Как вязать стеклопластиковую арматуру: Как вязать стеклопластиковую арматуру — способы и особенности

Для обустройства опалубки используются доски, которые соединяются в щиты с помощью гвоздей или саморезов. Шляпки крепежных деталей нужно устанавливать с внутренней стороны, а конструкцию нужно дополнительно укреплять с помощью распорок.

Поверхность стенок покрывается пергаментом, который фиксируется с помощью степлера. Задача этого материала заключается в сохранении чистоты досок и борьбе с вытеканием жидкости из бетонной стяжки.

Дальше на стенках размещаются метки, которые будут определять уровень заливки бетона. По этой линии стоит ориентироваться при монтаже армированных элементов. Для более точного выполнения работы следует применить водяной уровень.

Технология вязки

Чтобы разобраться с технологией вязки, следует учесть несложные советы опытных специалистов и придерживаться такого алгоритма действий:

1. Перед началом вязки нужно подготовить чертежи каркаса и провести нарезку всех элементов, придерживаясь расчетов.
2. Для позиционирования поперечных прутьев в нижних слоях используются фиксаторы. Они закрепляются как перед началом монтажа арматуры, так и после завершения сборки.
3. Диаметр ячеек определяется параметрами ленты, которая подвергается укреплению. В большинстве случаев он варьируется от 15 до 30 см.
4. Перед соединением продольных прутьев, их нужно разложить на земле и нанести на них отметки в местах крепления поперечных деталей. В процессе вязки нужно соблюдать прямой угол.
5. Поперечные элементы фиксируются с продольными с нижней стороны. Для обеспечения надежного армирования, хомуты из пластика или проволока вяжутся как можно туже.
6. В первую очередь необходимо подготовить горизонтальные слои армирования, а потом начинать закрепление вертикальных. Фиксация осуществляется с внутренней стороны ячеек для повышения надежности конструкции.
7. Углам нужно уделять особое внимание. Специалисты рекомендуют не гнуть их путем температурного воздействия, поскольку это может ухудшить прочностные свойства.
8. После завершения вязки арматурной конструкции ее нужно поместить внутрь опалубки.

Если вязка стеклопластиковой арматуры осуществляется с помощью проволоки, то, чтобы облегчить работу, лучше задействовать вязальный крючок. Его роль может выполнять старая отвертка.

Сооружение арматурного каркаса

При обустройстве каркаса нужно придерживаться ключевого требования — изделие нужно полностью заливать бетоном, выдерживая дистанцию между стенками опалубки не меньше 5 см. Чтобы армированные элементы не размещались на дне углубления, следует закрепить кирпичи, а поверх них расположить продольные прутья и горизонтальные поперечины. Эти элементы соединяются с помощью пластиковых хомутов.

Заливка фундамента

На последнем этапе нужно залить бетон в опалубку с каркасом. Важно проводить это действие с особой осторожностью, помещая его в свободные полости между частями каркаса. Также необходимо периодически протыкать бетон прутьями для удаления пузырьков воздуха.

Сравнение с арматурой из металла

При проведении сравнительных тестов арматуры из стали и композитных материалов существуют такие особенности:

1. Стальные изделия боятся коррозийных процессов, а композит выдерживает любую агрессивную среду.
2. Металл пропускает холод, а композитные изделия отличаются низкой степенью теплопроводности.
3. Вес арматуры из стеклопластика в пару раз ниже веса стальных аналогов.

При выборе материала для проведения армирования нужно учитывать все факторы. При большом списке достоинств инновационные стеклопластиковые конструкции имеют и недостатки, а классический вариант из металла использовался в течение многих десятилетий.

Фундамент из стеклопластиковой арматуры: правила армирования

Стеклопластиковая арматура – современная альтернатива арматурной стали. Представляет собой стержни, изготовленные из термореактивных смол и стекловолокон. Стержни могут иметь поверхность периодического профиля или условно гладкую. В первом случае на основу наматываются стеклянные волокна, пропитанные смолами. Во втором – на поверхность наносится песчаная посыпка. Оба типа стеклопластиковых стержней отличаются хорошим сцеплением с бетонной смесью.

Можно ли использовать стеклопластиковую арматуру для устройства фундаментов

Пруты изготавливаются в диапазоне диаметров 4-32 мм. Наиболее популярны изделия диаметрами 6, 8, 10 мм.

Характеристики стеклопластиковых стержней:

• Небольшой удельный вес и продажа материала бухтами значительно облегчают его транспортировку и монтаж.
• Устойчивость к коррозии. Благодаря этому свойству, стеклокомпозитные пруты могут эксплуатироваться в контакте с агрессивными средами без дополнительных антикоррозионных мероприятий.
• Никий коэффициент теплопроводности. При укладке арматурных стержней в бетонных конструкциях, которые дополнительно защищаются теплоизоляционными материалами, эта характеристика не принципиальна.
• Отсутствие электропроводности. При строительстве жилых зданий это свойство особой роли не играет. Более того, в некоторых железобетонных конструкциях делают специальные выводы из арматуры для устройства молниезащиты или в качестве элемента заземлительного контура.

Использование этого строительного материала для армирования фундаментов имеет ограничения из-за ряда свойств, среди которых:

• Невозможность согнуть стержни самостоятельно на месте строительства. Это можно сделать только в производственных условиях. Выход – выполнить угол путем связывания стержней стальной вязальной проволокой или хомутами.
• Слабая устойчивость к повышенным температурам.
• Низкая прочность на излом и слабая устойчивость к растягивающим нагрузкам. Для армирования плит перекрытия и балок стеклокомпозитные стержни однозначно не используют.
• Небольшой опыт армирования фундаментов композитной арматурой и слабая нормативная база. Достоверные сведения о длительной эксплуатации этого материала отсутствуют. Элементы композитов подвержены «старению», поэтому спрогнозировать их поведение в долгосрочной перспективе невозможно.

Многие инженеры-строители считают, что применение стеклопластиковой арматуры для армирования фундамента оправдано только в тех случаях, когда важны теплопроводность и диэлектрические свойства.

Устройство ленточного фундамента со стеклопластиковой арматурой

Для сооружения плитных фундаментов под тяжелые здания стеклокомпозитная арматура не используется. Такие стержни могут применяться только при строительстве ленточных фундаментов. Но и в этом случае рекомендуется проведение тщательных инженерных расчетов с учетом запланированных нагрузок на основание дома, характеристик грунта и близости грунтовых вод к поверхности. При близком расположении подземных вод, наличии пучинистых, просадочных почв рекомендуется использовать стальную арматуру. Даже опытный проектировщик не всегда сможет точно определить целесообразность применения композитного армирующего материала для фундамента из-за отсутствия соответствующих СП и СНиПов.

Как правильно армировать ленточный фундамент стеклопластиковой арматурой?

Технология зависит от типа основания. Ленточные фундаменты разделяют на два типа – Т-образный (с подошвой) и прямоугольный. В фундаменте Т-образной формы его стенка работает на сжатие, поэтому в нее может укладываться стеклокомпозитная арматура. При устройстве подошвы рекомендуется использовать арматурную сталь. Фундаменты с прямоугольным поперечным сечением работают в основном на сжатие, поэтому для них армирование стеклопластиковыми стержнями разрешено.

Как вязать стеклопластиковую арматуру для ленточного фундамента?

Для связывания полимерных арматурных стержней используют:

• Вязальную проволоку. Специальная отожженная проволока толщиной 0,8-1,2 мм не теряет свои характеристики даже при многократном скручивании.
• Пластиковые хомуты. Удобны в использовании, не требуют особых навыков. Их недостаток – отсутствие гарантии сохранения целостности при заливке арматурного каркаса бетонной смесью.
• Пластиковые клипсы. Специальные изделия, изготовленные из высокопрочных полимерных материалов. Обеспечивают надежную фиксацию арматурных стержней.

Наиболее приемлемые области применения стеклопластиковой арматуры: армирование кладки из пено- и газобетонных блоков, укрепление береговых линий, отмосток, дорожных покрытий.

Применение композитной арматуры в строительстве

Задумав строительство дома возникает вопрос о выборе качественных, долговечных и надежных материалов, обладающих одновременно разумной ценой. Мы расскажем Вам, как построить дом и при этом значительно сэкономить. Применение композитной арматуры в строительстве позволит сократить расходы, ведь она на 30 % дешевле металлической и на 80% дешевле ее транспортировка. Например, в ГАЗель вмещается 19 000 м арматуры диаметром 8 мм, при равнопрочной замене это соответствует 16,9 тн металлической арматуры 12 АIII. Транспортные расходы на лицо!!!

Стеклопластиковая арматура для фундамента

Стеклопластиковая композитная арматура хорошо зарекомендовала себя при строительстве малоэтажного частного дома, дачи или коттеджа. Сфера ее применения разнообразна: такую арматуру можно использовать при укладке ленточного и сплошного фундамента, изготовлении буровых свай, изготовления перекрытий, укрепление грунтов парковок и проезжих частей, заливке отмостки дома, армирование стен при монолитном домостроении и кирпичной кладки, при помощи гибких связей. Свои вопросы вы можете задать нашим специалистам по телефонам 8(952) 910-90-95.

На рисунке приведена схема для вязки каркаса для ленточного фундамента

Часто возникает вопрос, как правильно рассчитать необходимое количество стеклопластиковой арматуры для фундамента. Но на наш взгляд, следует начинать с самого начала и с самого главного при определении ЛЮБОГО типа фундамента. А именно с инженерно-геологических изысканий участка, на котором будет стоять ваше будущее здание. Инженерные изыскания являются одним из важнейших видов строительной деятельности, с них начинается любой процесс строительства. На выбор типа фундамента влияют множество факторов: состояние и тип грунта на отведенном участке; глубина промерзания грунта; наличие грунтовых вод; нагрузка от несущих конструкций здания и так далее. При отсутствии данных о геоизысканиях, их при желании можно выполнить самостоятельно, правда, с некоторой степенью погрешности. Для этого на участке под будущим строением необходимо пробурить скважину и тщательно обследовать ее. Необходимо замерить высоту почвенного, плодородного слоя. При строительстве его необходимо будет убирать. Для основания фундамента выбирают несущие слои грунта (глины, суглинки, пески, супеси) находящиеся под почвенно-растительным слоем или насыпным грунтом.

Что касается глубины промерзания, то, как правило, грунт вспучивается зимой всегда. Вам необходимо добиться, чтобы вспучивание было одинаковым по всему периметру фундамента или не было вообще. Помните, что влажный грунт вспучивается больше, чем сухой. Глинистый грунт вспучивается сильнее, чем песчаный. Наличие глинистых включений в песчаном грунте приведет не только к неравномерности сезонного вспучивания, но и к возникновению горизонтальных сил, действующих на фундамент, что приводит к деформированию фундамента. Если на Вашем участке по всему периметру наблюдаете пучинистый грунт, то необходимо полностью заменить пучинистый грунт на песок крупной фракции с трамбовкой каждого слоя или гравийную подсыпку. В Сибири глубина промерзания может колебаться от полуметра до двух с половиной метров. Такой разброс объясняется разной плотностью грунта и разной средней температурой зимой. Грунт, насыщенный влагой, промерзает сильнее и если на участке высокий уровень грунтовых вод, то такие грунты будут промерзать сильнее и необходимо либо делать фундамент шире, либо увеличивать глубину заложения фундамента.

Итак, глубина заглубления фундамента (именно подземная его часть) на пучинистых грунтах должна быть не менее глубины промерзания; на условно непучинистых грунтах (крупнообломочных с пылевато-глинистым заполнением, мелких и пылеватых песках и всех видах глинистых грунтов твердой консистенции) при глубине промерзания до 1 м, заглубление фундамента следует производить не менее 0,5 м; промерзание до 1,5 м — заглубление не менее 0,75 м; глубина промерзания от 1,5 до 2,5 м, то не менее 1 м; на непучинистых грунтах, независимо от глубины промерзания, заглубление фундамента не менее 0,5 м.

Для легких строений применяется мелкозаглубленный фундамент с глубиной залегания 50-100 см. Для тяжелых строений (двухэтажный кирпичный дом с ж/б перекрытиями) следует предусматривать заглубленный ленточный фундамент с глубиной заглубления на 20-30 см ниже точки глубины промерзания. Для Новосибирска и Новосибирской области глубина промерзания составляет 220см – глина, суглинки; 242см – пески, супеси.

Помимо всего, необходимо подготовить основание или подушку под будущий ленточный фундамент – уложить щебень или гравий, или утрамбованный песок, сделать бетонную подготовку из тощего бетона слоем 5-10 см с применением гидроизоляционной мембраны.

Примеры расчета количества арматуры для ленточного фундамента, а также рекомендуемое количество продольных нитей при устройстве ленточного фундамента приведены ниже. 

Количество продольных нитей для фундамента можно взять из таблицы. На рисунке, величину В(расстояние между вертикальными стойками) рекомендуем делать 50 см. Величина Н – (расстояние между нитями в вертикальной плоскости) около 30 — 50см.

Произведем расчет ленточного фундамента 7х8 м, высотой 1,2 м, шириной 45 см, защитный слой 2,5 см с каждой стороны:

• Периметр фундамента со сторонами 7 * 8 м.п.  Периметр =30 м.п.
• Количество продольных нитей (определяем по таблице) – 6 шт (2 ряда по 3 нити). 30*6= 180 м.п.
• Количество арматуры на вертикальные стойки на 1 п.м (через 50 см) – 1,2м*4 = 4,8  м.п на 1 м.п фундамента.
• Поперечные связи из расчета на 1 погонный метр — 0,4 * 6 (три поперечные связи) = 2,4 метра на 1 м.п. фундамента.
• ИТОГО:  180 м.п. +  (4,8 м.п * 30) + (2,4 м.п * 30) = 396 м.п. арматуры стеклопластиковой.
• Количество хомутов, считаем по количеству узлов соединения. На 1 м.п. фундамента таких мест – 12.  (12х30м.п. = 360шт)

На армирование бетонной стяжки рекомендовано применять арматурную сетку. Расход арматуры считается на 1 м.кв., учитывая шаг ячейки сетки. Для стяжки пола необходима одна сетка, для заливки фундаментной плиты – 2 ряда сеток.

Для расчета необходимого количества арматуры стеклопластиковой, просто перемножаете площадь на количество.

Как вязать стеклопластиковую арматуру.

Вязка арматуры осуществляется в соответствие с требованием строительных норм и правил, а именно, допускается вязка арматуры термообработанной проволокой или полипропиленовыми хомутами. И можете не сомневаться, в нашей кампании, Вам предложат только качественные хомуты.

Свои вопросы вы можете задать нашим специалистам по телефонам 8(952) 910-90-95.

Помимо хомутов и вязальной проволоки для арматуры, Наша компания готова предложить вам и подстановочные и крепежные элементы для арматуры.

Фурнитура из стекловолокна своими руками. Как связать арматуру из стекловолокна. История появления стеклопластиковой арматуры в строительстве

Как связать арматуру из стекловолокна?

Нейлоновые стяжки или отожженная проволока диаметром 0,8–1,2 мм вручную с помощью крючка или пистолета. Для соединения фурнитуры также можно использовать специальные пластиковые зажимы.

Какая арматура лучше металлическая или стекловолоконная?

Арматура из стекловолокна превосходит металлическую при армировании конструкций, подверженных растягивающим усилиям, и уступает ей при преобладающих поперечных нагрузках.

Как гнуть (гнуть) арматуру из стекловолокна?

Невозможно гнуть арматуру с превышением минимально допустимого радиуса. Гнутые элементы могут быть изготовлены по чертежам на заводе. Формирование углов при армировании следует производить вязкими отдельными прямыми стержнями или с использованием готовых элементов.

Как армировать стекловолокном?

Низкий бетонный слой армируется единой сеткой из соединенных стержней, уложенных на специальные пластмассовые зажимы необходимой высоты.Для объемных конструкций перемычки образуют каркас из нескольких решеток, установленных на ребре или расположенных одна над другой.

Замена стальной арматуры на стеклопластик

Зависит от прочности на разрыв для конкретной марки композитной арматуры. Стержни из стекловолокна с предельным значением 1200 МПа могут быть заменены стальными (класс A-III), диаметром на треть больше:

Как размотать арматуру из стекловолокна?

Необходимо надежно закрепить один из концов стержня и, удерживая бухту в вертикальном положении, свернуть свернутый сегмент по прямой на ровной поверхности.

Как сделать фурнитуру из стекловолокна?

Пропитывают отдельные пучки ровницы термореактивными связующими и образуют из них цилиндрический стержень. Затем они оборачивают его другим скрученным пучком и протягивают через туннельную печь, в которой полимеризуется.

Как подключить арматуру из стекловолокна?

Арматура из стекловолокна позволяет формировать каркас из цельных стержней без компонентов. Пересекающиеся стержни соединяются между собой пластиковыми стяжками, отожженной вязальной проволокой или специальными зажимами.Если без компонентов не обойтись, они накладываются друг на друга, перекрывая примерно 100 диаметров используемой арматуры.

Как сделать теплицу из стеклопластика?

Высота теплицы должна позволять ей стоять в полный рост. Из арматуры стекловолокном практичнее делать арочные или стеновые полуарочные конструкции. Для капитальных теплиц устраивают армированный композитом ленточный фундамент, в котором перед заливкой бетона фиксируют концы арок из арматуры.Для сборно-разборных конструкций используются отрезки пластиковых или стальных труб в виде закладных деталей. Крепление к стене осуществляется при помощи деревянной балки с отверстиями для концов дуг.

Как сделать теплицу из стеклопластика?

Высота теплицы обычно колеблется от 0,5 до 1,5 метра. Концы дуг можно воткнуть прямо в землю. Для их крепления практичнее всего из деревянного бруса сделать прямоугольный каркас необходимого размера со сквозными отверстиями.

Как установить арматуру из стекловолокна?

Стержни необходимой длины отрезаются, места крепления отмечаются маркером, раскладываются на ровной поверхности и соединяются перемычками с сеткой при помощи зажимов или проволоки. Для объемных каркасов готовые сетки соединяются между собой.

Стекловолокно Arc

Радиус изгиба дуги должен быть не меньше произведения номинального диаметра стержня на отношение модуля упругости к пределу прочности.Например, для фитингов АСК-10-1200 / 55 его минимальное значение составляет 458 мм.

Сетка из стекловолокна

Арматурное изделие из одного слоя взаимно перпендикулярных арматурных стержней, соединенных между собой на заводе. Поставляется в листах или рулонах и позволяет значительно ускорить выполнение строительных работ.

Армированная стекловолокном теплица Arc

Возможно изготовление небольшой арочной теплицы из стеклопластиковой арматуры диаметром 6-8 мм.Высокий модуль упругости позволит легко изгибать стержни дуги конструкции шириной всего один метр. С учетом углубления в земле для такой конструкции потребуется 4 м длины арматуры.

Сваи из стекловолокна

В подготовленный колодец опускается пространственный каркас из стеклопластика. После его монтажа бетон подается слоями.

Стеклопластик Армопояс

Композитные материалы могут использоваться практически во всех типах армирующих лент, кроме ростверка: цокольного, межэтажного и мауэрлата.

Дом из стекловолокна

Стеклокомпозитные материалы используются в малоэтажных домах для усиления фундаментов и ламинированной кирпичной кладки, а также в монолитном строительстве.

Изделия из стекловолокна

Представляют собой стержни мерной длины или отрезки в бухтах диаметром от 4 до 32 мм. Они могут быть предложены в виде листов или рулонов готовых арматурных сеток из соединенных между собой взаимно перпендикулярных стержней.

