Kompozit betonacél

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2018. szeptember 17-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 14 szerkesztést igényelnek .

Kompozit merevítés ( ang.  szálerősítésű műanyag betonacél, FRP betonacél ) - nem fémes rudak üvegből , bazaltból , szén- vagy aramidszálból, hőre keményedő vagy hőre lágyuló polimer kötőanyaggal impregnálva és kikeményítve. Az üvegszálból készült erősítést üvegszálnak (FRP), bazaltszálból - bazalt-műanyagnak (ABP), szénszálból - szénszálnak nevezik. A betonhoz való tapadáshoz a gyártási folyamat során speciális bordákat alakítanak ki a kompozit vasalás felületén, vagy homokbevonatot alkalmaznak.

Előnyök

Magas fajlagos szilárdság Az ASP fajlagos szilárdsága 10-szer nagyobb, mint az AIII acélmerevítés fajlagos szilárdsága. Korrózióállóság _ A kompozit vasalás nincs kitéve víznek és sóknak, ezért alkalmazása indokolható a víznek kitett szerkezetek megerősítésében, különösen tengeri és egyéb agresszív környezetben. Alacsony hő- és elektromos vezetőképesség Nem hoz létre hideghidakat. Nem zavarja a rádióhullámokat . Nem hoz létre indukáló áramot és mágneses teret. Magas szállíthatóság A kis átmérőjű kompozit betonacélt tekercsben szállítják. környezetbarát anyag Nem károsítja a környezetet, lebomolva nem mérgező. Nem szívja fel a radioaktív anyagokat. Ugyanaz a hőtágulási együttható, mint a betoné A környezeti hőmérséklet változásakor a betonszerkezetekkel együtt kitágul és összehúzódik, megakadályozva a repedéseket és repedéseket.

Hátrányok

Alacsony merevség

A kompozit vasalás rugalmassági modulusa ( ) 4-szer kisebb, mint az acél vasalásé (45 GPa ASP, 200 GPa AIII esetén). A kompozit vasalás alacsony merevsége nem teszi lehetővé nagy szilárdsági potenciáljának megvalósítását a beton megerősítésekor. Az SP 63.13330.2012 szabálykódex 6.1.14. pontja szerint a beton végső alakváltozása húzómunkák során kb . Ilyen alakváltozás mellett ( ) az ASP-ben a Hooke-törvény ( ) szerinti feszültség 45 GPa * 0,0002 = 9 MPa lesz, ami az ASP szakítószilárdságának körülbelül 1%-a.

A kompozit vasalással megerősített beton és az acél megerősítéssel megerősített beton összehasonlító terhelése esetén, a vasbeton azonos alakváltozásai mellett, a Hooke-törvény szerint a kompozit vasalás feszültsége 4-szer kisebb lesz, mint az acél megerősítésében. Ebben a tekintetben, annak érdekében, hogy a beton ugyanazt a szilárdságot biztosítsa , az erősítési együtthatónak (a vasalás és a beton területének aránya) a kompozit megerősítésnél 4-szer nagyobbnak kell lennie, mint az acél megerősítésénél.

Bizonyos típusú kompozit megerősítések alacsony merevsége drasztikusan korlátozza az építőiparban való felhasználását.

A plaszticitás hiánya

A kompozit erősítésnek nincs folyási platformja, és a szakítósérülés törékeny. Ebben a tekintetben lehetetlen megváltoztatni az erősítés alakját fűtés nélkül.

Alacsony hőállóság

Az ASP 150°C-on veszíti el teherbíró tulajdonságait, az ABP - 300°C-on (az acélmerevítés 500°C-ig működik).

Magas ártalmasság

Az ASP vágásakor por képződik, amely a legfinomabb üvegszálas tűkből áll. Szennyezi a munkahelyet, a szerszámokat és a védőfelszereléseket. Nagy az üvegszilánkok, a szem és a légutak károsodásának veszélye.

Üvegszálas megerősítés

Az üvegszálas betonacél (FRP) üvegszálból készült kompozit betonacél, amely szilárdságot ad, és hőre keményedő gyanták kötőanyagként működnek. Az üvegszálas megerősítés egyik előnye a kis súly és a nagy szilárdság. Nagy szilárdsága és korrózióállósága miatt a fém szerelvények alternatívája. Az üveg-polimer erősítés fő előnye a roncsoló hatás magas határa - majdnem 2,5-szer magasabb, mint az acélé [1] .

