Арматура – это важнейший элемент строительства, который обеспечивает прочность и устойчивость железобетонных конструкций. Современные технологии предлагают несколько видов арматуры: стальная, базальтовая и композитная. Рассмотрим особенности каждого из этих видов, их преимущества и недостатки.
Стальная арматура
Стальная арматура – традиционный вариант, который используется в строительстве уже много лет. Она изготавливается из углеродистой или низколегированной стали. Одним из видов продукции из стальной арматуры являются строительные скобы, которые используются для строительства блиндажей, каркасных сооружений и др.
Преимущества стальной арматуры:
- Возможность сваривания: для сварки используется арматура, обозначенная буквой «С», предназначенная для сварных соединений. Остальная арматура также может быть сварена, но качество сварных швов будет ниже.
- Гибкость с сохранением свойств: из стальной арматуры на гибочных станках формируют различные элементы, такие как хомуты, углы, и «лягушки», необходимые для создания армированных каркасов.
- Изготовление гнутых деталей: гнутые элементы для армированных каркасов обычно изготавливаются из стальной арматуры, так как композитная арматура не подходит для этих целей.
- Долговечность: при надлежащей защите от коррозии стальная арматура может сохранять свои характеристики на протяжении сотен лет.
- Хорошее сцепление с бетоном: благодаря рифлёной поверхности арматура надёжно сцепляется с бетоном. Рёбра могут быть расположены по-разному, что придаёт арматуре особые свойства.
- Высокая огнестойкость: стальная арматура сохраняет свою несущую способность при температуре до 470 градусов. С повышением температуры её характеристики ухудшаются. Огнестойкость железобетонных изделий зависит от арматуры, а защитный слой бетона толщиной 10 мм увеличивает огнестойкость конструкции на один час. Для повышения огнестойкости необходимо увеличить толщину защитного слоя.
- Низкое относительное удлинение: при нагрузках удлинение стальной арматуры в четыре раза меньше, чем у композитной. Это особенно заметно при появлении трещин в бетоне: например, трещина при использовании композитной арматуры может достигать 2 мм, тогда как при стальной арматуре её ширина составит всего 0,5 мм.
- Доступность: этот материал широко распространён и имеет доступную стоимость.
Недостатки стальной арматуры:
- Подверженность коррозии: при взаимодействии с влагой сталь ржавеет, что снижает долговечность конструкции и требует дополнительных затрат на защиту.
- Большой вес: стальная арматура значительно тяжелее других видов, что усложняет транспортировку и монтаж.
- Низкая устойчивость к агрессивной среде: в условиях воздействия химических веществ или солей сталь быстрее разрушается.
Стальную арматуру применяют:
- в производстве железобетонных изделий (ЖБИ)
- для усиления кладки
- в монолитном строительстве
- в создании различных металлоконструкций
Композитная арматура
Композитная арматура – это арматура, изготовленная на основе синтетических материалов, таких как стекловолокно, углеволокно или комбинация этих материалов с полимерными связующими.
Преимущества композитной арматуры:
- Отсутствие отходов при работе – материал можно нарезать точно по необходимым размерам, минимизируя отходы.
- Малый вес – облегчает транспортировку и монтаж.
- Удобство транспортировки и выгрузки – композитную арматуру перевозят в бухтах, что позволяет использовать среднегабаритные машины и снижает затраты на логистику.
- Отсутствие стыков – арматура нарезается с бухты нужной длины, что исключает необходимость стыковки в каркасах.
- Радиопрозрачность – композитная арматура не задерживает радиоволны, что может быть полезно для специальных проектов.
- Химическая стойкость – устойчива к химическим присадкам в бетоне.
- Коррозионная стойкость – не ржавеет, что увеличивает её долговечность.
- Малая теплопроводность – не проводит тепло, что может быть важно для некоторых конструкций.
Недостатки композитной арматуры:
- Низкий модуль упругости – при равных нагрузках со стальной арматурой трещины в бетоне раскрываются в четыре раза сильнее.
- Низкая огнестойкость – материал теряет свои свойства при температуре 70–100 °C, в то время как стальная арматура выдерживает до 470 °C.
- Ограничения в применении на ответственных объектах – композитную арматуру не рекомендуют использовать в конструкциях с высокими нагрузками и в зданиях, где могут находиться люди.
- Не гнётся – это делает неудобным создание каркасов.
- Невозможность сваривания – в отличие от стальной арматуры, композитная не поддаётся сварке.
- Плохая адгезия с бетоном – арматура может вырываться из бетона при больших нагрузках, что увеличивает риск разрушений.
- Новизна материала – композитная арматура недавно появилась на рынке, и пока ещё нет большого опыта её использования.
Область применения композитной арматуры:
- Теплицы, парники – благодаря низкой теплопроводности, композитная арматура предотвращает потери тепла.
- Анкера для фасадов – её отличные теплоизоляционные свойства делают её идеальной для наружных конструкций.
- Конструкции с допустимыми трещинами более 2 мм – композитную арматуру используют там, где допустимы большие трещины.
- Бетонные конструкции в условиях намокания – применяют в зонах с высокими грунтовыми водами и гидросооружениях.
- Проекты с радиопроницаемыми конструкциями – используется, когда требуется, чтобы радиоволны проходили через конструкцию.
- Малоответственные конструкции – беседки, дорожки, отмостки и другие небольшие сооружения.
- Конструкционная арматура – для случаев, когда арматура не оказывает существенного влияния на прочность бетонных изделий.
Базальтовая арматура
Базальтовая арматура – один из подвидов композитной арматуры, современный материал, изготовленный из базальтовых волокон. Она становится всё более популярной благодаря своим уникальным характеристикам.
Преимущества:
- Неподверженность коррозии. Базальтовая арматура не ржавеет и устойчива к воздействию влаги, что увеличивает срок службы конструкций.
- Легкость. Материал легче стали, что облегчает его транспортировку и монтаж.
- Экологичность. Базальт – природный материал, который не выделяет вредных веществ и не вредит окружающей среде.
Недостатки:
- Низкая гибкость. Базальтовая арматура менее гибкая по сравнению с стальной, что может ограничивать её применение в сложных конструкциях.
- Ограниченная устойчивость к высоким температурам. Несмотря на хорошие физико-механические характеристики, базальтовая арматура может терять свои свойства при очень высоких температурах.
Выбор между стальной, базальтовой и композитной арматурой зависит от конкретных условий строительства и задач. Стальная арматура остаётся надёжным и проверенным вариантом, но в условиях высокой влажности или агрессивных сред лучше рассмотреть базальтовую или композитную арматуру. Базальтовая арматура обеспечивает отличные теплоизоляционные свойства, а композитная – лёгкость и долговечность.