Купол из стекловолокна

Арочная конструкция для теплиц, теплиц, беседок или небольших ангаров.Самая простая конструкция напоминает полушар, у которого концы дуг (например, меридианов) сходятся на четырех полюсах, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга. Устойчивость купола повышается с увеличением числа опор, а в его основании лежит арматурное кольцо, закрепленное на колоннах фундамента.

Арматурный забор из стекловолокна

В обычном понимании арматуры забора металлокомпозитные материалы не заменят. Стеклопластиковые стержни и сетку здесь можно использовать для усиления фундамента, кирпичной кладки или при изготовлении плит забора.

Арматурная кладочная сетка из стекловолокна

Готовое изделие изготовлено из взаимно перпендикулярных тонких композитных стержней. Предназначен для армирования слоистой кладки, бетонных конструкций небольшой толщины, а также для выполнения широкого спектра отделочных работ.

Гибкие соединения из стекловолокна

Благодаря чрезвычайно низкой теплопроводности и высокой коррозионной стойкости арматура из стекловолокна небольшого диаметра является отличным материалом для изготовления гибких соединений.Их можно использовать при кладке стен для соединения с внешним слоем облицовки.

Элементы, армированные стекловолокном

Предназначен для формирования уголков, жестких концов и кольцевых частей каркаса при армировании. Они изготавливаются на заводе в виде G-, P- и C-образных элементов разных размеров.

Арматурный каркас из стекловолокна

В зависимости от назначения каркаса арматурные сетки, расположенные горизонтально, используются с перемычками для монолитных плит или устанавливаются на кромку для ленточных фундаментов.При формировании каркаса для армирующего пояса целесообразно использовать готовые гнутые С-образные элементы, внутри которых закреплены стержни. Для выполнения угловых соединений используются стандартные Г-образные детали.

DIY Стекловолоконная беседка

Наиболее практичной является арочная конструкция, состоящая из нескольких дуг, концы которых залиты в бетонный фундамент. Его легко накрыть листом поликарбоната. Из арматуры сложнее сделать беседку купольного типа, особенно это касается кровли.

Каркас теплицы, армированный стекловолокном

Самая простая и устойчивая конструкция теплицы — конструкция арочного типа. Горизонтальные стяжки и внутренние перемычки удобно скреплять пластиковыми тройниками от оросительной системы, надеваемыми непосредственно на дуговые стержни. Из стеклопластиковой арматуры внутри теплицы также можно сделать решетки для подвязки растений.

Вес арматуры из стекловолокна

Определяется диаметром стержня и длиной сегмента.Относительная плотность стекловолокна составляет около 1,9 тонны на кубический метр. Диаметр круглого стержня одинакового размера по объему (для арматуры АКП-10) составляет примерно 9 мм, что составляет 1,2 грамма на миллиметр его длины.

Весовая катушка для армирования стекловолокном

Фитинги из стекловолокна Вес погонного метра

Арматура из стекловолокна — строительный материал, созданный на основе волокон, соединенных сложным составом.Он изготавливается на основе базальта, стекловолокна и углеродного волокна, и их можно комбинировать. Однако наиболее популярными считаются арматура из базальта и стекловолокна.

Из чего он сделан?

Состоит из двух частей. Первый — это ствол, за счет которого достигается высокая прочность материала. Волокна скреплены между собой полиэфирными смолами композита. Внешний слой служит для надежного сцепления с бетоном: это волокнистое тело, намотанное на ствол по спирали.Именно благодаря такому составу пластиковая арматура получила положительные отзывы как надежный материал для строительства. Существуют различные вариации моделей арматуры, некоторые из которых довольно необычны. Для изготовления этого строительного приспособления используется стекловолокно. Его особенность в том, что аналогов в мире практически нет, а положительные качества значительно расширяют сферу применения. К тому же этот материал современен и эффективен, а потому как нельзя лучше отвечает требованиям строительного процесса.

В основе любой арматуры из стекловолокна лежат две составляющие. Первый — это непосредственно армирующий материал, второй — связующее (смесь, исходя из соотношения этих компонентов 75 к 25. В композитной арматуре все механические нагрузки ложатся на армирующий компонент, а связующие материалы представляют собой своего рода матрицу. который равномерно распределяет нагрузку по всей длине стержня и защищает его от внешних воздействий.

Наиболее распространенным рецептом можно считать следующее: стекловолокно или базальтовое волокно действуют как армирующее звено, эпоксидная смола используется для связи, кроме того , в состав материала войдут отвердитель и ускоритель.Однако универсального состава не существует, поскольку каждый производитель выстраивает свой технологический процесс.

В чем секрет популярности?

Надо сказать, что по сравнению с металлическими материалами, пластмассовые изделия сегодня гораздо более востребованы. К тому же пластмассовая фурнитура используется в любом строительном процессе. Это достигается за счет нескольких качеств:

1. Устойчивость к коррозии, агрессивным средам, в том числе щелочной среде бетона. В отличие от металла пластик не ржавеет и не ломается.Эти качества способствуют тому, что пластиковые конструкции широко используются в оборудовании причалов, защитных сооружений на водоемах.
2. Надежность и долговечность, которых больше у пластмассовых изделий, чем у стальных. Именно надежность позволяет использовать их при возведении строительных конструкций различного назначения и объема.
3. Высокая прочность на разрыв.
4. Легкость арматуры: например, по сравнению со сталью пластик в пять раз меньше по весу и в 11 раз по диаметру.Такие показатели говорят о том, что можно сэкономить на строительных работах, а также на транспортировке материала к объекту.
5. Низкая теплопроводность, благодаря чему холод не проникает в помещения. Не случайно для фундамента часто используют пластиковую арматуру: при ее возведении можно добиться высокой энергоэффективности за счет экономичных материалов.
6. Устойчивость к радиоволнам.
7. Возможности применения в различных температурных режимах: от -70 до +100 градусов.
8. Затраты: купить погонный метр пластиковой арматуры будет намного дешевле по сравнению, например, с отрезком метра металлического прутка.

Особенности композитного стеклопластика

Композитная арматура из стекловолокна появилась на отечественном рынке не так давно и сегодня считается новой технологией. Хорошие отзывы получила и такая пластиковая фурнитура, так как имеет ряд преимуществ по сравнению с металлическими аналогами. Во-первых, такие конструкции легкие, поэтому фундамент не будет иметь слишком большой нагрузки, а значит, постройка прослужит намного дольше.Во-вторых, благодаря высокой прочности на разрыв такая арматура может использоваться для строительства объектов со сложными конструктивными особенностями. В-третьих, композитный материал устойчив к агрессивным средам и не проводит электрический ток.

С другой стороны, композитная пластиковая арматура имеет более слабый модуль упругости по сравнению со стальными изделиями. Особо сильная эластичность теряется при нагревании до 600 градусов композита. Но с другой стороны, именно эта характеристика говорит в пользу того, что пластиковая арматура также использовалась для устройства фундамента, где очень важна прочность на разрыв.

Где нужны композиты?

1. В плитах перекрытия: как правило, арматура размещается в верхней или нижней зоне бетона, при этом класс бетона должен быть B25.
2. При армировании конструкций из бетона и железобетона.
3. При строительстве фундаментов с нулевой отметкой вхождения.
4. В усиленных конструкциях, восприимчивых к агрессивным средам.
5. При ремонтных работах, связанных с повреждением бетона из-за воздействия агрессивных сред.
6. Для армирования кладки, особенно если она выполняется зимой.

Где используется армирование стекловолокном?

Сфера применения этого строительного материала обширна:

1. Для Ввиду прочности на разрыв стеклопластик целесообразно использовать именно для возведения фундамента под предметы. Во-первых, установка будет простой. Во-вторых, фундамент будет прочным. Пластиковая арматура для фундамента получает положительные отзывы в связи с тем, что позволяет создать монолитное основание.Его кладут прямо в бетонный раствор во время заливки, благодаря чему адгезия материалов усиливается. Чтобы на стыке не образовывались поры и полости, специалисты используют специальное вибрационное оборудование.
2. При оборудовании ЛЭП высокого напряжения. Поскольку материал не проводит ток, потери энергии будут минимальными, при этом его эксплуатация будет безопасной.
3. Пластиковая фурнитура получает положительные отзывы строителей благодаря своей универсальности. Так, его можно использовать для усиления прочности проезжей части, опор, мостов.
4. Композитные материалы лежат в основе производства шпал. Из-за сильной вибрации, которая вызывает разложение бетона, потребовался новый материал, и армирование стекловолокном стало правильным и эффективным решением.
5. Металл не устойчив к агрессивным средам, повышенной влажности, растворителям и кислотам, соответственно, срок его службы не очень большой. Стекловолокно, используемое при строительстве доков, причалов, различных заграждений на береговой линии, показывает лучшие характеристики.
6. Арматура из пластика применяется также в оборудовании шахт при креплении специальной сетки, которая защищает стены и своды шахты от обрушения и фиксирует их.
7. Не обойтись без этого материала при креплении утеплителя или облицовочного материала на готовой стене.

Типы армирования стекловолокном

Пластиковая арматура в строительстве сегодня все чаще используется в строительстве благодаря своим уникальным характеристикам. Кроме того, композитная арматура сегодня относится к ряду неметаллических конструкций, значительно расширяющих сферу их применения. Так, современные производители предлагают арматуру из стекловолокна и базальтопласта.В этом случае полимерные смолы, связывающие волокна, могут быть различными веществами, каждое из которых имеет свои особенности.

Используется любой строительный материал с соблюдением определенных правил и требований. Это касается и композитной арматуры. Пластиковая фурнитура, характеристики которой столь разнообразны, используется в строительстве на основании СНиП, утвержденного в 2003 году. Кстати, каждый вид материала контролируется производителем, а потому арматура обязательно должна соответствовать тем параметрам, которые были первоначально заявлено.

Арматура для фундамента: как выбрать?

Сегодня в частном домостроении все чаще применяется пластиковая арматура для фундамента. При его выборе специалисты советуют обращаться к официальным дилерам и надежным производителям, так как от качества материала будет зависеть прочность и долговечность постройки в целом. Немаловажную роль играет качество изделия, а также плотность намотки стекловаты по всей длине стержня.Повороты тоже следует заливать качественно. Материалы хорошего качества — лучший выбор при обустройстве любого фундамента — плитного, ленточного или столбчатого. Тип следует выбирать в зависимости от того, какая несущая способность грунта, а также нагрузки на здание в целом.

Усиление фундамента необходимо для того, чтобы нагрузка на основание здания в процессе эксплуатации была более равномерной. Бетон отличается прочностью на сжатие, но его структурная целостность может быть нарушена под действием нагрузок.Именно с помощью арматуры достигается большее сцепление с бетоном, соответственно, фундамент становится прочнее и надежнее. Основными требованиями при выборе арматуры должны быть следующие:

• обеспечивающая прочное сцепление с бетоном;
• прочность;
• гибкость;
• устойчивость к ржавчине и коррозии.

Арматура может быть рабочей, то есть уменьшающей напряжение и внешние нагрузки, а также распределительной, когда нагрузка равномерно распределяется на каждый стержень — это помогает поддерживать правильное расположение рабочих стержней.С помощью хомутов стержни соединяются в каркас, предохраняя бетон от растрескивания. Поперечные стержни защищают от наклонных трещин в фундаменте, а продольные — от вертикальных.

Плитный фундамент

При строительстве этого типа основания требуется арматура с ребристой поверхностью диаметром не менее 10 мм. Именно от диаметра зависит, насколько прочным будет армирование. Пластиковую арматуру для фундамента, отзывы о которой так хороши, следует выбирать в зависимости от типа грунта.Например, на непористых и плотных, то есть с хорошей несущей способностью и устойчивостью к деформации толщина и диаметр могут быть небольшими. Если дом массивный, но на мягком грунте, арматура должна быть толще — примерно 14-16 мм. При таком варианте армирование плиты будет верхним и нижним, а общее количество стержней будет больше 100. Вязать можно несколькими способами. Например, сначала арматурные стержни в нижнем поясе могут быть соединены продольно и поперечно, затем к ним прикрепляются вертикальные стержни, затем снова поперечно и продольно.При вязании арматуры из стекловолокна имеет смысл использовать зажимы и стяжки из пластика. Это так называемое вязание арматуры пластиковыми фиксаторами.

Ленточный фундамент

Как правило, ленточное основание имеет высоту больше ширины. Соответственно, лента из-за своего небольшого размера склонна к изгибу, а потому при возведении такого фундамента можно использовать арматуру меньшего диаметра. Особенность этого фундамента в том, что потребуется два арматурных пояса вне зависимости от того, какой будет его высота.Процесс укладки арматуры будет следующим: в верхней и нижней части фундамента на расстоянии до 5 см от бетонной поверхности бруски укладываются продольно — они будут нести всю нагрузку в случае деформации. Армирование в несколько стержней может применяться для слабых или подвижных грунтов, а также для строительства негабаритных домов. Армирование стекловолокном — марки ф6 и ф7 (для домов в один этаж), марки ф8 и ф10 — для жилых домов с мансардой или двумя этажами, идеально подходит для устройства ленточного фундамента.

Колонный фундамент

Хорошая пластмассовая фурнитура (отзывы подтверждают это) и конструкция данной конструкции. При армировании колонн пригодится металлическая арматура диаметром 10 мм или стеклопластик f6. В качестве вертикальных стержней лучше выбирать арматуру с ребристой поверхностью, а горизонтальные нужны только для соединения стержней в единый каркас. Арматурный каркас — это длина 2-4 прутка с высотой колонны. Например, при армировании колонны высотой 2 метра и диаметром 20 см понадобятся четыре стержня ф6.Их нужно разместить на расстоянии 10 см друг от друга, а также перевязать гладкой арматурой диаметром f4 или f5. Для любого типа фундамента также потребуется арматура для пластиковых труб.

Особенности вязания арматуры

Фундамент — важная составляющая любого здания, его качество и надежность — гарантия того, что он будет стоять долго и надежно служить. К армированию основания нужно подходить с умом. Рассмотрим, как выполняется вязка пластиковой арматуры для ленточного фундамента, поскольку именно она чаще всего применяется в частном домостроении.Вязание необходимо для того, чтобы конструкция арматурного каркаса была единой и долговечной. Стержни соединяются в местах пересечения. Посередине сгибается кусок проволоки, затем его надевают на специальный крючок, который прикладывают к арматуре и затягивают. Более простой способ вязания предполагает использование пластиковых завязок.

При создании системы армирования важны пластиковые запорные клапаны. Его основная функция — способствовать более прочному и надежному креплению пластиковых стержней друг к другу.Самыми популярными деталями в этом отношении являются зажимы, которые являются специальными и способствуют созданию защитного слоя определенной толщины в бетоне. Приспособление для пластикового армирования создается методом литья под давлением из полиэтилена под высоким давлением. Они нужны для того, чтобы надежно закрепить в пространстве арматурные стержни, каркасы, которые обеспечат защитный слой в бетонной или железобетонной конструкции. Зажимы могут быть предназначены для горизонтальных и вертикальных поверхностей, а также для создания опалубки.

Как делается пластиковая арматура?

Решив построить свой дом, обратите внимание на многие мелочи и начните с возведения фундамента. Многих интересует вопрос, где купить пластмассовую фурнитуру. Специалисты советуют обращаться в проверенные компании, так как долговечность самой конструкции зависит от фундамента дома, его качества и надежности. Оборудование для производства фурнитуры довольно дорогое, а от качества материалов зависит его качество.

Пластиковая фурнитура, производство которой осуществляется на высокотехнологичном оборудовании, может изготавливаться разного диаметра — 4-24 мм. В зависимости от типа линии будет произведено разное количество стержней, а также разные участки. Как правило, в комплект поставки входит ряд устройств — от устройства для подогрева резьбы и пропиточной ванны до протяжного устройства и шкафа управления. Таким образом, оборудование для пластиковой фурнитуры следует подбирать правильно, чтобы процесс был эффективным.

Пластиковая фурнитура: отзывы покупателей

В своих отзывах строители — опытные и не очень — сходятся в одном: для устройства фундамента пластиковая фурнитура просто идеальна. Например, некоторые использовали комбинацию стальных и пластиковых стержней: фундаментные плиты и стены подвала создавались на основе пластика, а полы, где требовались более прочные материалы, строились на основе стали. Многие также отмечают удобство вязания по сравнению с металлической фурнитурой, которая поставляется с одним стержнем.По степени прочности на разрыв и устойчивости к гниению также нет лучшей пластиковой арматуры.

Но, с другой стороны, не обошлось и без отрицательных отзывов. Правда, судя по ним, эти недостатки все же с лихвой перекликаются с добродетелями. Например, считается, что после работы со стекловолокном чешутся руки. Кроме того, согнуть его, чтобы сделать, например, уголки в виде букв Г или П, практически невозможно. При этом сами производители акцентируют внимание на том, что арматуру из стекловолокна следует использовать исключительно для устройства фундамента.

Сталь или пластик: что выбрать

Для новичка в строительстве выбор материалов всегда является важным вопросом. Например, при проектировании фундамента важно выполнить грамотную вязку арматуры. Конечно, в случае постройки бани можно использовать простые металлические бруски, но что выбрать для солидного дома? Сегодня предлагается выбор между стальными и пластиковыми конструкциями, каждая из которых имеет свои отличительные особенности и недостатки.Если говорить о достоинствах, то их можно свести к следующим пунктам:

Как видите, пластиковая разновидность все же имеет больше преимуществ. К недостаткам стали можно отнести возникновение коррозии и большой вес конструкции, в то время как пластиковая арматура затруднена только с точки зрения изгиба. Таким образом, по своим техническим характеристикам арматура из стекловолокна ничем не уступает стальной, при этом стоит дешевле. С другой стороны, очень важно помнить об особенностях строительства того или иного дома.Например, если вы хотите соединить облицовочный материал и стену, то можно использовать фурнитуру на пластиковой основе. Но при оснащении бетонных полов армированием лучше использовать металлоконструкции, потому что из-за большого веса они не выскочат при заливке бетона. Таким образом, при выборе конструкций для армирования стоит учитывать сразу несколько факторов, а это значит, что лучше воспользоваться профессиональной помощью специалистов.

Технологический прогресс неумолимо вторгается во все сферы современной жизни.Он не мог обойти вниманием зону строительных материалов. Ежегодно рынок пополняется новыми разработками, облегчающими и упрощающими процесс строительства. Благодаря новым технологиям сегодня стало возможным закладывать фундамент из стеклопластиковой арматуры как основу для малоэтажной застройки. Этот вид строительного каркаса, появившийся на рынке не так давно, уже успел существенно вытеснить привычные и популярные изделия из чугуна и стали. Каковы основные преимущества стеклопластика? Какова сфера его применения?

Сравнительная характеристика материалов

В названии материала содержится его основная характеристика.Он изготовлен из пластиковых или стеклянных нитей, прочно спаянных в однородные стержни с гладкой или гофрированной структурой поверхности и круглым поперечным сечением. Гофрированная конструкция способствует лучшему сцеплению с бетоном и получается в результате переплетения гладких стержней со стекловолокном.

Изделия с гофрированной поверхностью несут основную нагрузку возводимой конструкции, а гладкие служат для соединения отдельных частей каркаса.В отличие от обычных металлических изделий, материалы нового поколения обладают рядом особенностей, благодаря которым арматура из стекловолокна для ленточного фундамента прочно удерживает пальму первенства на рынке строительных материалов.

Основные различия между стекловолокном и металлом включают:

Определение расхода материала

На расчет арматуры из стекловолокна для фундамента здания в первую очередь влияют тип конструкции и ее размеры.Для малоэтажных домов рекомендуется использовать ребристую арматуру диаметром не более десяти миллиметров. При расчетах необходимо учитывать, что основа ленточного фундамента — двухъярусный каркас, а шаг ячеек не должен превышать пятидесяти сантиметров. Его размеры влияют на общее количество стыков в конструкции. Расход материала зависит также от наличия в здании несущих капитальных стен, так как каждая из них требует заливки основания с двухъярусным каркасом.