Bazalt betonacél

A bazalt-műanyag betonacél (ABP) egy bazaltszálból és gyantából készült kompozit betonacél. Jelentős különbség ezen építőanyag és a fent felsoroltak között az agresszív környezettel szembeni nagyobb ellenállás. A bazaltszál magas tűzállósága ellenére azonban a bazalt erősítés hőállósága nem különbözik az üvegszáltól, mivel a polimer mátrix nem képes ellenállni a 160 ° C feletti hőmérsékletnek.

Alkalmazás

A kompozit vasalást ipari és polgári építésben használják lakó-, középületek és ipari épületek építésére, alacsony és nyaralóépületekben betonszerkezetekhez, rugalmas csatlakozású réteges falazatokhoz, vasbeton és tégla felületeinek javítására. szerkezetek, valamint a téli munkavégzés során.az az idő, amikor a keményedésgyorsító és fagyálló adalékanyag kerül a falazóhabarcsba, ami az acél vasalás korrózióját okozza.

Útépítésben töltések, járdák építésére, jegesedésgátló anyagok agresszív hatásának kitett útelemekhez, vegyes útelemekhez (például " aszfaltbeton -  sínek") használják. Használják útlejtők megerősítésére is, hidak építésénél (útpálya, fesztávolságú szerkezetek útteste, kanapé típusú támasztékok), partvédelemre, rácsok formájában az aszfalt alapban.

Oroszországban a kompozit megerősítések használata évről évre növekszik. Vannak nagy tervező és építőipari cégek, amelyek tömegesen alkalmazzák a kompozit megerősítést az építőiparban. Ezt megkönnyíti a szabályozó dokumentumok megjelenése: GOST 31938-2012, SNiP 52-01-2003, SP.

A PKA-t és az ANK-S-t megerősített talajban, gabionokban , bányaüzem rögzítésében üvegszálas horgonyokkal, talajrögzítésnél alagútvonal mentén, fúrt befecskendezésű horgony mikrocölöpökben használják acél vagy nemfémes kompozit megerősítéssel, a kútba rögzítve. cementhabarcs befecskendezése.

Az üvegszálas vasalás 7-9 pontos szeizmicitású területeken alkalmazott betonszerkezetek munkavasalásaként javasolt.

A merülő és fúrt dübelcsapok teherhordó elemeihez az alábbi típusú acélmerevítés helyett ANK használható: - AIII (A 400), AIV (A 600) osztályú periodikus profilú melegen hengerelt betonacél , AV (A 800) a GOST 5781 szerint; - termomechanikusan edzett betonacél, periodikus profilú At400s, At500s, At600, At600s, At800 a GOST 10884 szerint; - csavaros profil betonacél a TU-14-2-686-86, TU-14-1-5492-2004 szerint.

Az ANK felhasználható a talaj alap megerősítésére különféle épületszerkezetek alatt, pl. töltések testébe fektetett átereszek alatt különféle célokat szolgálnak.

Gyártási technológiák

A "tűtrusziós" módszer

A NIIZhB kifejlesztett egy új módszert a periodikus profilú kompozit betonacél fonottkötésű gyártására - a tűhegesztési módszert.

Ezzel az előállítási módszerrel a polimer kötőanyaggal impregnált rostos szálakból álló rudat először külön részekre osztják, külön csatornákon vezetik át, majd a szálba ágyazott tekercsköteg egyidejű spirálfonásával és megfeszítésével újra összekapcsolják. csomag. A szerzők szabadalmakat szereztek az erősítőgyártás technológiájára.

A tűhegesztési módszerrel készült vasalás kiváló rögzítési tulajdonságokkal rendelkezik a beton környezetben, megbízhatóan rögzíti a spiráltekercset az erőrúdon, valamint magas fizikai és mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik.

Planettrusion Method

Technológia nem fémes vasalás gyártására nem húzó lyukasztásos módszerrel.

