoré sú ohrozené požiarom.

Výhody materiálu

Kompozitné tvarovky majú množstvo výhod oproti štandardnej oceli. Patria medzi ne:

• Zvýšená pevnosť v ťahu. To môže niekedy prevyšovať hodnotu ocele.
• Odolnosť voči korózii. Plastová výstuž nie je hrdzavá.
• Nízky koeficient prenosu tepla. Na rozdiel od kovu, plast nevytvára studené mosty.
• Plastové kovania nefungujú ako anténa - v skutočnosti ide o dielektrikum a diamagnet. Preto je pravdepodobnosť rádiového rušenia v štruktúrach s takýmto zosilnením nulová.
• Nízka merná hmotnosť. Oceľová výstuž je niekoľkokrát ťažšia.
• Teplotný koeficient rozťažnosti je rovnaký ako teplotný koeficient betónu, takže tvorba trhlín z tohto dôvodu je vylúčená.

Nevýhody kompozitných materiálov

Výhody kompozitných materiálov často nie sú úplne zverejnené z dôvodu nedostatkov, ktoré sa prejavujú v mnohých aplikáciách. Ide predovšetkým o:

• Nízky modul pružnosti. Plastová armatúra nie je tuhá, jej elastická deformácia je nízka (to znamená schopnosť vrátiť sa do svojej pôvodnej podoby po zastavení zaťaženia dole).
• krehkosť. Pri aplikácii ohybovej sily sa takáto armatúra nekrúca, ale prestrihá. V tomto ohľade nie je možné ho ohrievať bez vykurovania.
• Nízka tepelná odolnosť. Sklolaminát, keď dosiahne 150 stupňov, stráca pozitívne vlastnosti a pri 300 sa jednoducho zrúti a uvoľňuje toxické látky. Uhlíkové plasty majú vyššie prevádzkové a obmedzujúce teploty, pretože samotné cesty a polyméry sú drahšie na výrobu, ale majú vyššiu krehkosť ako iné typy. Oceľ môže pracovať až 600-750 stupňov predtým, ako začne zmäkčovať a topiť.

Aplikácia kompozitnej výstuže

Kompozitné výrobky sú veľmi dobre overené, keď sú statické zaťaženia kombinované s agresívnym prostredím - napríklad v hydraulických konštrukciách. Niekedy sa takáto armáda používa sama o sebe, niekedy - spolu s oceľou, ktorá pomáha využívať výhody oboch typov a kompenzovať nedostatky každého iného.

Výrobky vyrobené z plastu vo forme sietí aktívne nahrádzajú oceľ v murive s podšívkou, kde je vytvorená vzduchová medzera. Oceľové siete sú postupne korodované a niekedy to vedie k katastrofálnym dôsledkom (časť obloženia môže vypadnúť). Kompozit nemá takú nevýhodu.

Rovnocenná náhrada

Ak vezmeme do úvahy tabuľku v predchádzajúcej kapitole a technické charakteristiky konkrétnych výrobkov, rozhoduje sa o otázke ekvivalencie v závislosti od podmienok, za ktorých sa železobetónová konštrukcia použije.

Áno, skutočne, na pevnosť v ťahu oceľovej výstuže v priereze 12 mm možno nahradiť 8mm sklolaminátu a ocele 18 - GRP 14. Ale to všetko je pravda, keď to kotva musí len držať štruktúru šírenie pod zaťažením. Jednoducho povedané, môžete tak urobiť pás a doskové základy.

Ale v situáciách, kde dochádza k deformácii, toto pravidlo nefunguje. Takže, na výrobu mostíky alebo dosky je potrebné zvýšiť počet jadier 4 x -, pretože modul pružnosti kompozitu v rovnakom čase menej. So zvyšujúcou sa zaťaženie v strede dosky vystužené kompozitu nemala prasknúť, ale bude SAG viac, a výsledok môže byť pokles v konkrétnych kusov na hlave.

Nízka medza pružnosti bráni použitie kompozity pre vystuženie betónové stĺpy. Pevnosť v ťahu betónu v tlaku je pomerne vysoká, ale pri vysokých zaťažení na malú jednotku plochy, a to najmä v prípade, že nie sú jednotné, modul pružnosti môže mať skutočnú hodnotu v odolávanie kolaps.

V súčasnej dobe je použitie polyméru výstuže regulovaná snip 5201-2003, a to bol zmenený vo forme korekčných faktorov pre výpočet týchto ventilov v rôznych prevádzkových podmienkach (príloha A, z roku 2012).

Hlavné nuansy výrobkov

V posledných rokoch sa počet firiem vyrábajúcich kompozitné výstuže (najmä sklenených vlákien) mnohokrát rozrástol, ale kvalita ich výrobkov je veľmi žiaduca. Tu je niekoľko spôsobov, ako rozpoznať manželstvo:

• Venujte pozornosť farbe výrobkov. Kvalitné vystuženie v jednej dávke je vždy rovnakej farby. Ak tomu tak nie je, potom bol porušený teplotný režim počas výroby.
• Trhliny a zväzky by nemali byť. Oni sú ľahko vidieť na rez.
• Zlomeniny vlákien znižujú nárokované vlastnosti. Sú tiež viditeľné voľným okom.
• Nerovný profil (navíjanie). S najväčšou pravdepodobnosťou sa staré zariadenie používalo vo výrobe, kde bola porušená kontinuita.

Teraz budú požiadavky na kompozitné materiály tvrdené. Oceľ je čoraz drahšia a plastové armatúry majú každú šancu premiestniť oceľ z pomerne veľkého segmentu trhu. Nepochybne to nie sú používané čestnými záujemcami, takže by ste mali byť upozornení.