В тех случаях, когда планируется заливка фундамента своими руками, без привлечения профессионалов, очень важно произвести правильный расчет количества строительного материала. Его можно произвести по приведенному ниже алгоритму.

Расчет размера продольной рамы

1. В первую очередь необходимо определить периметр сооружения исходя из его габаритов, затем прибавить к полученному значению общий размер капитальных стен, предусмотренных проектом.Если мы возьмем в качестве примера здание длиной четыре метра и шириной пять метров и имеющее одну несущую стену длиной четыре метра, результат расчета будет следующим: 4 * 2 + 5 * 2 + 4 = 22 метра.
2. Учитывая необходимость использования двухуровневого каркаса, состоящего из четырех параллельных стержней, то есть по два в каждом ярусе, необходимо увеличить итоговую общую длину арматуры в четыре раза. Результат будет такой: 22 * ​​4 = 88 метров.
3. Поскольку стекловолокно не поддается сварке, а части каркаса перекрываются, необходимо предусмотреть по одному дополнительному метру на каждый угол здания.Для этого нужно количество наружных и капитальных стен постройки умножить на единицу, а затем на количество стержней, то есть четыре. В принятом примере расчет будет выглядеть так: (4 + 1) * 1 * 4 = 20 метров.
4. Сумма общей длины стен и дополнительных объемов для стыковки даст искомое значение: 88 + 20 = 108 метров.

Однако на этом расчеты не заканчиваются. Далее необходимо рассчитать количество строительного материала, необходимого для соединения жил каркаса в единую конструкцию.Для этих целей вполне подойдут гладкие стержни диаметром сечения около 8 миллиметров. Они значительно дешевле ребристых и отлично справляются с соединительными функциями.

Расчет размеров поперечных швов

1. Поскольку технология заливки фундамента требует, чтобы шаг между соединительными кольцами не превышал полуметра, необходимо определить количество необходимых ячеек. Для этого нужно общий размер основы разделить на пятьдесят сантиметров.В этом примере результат будет таким: 88: 0,5 = 44 ячейки. Это значит, что потребуется установить 44 соединительных кольца.
2. Для расчета расхода стройматериала на одну обвязку нужно определить ее периметр исходя из стандартных параметров 50 на 25 сантиметров. Периметр будет: 0,5 * 2 + 0,25 * 2 = 1,5 метра.
3. Количество материала, необходимого для соединительных колец, можно рассчитать, умножив периметр на количество колец.Искомое значение будет таким: 1,5 * 44 = 66 метров.
4. Учитывая, что при монтажных работах в результате резки часто возникают различные отходы, разумно добавить к необходимому количеству определенный процент от резерва, от пяти до десяти единиц. В результате получается желаемое значение порядка семидесяти метров.

Расчет количества креплений

В последнюю очередь необходимо определить количество пластиковых креплений для стыковки поперечных колец и продольных стержней арматуры.Для этого количество соединительных колец нужно умножить на количество точек стыковки. Получается: 44 * 4 = 176 креплений.

Итого, для усиления ленточного фундамента стекловолокном здания из примера, принятого выше, потребуется покупка:

• 108 метров гофрированной арматуры диаметром 10 миллиметров;
• 70 метров гладкой арматуры диаметром 8 миллиметров;
• 176 пластиковых держателей для стыковки каркаса.

Несмотря на некоторую кажущуюся громоздкость приведенных выше вычислений, любой непрофессионал вполне способен проделать это самостоятельно.

Порядок установки фундамента

Несмотря на различия в характеристиках и особенностях использования стали и стеклопластика, инструкция по установке фундамента остается идентичной. Этапы работы носят общий характер и не меняются в зависимости от типа используемого материала.

1. Прежде всего, необходимо построить деревянную опалубку, соответствующую проектным размерам здания.
2. После подготовки фундамента под будущий фундамент необходимо собрать каркас из стеклопластиковой арматуры. Для этого стержни необходимо надежно соединить между собой проволочными или пластмассовыми зажимами, соблюдая необходимый шаг ячеек. Учитывая, что, в отличие от стальных изделий, арматура из стекловолокна не может быть статически закреплена сваркой, особое внимание следует уделить связке стержней, подверженность фундамента смещению зависит от прочности каркаса.Поскольку стеклопластиковые стержни практически не гнутся, на стыках стен будущего здания можно использовать специальные уголки из того же полимера.
3. После завершения сборки каркаса опалубку заливают бетоном. Подсчитать объем раствора довольно просто. Периметр основания нужно умножить на его высоту и ширину. После заливки дальнейшая работа возможна только после окончательного затвердевания бетона, которое произойдет не ранее, чем через две-три недели.

Использование в строительстве изделий из материалов нового поколения, которые смело можно отнести к стекловолокну, благодаря их легкости, прочности, надежности и долговечности, позволяет значительно снизить стоимость работ при одновременном повышении их качества.

Опытные строители знают, что прочность основания под стены дома напрямую зависит от правильно подобранной схемы арматурного каркаса для создания ленточного фундамента, и правильности монтажа.В этом дизайне четко распределены все так называемые «обязанности» составляющих его элементов. Так, арматура принимает на себя деформирующее линейное напряжение, возникающее не только от силы тяжести стен, но и от перепадов температуры, а бетонная часть конструкции препятствует ее сжатию. Таким образом, в комплексе эти материалы создают надежную опору для стен.

Вязание арматуры под ленточный фундамент — лучший вариант крепления металлического «хребта» железобетонной конструкции.Такое соединение, сохраняя заданные линейные и пространственные формы каркаса, тем не менее позволяет несколько «уравновесить», когда бетон затвердевает и набирает свою фирменную прочность, занимая оптимальное положение при воздействии возникающих нагрузок. Если каркас фундамента выполнен жестким, то есть арматура крепится сваркой, то даже при небольшой усадке грунта или под давлением стен дома бетонная часть конструкции может начать разрушаться. , поскольку при застывании раствора не произошло оптимального смещения деталей каркаса и, казалось бы, твердо монолитно. Значительные внутренние напряжения остаются на пластине.

В последнее время на рынке строительных материалов появляется все больше новых продуктов, с которыми непрофессионал не может справиться. Одной из этих новых технологий стало использование армирования стекловолокном. Производители позиционируют свою продукцию как арматуру, которая имеет массу преимуществ по сравнению с обычными стальными стержнями, но так ли это?

Композиционные материалы — это целая группа арматурных стержней, различающихся по типу исходного сырья. Свое название композит получил из-за того, что содержит несколько элементов.Первый — это волокна из различных видов сырья, второй — термореактивный или термопластичный полимер (смола). После отверждения связующего получаются прочные стержни.

В зависимости от происхождения волокон различают несколько видов армирования:

• стекловолокно;
• композит базальтовый;
• углеродный композит;
• арамидокомпозит;
• комбинированный, состоящий в основном из одного типа волокна, но имеющий по всей длине включения другого типа.

Наиболее распространенное применение армирования стекловолокном, и о нем пойдет речь далее. Структура арматуры из стекловолокна аналогична структуре дерева. Точно так же вдоль стержня располагаются волокна, которые за счет связующего образуют единое целое.

Преимущества использования

Армирование таким материалом имеет следующие преимущества:

• Возможность наматывания материала в отсеки значительно облегчает его транспортировку и снижает стоимость самостоятельного строительства — клапаны могут быть доставлены на вашем собственном транспорте.
• Небольшой вес изделия позволяет легко сделать это самостоятельно. Нет необходимости использовать большое количество рабочей силы и подъемного оборудования. Для сравнения: плотность стали составляет 7850 кг на кубический метр, а кубический метр композитного материала имеет массу 1900 кг. Отсюда можно оценить, что стекловолоконная арматура по массе в 4,13 раза меньше стальной.
• Устойчивость к коррозии. Основная проблема стальных стержней в том, что они подвержены ржавчине. Стекловолокно не боится воды и различных агрессивных сред.Армирование композитным материалом хорошо подходит для бетона с добавками различных модификаторов (антифриз и тому подобное).
• Также к достоинствам можно отнести то, что стекловолокно плохо проводит тепло и не проводит электрический ток. Бетонные конструкции не обеспечивают необходимой теплоизоляции здания, поэтому всегда включают в себя слой утеплителя, предотвращающий теплопотери. В связи с этим низкая теплопроводность композита не играет существенной роли.Электропроводность дает несколько преимуществ. Но иногда в железобетонных конструкциях предусматривают выпуск стержней для заземляющего устройства или молниезащиты. При использовании армирования стекловолокном такие меры невозможны.

Недостатки и мифы

Материал достаточно новый, поэтому до конца не изучен. Использование таких типов стержней в массовом строительстве исключает отсутствие нормативной базы для расчета. Для стеклопластика существует только ГОСТ 31938-2012.Это недавний и единственный нормативный документ. ГОСТ дает технические требования к материалу, но не дает рекомендаций по расчету, производители приводят лишь приблизительные значения соответствующих стальных стержней.

Композитная арматура имеет следующие недостатки:

• Невозможность гнуть: материал можно гнуть только на заводе по ранее предоставленным схемам;
• Невозможность использования сварки. Обычно сварка применяется на больших каркасах, в частном домостроении арматура часто вяжется.
• Неустойчивость к высоким температурам. Сталь начинает терять свои свойства при нагревании до 600 градусов Цельсия. В случае композита потеря несущей способности наступает намного раньше. А это значит, что в случае пожара бетонные перекрытия и балки разрушатся быстрее.

Помимо недостатков есть и сомнительные моменты, о которых стоит знать.

Расчетные характеристики

Расчет железобетонных элементов выполняется по СП «Бетонные и железобетонные конструкции» по 2-м группам предельных состояний (ГПС).

• 1 GPS — расчет несущей способности. Проверьте, выдерживает ли элемент прилагаемую к нему нагрузку. Расчет основан на прочности материала.
• 2 GPS — расчет жесткости. Учитывает деформацию и величину раскрытия трещин в железобетонных конструкциях. Расчет ведется с учетом модуля упругости материала.

В железобетонном элементе бетон принимает на себя сжимающую нагрузку, а функция армирования заключается в предотвращении разрушения под действием деформаций.Производители композитов заявляют о высоких прочностных характеристиках (Rs), но умалчивают о модуле упругости (Es). Именно эта величина определяет деформируемость конструкции.

Деформируемость можно рассчитать, разделив прочность на модуль упругости. Для стальной арматуры A400 Rs = 360 МПа, Es = 200000 МПа, отсюда получаем деформируемость 0,0018 или 0,18%. Для армирования стекловолокном Rs = 1000 МПа, Es = 50000 МПа.Деформируемость 0,02 или 2%. Те. на 1 метр конструкции натяжение композитной арматуры возможно до 2 см против 0,18 см у стальной, представьте, какие трещины будут образовываться в конструкции. Фитинги предназначены для предотвращения растрескивания и растяжения. Композит справляется с этой функцией в 10 раз хуже, чем сталь.

Это качество особенно важно при армировании плит перекрытия и различных балок. Здесь деформации очень большие, поэтому армировать такие элементы композитом невозможно.

При использовании в конструкциях с предварительным напряжением его потери со временем для стали составляют 20-30% (насколько теряется жесткость конструкции). Для арматуры из стекловолокна это значение может достигать 80-90% через 5-10 лет, потому что это органический материал. То есть весь смысл предварительного напряжения исчезает.

Обращаем ваше внимание, что ни один производитель железобетона (плиты, балки) не использует композитную арматуру. К ней нет нормативных документов (СП, СНиП), поэтому невозможно рассчитать, как она себя поведет.

На этом основании заверения производителей о высокой прочности материала верны, но не только прочность влияет на нормальную работу конструкции. По деформируемости стеклопластик значительно уступает стали.

Конструкция с уменьшением веса

Небольшая масса материала значительно снижает сложность, но стержни не могут дать существенного снижения веса всей конструкции, которые стремятся снизить нагрузку на фундамент.

Для обоснования приведены числовые значения:

1. Нагрузка на фундамент от плиты 6 м на 1,5 м и толщиной 0,2 м из железобетона равна сумме массы бетона и арматуры. Процент армирования берется 3%. Объем бетона = 6 * 1,5 * 0,3 = 2,7 м³. Умножив этот объем на процент арматуры, получим объем стали = 2,7 * 0,03 = 0,081 м³. Бетонная масса = 2.7м³ * 2000 кг / м³ = 5400 кг. Масса стали = 0,081 м³ * 7850 кг / м3 = 636 кг. Общий вес плиты = 6036 кг.
2. Для этой же плиты предусмотрено армирование стекловолокном. Объем бетона, арматура не меняется, масса бетона тоже. Масса арматуры = 0,081 м³ * 1900 кг / м³ = 154 кг. Масса плиты 5400 кг + 154 кг = 5554 кг.

Из приведенных выше расчетов видно, что общая масса элемента менее 500 кг.При весе плиты более 5000 кг это не очень важно. Поэтому применение армирования стекловолокном для снижения нагрузки на фундамент экономически нецелесообразно, так как композит более дорогой.

Прочность

Производителям композитной арматуры можно доверять, сказав, что срок службы композитной арматуры составляет 80 лет. Но два факта заставляют усомниться в их словах:

Сталь
• используется человеком много лет, информации о ней очень много, можно достаточно точно определить срок ее службы в тех или иных условиях.Композитные стержни — новый материал. Нет информации о его эксплуатации в течение длительного периода, а именно сертифицированных 80 лет.
• Композитные стержни — это органический материал. Со временем в любом органическом веществе полимерные связи разрываются, так называемый процесс «старения» органики, это приводит к потере свойств материала, иногда к разрушению (например, резина становится твердой и начинает трескаться через определенное время. ).

Возможные применения

Предыдущий абзац закрашивает все в черный цвет.Но читая его, не забывайте о достоинствах материала. Благодаря своим физическим свойствам этот вид арматуры будет хорошим решением для:

• Армирование кирпичной кладки. В кладочных растворах часто используются противоморозные и другие агрессивные добавки, плохо влияющие на стальные изделия. Модификаторы стеклопластика не страшны.
• Армирование ленточного фундамента. Укладка арматуры в ленточный фундамент часто бывает конструктивной (без расчета), поэтому стекловолоконная арматура, легкая и устойчивая к химическим воздействиям, может подойти, но ее следует использовать осторожно, особенно для массивных зданий и фундаментов на проблемных почвах (высокие грунтовые воды ровный, пучинистый, просадочный грунт и др.).
• Армирование проезжей части. Арматура не разрушается при контакте с землей.

Помните, что нормативной документации на композитную арматуру (СП, СНиП) нет, поэтому правильно рассчитать расчет с такой арматурой ни один проектировщик не может. Об использовании этой арматуры в плиточных фундаментах и ​​ростверках говорить не приходится, ведь растягивающие нагрузки могут быть большими.

Арматура ленточного фундамента

Ленточный фундамент в зависимости от сечения бывает двух типов:

В конструкции таврового ленточного фундамента стена работает только на сжатие, и арматура закладывается в нее без расчета.Подошва при этом воспринимает изгиб и рассчитывается. Стекловолокно можно укладывать в стену, а в подошву — с осторожностью. Подходит только для небольших нагрузок.

При прямоугольном сечении ленточного фундамента можно использовать композитные стержни. Это связано с тем, что данная конструкция в основном работает на сжатие. Рабочая горизонтальная арматура (диаметр и количество стержней) определяется из процента арматуры, равного, как уже упоминалось, 2-3%. Хомуты для малых зданий подбираются исходя из проектных требований документа «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий.Руководство по проектированию », также показывает минимальные диаметры рабочей арматуры. В этом документе представлены требования к стальным стержням, стандартов на композит не существует, поэтому разработчик может использовать его на свой страх и риск.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод: стеклопластиковая арматура еще не полностью изученный материал. Его использование сегодня возможно только для армирования конструкций, но для рабочего армирования этот материал использовать не стоит. Композит не особенно подходит для армирования балок, перекрытий и ростверков, т.е.е. где есть большие изгибающие и крутящие моменты.

Совет! Если вам нужны подрядчики, есть очень удобный сервис по их подбору. Просто отправьте в форме ниже подробное описание работ, которые необходимо сделать, и предложения с ценами от строительных бригад и компаний придут на вашу почту. Вы можете посмотреть отзывы о каждом из них и фото с примерами работ. Это БЕСПЛАТНО и ни к чему вас не обязывает.

Как связать пластиковую фурнитуру. Характеристики фундамента из стеклопластиковой арматуры, расчеты и установка

Композитная арматура относится к современным материалам, призванным заменить дорогой металл и обеспечить большую устойчивость к негативному воздействию внешних факторов.После того, как этот вид полимерной катанки с 2012 года начал производиться в России, интерес строителей к нему стал расти с каждым годом.

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

Пластиковые стержни используются в индивидуальных постройках, при строительстве крупных зданий и сооружений, прибрежных укреплений и автомобильных дорог. В частном строительстве из него делают арматурные каркасы для ленточных и плитных фундаментов, а также армирующую кладку из пеноблоков.

Материал, из которого изготовлена ​​пластиковая арматура, представляет собой полимерную смесь продольного стекловолокна повышенной прочности и термостойкой смолы. Стандартные диаметры изготавливаемых стержней от 4 до 32 мм. Максимальная рабочая температура 60˚C. Предел прочности на разрыв 150 МПа.

Подготовка материалов для сборки арматурного каркаса

Для повышения общей прочности бетонного монолита его армируют стекловолоконной арматурой в виде плоской сетки или пространственного каркаса, который собирается из круглых стержней переменного или постоянного сечения.Отдельные элементы таких конструкций соединяются между собой при помощи вязальной проволоки, фиксирующих зажимов или специального пистолета.

Следовательно, чтобы связать арматурный каркас необходимо приобрести:

• пластиковая арматура проектных диаметров;
• вязальная проволока или длинные зажимы.

Поэтому перед тем, как приступить к сборке каркаса, его необходимо размотать и разрезать на куски необходимой длины.Резка производится ножовкой или другим инструментом, не допускающим нагрева материала. Отметить точки среза на поверхности несложно с помощью обычного маркера.

Проволока для вязания должна быть круглого сечения и диаметром не менее 1 мм, чтобы обеспечить необходимую прочность соединения и не порваться при скручивании. Чтобы быстро получить отрезки проволоки необходимой длины для вязания, всю свернутую катушку необходимо разрезать болгаркой на 3 или 4 части.

Чтобы сделать вязальную проволоку более мягкой, ее можно обжечь в огне паяльной лампой или в огне.Необожженный провод хуже изгибается и не всегда обеспечивает плотное покрытие соединения. Кроме того, неподготовленный металл имеет более низкую пластичность и часто ломается в процессе эксплуатации.

Инструмент для армирования проволочной обвязки

Использовать плоскогубцы для вязания не очень удобно. Они не обеспечивают необходимой плотности покрытия состава и требуют больших усилий. Поэтому стальную проволоку на арматурных стержнях скручивают с помощью специальных крючков или вязального пистолета.В инструментальных магазинах продаются два вида крючков, предназначенных для вязания фурнитуры:

• простая рука, которую необходимо все время вращать во время работы;
• саморез полуавтоматический, с крючком, вращающимся при нажатии на ручку;
• пластиковые зажимы в виде колец и вертикальных стоек, надеваемых на арматуру.

Нельзя купить простой крючок, а сделать его самостоятельно (подробнее о том, как это сделать -), согнув его из толстой стальной проволоки и заточив острие. В этом случае вам будет что связать конструкцию прутьев, не покупая инструмента.