Pulltrusion Method

Polimer kötőanyaggal impregnált rúdszálak kialakításának és kikeményítésének technológiája fokozatosan csökkenő keresztmetszetű fonócsavar-rendszeren keresztül. [2]

A kompozit megerősítés jellemzői

Jellemzők Fémerősítő osztály A-III (A400) GOST 5781-82 Fémerősítő osztály A-VI (A1000) GOST 5781-82 Nem fémes kompozit erősítés (ASP - üvegszál, ABP - bazalt műanyag)

GOST 31938-2012 [1]

Anyag Acél 35GS, 25G2S, 32G2Rps 22H2G2AYU, 22H2G2R, 20H2G2SR ASP - 13-16 mikron átmérőjű üvegszálak, amelyeket polimer köt;

ABP - 10-16 mikron átmérőjű bazaltszálak, amelyeket polimer köt

Fajsúly Építési szabályzat szerint Építési szabályzat szerint Könnyebb, mint a fém megerősítés
Szakítószilárdság, MPa 590 1230 600-1200 - ASP (növekvő átmérővel a szakítószilárdság csökken, például ASP8-1200, ASP16-900, ASP20-700)

700-1300 - ABP

Rugalmassági modulus, MPa 200 000 200 000 45 000-ASP

60 000-ABP

Relatív kiterjesztése, % tizennégy 6 2,2-ASP és ABP
A terhelés alatti viselkedés jellege (függőség "stressz-feszültség") Ívelt vonal folyási ponttal terhelés alatt Ívelt vonal folyási ponttal terhelés alatt Egyenes vonal rugalmas-lineáris függéssel terhelés alatt a meghibásodásig
Lineáris tágulási együttható αх×10 -6 °C -1 13-15 13-15 9-12
Sűrűség, t/m³ 7.85 7.85 1,9-ASP és ABP
Korrózióállóság agresszív környezettel szemben Lebomlik a korróziós termékek felszabadulásával Lebomlik a korróziós termékek felszabadulásával A vegyszerállóság első csoportjába tartozó rozsdamentes anyag
Hővezető Hővezető Hővezető Alacsony hővezető képesség
Elektromos vezetőképesség Elektromosan vezető Elektromosan vezető Nem vezető - dielektromos
Profilok készültek 6-80 6-80 Oroszország: 4-20. Külföldi beszállítók 6-40
Hossz Botok 6-12 m hosszúak (egységes méret - szállítási igény miatt) Botok 6-12 m hosszúak (egységes méret - szállítási igény miatt) Bármilyen hosszúság az ügyfél igényei szerint
Környezetbarátság Környezetbarát Környezetbarát Környezetbarát - nem bocsát ki káros és mérgező anyagokat
Tartósság Építési szabályzat szerint Építési szabályzat szerint Várható élettartam legalább 80 év
Vasalás cseréje a fizikai és mechanikai tulajdonságok szerint (kivéve a terhelés alatti nyúlás értékét)
  • 5Вр-1 vezeték
  • 6A-III
  • 8A-III
  • 10A-III
  • 12A-III
  • 14A-III
  • 16A-III
  • -
  • ASP-4, ABP-4
  • ASP-6, ABP-6
  • ASP-8, ABP-8
  • ASP-8, ABP-8
  • ASP-10, ABP-10
  • ASP-12, ABP-12
A vasalás cseréje terhelés alatti nyúlással (ugyanolyan nyúlás azonos terhelés mellett, az acélmerevítés rugalmas alakváltozásának határain belül)
  • 6A-III
  • 8A-III
  • 10A-III
  • 12A-III
  • 14A-III
  • 16A-III
  • ASP-12
  • ASP-16
  • ASP-20
  • -
  • -
  • -

Lásd még

Jegyzetek

  1. ↑ Kompozit üvegszál erősítés alkalmazása az alapozáshoz . Letöltve: 2017. október 5. Az eredetiből archiválva : 2017. október 5..
  2. ↑ Frolov N. P. II. fejezet. Üvegszálerősítés technológiája // Üvegszálerősítés és üvegszálas betonszerkezetek. - 1. kiadás - M . : Stroyizdat, 1980. - S. 20. - 104 p.

Linkek