Метод использования вязального пистолета ускоряет и упрощает процесс, но этот довольно большой инструмент может не обеспечивать доступ к отдельным местам. К тому же такой инструмент приводит к перерасходу провода.

Технология ручной вязки проволоки для армирования стекловолокном

Чтобы арматурный каркас или сетка приобрели необходимую пространственную форму и не изменили ее при заливке бетона, все отдельные элементы должны быть надежно соединены между собой.Чаще всего для этого используется вязальная проволока. Вязание — это простой и быстрый способ подключения, не требующий высокой квалификации. К тому же арматуру из стекловолокна просто невозможно соединить сваркой, а потому такой вид крепления в данном случае наиболее приемлем.

Весь процесс вязания стеклопластиковой арматуры для фундамента можно разделить на следующие пошаговые этапы:

1. свернутая в бухту арматура разматывается и разрезается на куски проектной длины;
На поперечные стержни нижнего армирующего слоя ставят
2. пластиковых фиксаторов;
3. продольных стержней уложены на разнесенные поперечные элементы на заданном расстоянии друг от друга;
4. во всех точках пересечения арматуры соединения производятся скручиванием петель из сложенной вдвое вязальной проволоки;
5. после сборки нижнего ряда вяжутся вертикальные армирующие элементы до пересечений наружных ячеек;
6. к верхним концам или к середине вертикальных стоек в зависимости от расчетного количества рядов привязывают 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, совместив арматуру стекловолокном с металлом. Из стальных прутьев можно заранее подготовить прямоугольные рамки и тогда не нужно выполнять отдельную вязку вертикальных отрезков.

Нюансы вязания конструкций для заливки плитного фундамента

Армирование монолитных опорных оснований плитного типа выполняется в виде одного или двух рядов сеток в зависимости от проектного решения. Поэтому в этой конструкции арматурные стержни не считаются продольными и поперечными.Чтобы поднять сетку дна над слоем гидроизоляции на арматуре, через каждые пол-два метра надевают вертикальные стойки из пластика. Это позволяет установить арматурный каркас строго в горизонтальной плоскости на заданной высоте.

Важной особенностью сборки арматуры для плитного фундамента является то, что она производится на месте. Это необходимо в связи с большими размерами конструкции и невозможностью последующего перемещения. Поэтому во время вязания нужно быть предельно осторожным, чтобы не наступить на уложенные арматурные стержни и не повредить конструкцию.

В шведской и финской изолированной плите (больше об этом в) необходимо предоставить для пересечения плиты стержней с усиливающей рамой боковых опорной ленты. Для этого стержни нарезают длиннее, впускают их в вертикальные боковые арматурные обоймы и соединяют проволокой.

Нюансы вязания стеклопластиковых рам для ленточного фундамента

Особенностями сборки арматуры для ленточного фундамента является наличие боковых упоров, пересечений и углов.

Арматуру из стекловолокна следует гнуть очень осторожно, не подвергая термообработке.Эластичные свойства пластика затрудняют процедуру гибки. Поэтому для сборки уголков и стыков рекомендуется покупать сборные гнутые элементы.

Точки пересечения стеклопластиковой арматуры под ленточным фундаментом можно соединить прямыми отрезками или собрать одну из пересекающихся конструкций на месте установки.

Арматурные клетки можно собирать на открытом воздухе, вдали от вырытой траншеи. Правильный монтаж уже собранной конструкции предусматривает расстояние от стен опалубки и днища не менее 25 мм.

Наконец

Вязание стеклопластиковой арматуры для фундамента — технологически простой процесс, не требующий особых профессиональных навыков. Его быстро выучит даже неподготовленный человек. Вам просто нужно немного попрактиковаться.

Небольшой вес материала значительно упрощает работу, а большая длина арматурного стержня в бухте позволяет резать прутки любой желаемой длины. Это уменьшает количество стыков, в отличие от стальных материалов.

Более подробно о том, как правильно связать арматуру из стекловолокна, вы можете посмотреть в следующих видео.

Похожие видео

Популярность вопроса о том, как наиболее правильно вязать для укрепления фундамента и других конструкций из бетона, связана с тем, что этот материал все чаще применяется как в капитальном, так и в частном строительстве. Многих из тех, кто собирается использовать этот инновационный материал, также интересует вопрос, насколько эффективно его использовать для усиления стен зданий, построенных из блочных строительных элементов.

История появления стеклопластиковой арматуры в строительстве

— не новинка на строительном рынке, ее разработали и начали производить еще в 60-х годах прошлого века. Однако его высокая стоимость на момент запуска производства способствовала тому, что его использовали для армирования только тех конструкций, в которых стальные арматурные элементы подвергались активной коррозии: бетонные конструкции, работающие в тяжелых климатических условиях, опоры мостов и т. Д.

Активное развитие химической промышленности привело к тому, что со временем стоимость производства стеклопластиковой арматуры значительно снизилась, что позволило нам начать ее более активно использовать. Широкому распространению этого материала способствовало еще и то, что в 2012 году был утвержден государственный стандарт (31938-2012), согласно которому определяются требования не только к производству, но и к методам испытаний стекловолоконной арматуры.

Согласно требованиям указанного нормативного документа может изготавливаться в диапазоне диаметров от 4 до 32 мм. Но наибольшее применение, особенно в малоэтажном строительстве, получили изделия диаметром 6, 8 и 10 мм. В отличие от аналогичных стальных изделий, стеклопластиковая арматура заказчику не поставляется в виде отдельных стержней, а наматывается в бухты.

В нормативном документе помимо технических характеристик стеклопластиковой арматуры указываются требования к состоянию ее наружной поверхности.Согласно этим требованиям не допускается наличие сколов, расслоений, вмятин и других дефектов на поверхности таких изделий.

Характеристики материала

Арматура из композиционных материалов в зависимости от используемого для ее изготовления сплошного армирующего наполнителя делится на несколько категорий:

• стеклянный композит, который обозначается аббревиатурой ASK;
Углеродный композит
• , обозначенный как AUC;
• комбинированный или ACC;
• и ряд других категорий.

При выборе композитной арматуры для усиления фундамента или стен возводимых строительных конструкций следует учитывать ее основные характеристики:

• экстремальная температура, при которой этот якорь может эффективно эксплуатироваться;
• предел прочности изделия на разрыв, измеренный при растяжении; этот параметр рассчитывается как отношение приложенной силы к площади поперечного сечения арматурного стержня, для изделий категории АСК он должен быть не менее 800 МПа, а для арматуры АУК — не менее 1400 МПа;
Модуль упругости при растяжении
• ; для углепластиковой арматуры этот показатель превышает аналогичный показатель изделий из стеклопластика более чем в 2 раза.5 раз;
• предел прочности изделия на разрыв, измеренный при сжатии; для всех видов композитной арматуры этот показатель должен быть не менее 300 МПа;
• предел прочности арматуры при растяжении, измеренный в поперечном сечении; для различных видов композитной арматуры этот показатель должен быть: для арматуры АСК — 150 МПа и более; для AUC — более 350 МПа.

Арматура из металла или композитных материалов?

Решая, какую арматуру использовать для укрепления фундамента или стен здания, следует сравнить характеристики традиционных изделий из металла и стекловолокна.По сравнению с металлом арматура из стекловолокна имеет следующие преимущества:

• исключительная устойчивость к коррозии: фундамент, для усиления которого используется композитная арматура, не боится взаимодействия с кислой, соленой и щелочной средами;
• , обладая низкой теплопроводностью, арматура из стекловолокна не создает мостиков холода, что является особенно актуальным качеством для эксплуатации построек в климатических условиях нашей страны;
• материалы, используемые для изготовления арматуры из стекловолокна, являются диэлектриками, поэтому основания и стены, для усиления которых она используется, имеют абсолютную прозрачность для радио- и электромагнитных волн;
• вес композитной арматуры значительно меньше массы изделий из металла; №
  прочность арматуры из стекловолокна почти в 2–3 раза выше, чем у металлической арматуры;
• в связи с тем, что композитная арматура поставляется заказчику пролетами по 100-150 метров, при усилении фундамента с ее использованием можно минимизировать количество стыковых стыков, которые, как известно, являются наиболее слабыми местами в любых бетонная конструкция;
• приобретение композитной арматуры более рентабельно за счет того, что вы можете купить ровно столько, сколько вам нужно для усиления фундамента или стен вашей конструкции, не ориентируясь на фиксированную длину стержней, как в случае с металлом. продукты;
• коэффициент теплового расширения композиционных материалов практически совпадает с таким же параметром бетона, поэтому в конструкциях, для армирования которых они используются, трещины практически не возникают.

Если сравнивать по стоимости, то стоимость использования изделий из металла и стеклопластика практически одинакова.

Самым существенным недостатком арматуры из стекловолокна является довольно низкая прочность на излом, что ограничивает ее использование для усиления высоконагруженных бетонных конструкций.

Особенности применения композитной арматуры

Арматура из композитных материалов в основном используется для усиления ленточных или плитных фундаментов в малоэтажном строительстве.Объясняется это тем, что данная арматура в связи с относительно недавним появлением на отечественном строительном рынке мало изучена и не проверена длительной практикой ее использования.

Прежде чем приступить к установке арматурного каркаса, необходимо подготовить опалубку для заливки будущего фундамента. Эта процедура выполняется по стандартной схеме, как и в случае использования металлической фурнитуры. Для усиления ленточных фундаментов небольших построек в основном используются композитные стержни диаметром 8 мм, что соответствует металлическим изделиям диаметром 12 мм.Из таких прутьев в первую очередь вяжутся сетки, из которых затем монтируется армирующий каркас.

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

Как сделать надежный каркас для фундамента

Для того, чтобы правильно сделать основу под ленточный фундамент, для которого будет использовано армирование стекловолокном, можно посмотреть обучающее видео и воспользоваться простыми рекомендациями. Итак, алгоритм изготовления такой рамы следующий.

• Перед тем, как вам нужно составить чертеж вашего будущего каркаса и вырезать все элементы для его изготовления по точным размерам.
• Поперечные стержни нижнего слоя арматурного каркаса позиционируются с помощью специальных зажимов.Такие элементы могут быть установлены как до начала сборки арматурного каркаса, предварительно измерив размер его ячеек, так и после его готовности.
• Размер ячеек зависит в первую очередь от размера ленточного фундамента, который вы собираетесь укреплять. Этот размер может варьироваться в широких пределах: 15–30 см.
• Перед вязанием продольные стержни арматурного каркаса лучше уложить на землю и пометить их маркером в тех местах, где к ним будут крепиться поперечные элементы.Начиная вязать арматуру, следует следить за тем, чтобы элементы крепились друг к другу строго под прямым углом.
• Поперечные перемычки необходимо вязать с продольными элементами каркаса с их нижней стороны. Чтобы армирующий каркас и соответственно будущий фундамент получился надежным и устойчивым, в местах стыков следует вязать посильнее пластиковые хомуты или вязальную проволоку.
• Вначале делают горизонтальные слои армирующего каркаса, только потом их следует связать вместе вертикальными перемычками.Также необходимо крепление вертикальных перемычек с внутренней стороны ячеек каркаса, это позволит получить надежную и устойчивую конструкцию, которая не будет подвергаться коррозии при заливке бетона и отлично будет выполнять свои армирующие функции.
• Уголки — особое место армирующей конструкции, и им нужно уделять особое внимание. Стекловолоконную арматуру не рекомендуется гнуть самостоятельно под воздействием нагрева, что может самым негативным образом сказаться на ее прочностных характеристиках.Поэтому угловые элементы арматурного каркаса лучше связать из уже гнутых прутьев, которые можно приобрести сегодня, или аккуратно согнуть без нагрева.
• После того, как арматурная конструкция будет полностью готова, ее нужно аккуратно уложить во внутреннюю часть уже подготовленной опалубки.

Схема усиления углов ленточного фундамента

Как связать арматуру из стекловолокна?

Нейлоновые стяжки или отожженная проволока диаметром 0.8-1,2 мм вручную, с помощью крючка или пистолета. Для соединения фурнитуры также можно использовать специальные пластиковые зажимы.

Какая арматура лучше металлическая или стекловолоконная?

Арматура из стекловолокна превосходит металлическую при армировании конструкций, подверженных растягивающим усилиям, и уступает ей при преобладающих поперечных нагрузках.

Как гнуть (гнуть) арматуру из стекловолокна?

Невозможно гнуть арматуру с превышением минимально допустимого радиуса.Гнутые элементы могут быть изготовлены по чертежам на заводе. Формирование углов при армировании следует производить вязкими отдельными прямыми стержнями или с использованием готовых элементов.

Как армировать стекловолокном?

Низкий бетонный слой армируется единой сеткой из соединенных стержней, уложенных на специальные пластмассовые зажимы необходимой высоты. Для объемных конструкций перемычки образуют каркас из нескольких решеток, установленных на ребре или расположенных одна над другой.

Замена стальной арматуры на стеклопластик

Зависит от прочности на разрыв для конкретной марки композитной арматуры. Стержни из стекловолокна с предельным значением 1200 МПа могут быть заменены стальными (класс A-III), диаметром на треть больше:

Как размотать арматуру из стекловолокна?

Необходимо надежно закрепить один из концов стержня и, удерживая бухту в вертикальном положении, свернуть свернутый сегмент по прямой на ровной поверхности.

Как сделать фурнитуру из стекловолокна?

Пропитывают отдельные пучки ровницы термореактивными связующими и образуют из них цилиндрический стержень. Затем они оборачивают его другим скрученным пучком и протягивают через туннельную печь, в которой полимеризуется.

Как подключить арматуру из стекловолокна?

Арматура из стекловолокна позволяет формировать каркас из цельных стержней без компонентов. Пересекающиеся стержни соединяются между собой пластиковыми стяжками, отожженной вязальной проволокой или специальными зажимами.Если без компонентов не обойтись, они накладываются друг на друга, перекрывая примерно 100 диаметров используемой арматуры.

Как сделать теплицу из стеклопластика?

Высота теплицы должна позволять ей стоять в полный рост. Из арматуры стекловолокном практичнее делать арочные или стеновые полуарочные конструкции. Для капитальных теплиц устраивают армированный композитом ленточный фундамент, в котором перед заливкой бетона фиксируют концы арок из арматуры.Для сборно-разборных конструкций используются отрезки пластиковых или стальных труб в виде закладных деталей. Крепление к стене осуществляется при помощи деревянной балки с отверстиями для концов дуг.

Как сделать теплицу из стеклопластика?

Высота теплицы обычно колеблется от 0,5 до 1,5 метра. Концы дуг можно воткнуть прямо в землю. Для их крепления практичнее всего из деревянного бруса сделать прямоугольный каркас необходимого размера со сквозными отверстиями.

Как установить арматуру из стекловолокна?

Стержни необходимой длины отрезаются, места крепления отмечаются маркером, раскладываются на ровной поверхности и соединяются перемычками с сеткой при помощи зажимов или проволоки. Для объемных каркасов готовые сетки соединяются между собой.

Стекловолокно Arc

Радиус изгиба дуги должен быть не меньше произведения номинального диаметра стержня на отношение модуля упругости к пределу прочности.Например, для фитингов АСК-10-1200 / 55 его минимальное значение составляет 458 мм.

Сетка из стекловолокна

Арматурное изделие из одного слоя взаимно перпендикулярных арматурных стержней, соединенных между собой на заводе. Поставляется в листах или рулонах и позволяет значительно ускорить выполнение строительных работ.

Армированная стекловолокном теплица Arc

Возможно изготовление небольшой арочной теплицы из стеклопластиковой арматуры диаметром 6-8 мм.Высокий модуль упругости позволит легко изгибать стержни дуги конструкции шириной всего один метр. С учетом углубления в земле для такой конструкции потребуется 4 м длины арматуры.

Сваи из стекловолокна

В подготовленный колодец опускается пространственный каркас из стеклопластика. После его монтажа бетон подается слоями.

Стеклопластик Армопояс

Композитные материалы могут использоваться практически во всех типах армирующих лент, кроме ростверка: цокольного, межэтажного и мауэрлата.

Дом из стекловолокна

Стеклокомпозитные материалы используются в малоэтажных домах для усиления фундаментов и ламинированной кирпичной кладки, а также в монолитном строительстве.

Изделия из стекловолокна

Представляют собой стержни мерной длины или отрезки в бухтах диаметром от 4 до 32 мм. Они могут быть предложены в виде листов или рулонов готовых арматурных сеток из соединенных между собой взаимно перпендикулярных стержней.

Купол из стекловолокна

Арочная конструкция для теплиц, теплиц, беседок или небольших ангаров.Самая простая конструкция напоминает полушар, у которого концы дуг (например, меридианов) сходятся на четырех полюсах, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга. Устойчивость купола повышается с увеличением числа опор, а в его основании лежит арматурное кольцо, закрепленное на колоннах фундамента.

Арматурный забор из стекловолокна

В обычном понимании арматуры забора металлокомпозитные материалы не заменят. Стеклопластиковые стержни и сетку здесь можно использовать для усиления фундамента, кирпичной кладки или при изготовлении плит забора.

Арматурная кладочная сетка из стекловолокна

Готовое изделие изготовлено из взаимно перпендикулярных тонких композитных стержней. Предназначен для армирования слоистой кладки, бетонных конструкций небольшой толщины, а также для выполнения широкого спектра отделочных работ.

Гибкие соединения из стекловолокна

Благодаря чрезвычайно низкой теплопроводности и высокой коррозионной стойкости арматура из стекловолокна небольшого диаметра является отличным материалом для изготовления гибких соединений.Их можно использовать при кладке стен для соединения с внешним слоем облицовки.

Элементы, армированные стекловолокном

Предназначен для формирования уголков, жестких концов и кольцевых частей каркаса при армировании. Они изготавливаются на заводе в виде G-, P- и C-образных элементов разных размеров.

Арматурный каркас из стекловолокна

В зависимости от назначения каркаса арматурные сетки, расположенные горизонтально, используются с перемычками для монолитных плит или устанавливаются на кромку для ленточных фундаментов.При формировании каркаса для армирующего пояса целесообразно использовать готовые гнутые С-образные элементы, внутри которых закреплены стержни. Для выполнения угловых соединений используются стандартные Г-образные детали.

DIY Стекловолоконная беседка

Наиболее практичной является арочная конструкция, состоящая из нескольких дуг, концы которых залиты в бетонный фундамент. Его легко накрыть листом поликарбоната. Из арматуры сложнее сделать беседку купольного типа, особенно это касается кровли.

Каркас теплицы, армированный стекловолокном

Самая простая и устойчивая конструкция теплицы — конструкция арочного типа. Горизонтальные стяжки и внутренние перемычки удобно скреплять пластиковыми тройниками от оросительной системы, надеваемыми непосредственно на дуговые стержни. Из стеклопластиковой арматуры внутри теплицы также можно сделать решетки для подвязки растений.

Вес арматуры из стекловолокна

Определяется диаметром стержня и длиной сегмента.Относительная плотность стекловолокна составляет около 1,9 тонны на кубический метр. Диаметр круглого стержня одинакового размера по объему (для арматуры АКП-10) составляет примерно 9 мм, что составляет 1,2 грамма на миллиметр его длины.

Весовая катушка для армирования стекловолокном

Фитинги из стекловолокна Вес погонного метра

Представляет собой бетонную заливку в виде сплошной полосы прямоугольного сечения, повторяющей в плане форму несущих стен дома.

Получается прочная и надежная опора, выдерживающая значительные нагрузки.

По степени денежных и трудовых затрат ленточные основы — лучший вариант для получения максимального эффекта с минимумом вложений.

Эти преимущества по праву вывели ленточный фундамент на лидирующие позиции.

На основе обычной ленточной основы разработано несколько дополнительных типов, расширяющих возможности и объем конструкции.

Бетон — это особый материал, который легко выдерживает очень высокие сжимающие нагрузки, но имеет низкое сопротивление растягивающим нагрузкам.Если к бетонной ленте приложить изгибающую силу, то одна поверхность будет находиться под давлением, а противоположная поверхность — под натяжением.

В результате лента потрескается и порвется. Избежать этого поможет каркас из арматуры, прочный брус из металла или композитных материалов, поверхность которого покрыта небольшой гофрой для улучшения сцепления с бетоном.

Арматура представляет собой пространственную решетку из стержней, расположенных внутри ленты на небольшом расстоянии от внешних краев (обычно 5-10 см, в зависимости от размера), воспринимающих растягивающие нагрузки.

Без него даже относительно небольшое усилие изгиба порвет ленту, что пагубно скажется на состоянии стен дома. Без арматурного каркаса основания не производятся.

Что входит в стыковку

Основную работу выполняет продольная арматура. Чтобы удерживать их в нужном положении до момента заливки бетона, используются вертикально расположенные стержни с гладкой поверхностью и меньшего диаметра (зажимы).

Для сборки каркаса используется метод вязания, соединение стержней на проволочные скрутки.Альтернативой является сварной способ подключения, но он более дорогой, требует подключения к линии электропередачи.

Кроме того, сварные соединения не выдерживают перепадов нагрузок, которые возможны при затвердевании, и способны ломаться, в то время как скрутки проволоки имеют небольшую степень свободы, компенсируя движение материала.

Стыки сваркой обязательны только для прутков диаметром более 25 мм, не применяемых в частном домостроении.

Требования к армированию

Требования и условия выполнения работ подробно описаны в СНиП 52-01-2003.

Список условий и требований достаточно широк, но к основным из них относятся:

• Форма и размер ленты должны обеспечивать стандартное геометрическое размещение стержней с заданным шагом.
• Слишком глубокое или неглубокое погружение стержней в тело ленты не допускается. Предельные размеры и поля допусков подробно описаны в таблицах СНиП.
• Используйте только подходящие стержни, параметры которых соответствуют расчетным показателям.
• В местах пересечения стержней, расположенных по углам или примыкающих к решетке каркаса, необходимо предусмотреть прочные стыки. «Плавающие» стержни не допускаются.
• Расстояние между стержнями должно соответствовать нормативным требованиям и обеспечивать свободное течение бетонной массы при. Слишком близкое расположение стержней может привести к образованию пузырьков воздуха, что снизит несущую способность ленты.

Расположение арматурных стержней необходимо тщательно проверять на соответствие требованиям СНиП. Существуют армированные методы армирования с использованием предварительно напряженных стержней или канатных систем, но они реализуются только с помощью специального оборудования и не используются в частном домостроении из-за своей избыточности.

Выбрать арматуру

Наиболее распространенные размеры бетонной полосы, применяемой в малоэтажном частном домостроении, составляют 30-40 см в высоту и 50-70 см в высоту.Оптимальный вариант — использовать продольные стержни диаметром 12-14 мм, а для прижимов использовать гладкую планку диаметром 8 мм.

Такие результаты получаются при расчете фундамента, они многократно проверены на практике и гарантированно выполняют свои функции.

Существует также композитная арматура (стекловолокно), имеющая некоторое преимущество перед традиционными металлическими стержнями:

• Легкий вес.
• Полная коррозионная стойкость.
• Высокая несущая способность.
• Низкая цена.

К недостаткам можно отнести только невозможность изгиба, что в некоторых случаях требует дополнительных стыков, что снижает прочность каркаса и в целом не лучший вариант для бетонной ленты. Тем не менее, для оснований простой формы выбор композитной арматуры вполне оправдан и рационален.

ПРИМЕЧАНИЕ!

На рынке много некачественных стержней, изготовленных с нарушениями технологии. В частности, часто встречается отслоение спирального оребрения.При покупке нужно обратить внимание на производителя и проверить сертификаты.

Выбрать материал для вязания

Оптимальный вариант — это отожженная стальная оцинкованная проволока, обеспечивающая прочное и надежное соединение. Практически не растягивается, устойчив к коррозии и не слишком твердый, что немаловажно при длительной работе с большим количеством стыков.

Принципиальных ограничений по толщине проволоки нет, они обычно подходят по принципу простоты использования .Для арматурных стержней диаметром 12 мм принято использовать проволоку толщиной 1,2 мм, для более толстых прутков толщину проволоки увеличивают.

Главный критерий выбора — жесткость материала, от которой зависят рабочие качества и удобство использования. Чрезмерно твердый материал вызывает быстрое утомление, что снижает производительность.

Обычно проволока продается бухтами, но есть и заготовки — отрезки проволоки с кольцами на концах, облегчающие работу.

Также есть пластиковые хомуты, которые значительно ускоряют процесс соединения каркаса.Специалисты не любят с ними работать, так как они не обладают достаточной прочностью и способны лопнуть под нагрузкой, что часто обнаруживается уже в процессе заливки.

Инструменты

Для ручного вязания используется специальный крючок. Его можно приобрести в строительном магазине или изготовить самостоятельно. Это кусок проволоки с загнутым и слегка заостренным концом, который вставляется в проволочную петлю и вращается, затягивая соединение.

Существуют механические устройства, в которых крючок вращается от ручного привода, работающего от возвратно-поступательного движения ручки.

Для больших объемов работ используются специальные вязальные пистолеты . Крюк вращается с помощью электродвигателя, установленного в устройстве. Батареи обеспечивают питание, прямое сетевое питание неудобно и используется только в определенных случаях.

Часто вязальные пистолеты заменяют обычными отвертками, зажимающими крючок в патроне устройства.

Узоры для вязания

Схемы для вязания — это практичные техники скручивания проволочной петли.Существует несколько схем, немного отличающихся друг от друга и являющихся вариантами установки крючка относительно проволоки.

Та или иная схема никоим образом не влияет на результат, являясь, по сути, наиболее удобным способом для данной моторики человека выполнить простую операцию. Если петля закручена не по часовой стрелке, а наоборот, это не может изменить качество связи, поэтому нет смысла рассматривать возможные варианты.

Как установить

Процесс вязания арматуры состоит из следующих элементов:

• От бухты вязальной проволоки отделяется отрезок длиной 25-30 см.
• Сегмент согнут пополам.
• Получившаяся полупетля наматывается под перекрестья арматурных стержней и по диагонали обвивается вокруг нее.
• Крючок входит в петлю, свободный конец удерживается рукой.
• Свободный конец перекрывается вращающимся крючком. В результате проволочная петля скручивается и прочно соединяет стержни. Обычно хватает 3-4 оборотов.

При продольном соединении стержней выполняются аналогичные действия, только охват петли не диагональный, а поперечный. Рекомендуется устанавливать не менее 2 скручиваний на каждое продольное соединение.

Арматура из стекловолокна

Для вязания стержней из стекловолокна можно использовать как вязальную проволоку, так и пластиковые зажимы. Вес арматуры значительно ниже, чем при использовании металлических прутьев, поэтому пластиковые хомуты выдерживают нагрузки и рекомендуются неподготовленным строителям, не имеющим опыта вязания каркасов.

Все техники вязания металлических стержней используются также при изготовлении каркасов из стекловолокна.Принципиальных отличий нет.

Композитные разновидности арматурных стержней используются сравнительно недавно, поэтому они мало изучены. Специальных способов соединения каркасов пока не разработано; на практике используются стандартные технологические приемы.

Композитная арматура

Прежде всего, необходимо уточнить, что арматура стекловолокном также относится к композитному типу, являясь одной из разновидностей. Кроме того, есть углеродное волокно и базальтопластовая арматура с аналогичными качествами.

Их отличие состоит в том, что они всегда окрашены в темный (черный) цвет, а стержни из стекловолокна имеют светло-желтоватый цвет. К этим видам применимы все техники и способы вязания традиционных металлических каркасов.

Единственное отличие всех разновидностей композитов — невозможность сварных соединений. Кроме того, существует возможность более широкого использования пластиковых хомутов вместо проводных соединений, что связано с малым весом материала.

Как установить на углы фундамента

Углы арматурного каркаса — ответственные узлы, несущие дополнительные нагрузки в поперечных плоскостях.

Для в качестве армирующих элементов используются:

• Сетка арматурная.
• Отдельные арматурные стержни (анкеры), изогнутые под прямым углом.

На практике чаще используются анкеры, которые можно сделать прямо на площадке из той же арматуры, которая используется для прямых участков. Обычные методы вязания используются для соединения анкеров с соседними частями каркаса.

Могут также использоваться зажимы типа G и U, специальные муфты или привариваемые угловые элементы конструкции. В частном домостроении наиболее распространены обычные угловые анкеры, доступные и позволяющие использовать ту же технику вязания.

В качестве альтернативы вместо дополнительных элементов изгибаются прямые арматурные стержни, если их длина позволяет для этого варианта использования. Это исключает дополнительное соединение, что увеличивает прочность углового узла и увеличивает надежность каркаса в целом.

Полезное видео

Из этого видео вы научитесь вязать арматуру:

Заключение

От качества соединения арматурных стержней зависит устойчивость каркаса к напряжениям, возникающим как при затвердевании бетона, так и в последующий период эксплуатации.

Поскольку долговечность и безопасность всего здания напрямую зависит от прочности и надежности фундамента, необходимо с максимальной внимательностью и аккуратностью отнестись ко всем элементам конструкции из ленты.

Привязка рамы должна выполняться с соблюдением всех требований СНиП, чтобы обеспечить достаточную жесткость и устойчивость к возможным нагрузкам. Это позволит изготовить качественный фундамент, гарантирующий надежную опору конструкции.

В контакте с

Технологический прогресс неумолимо вторгается во все сферы современной жизни. Он не мог обойти вниманием зону строительных материалов. Ежегодно рынок пополняется новыми разработками, облегчающими и упрощающими процесс строительства.Благодаря новым технологиям сегодня стало возможным закладывать фундамент из стеклопластиковой арматуры как основу для малоэтажной застройки. Этот вид строительного каркаса, появившийся на рынке не так давно, уже успел существенно вытеснить привычные и популярные изделия из чугуна и стали. Каковы основные преимущества стеклопластика? Какова сфера его применения?

Сравнительная характеристика материалов

В названии материала содержится его основная характеристика.Он изготовлен из пластиковых или стеклянных нитей, прочно спаянных в однородные стержни с гладкой или гофрированной структурой поверхности и круглым поперечным сечением. Гофрированная конструкция способствует лучшему сцеплению с бетоном и получается в результате переплетения гладких стержней со стекловолокном.

Изделия с гофрированной поверхностью несут основную нагрузку возводимой конструкции, а гладкие служат для соединения отдельных частей каркаса.В отличие от обычных металлических изделий, материалы нового поколения обладают рядом особенностей, благодаря которым арматура из стекловолокна для ленточного фундамента прочно удерживает пальму первенства на рынке строительных материалов.

Основные различия между стекловолокном и металлом включают:

Определение расхода материала

На расчет арматуры из стекловолокна для фундамента здания в первую очередь влияют тип конструкции и ее размеры.Для малоэтажных домов рекомендуется использовать ребристую арматуру диаметром не более десяти миллиметров. При расчетах необходимо учитывать, что основа ленточного фундамента — двухъярусный каркас, а шаг ячеек не должен превышать пятидесяти сантиметров. Его размеры влияют на общее количество стыков в конструкции. Расход материала зависит также от наличия в здании несущих капитальных стен, так как каждая из них требует заливки основания с двухъярусным каркасом.

В тех случаях, когда планируется заливка фундамента своими руками, без привлечения профессионалов, очень важно произвести правильный расчет количества строительного материала. Его можно произвести по приведенному ниже алгоритму.

Расчет размера продольной рамы

1. В первую очередь необходимо определить периметр сооружения исходя из его габаритов, затем прибавить к полученному значению общий размер капитальных стен, предусмотренных проектом.Если мы возьмем в качестве примера здание длиной четыре метра и шириной пять метров и имеющее одну несущую стену длиной четыре метра, результат расчета будет следующим: 4 * 2 + 5 * 2 + 4 = 22 метра.
2. Учитывая необходимость использования двухуровневого каркаса, состоящего из четырех параллельных стержней, то есть по два в каждом ярусе, необходимо увеличить итоговую общую длину арматуры в четыре раза. Результат будет такой: 22 * ​​4 = 88 метров.
3. Поскольку стекловолокно не поддается сварке, а части каркаса перекрываются, необходимо предусмотреть по одному дополнительному метру на каждый угол здания.Для этого нужно количество наружных и капитальных стен постройки умножить на единицу, а затем на количество стержней, то есть четыре. В принятом примере расчет будет выглядеть так: (4 + 1) * 1 * 4 = 20 метров.
4. Сумма общей длины стен и дополнительных объемов для стыковки даст искомое значение: 88 + 20 = 108 метров.

Однако на этом расчеты не заканчиваются. Далее необходимо рассчитать количество строительного материала, необходимого для соединения жил каркаса в единую конструкцию.Для этих целей вполне подойдут гладкие стержни диаметром сечения около 8 миллиметров. Они значительно дешевле ребристых и отлично справляются с соединительными функциями.

Расчет размеров поперечных швов

1. Поскольку технология заливки фундамента требует, чтобы шаг между соединительными кольцами не превышал полуметра, необходимо определить количество необходимых ячеек. Для этого нужно общий размер основы разделить на пятьдесят сантиметров.В этом примере результат будет таким: 88: 0,5 = 44 ячейки. Это значит, что потребуется установить 44 соединительных кольца.
2. Для расчета расхода стройматериала на одну обвязку нужно определить ее периметр исходя из стандартных параметров 50 на 25 сантиметров. Периметр будет: 0,5 * 2 + 0,25 * 2 = 1,5 метра.
3. Количество материала, необходимого для соединительных колец, можно рассчитать, умножив периметр на количество колец.Искомое значение будет таким: 1,5 * 44 = 66 метров.
4. Учитывая, что при монтажных работах в результате резки часто возникают различные отходы, разумно добавить к необходимому количеству определенный процент от резерва, от пяти до десяти единиц. В результате получается желаемое значение порядка семидесяти метров.

Расчет количества креплений

В последнюю очередь необходимо определить количество пластиковых креплений для стыковки поперечных колец и продольных стержней арматуры.Для этого количество соединительных колец нужно умножить на количество точек стыковки. Получается: 44 * 4 = 176 креплений.

Итого, для усиления ленточного фундамента стекловолокном здания из примера, принятого выше, потребуется покупка:

• 108 метров гофрированной арматуры диаметром 10 миллиметров;
• 70 метров гладкой арматуры диаметром 8 миллиметров;
• 176 пластиковых держателей для стыковки каркаса.

Несмотря на некоторую кажущуюся громоздкость приведенных выше вычислений, любой непрофессионал вполне способен проделать это самостоятельно.

Порядок установки фундамента

Несмотря на различия в характеристиках и особенностях использования стали и стеклопластика, инструкция по установке фундамента остается идентичной. Этапы работы носят общий характер и не меняются в зависимости от типа используемого материала.

1. Прежде всего, необходимо построить деревянную опалубку, соответствующую проектным размерам здания.
2. После подготовки фундамента под будущий фундамент необходимо собрать каркас из стеклопластиковой арматуры. Для этого стержни необходимо надежно соединить между собой с помощью проволочных или пластиковых зажимов, соблюдая необходимый шаг ячеек. Учитывая, что, в отличие от стальных изделий, арматура из стекловолокна не может быть статически закреплена сваркой, особое внимание следует уделить связке стержней, подверженность фундамента смещению зависит от прочности каркаса.Поскольку стеклопластиковые стержни практически не гнутся, на стыках стен будущего здания можно использовать специальные уголки из того же полимера.
3. После завершения сборки каркаса опалубку заливают бетоном. Подсчитать объем раствора довольно просто. Периметр основания нужно умножить на его высоту и ширину. После заливки дальнейшая работа возможна только после окончательного затвердевания бетона, которое произойдет не ранее, чем через две-три недели.

Использование в строительстве изделий из материалов нового поколения, которые смело можно отнести к стекловолокну, благодаря их легкости, прочности, надежности и долговечности, позволяет значительно снизить стоимость работ при одновременном повышении их качества.

Материалы и процессы: форматы волокна для композитов

Волокна, используемые для армирования композитов, поставляются напрямую производителями волокна и косвенно — переработчиками в различных формах, которые различаются в зависимости от области применения.

Ровинг и буксир. Ровинг — самый простой и распространенный вид стекловолокна. Его можно нарезать, соткать или иным образом обработать для создания вторичных форм волокон для производства композитов, таких как циновки, тканые материалы, тесьма, трикотажные ткани и гибридные ткани. Ровинги поставляются весовыми с указанным диаметром нити накала. Термин урожай обычно используется для обозначения количества ярдов в каждом фунте ровинга из стекловолокна. Точно так же жгут является основной формой углеродного волокна.Типичный размер жгута аэрокосмического класса составляет от 1K до 24K (K = 1000, поэтому 12K означает, что жгут содержит 12000 углеродных волокон). Углеродные волокна 12K на основе PAN и пека доступны с умеренным (33-35 Msi), промежуточным (40-50 Msi), высоким (50-70 Msi) и сверхвысоким (70-140 Msi) модулем упругости. (Модуль — это математическое значение, которое описывает жесткость материала путем измерения его прогиба или изменения длины под нагрузкой.) Новые тяжелые углеродные волокна, иногда называемые волокнами товарного сорта , с числом нитей 48–320 тыс. доступны по более низкой цене, чем волокна аэрокосмического класса.Обычно они имеют модуль упругости 33–35 Msi и предел прочности при растяжении 550 ksi и используются, когда требуется быстрое наращивание деталей, чаще всего на рынках отдыха, промышленности, строительства и автомобилестроения. Тяжелые жгутовые волокна обладают свойствами, приближающимися к свойствам волокон аэрокосмического класса, но их можно производить с меньшими затратами из-за различий в исходных материалах и технологиях. (Высокая стоимость углеродного волокна и исторически значимые колебания его предложения и спроса вызывают неизменно высокий интерес в индустрии композитов к состоянию мирового рынка углеродного волокна, о чем говорилось в статье «Спрос и предложение: современные волокна.»)

Потенциально значительным недавним изменением является жгут из углеродного волокна, который содержит выровненных прерывистых волокон . Эти жгуты создаются в специальных процессах, которые либо натягивают углеродный жгут с разной скоростью, что приводит к случайному разрыву отдельных нитей, либо иным образом режут или разделяют отдельные углеродные нити, так что начало и конец нити расположены в шахматном порядке, а их относительная длина примерно одинакова так, чтобы они оставались выровненными, а жгут сохранял целостность.Разрывы позволяют волокнам с большей независимостью смещать положение относительно соседних волокон, делая жгут более пластичным и давая ему возможность растягиваться под нагрузкой с более высокими прочностными характеристиками, чем рубленые, беспорядочные волокна. Формы волокон, изготовленные из выровненных прерывистых жгутов (см. «Маты» ниже), более драпируемые ; то есть они более податливы и, следовательно, легче приспосабливаются к изогнутым поверхностям инструмента, чем формы волокон, сделанные из стандартного жгута (см. «Выровненные прерывистые волокна достигают зрелости.»).

Маты — это нетканые материалы, изготовленные из волокон, скрепленных химическим связующим. Они бывают двух видов: рубленая и непрерывная. Рубленые маты содержат случайно распределенные волокна, нарезанные на длину, обычно от 38 мм до 63,5 мм. Мат из непрерывных волокон состоит из завитков из непрерывных волокон. Поскольку их волокна ориентированы беспорядочно, маты изотропны — они обладают одинаковой прочностью во всех направлениях. Маты из рубленых прядей обеспечивают недорогое армирование, в первую очередь, при ручной укладке, непрерывном ламинировании и некоторых применениях закрытого формования. По своей сути более прочный мат из непрерывных прядей используется в основном при компрессионном формовании, формовании с переносом смолы и пултрузии, а также при производстве преформ и штампованных термопластов. Некоторые маты с непрерывной прядью, используемые для пултрузии, и маты с иглой, используемые для формования листов, устраняют необходимость хранения шпулярников и измельчения.

Ткани изготавливаются на ткацких станках разного веса, переплетения и ширины.Тканые материалы являются двунаправленными, обеспечивая хорошую прочность в направлении осевой ориентации пряжи или ровницы (0º / 90º), и они способствуют быстрому изготовлению композитов. Однако прочность на разрыв тканых материалов в некоторой степени снижается, потому что волокна изгибаются, когда они проходят над и под друг друга в процессе ткачества. Под действием растягивающей нагрузки эти волокна имеют тенденцию выпрямляться, вызывая напряжение в матричной системе.

Для двунаправленных тканей используется несколько различных типов плетения.В полотняном переплетении каждая пряжа наполнителя (т.е. пряжа, ориентированная под прямым углом к ​​длине ткани) попеременно пересекает и под каждой основной пряжей (продольной пряжей). Другие переплетения, такие как жгут , сатин и корзина плетение, позволяют пряже или ровнице пересекать и под множеством волокон основы (например, больше двух, меньше двух). Такое переплетение, как правило, более драпируемое, чем полотняное переплетение.

Тканый ровинг относительно толстый и используется для тяжелого армирования, особенно при ручной укладке и применении инструментов.Тканый ровинг из-за относительно грубого переплетения быстро смачивается и стоит относительно недорого. Однако можно производить исключительно тонкие ткани из стекловолокна для таких применений, как усиленные печатные платы.

Гибридные ткани могут быть изготовлены из различных типов волокон, составов прядей и типов тканей. Например, высокопрочные пряди из S-стекла или волокна малого диаметра могут использоваться в направлении основы, в то время как менее дорогие пряди составляют наполнитель.Гибрид также можно создать, сшив вместе тканый материал и нетканый мат.

Мультиаксиальные ткани — это нетканые материалы, изготовленные из однонаправленных волоконных слоев, уложенных друг на друга в разной ориентации и скрепленных сшиванием по всей толщине, вязанием или химическим связующим. Долю пряжи в любом направлении можно выбирать по желанию. В многоосных тканях исключается изгиб волокон, связанный с ткаными тканями, потому что волокна лежат друг на друге, а не пересекаются и снижаются.Это позволяет лучше использовать внутреннюю прочность волокон и создает более гибкую ткань, чем тканая ткань аналогичного веса. Доступны сверхтяжелые нетканые материалы (до 200 унций / ярд²), которые могут значительно уменьшить количество слоев, необходимых для укладки, делая производство более рентабельным, особенно для крупных промышленных сооружений. Высокий интерес к многослойной арматуре без обжима стимулировал значительный рост этой категории арматуры.

Новый стиль многоосного армирования, разработанный Dr.Стивен Цай из Стэнфордского университета вместе с Chomarat (Ле Шейлард, Франция и Андерсон, Южная Каролина, США) был представлен в 2011 году, который ориентирует волокна под очень малыми углами, такими как 0 ° / 20 °, что может заменить квазиизотропные ориентации волокон для лучшая производительность и меньший вес. Одним из результатов является продукт под названием C-PLY, который недавно использовался компанией VX Aerospace (Моргантон, Северная Каролина, США) на своем четвертомасштабном БПЛА VX-1 KittyHawk . Он имеет крылья, плавно переходящие в аэродинамический фюзеляж, и является первым самолетом, использующим анизотропные ламинаты Цая, а его полномасштабная версия предназначена для использования в качестве беспилотных гражданских или военных (см. Изображение и изображение слева).Подробнее о БПЛА KittyHawk и о том, как его создатели использовали эту новую форму волокна, читайте в статье «VX Aerospace: Маленькая компания, большая производительность».

Плетеные ткани ткутся непрерывно по диагонали и имеют по крайней мере одну осевую пряжу, которая не гофрируется в процессе ткачества. Сила тесьмы зависит от переплетения трех или более пряжи без скручивания любых двух пряжей друг вокруг друга. Эта уникальная архитектура обычно обеспечивает большую прочность по сравнению с тканью.Он также имеет естественную формуемость, что делает оплетку особенно подходящей для производства рукавов и преформ (см. «Преформы» ниже), поскольку она легко принимает форму армируемой детали, тем самым устраняя необходимость в разрезании, сшивании или манипуляциях с ней. размещение волокна. Косы также доступны в виде плоской ткани. Они могут быть изготовлены с трехосной архитектурой, с волокнами, ориентированными под углом 0 °, + 60 °, -60 ° в одном слое. Эта квазиизотропная архитектура в одном слое плетеной ткани может устранить проблемы, связанные с наложением нескольких слоев ткани 0˚, + 45˚, -45˚ и 90˚.Кроме того, склонность к расслоению (разделению волоконных слоев) резко снижается при использовании квазиизотропной плетеной ткани. Его архитектура 0 °, + 60 °, -60 ° придает ткани одинаковые механические свойства во всех направлениях, поэтому возможность несоответствия жесткости между слоями исключается.

Как в рукаве, так и в плоской ткани волокна сплошные и механически переплетены. Поскольку все волокна в конструкции участвуют в событии нагрузки, нагрузка равномерно распределяется по всей конструкции.Таким образом, тесьма может поглотить много энергии, если она разорвется. Ударопрочность, устойчивость к повреждениям и усталостные характеристики оплетки привлекают производителей композитов в самых разных областях, от хоккейных клюшек до корпусов вентиляторов реактивных двигателей.

Заготовки представляют собой армирующие формы почти чистой формы, предназначенные для использования в производстве конкретных деталей путем наложения и формирования слоев из рубленого, однонаправленного, тканого, сшитого и / или плетеного волокна в заданную трехмерную форму.Сложные формы деталей могут быть максимально приближены путем тщательного выбора и интеграции любого количества армирующих слоев различной формы и ориентации. В связи с их потенциалом высокой эффективности и скорости обработки был разработан ряд технологий предварительного формования с помощью специальных связующих, методов нагрева и уплотнения, а также использования автоматизированных методов распыления, ориентации и уплотнения рубленых волокон.

Недавний и необычно творческий пример , автоматизирующего производство преформ , — это технология размещения заплаты волокон (FPP) компании Cevotec (Гархинг, Германия), автоматизированный способ размещения «участков» преформы из углеродного волокна в менее дорогостоящее армированное стекловолокном кайтборды, созданные North Kiteboarding (Оберхахинг, Германия), как средство удовлетворения сугубо индивидуальных предпочтений с точки зрения «производительности доски» со стороны энтузиастов кайтбординга без радикального повышения цен на кайтборды (см. иллюстрацию / фото и подпись слева).Чтобы узнать больше об этом, нажмите «Преформы Fiber patch помогают оптимизировать характеристики кайтборда».

Препреги представляют собой пропитанные смолой волокна, изготовленные путем пропитки волокон контролируемым количеством смолы (термореактивной или термопластичной) с использованием технологий растворителя, горячего плавления или порошковой пропитки. Препреги можно хранить на «В-стадии», то есть в частично отвержденном состоянии, до тех пор, пока они не потребуются для изготовления. Лента или ткань препрега используются при ручной укладке, автоматической укладке ленты, укладке волокон и в некоторых операциях намотки нитей (см. Соответствующие заголовки в сегменте «Методы изготовления» в Справочнике CW ). Однонаправленная лента (все волокна параллельны) является наиболее распространенной формой препрега. Препреги, изготовленные из тканых волокон и других плоских изделий, предлагают армирование в двух или более измерениях и обычно продаются полными рулонами, хотя некоторые поставщики доступны в небольших количествах. Изготовленные путем пропитки волокнистых преформ и оплеток обеспечивают трехмерное армирование.

обеспечивают однородное сочетание волокна и смолы и обеспечивают полное смачивание. Они также устраняют необходимость взвешивания и смешивания смолы и катализатора для мокрой укладки.Для большинства термореактивных препрегов драпировка и липкость «обработаны» для облегчения обращения, но они должны храниться при температуре ниже комнатной и иметь ограничения по времени хранения; то есть их необходимо использовать в течение определенного периода времени после извлечения из хранилища, чтобы избежать реакции преждевременного отверждения. Термопластичные препреги не нуждаются в охлаждении и не подлежат ограничениям по сроку службы, но без специального состава они не имеют липкости или драпировки, как у термореактивных препрегов, и, следовательно, их труднее формовать.

Это препрегов производства готовых деталей с самой низкой массой, высокие механические свойства и низкое содержание пустот неоспоримо.Однако они также были исторически самыми дорогими, отчасти потому, что они исторически производились специалистами — производство препрега было промежуточным, дискретным этапом в цепочке поставок композитов. Недавно были предприняты усилия по устранению неэффективности и связанных с этим затрат, связанных с этим дополнительным этапом. На конференции и выставке SPE Automotive Composites Conference & Exhibition 2015 в Детройте, штат Мичиган, США, были представлены два интересных подхода к этой цели, оба — встроенных процессов.Они превращают производителей композитов в препреггеры почти так же, как процесс прямого изготовления длинноволоконных термопластов (D-LFT) в конце 1990-х — начале 2000-х годов, когда работа производителей компаундов была переложена на производителей. Обе новые технологии исключают ранее необходимые и дорогостоящие этапов замораживания и хранения препрега перед его отправкой покупателю, который затем должен также хранить и размораживать его перед использованием в процессе формования, расходы на которые несет процессор и, предположительно, заказчик процессора.

Наиболее близким к коммерциализации является поточный процесс предварительной обработки, разработанный совместно Mitsubishi Rayon Co. Ltd. (Токио, Япония) и Mitsubishi Rayon Carbon Fiber and Composites Inc. (Ирвин, Калифорния, США). Ученые Mitsubishi сокращают расходы за счет прямого покрытия отдельных пучков углеродного жгута, калибровки ширины и последующей перемотки продукта на катушки. Система автоматической укладки волокон (AFP) — Mitsubishi называет ее автоматизированной укладкой towpreg — затем используется для укладки стопки слоев, чтобы исключить необходимость ручной укладки.Затем стопки предварительно формируются и формуются с помощью собственного процесса компрессионного формования препрега (PCM). Другой подход — это новый процесс InPreg (встроенный препрег), разработанный Институтом химической технологии им. Фраунгофера (ICT) (F-ICT, Пфинцталь, Германия). Подобно подходу Mitsubishi PCM, препреги InPreg предназначены для формования в прессах для сжатия, а не на более экзотическом оборудовании, что открывает возможности для изготовления ламинатных композитов более широкому кругу производителей. этапы предварительного формования и формования InPreg выполняются в пресс-инструменте.Это исключает не только время, необходимое для нагрева, предварительного формования и охлаждения препрега, но также стоимость и место для станции предварительного формования. Ключом к процессу Inpreg является четырехкомпонентная система эпоксидной смолы с B-стадией от Huntsman Advanced Materials (Базель, Швейцария) и более дешевое жгут углеродного волокна 24-50K, которое формируется в UD-ткань без обжима (NCF). . (Подробнее об обоих поточных методах читайте в разделе «Более низкая стоимость, меньше отходов: поточное производство препрега».)

Распространенный жгут — это отдельный жгут (или нескрученная пряжа) волокна, который растянут до тех пор, пока отдельные нити не будут лежать бок о бок, образуя ультратонкую ленту.Например, жгут углеродного волокна 12K может иметь ширину от 5 до 25 мм, уменьшая его толщину на 80%. Эти расправленные жгуты могут быть вплетены в ткань, размещены для образования мультиаксиальной не изгибающейся ткани (NCF) или для приема жидкой или порошковой смолы с образованием ленты для расправленных жгутов или жгутов. Использование тканого жгутного полотна вместо более обычных армирующих материалов может привести к снижению веса композитного ламината на 20-30%. Это достигается за счет закрытия промежутков между основой и утком в основе и утке, чтобы меньше смолы задерживалось там, а также за счет уменьшения извитости волокон, в результате чего получаются более прямые волокна, что повышает прочность.Таким образом, конечный композитный ламинат может использовать меньшее количество более тонких слоев для достижения таких же или лучших характеристик.

Поставщик волокна Hexcel (Стэмфорд, Китай, США) заявляет о 5-8% сокращении зазоров в ткани и возможности достижения с углеродным волокном свойств жгута 6K при поверхностном весе 3K, свойств жгута 12K при поверхностном весе 6K и т. . North Thin Ply Technology (NTPT, Penthalaz-Cossonay, Швейцария) утверждает, что может быть распределено любое волокно , и заявляет, что достижимы очень низкие поверхностные веса: 30 г / м ² для углеродного волокна на основе PAN и 14-микронного диаметр кварцевого волокна, 35 г / м ² для стекловолокна диаметром 9 микрон, 20 г / м ² для арамидного волокна и 30 г / м ² для полибензоксазола (PBO) и других синтетических волокон.Поставщиками усиленного жгута являются Hexcel, NTPT, Oxeon (Борас, Швеция), Sigmatex (Великобритания) Ltd. (Ранкорн, Великобритания), Chomarat и FORMAX (Лестер, Великобритания). Приложения включают в себя велосипеды, лыжи, хоккейные клюшки, ракетки, парусные лодки, гоночные автомобили и самолет Solar Impulse .

Углеродное волокно из вторичного сырья (RCF) армирующие элементы доступны в различных формах, включая рубленые волокна, нарезанные на определенную длину, рубленые волокна, составленные в виде гранул из термопласта с длинными волокнами (LFT), трехмерные преформы в форме сетки и произвольно ориентированные маты из рубленого волокна — сухие или комбинированные с термопластами — включая полипропилен (PP), полиэтилентерефталат (PET), полиамид (PA или нейлон), полифениленсульфид (PPS), полиэфиримид (PEI), полиэфирэфиркетон (PEEK).Маты из рубленого волокна также можно обрабатывать, например, чесанием, чтобы добиться большего выравнивания волокон, что приводит к лучшим механическим свойствам. Это разнообразие продуктов доступно у ряда поставщиков RCF по всему миру, и они перерабатываются с помощью пиролиза, при котором смола сжигается из отходов препрега и отвержденных структур. Компания Technical Fiber Products Inc. (TFP, Скенектади, Нью-Йорк, США и Бернсайд, Великобритания) производит вуали из RCF с плотностью 2 г / м ² .

RCF также производится собственными силами из отходов производства сухого волокна. В продуктах SigmaRF повторно используются собственные сухие производственные отходы Sigmatex путем объединения углеродных волокон диаметром от 45 до 60 мм с термопластичным носителем для образования лент, которые используются для изготовления не изгибающихся тканей, например, 220 г / м ² Углеродное волокно ± 45 ° / двухосный ПЭТ NCF. Другие варианты включают RCF / Kevlar / PEI, RCF / PA и RCF / PES.

Институт обработки пластмасс (IKV) при RWTH Aachen University (Ахен, Германия) взял зарождающиеся волокна, не собранные роликами во время формования прекурсора углеродного волокна PAN (отходы производства углеродного волокна или побочный продукт), а затем нарезал, карбонизировал и сформировал из них однородные маты с использованием непрерывного процесса воздушной прослойки.(Дополнительные сведения о технологиях регенерации углеродного волокна и рынке вторичного продукта см. В «Обновление вторичного углеродного волокна: завершение цикла жизненного цикла углепластика».)

Новые методы также разрабатываются для производства непрерывных переработанных волокон, включая сольволиз с использованием спиртов или других растворителей для удаления смол без горения или высоких температур, пиролиз и разматывание сосудов под давлением, намотанных нитью, и использование эпоксидных смол, которые позволяют матрице быть переработанный как термопласт, такой как отвердители Recyclamine от Connora Technologies (Хейворд, Калифорния, США).

Формовочные смеси — еще один способ включения волокон в композит. Традиционно они были разработаны в пластмассовой промышленности и содержат короткие волокна (2-25 мм) при низком весовом процентном содержании (5-50%). Компаунд для формования массы (BMC), похожий на замазку, используется при литье под давлением, в то время как компаунд для формования листов (SMC) используется для более крупных деталей и более высоких требований к прочности, как правило, в процессе компрессионного формования.

Стекловолоконный термопласт (GMT), также поддающийся прессованию, имеет сплошное армирование случайными волокнами.GMT был разработан в 1960-х годах как шаг вперед от короткого нейлона, армированного волокном. Он столкнулся с растущей конкуренцией со стороны армированного длинным волокном термопласта (LFRT или LFT), который производится путем разрезания пултрузионных непрерывных стекловолоконных стержней малого диаметра на гранулы. LFT представляет собой непрерывное однонаправленное волокно, проходящее по всей длине гранулы, и предлагает свойства между GMT и термопластами с коротким стеклом. В 1990-х производители оборудования разработали системы поточного компаундирования (ILC), которые объединяют ранее раздельные процессы компаундирования и формования.Эти системы прямого длинноволоконного термопласта (D-LFT) сочетают в себе смолу, арматуру и добавки на прессе, доставляя отмеренную дробь или заряд непосредственно на оборудование для литья под давлением или компрессионного формования. Это исключает запасы предварительно приготовленного продукта и позволяет выбирать длину волокна.

SMC, BMC, GMT и LFT используются в широком спектре приложений, где требуются сложные формы и формованные детали, включая автомобильные детали, бытовую технику (бак стиральной машины), медицинские приборы, потребительские товары, электронику, спортивные товары, кронштейны, корпуса. , запчасти для транспортных средств и электрооборудования.

SMC, в частности, предлагает уплотнение деталей, контур глубокой вытяжки и множество других преимуществ по сравнению со сталью и алюминием: он обычно на 40% легче металлов при сопоставимой по характеристикам геометрии. Хотя он не ржавеет и не подвергается коррозии и не требует такой обработки, он обладает термической и химической стойкостью, чтобы выдержать электрофоретическое (электронное покрытие) процессы предотвращения ржавчины на металлических компонентах шасси, поэтому детали SMC могут быть прикреплены к корпусу в белом (предпочтительный метод сборки) и не требует специальной сборки электронного покрытия.Однако до недавнего времени SMC имела преимущество в стоимости при объемах производства 150 000 единиц или меньше. Однако новый SMC низкой плотности от Continental Structural Plastics (CSP, Auburn Hills, MI, US) получил название TCA (жесткий класс A) Ultra Lite. При удельном весе (SG) 1,2 он обеспечивает снижение массы на 28% по сравнению с марками TCA Lite средней плотности (1,6 SG) компании CSP и на 43% по сравнению с обычными марками SMC 1,9 SG. Кроме того, он не только предлагает механические характеристики, сравнимые с TCA Lite (оба имеют матрицу ненасыщенного полиэфира от AOC Resins, Collierville, TN, US), но также, как сообщается, более эффективно связывается с краской и клеем.Что наиболее важно, анализы жизненного цикла, проведенные CSP, как сообщается, показывают, что даже при объемах до 350 000-400 000 автомобилей в год TCA Ultra Lite стоит дешевле в расчете на одну деталь, чем алюминий (см. Фото и подпись слева). Подробнее о новом SMC см. «SMC низкой плотности: лучше жить благодаря химии».

Стекловолокно является наиболее распространенным и наименее дорогим армированием, используемым в формовочных смесях, арамидное волокно обеспечивает износостойкость, волокно из нержавеющей стали обеспечивает защиту как от электростатического рассеяния (ESD), так и от электромагнитных помех (EMI), а углеродное волокно обеспечивает более высокий модуль упругости и меньший вес. а также свойства ESD.Также были разработаны формовочные смеси, армированные натуральными волокнами (конопля, лен, сизаль и древесные волокна), в том числе. Они набирают популярность в автомобильной промышленности, спортивных товарах и потребительских товарах.

Усовершенствованные формовочные смеси предназначены для высокопроизводительных приложений, включая аэрокосмические и военные детали. В этих материалах используются смолы с более высокими характеристиками, такие как эпоксидная, фенольная, винилэфирная, бисмалеимидная (BMI) и полиимидная, и с содержанием волокон от 45% до 63% по весу.Волокна включают углеродное стекло и стекло E, а также стекло S2 с более высокими характеристиками. TenCate Advanced Composites BV (Нейвердал, Нидерланды) производит BMC с эпоксидной смолой, цианатным эфиром, нейлоном, смолами PPS или PEEK и углеродным или стекловолокном S2 длиной от 12 мм до 50 мм. HexMC производится Hexcel с использованием углеродных волокон длиной 50 мм и эпоксидной смолы. Множество других продуктов SMC из углеродного волокна доступны от поставщиков, включая Continental Structural Plastics, Quantum Composites Inc. (Бэй-Сити, Мичиган, США) и совместное предприятие Zoltek Corporation (Санкт-Петербург).Луи, Миссури, США) и Magna Exteriors (Париж, Франция).

В последнее время формовочные смеси позволяют армировать изделия, созданные с помощью того, что стало известно как процессы аддитивного производства, также известные как 3D-печать. Рубленое и коротковолокнистое армирование может быть адаптировано для использования в обычном типе 3D-печати, называемом моделированием наплавления. Большая часть 3D-печати из армированного пластика имеет ограниченный размер (обзор см. В разделе «3D-печать: ниша или следующий шаг к производству по запросу?»).Но, по крайней мере, один недавний демонстрационный проект показывает, что широкоформатная печать технически практична и экономически оправдана: Национальная лаборатория Ок-Ридж (Ок-Ридж, Теннесси, США) и производитель оборудования Cincinnati Inc. (Харрисон, Огайо, США) продемонстрировали большие размеры. возможность форматной печати с помощью системы Big Area Additive Manufacturing (BAAM) в сотрудничестве с Local Motors (Чандлер, Аризона, США) для производства первого в мире автомобильного кузова, напечатанного на 3D-принтере. Специально разработанный кузов спортивного автомобиля Strati был напечатан на полу выставки на выставке IMTS в 2014 году за 44 часа с использованием смеси акрилонитрилбутадиенстирола (ABS), армированной 15% углеродным волокном, поставляемой SABIC (Питтсфилд, Массачусетс, США).Подробнее о демонстрации читайте в разделе «Аддитивное производство: можно ли напечатать автомобиль ?» ”

Примечание редактора: Чтобы продолжить чтение статей в «Industry Overivew, Part I: Materials & Processes», вы можете вернуться в главное меню SourceBook, нажав здесь .

Руководство по выбору стекловолокна и стеклоткани

Стекловолокно и стеклоткань состоят из объемных, рубленых волокон или непрерывных нитей стекла.Стекловолокно и стеклоткань используются для армирования пластмасс и композитов, а также для других специализированных электрических и термических применений. Ткань из стекловолокна часто используется для усиления других пластиковых материалов. Пластмасса, армированная стекловолокном (GRP) или эпоксидная смола, армированная стекловолокном (GRE), обычно называют стекловолокном.

Стекловолокно, используемое для создания стекловолокна, производится путем экструзии очень тонких нитей моноволокна на основе диоксида кремния. Стекло — это уникальное аморфное твердое тело, что означает, что оно не имеет основной кристаллической структуры в твердом состоянии, а ведет себя как очень вязкая жидкость.Стекловолокно подходит для тканых тканей, потому что тонкие волокна легко сгибаются. Ткань из стекловолокна обладает высокой прочностью на разрыв, стабильностью размеров, высокой жаро- и огнестойкостью, а также устойчивостью к воздействию многих химических соединений. Стекловолокно также используется для рассеивания тепла и обладает электрическими свойствами, которые делают его полезным в электронных компонентах.

Тип текстильного продукта

Волокно / моноволокно — Объемные рубленые волокна или тонкие непрерывные волокна обычно используются в композитных армирующих материалах, текучей изоляции или в качестве ключевого компонента тканых материалов, тесьмы, трикотажа, ровницы или других специальных тканей.

Нити / мультифиламенты — Тонкие, непрерывные, многоволоконные нити используются для армирования композитов или в качестве ключевых компонентов тканых материалов, тесьмы, трикотажа, ровницы или других специальных тканей.

Ровинг / пряжа — Ровинг изготавливается из жгутов, скрученных пучков непрерывных волокон. Пряжа изготавливается из непрерывных, часто скрученных прядей из натуральных или искусственных волокон или нитей.

Тканое изделие — Тканое изделие используется для изготовления композитной оснастки и формирования структур.Непрерывные волокна перерабатываются в двух- или трехмерные структуры путем плетения волокон на ткацком станке.

Нетканый продукт — Нетканый материал — это материалы на текстильной или волокнистой основе, сформированные в виде матов из произвольно ориентированных волокон, войлока, ткани с иглопробивным швом, спряденных или полученных выдуванием из расплава структур.

Плетеный продукт — Плетеный продукт используется для изготовления трубчатых композитных конструкций, теплоизоляционных тканей и в других областях.

Трикотажное изделие — Трикотажное изделие состоит из непрерывных волокон, которые перерабатываются в трикотажную структуру с двумя или тремя измерениями.Вязание обеспечивает более удобную структуру, чем плетение, что ценно для фигурных поверхностей.

Веревка / веревка — Изделия, сделанные из скрученной или плетеной веревки или веревки. Теплоизолирующий трос или оплетка используются для обеспечения теплового уплотнения вокруг дверей или других отверстий в стенках печи.

Тесьма (лента / ремешок) — Изделия, включая тканые ленты, тесьму, тесьму или тесьму.

Одеяло / ватин — Одеяла или ватин (ватин) изготавливаются из толстых слоев тканых и / или нетканых полотен.

Рукава / обертка — Рукава или обертки представляют собой гибкие волокнистые огнеупорные изделия для изоляции труб, трубок, каналов и других технологических компонентов.

Нить — Тонкие непрерывные нити или нити используются для сшивания или усиления. Мононити используются для армирования. При шитье или сшивании используются многоволоконные нити.

Тип материала

Ткань из стекловолокна подразделяется на две отдельные марки: стекло и стекло.

E-стекло — E-стекло является самым недорогим стекловолокном и используется, когда требуются прочность и высокое электрическое сопротивление. S-стекло примерно на 30% прочнее, чем E-стекло, и имеет лучшие свойства при повышенных температурах. Стекло E имеет высокую прочность волокна по сравнению с углеродом и арамидом (~ 500 Ksi) и относительно низкий модуль упругости волокна (~ 10,5 Msi).

Стекло S — Стекло S примерно на 30% выше по прочности, значительно дороже и имеет лучшие свойства при повышенных температурах, чем стекло E.Обозначение «S», зарегистрированная торговая марка Owens Corning, означает силу. Другие похожие изделия обозначаются как Te-стекло или R-стекло.

Кварц / плавленый диоксид кремния — плавленый диоксид кремния представляет собой соединение кремния и кислорода. Кварц и аморфный плавленый кварц высокой чистоты обеспечивают очень низкое расширение, замечательную стойкость к тепловому удару, низкую теплопроводность, отличную электроизоляцию до 1000 ° C и отличную устойчивость к коррозии от расплавленного металла.

Стекловолокно и стекловолокно также доступны в смешанных вариантах и ​​с покрытием.Смешанные волокна производятся из смеси двух или более волокон разных типов. При этом изделия с покрытием могут быть наполнены или проклеены волокнами.

Технические характеристики

Размеры и свойства важны при выборе стекловолокна и стекловолокна.

Размеры

• Денье волокна — Денье — единица измерения линейной массовой плотности волокон. Он определяется как масса в граммах (г) на 9000 метров (м). Денье нити определяется как масса одной нити волокна на 9000 м3.Общий денье также определяется как масса на 9000 м, но применяется к агломерациям волокон, таким как пряжа.
• Вес ткани — Вес ткани — это вес на единицу площади тканого или нетканого материала, текстиля или ткани. Общая толщина — Общая толщина измеряется датчиком, который содержит два плоских цилиндра для соответствующей площади образца и подпружиненный механизм для постоянного приложенного давления.
• Общая ширина / OD — Общая ширина или внешний диаметр (OD) — это ширина обрезки рулона ткани или текстильного материала.
• Общая длина — Ткани и текстильные изделия продаются в рулонах различной длины, многие из которых превышают одну милю.

Недвижимость

• Температура использования — Температура использования — это максимальная температура, при которой волокна могут использоваться непрерывно без ухудшения структурных или других требуемых свойств конечного использования.
• Прочность ткани — Прочность ткани — это нагрузка на дюйм ширины, которую ткань может выдержать до разрыва.
• Разрывная нагрузка (веревка / волокно) — Разрывная нагрузка — это максимальная растягивающая нагрузка или усилие, которое веревка, шнур, тесьма или ткань будут удерживать перед разрывом. Прочность на разрыв умножается на коэффициент безопасности, чтобы определить фактическую рабочую или рабочую нагрузку каната или текстильного изделия.
• Теплопроводность — Теплопроводность — это линейная теплопередача на единицу площади через материал для заданного применяемого температурного градиента. Тепловой поток (h) = [теплопроводность (k)] x [градиент температуры (Δ T)]
• Удельное электрическое сопротивление — Удельное сопротивление — это продольное электрическое сопротивление (Ом-см) однородного стержня единичной длины и единичной площади поперечного сечения.Удельное сопротивление — это величина, обратная проводимости.

Приложения

Стекловолокно и стеклоткань обычно используются в композитных конструкциях, включая материалы, используемые в судостроении. Легкая ткань из стекловолокна используется со смолой для создания водонепроницаемой поверхности. Для большей прочности и жесткости можно использовать более тяжелую ткань из стекловолокна.

Стекловолокно и стеклоткань также используются для создания комбинированных или специальных тканей. Стекловолокно и ткань из стекловолокна могут быть объединены с углеродным волокном или арамидным волокном для изготовления ламинатов и формованных тканей для каноэ, байдарок и других высокопрочных материалов с малым весом.

Стандарты

Стекловолокно и стекловолокно должны соответствовать определенным стандартам и спецификациям для обеспечения надлежащего дизайна и функциональности.

Delphi DX300340 — Эта спецификация охватывает свойства полиамида 6, 40% наполненного стеклом, модифицированного для литья под давлением сплава с ударопрочностью, используемого для изготовления деталей, требующих высокой жесткости и ударной вязкости в экстремальных условиях (например, контейнеры с подушками безопасности).

GMW15890 — Эта спецификация охватывает свойства полипропилена, армированного длинными стекловолокнами.Он охватывает типы литья под давлением для изготовления технических деталей, требующих высокой жесткости конструкции.

JIS C 6832 — Этот стандарт определяет размеры, требования к пропусканию, механические требования, требования к окружающей среде и методы испытаний многомодовых оптических волокон из кварцевого стекла с использованием кварцевого стекла в качестве сердцевины и оболочки.

Изображение предоставлено:

Mid-Mountain Materials, Inc.

Георешетка из стекловолокна: Геотекстиль для сетки из асфальта

Fiberglass Geo Grid Net Fabric — это своего рода основной инженерный материал для земляных работ для укрепления дорожного покрытия и дорожного полотна.
Георешетки из стекловолокна с покрытием обладают преимуществом высокой прочности на разрыв в направлениях основы и утка, низким удлинением, отличным температурным диапазоном, а также хорошей стойкостью к старению и щелочам. Вышеупомянутые особенности делают георешетку из стекловолокна идеальным строительным материалом для асфальтового покрытия, бетонного покрытия и дорожного полотна. Кроме того, мы также поставляем георешетки из пластика или ПП.

Мы поставляем в основном следующие типы: композитные геотекстильные полотна; геотекстиль клееный goegrid; основа вязаная георешетка и георешетка ПП.

Георешетка из стекловолокна Композитный геотекстиль, обеспечивающий повышенную грузоподъемность при дорожном строительстве

Композитные георешетки используются для стабилизации грунтов, где требуется как армирование, так и разделение между зернистым основанием и очень мелким грунтом. Геокомпозит плотно связывается с укрепляемым грунтом, разделяет различные типы грунта и обеспечивает эффективное фильтрующее действие.

Композитные георешетки изготавливаются путем приклеивания нетканого геотекстиля к геосетке из стекловолокна.Геотекстиль полипропилен / полиэстер, склеивающий или наклеивающий георешетку из стекловолокна. Благодаря высокой прочности на разрыв и отличным характеристикам защиты от разрывов и разрывов, эти новые составные строительные материалы широко используются в водосбережении, строительство дорог, архитектура, строительство метро и тоннелей.

Типичные структуры композитных стекловолоконных материалов:
Для композитных геотекстильных материалов с георешеткой из стекловолокна используется георешетка, имеющая предел прочности на разрыв от 20 до 400 кН.
Размер ячейки: 12,7 x 12,7 мм, 25,4 x 25,4 мм, 50 x 50 мм
Относительное удлинение: <= 4% или 3%.
Геотекстиль:
Нетканый геотекстиль ПЭТ или полипропилен
Вес единицы: от 25 г / м2 до 500 г / м2.

Fiber Grid удобен для строительства, с меньшими затратами, для предотвращения проседания и растрескивания дорожного покрытия, а также для обеспечения устойчивости склонов и предотвращения потери воды и почвы.

Геотекстиль на основе волоконной георешетки может предотвратить образование трещин при отражении, повреждение водой, улучшить грузоподъемность, продлить срок службы дорожного покрытия при строительстве и ремонте дорог.

Технические параметры

Трикотажная георешетка на основе стекловолокна

Георешетка из стекловолокна изготавливается из нещелочной стекловолоконной пряжи путем вязания основы.Основовязальная структура может полностью использовать прочность тканевой пряжи и улучшить механические свойства сеток из стекловолокна. Трикотажная сетка из стекловолокна обладает хорошей прочностью на разрыв и разрывом, что позволяет использовать ее для модифицированного асфальта. Ключевой изюминкой является составное исполнение асфальтобетонной смеси. Использование этой георешетки в качестве основного материала дорожного полотна значительно улучшает износостойкость основания и способность к срезанию.

Приложение

(1) Укрепление земляного полотна автомобильных и железных дорог, предотвращение трещин, повышение прочности земляного полотна;

(2) Армирование и стабилизация берега реки, насыпи и бокового откоса;

(3) Укрепление дамбы на мягком грунте для выравнивания напряжений, регулирования седиментации, повышения устойчивости и несущей способности глазного дна;

(4) Армирование поверхности дороги и моста.

По сравнению с традиционными материалами, георешетка из стекловолокна может снизить стоимость строительства, продлить срок службы дороги и предотвратить появление отражающих трещин на дорогах.

Щелочная георешетка из стекловолокна для строительства: Используется для армирования мягких грунтов и корней дорог для железных дорог, аэропортов, водного хозяйства, строительства плотин.

Геосетки / текстиль из полиэфирного стекловолокна с высокой прочностью на растяжение Используется для улучшения цементного и бетонного покрытия дорог.

Георешетка из стекловолокна, Технические характеристики :

Также Поставка: Пластиковые сетчатые двухосные георешетки из полипропилена :

Пластиковые двухосные георешетки применяются в проектах по защите автомобильных дорог, железных дорог и склонов для повышения несущей способности основания дороги и продления срока службы.

Характеристики:

1.Wth высокая прочность на разрыв в продольном и поперечном направлениях.

2. Обеспечьте цепную систему более эффективного распределения усилия по почве.

Заявка:

PP Biaxial Geogrid Fabric используется в качестве армирующей сетки для постоянных несущих оснований на больших площадях.

Технические характеристики

Процесс производства FRP

Полимеры, армированные волокном (FRP), представляют собой тип композитных пластиков, изготовленных из матрицы или связующего, армированного волокнистым материалом.Таким образом, процесс FRP включает в себя два этапа: изготовление волокнистого материала и связывание материала с полимерным пластиком.

Волоконные преформы производятся путем ткачества, плетения, сшивания и вязания. Плетение используется для изготовления как двумерных, так и трехмерных волокон и подходит для производства дорогостоящих изделий и изделий узкой ширины.

Но есть и недостатки. Во-первых, плетение многослойных волокон требует много времени и значительно дороже.Кроме того, трудно создавать ткани с волокнами, ориентированными друг относительно друга под любым углом, кроме 90 градусов.

Плетение намного лучше в этом аспекте, поскольку оно позволяет выровнять волокна под углом 45 градусов друг к другу. За счет двухэтапного плетения производители могут создавать преформы практически любой формы.

Вязание обычно производит двухмерную ткань, но создание многослойной ткани возможно на машинах, оснащенных более чем одной игольницей.

Сшивание — это, пожалуй, самый простой способ создания преформ, который широко используется как для сшивания препрега, так и для сухого сшивания тканей.

Склеивание волокна и полимерного пластика — вторая и наиболее важная часть производства стеклопластика. Это может быть достигнуто с помощью нескольких процессов, включая компрессионное формование, формование баллона, влажную укладку, формование оправки, измельчитель, автоклав и вакуумный мешок, намотку нити и пултрузию.

Мы собираемся сосредоточиться на пултрузии, которая, пожалуй, является самым популярным методом производства FRP на данный момент.

Пултрузия — это технология изготовления непрерывных структурных профилей из стеклопластика без изменения поперечных сечений.

Как правило, пултрузия включает вытягивание сырья (полимерная поверхностная вуаль, текстильные армирующие волокна, состав смолы и т. Д.) Через нагретую формовочную головку для металла.

Армирующие материалы обычно имеют непрерывную форму, такую ​​как полые катушки или обрезки стекловолоконного ровинга или маты из непрерывных волокон.

Смесь смол используется для пропитывания армирующих материалов, которые формуются и пропускаются через нагретую стальную головку. Тепло вызывает каталитическую реакцию, отверждая смолу и придавая ей жесткий профиль, имитирующий форму полости матрицы.

используются в различных сферах применения в различных отраслях промышленности, поскольку ими можно манипулировать для имитации полезных свойств и исключения худших свойств обычных материалов.

Существует несколько вариантов процесса пултрузии, от использования поршневого съемника до гусеничного съемника, но основная концепция в основном одинакова для всех процессов.

Армирующие волокна удерживаются в шпулярниках матов из непрерывных нитей (CFM) и поставляются в рулонах, разделенных на требуемую ширину.Работа шпулярников CMF заключается в том, чтобы подготовить арматуру перед подачей в направляющие пластины.

Направляющие пластины, с другой стороны, размещают ровницы и развернутые маты перед помещением их в ванну с жидкой смолой. Смоляная ванна представляет собой смесь смолы, катализаторов, наполнителей, смачивающих агентов и пигментов.

Внутренняя часть ванны из пултрузионной смолы сконструирована таким образом, чтобы оптимизировать смачивание арматуры. Смачивание еще больше оптимизируется за счет разделения арматуры в ванне со смолой.

Когда пропитанные арматуры выходят из ванны, они формуют в плоские листы перед тем, как поместить их в исполнитель.

В преформере листы арматуры и ровинга изменяют форму, чтобы максимально походить на полость матрицы. Это в первую очередь задача предварительного формования: формировать арматуру до того, как она попадет в матрицу.

Преформер — очень важный этап пултрузии, так как он определяет прочность конечного продукта.Это довольно длительный процесс, который практически не требует вмешательства человека. Некоторые производители стеклопластика пропускают этот процесс, включая фазу ванны со смолой, и вместо этого используют впрыскивание смолы.

Тем не менее, любой процесс направлен на то, чтобы арматура должным образом пропиталась перед поступлением в нагретую матрицу.

Поперечное сечение смоченной арматуры обычно больше, чем полость матрицы, так что она вдавливается и уплотняется до желаемой формы и размера.

Поверхность полости матрицы упрочняется хромированием или азотированием для предотвращения истирания от продавливания арматуры через нее. Отверждение смолы является ограничивающим фактором для линейной скорости.

Чрезвычайно толстые детали могут двигаться со скоростью до четырех дюймов в минуту, тогда как более тонкие детали могут превышать 100 дюймов за одну минуту. Детали, которые плохо отверждены, могут иметь худшие механические свойства.

На выходе из полости композит обычно очень горячий (от 300 F до 400 F) из-за всего нагрева в матрице, и его необходимо охладить, прежде чем съемник захватит его.

Охлаждение достигается за счет естественной конвекции, т. Е. Увеличения расстояния между съемником и матрицей или нагнетания холодной воды или воздуха на часть, которая не была захвачена съемником.

Большинство производителей стеклопластика используют два типа вытяжных систем — возвратно-поступательного типа и гусеничного встречного вращения — для обеспечения непрерывного движения процесса.

Сила тяги, выдерживаемая этими системами, может составлять от 200 до 100 000 фунтов.

Последний этап процесса включает разрезание деталей во время движения линии. Это достигается за счет использования ходовой отрезной пилы, которая движется с той же скоростью и направлением, что и обрабатываемая деталь.

После выполнения поперечного пропила пила возвращается в исходное положение и ожидает начала следующего пропила. Длина разрезаемой детали и другие параметры, такие как линейная скорость, усилия зажима и температура штампа, калибруются и изменяются с панели управления.

Детали разных размеров имеют уникальные необходимые настройки, которые необходимо ввести до начала обработки.

Используемые вместо стали, дерева, алюминия и других традиционных строительных материалов, изделия из стеклопластика превосходят эти материалы практически во всех аспектах.

Они не только устойчивы к коррозии, легкие и непроводящие, но также прочные, стабильные, безопасные и простые в использовании.

Обязательно свяжитесь с Tencom Limited сегодня для получения дополнительной информации о том, как производится FRP, и о подходящих областях применения продуктов FRP.

Жесткий пенополиуретан, армированный стекловолокном: синтез и характеристика

Настоящее исследование подчеркивает усиление жесткого пенополиуретана (RPUF) добавлением стекловолокна (GF) для различных инженерных приложений. В отличие от обычного RPUF, в данном случае пена основана на касторовом масле. Разработанный армированный пенопласт был испытан на его механические свойства, такие как твердость, прочность на растяжение, изгиб и сжатие, а также на его морфологию.Было обнаружено, что механические свойства полученного армированного RPUF улучшаются при добавлении содержания GF. Плотность пены также увеличивалась при введении GF. Результаты SEM ясно показали уменьшение размера клеток в усиленном RPUF.

1 Введение

Жесткие пенополиуретаны (RPUF) — хорошо известные претенденты на использование в нескольких конструкциях и промышленных приложениях с малым весом из-за их низкой кажущейся плотности, превосходной стабильности размеров и легкого веса.Благодаря структуре с закрытыми порами они обладают низкой теплопроводностью и меньшей влагопроницаемостью. Эти свойства RPUF делают их очень привлекательным выбором в качестве основного материала для использования в многослойных строительных панелях, теплоизоляции рефрижераторов, в судостроении, в фальш-кровлях и т. Д. (1). Благодаря своим уникальным свойствам и очень хорошей технологической гибкости, RPUF показывают возможность использования в качестве матричных материалов для высокопрочного полимерного композита в сочетании с различными армирующими материалами, т.е.е. как волокна, так и частицы (2), (3), (4), (5). Недавние литературные исследования сообщили об инновациях в области тканевых бинтов, пропитанных смолой, которые были разработаны из трикотажной стекловолоконной ткани, пропитанной полиуретановой смолой (6). Стекловолокно (GF) является одним из наиболее функциональных промышленных армирующих агентов, известных сегодня из-за их большего отношения площади поверхности к весу (7) и разумной стоимости по сравнению с предлагаемыми ими преимуществами. Их основные преимущества — улучшенные изоляционные свойства, а также высокая прочность на разрыв и химическая стойкость.Следуя настоящему сценарию легких полимерных композиционных материалов, настоящее исследование было проведено с целью усиления целлюлозно-полиуретанового материала для производства нового композиционного материала с дополнительным преимуществом высокой механической прочности наряду с сохранением уникальных свойств RPUF. . Полиол, используемый в настоящем исследовании, основан на касторовом масле, что делает его более экологичным и безопасным для окружающей среды. Предыдущие исследования, проведенные той же исследовательской группой (8), (9), (10), (11) и другими исследователями (12), (13), (14), показали, что полиолы на нефтяной основе, используемые для производства RPUF, могут быть успешно заменены полиолами на основе касторового масла путем незначительной химической модификации.Морфология клеток, плотность, водопоглощение и механические свойства подготовленных армированных стекловолокном (GF) RPUF были протестированы и опубликованы в сравнении с чистыми RPUF.

2 Материалы и методы

2.1 Сырье

Касторовое масло (сорт AR) и 4,4′-дифенилметандиизоцианат (сорт AR) были получены от Shivathene Linopack ltd. Парвану, Химачал Пардеш. Триэтилендиамин (TEDA) (99%), измельченный GF (диаметр 25 мкм), связующий агент (гамма-меркаптопропилтриметоксисилан A-189) были приобретены у Standard Chemicals (сертифицировано по ISO 9001: 2008), Тилак Базар, Дели.Кремниевое масло (C-63148-62-9) и н-пентан (C-109-66-0) были получены от Central Drug House (P) Ltd. 7/28 Vardaan House, Daryaganj, New Delhi — 110022 (Индия) . Глицерин (99,9%) был поставлен компанией Sisco Industries Pvt. Ltd. GF были предварительно обработаны силаном (связующим агентом) для достижения однородной дисперсии стекловолокна в матрице PU. Все испытания проводились в строгом соответствии со стандартами ASTM.

2.2 Приготовление пен

Составы, использованные для приготовления образцов пены, приведены в таблице 1.Для приготовления армированных ППУФ использовался двухэтапный метод (15). На первом этапе касторовое масло и глицерин брали в соотношении 2: 1 (мас.%) И нагревали до 185–190 ° C. Ход реакции конденсации и ее стабильность подтверждены проверкой гидроксильного числа. Время, необходимое для завершения реакции, составляло около 4–5 ч (9). На следующем этапе все материалы (Mpol, GF, покрытые связующим агентом, TEDA, C-109-66-0, C-63148-62-9, MDI), как указано (в таблице 1), были добавлены в реакционный сосуд и перемешивают при 2200 об / мин для надлежащего перемешивания.Полученную смесь разливали в металлическую форму (200 × 200 × 100 мм) и оставляли на 96 ч для полного отверждения. После извлечения из формы полученный пеноматериал разрезали на требуемые размеры и испытывали на его твердость, прочность на сжатие и растяжение, морфологию ячеек, плотность и водопоглощение.

Составы, используемые для пробоподготовки. ^а

3 Результаты и обсуждение

3.1 Плотность

Плотность является важным показателем характеристик пены с точки зрения механических свойств пен с закрытыми порами (16), (17). Плотность определяли согласно ASTM D 1622 с размером образца 30 × 30 × 30 мм (ширина × толщина × длина). Пять образцов были протестированы на плотность, и было указано среднее значение. Было замечено, что введение GF увеличивает плотность пены, как показано на фиг. 1. Жесткий пенополиуретан без стекловолокна (RPUF) имеет меньшую плотность ячеек с большим размером пор по сравнению с RPUGF.Вероятно, увеличение плотности связано с сшивкой ячеек пены (18). Ожидается, что высокоплотные пены будут более жесткими, что, в свою очередь, будет демонстрировать более высокую механическую прочность.

Рисунок 1:

Плотность RPUGF в зависимости от количества стекловолокна.

3.2 Изображения SEM

Ячеистые структуры полученного жесткого пенополиуретана со стекловолокном (RPUGF) были проанализированы с помощью сканирующего электронного микроскопа Hitachi S3700 (SEM) с использованием ускоряющего напряжения 15 кВ.На рисунке 2 показана морфология SEM полученного усиленного и чистого RPUF. Отчетливо видно, что форма ячеек близка к сферической. Рост клеток задерживается из-за вовлечения GFs в жесткую PU, что видно по клеткам небольшого размера вокруг GF. Этот результат полностью идентичен тому, что ранее сообщалось в литературе (16) для аналогичных исследований. RPUF (GF00) показал средний размер пор, равный 171 мкм. RPUGF (GF05), (GF10), (GF15) показал средний размер пор, равный 158 мкм, 121 мкм и 104 мкм соответственно.График среднего размера ячеек RPUGF в зависимости от количества стекловолокна (GF00, GF05, GF10 и GF15) показан на рисунке 2. Из рисунков 2 и 3 видно, что средний размер ячеек уменьшился по мере того, как содержание GF было уменьшено. выросла. Уменьшение размера пор указывает на то, что трехмерная структура пены более плотно упакована и, следовательно, приводит к увеличению плотности и, в свою очередь, к повышенной механической прочности, как сообщается в следующем разделе.

Рисунок 2:

SEM RPUGF vs.количество стекловолокна.

Рисунок 3:

Зависимость размера ячейки RPUGF от количества стекловолокна.

3.3 Механические свойства

Механические свойства приготовленных RPUF были исследованы в соответствии с процедурами ASTM. Свойства при растяжении, сжатии и изгибе полученных пен были измерены при комнатной температуре с использованием универсальной испытательной машины Instron (номер модели: 3369) согласно методам ASTM D-638, ASTM D-695 и ASTM D 790 соответственно.Твердость определялась методом ASTM D 2240. Как и ожидалось, все механические свойства, то есть прочность на разрыв, прочность на сжатие, прочность на изгиб и твердость (Рисунок 4), были значительно и почти линейно улучшены с добавлением повышенного содержания GF. RPUF (GF00) показал среднюю прочность на разрыв, прочность на сжатие, прочность на изгиб и среднюю твердость, равную 2,38 МПа, 4,31 МПа, 3,98 МПа и 51 МПа (по Шору D) соответственно. RPUGF (GF05), (GF10), (GF15) показал средний предел прочности на разрыв, равный 2.99 МПа, 3,78 МПа, 4,44 МПа, соответственно, и средняя прочность на сжатие 5,61 МПа, 6,43 МПа, 7,21 МПа, соответственно, и средняя прочность на изгиб 4,76 МПа, 6,12 МПа, 6,98 МПа, соответственно, и средняя твердость 67, 91, 114 (Shore D) , соответственно. Линейное (почти) увеличение вышеуказанных свойств указывает на то, что дисперсия GF в матрице PU была хорошей при надлежащей адгезии. СЭМ-изображения также указали на среднее уменьшение размера пор с увеличением усиления GF и поддержали идею плотно упакованной прочной структуры в отличие от чистой RPUF, которая, в свою очередь, увеличивает механические свойства в случае с RPUGF.

Рисунок 4:

Механические свойства RPUGF в зависимости от количества стекловолокна.

3,4 Водопоглощение

Полученные в результате RPUF, армированные GF, были протестированы на их поведение при адсорбции воды. Тест проводился с использованием дистиллированной воды в течение 96 часов для всех составов. Изменение веса образцов фиксировалось через 24, 48, 72 и 96 часов. Результаты исследования водопоглощения RPUF и RPUGF показаны на рисунке 5.Как видно из рисунка 5, наблюдалась тенденция к снижению водопоглощения при увеличении введения GF. RPUF (GF00) показал среднее водопоглощение, равное 37,93%, за которым следуют 33,06%, 28,42% и 23,71%, соответственно, для RPUGF (GF05), (GF10), (GF15). Объяснение простое, что подтверждается монографиями SEM, то есть рис. 2, с включением GF в RPUF размер пор был уменьшен, а плотноупакованная структура ячеек не допускает водопоглощения, как это было в случае простого RPUF.По аналогии с другими системами полимер-растворитель, уравнение степенного закона (модель Корсмейера-Пеппаса) было использовано для изучения механизма диффузии воды в полученных ППУП, армированных ГФ, т.е .:

Рисунок 5:

Зависимость водопоглощения RPUGF от количества стекловолокна.

[1] M т / M ∞ знак равно kt п

Где M _t / M _∞ представляет собой долю рассеянного растворителя (в данном случае воды) w.r.t. время, т. Константы k и n являются характеристиками системы полимер-растворитель. В общем, для полимера n = 0,5 указывает на диффузию Фика, n> 0,5 указывает на аномальный перенос, а n = 1 подразумевает перенос, управляемый релаксацией. Поскольку наблюдаемые значения константы n для всех образцов были меньше 0,5, было очевидно, что кинетика водопоглощения следовала механизму диффузии Фика во всех составах RPUF.

3.5 Заключение

Более высокие значения твердости, прочности на растяжение, изгиб и сжатие с относительно линейной тенденцией к увеличению наблюдались для RPUGF (GF05, GF10, GF15), чем для RPUF (GF00).Исследования SEM также выявили улучшенную морфологию клеток с плотной упаковкой в ​​RPUGF. Результаты измерений плотности и исследований водопоглощения подтвердили идею о более плотно упакованной пене при армировании GF. Полученные в результате армированные GF RPUF на основе касторового масла благодаря своей высокой прочности и несущей способности подходят для использования в качестве легкого формовочного конструкционного материала для различных применений. Эти RPUGF могут быть настроены в соответствии с предварительными потребностями путем изменения количества добавленного армирования.Вкратце, являясь механически прочным конструкционным материалом с желаемыми характеристиками, полученные RPUGF также предлагают дополнительное преимущество, заключающееся в том, что они экологически безопасны, поскольку получены из возобновляемого растительного источника, в отличие от обычного RPUF. Материал, разработанный в ходе настоящего исследования, вероятно, будет использоваться в различных строительных конструкциях из-за его размеров, формы и гибкости обработки. Это легкий, прочный материал с низкой теплопроводностью, поэтому его можно использовать в качестве искусственной крыши или стеновых панелей для различных систем кондиционирования воздуха, создавая его различной толщины.

Ссылки

1. Yu YH, Choi I., Nam S, Lee DG. Криогенные характеристики пенополиуретана, армированного рубленым стекловолокном, Compos Struct. 2014; 107: 476–81. Ищите в Google Scholar

2. Gama NV, Soares B, Freire CSR, Silva R, Neto CP, Barros-Timmons A, Ferreira A. Пенополиуретан на биологической основе применяется не только для теплоизоляции. Mater Des. 2015; 76: 77–85.10.1016 / j.matdes.2015.03.032 Искать в Google Scholar

3. Любчак Р. Олигоэфиролы и пенополиуретаны с карбазольным кольцом.е-полимеры. 2012; 12 (1): 829–39. Искать в Google Scholar

4. Malewska E, Sabanowska A, Polaczek J, Prociak A. Физико-механические свойства жестких пенополиуретанов, модифицированных полистирольными шариками. е-полимеры. 2012; 12 (1): 637–46. Искать в Google Scholar

5. Sridaeng D, Jitaree W, Thiampanya P, Chantarasiri N. Приготовление жестких пенополиуретанов с использованием катализаторов с низким уровнем выбросов на основе ацетатов металлов и этаноламина. е-полимеры. 2016; 16 (4): 265–76. Искать в Google Scholar

6.Коста Х.С., Рейс Дж.М.Л., Паим Л.М., Сильва М.Л., Аморим ФК, Перрут В.А. Анализ системы ремонта армированного стекловолокном полиуретанового композита для трубопроводов, подвергшихся коррозии при повышенных температурах. Compos Struct. 2014; 114: 117–23.10.1016 / j.compstruct.2014.04.015 Поиск в Google Scholar

7. Рейс JML, Чавес, Флорида, Да Коста Маттос HS. Поведение при растяжении полиуретана, армированного стекловолокном, при различных скоростях деформации. Mater Des. 2013; 49: 192–6.10.1016 / j.matdes.2013.01.065 Поиск в Google Scholar

8.Кумар М., Каур Р. Влияние различных составов МДИ на жесткие пенополиуретаны на основе касторового масла. Int J Sci Res Rev.2013; 2 (1): 29–42. Искать в Google Scholar

9. Каур Р., Кумар М. Функция силиконового масла в жестких пенополиуретанах на основе касторового масла. J Polym Eng. 2013; 33 (9): 875–80. Искать в Google Scholar

10. Малик М., Каур Р. Механические и термические свойства полиуретанового клея на основе касторового масла: эффект наполнителя TiO ₂ . Adv Polym Technol. 2016, DOI 10.1002 / adv.21637. Искать в Google Scholar

11. Малик М., Каур Р. Влияние алифатических и ароматических изоцианатов на свойства полиуретановой адгезивной системы на основе простого полиэфира и сложного эфира полиола. Polym Eng Sci. 2017 г., DOI: 10.1002 / pen.24537. Искать в Google Scholar

12. Goldblatt LA, Lyon CK. Масложировые продукты в уретановых полимерах. J Am Oil Chem Soc. 1963; 40 (4): 157–61.10.1007 / BF02640724 Поиск в Google Scholar

13. Гуо А., Чжан В., Петрович З.С. Отношения структура-свойство в полиуретанах, полученных из соевого масла.J Mater Sci. 2006; 41 (15): 4914–20.10.1007 / s10853-006-0310-6 Поиск в Google Scholar

14. Чиан К.С., Ган Л.Х. Разработка жесткого пенополиуретана из пальмового масла. J Appl Polym Sci. 1998; 68: 509–15.10.1002 / (SICI) 1097-4628 (19980418) 68: 3 <509 :: AID-APP17> 3.0.CO; 2-P поиск в Google Scholar

15. Кан С.М., Кан М.С. , Квон С.Х., Пак Х., Ким Б.К. Эффекты удлинителя цепи в биоразлагаемых пенополиуретанах. J Polym Eng. 2014; 34 (6): 555–9. Искать в Google Scholar

16. Kim SH, Park HC, Jeong HM, Kim BK.Жесткие пенополиуретаны, армированные стекловолокном. J Mater Sci. 2010; 45 (10): 2675–80.10.1007 / s10853-010-4248-3 Поиск в Google Scholar

17. Паланисами А., Каруна МСЛ, Сатьявани Т., Рохини Кумар ДБ. Разработка и определение характеристик вспененных полиуретанов, полученных из диэтаноламидов каранжинских масел. J Am Oil Chem Soc. 2011; 88: (4) 541–9.10.1007 / s11746-010-1694-7 Поиск в Google Scholar

18. Palanisamy A, Rao BS, Mehazabeen S. полиуретановая пена.J Polym Environ. 2011; 19 (3): 698–705.10.1007 / s10924-011-0316-2 Поиск в Google Scholar

Поступила: 2017-4-15

Принято: 2017-7-4

Опубликовано в сети: 27.07.2017

Опубликовано в печати: 26.10.2017

© 2017 Walter de Gruyter GmbH, Берлин / Бостон

Эта статья распространяется на условиях некоммерческой лицензии Creative Commons Attribution, которая разрешает неограниченное некоммерческое использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии правильного цитирования оригинальной работы.