基礎用のプラスチック(複合)補強材。 基礎のグラスファイバー補強 建設におけるグラスファイバー補強の欠点
科学の進歩は止まらない。 これは建設製造部門にも当てはまります。 建築材料市場には、時代遅れの製品に代わる代替品が日々増えています。 鉄筋補強も同様です。 で ここ数年こんな商品が人気を集めています。 複合補強材。 この継手には 3 つのタイプがあります。 グラスファイバー, 玄武岩プラスチックそして カーボンファイバー。 種類に応じて、ガラス、カーボン、玄武岩、またはアラミド繊維と樹脂の形のポリマーバインダーがベースになっています。 外側は、特殊技術のリブ(スチール補強材など)または砂コーティングを備えたプラスチックロッドで構成されています。
表面にリブと砂を塗布し、鉄筋とコンクリートの密着性を高めます。 技術プロセスそして複合強化材の特性は長年知られています。 しかし、このことや、鉄筋よりも耐久性があるというメーカーの大胆な発言にもかかわらず、主導権は依然として鋼鉄にあります。 それが鋼鉄に代わる可能性はありますか、そしてそれはメーカーが賞賛するのと同じくらい優れていますか? この質問は、複合強化材の長所と短所をすべて考慮することによってのみ答えることができます。
複合補強材の利点
攻撃的な環境に対する耐性。 あらゆる種類の複合強化材の最も重要な利点は、生物学的および化学的耐性です。 このフィッティングは微生物とその代謝産物の影響を受けません。 また、水に対して中性であり、さまざまなアルカリ、酸、塩に対して高い耐性があります。 これにより、鋼鉄筋がこれらのパラメータで不十分な耐性を示す建設分野での使用が可能になります。
このような地域には、海岸の要塞、橋の建設、 道路工事(防氷剤の影響が発生する場所)、 コンクリート工事 V 冬時間、さまざまな可塑化、耐霜性、硬化促進添加剤がコンクリート混合物に添加される場合。
比較的軽量です。 鋼鉄筋と比較して、複合筋は重量が 4 ~ 8 分の 1 であるため、輸送コストと荷降ろしと積み込みの節約に役立ちます。 さらに、重量が軽いため、コンクリート構造物も軽量になり、これは大規模な作業や大量の作業にとって重要です。
誘電性と放射線透過性。 プラスチック製の継手は誘電体であるため、配線不良による緊急事態や電力損失を回避できます。 また、複合補強材は電波に干渉しないため、商業ビルやその他の種類の建物の建設において重要です。
長寿命。 その組成と構造、および攻撃的な環境に対する耐性により、複合強化材の耐用年数は非常に長くなります。 現在までに40年にわたる記録が残されています。 メーカーは耐久性があると主張しています 150年以上, しかし、複合鉄筋が建設に使用されるようになったのは比較的最近であるため、まだこれを検証することはできません。
容易に 設置工事 。 複合補強材はその弾性により小さなコイル状にねじられ(補強材の断面にもよりますが、直径はわずか 1 メートル強です)、その軽量性と相まって、次の場所まで輸送することができます。 乗用車。 また、構造物の組み立て技術が比較的簡単であるため、設置作業は一人でも問題なく行うことができる。
強さ。 複合強化材の引張強度は鋼材の引張強度よりもはるかに高くなります。 同じロッド直径であれば、複合補強材は鋼鉄補強材よりも 3 ~ 4 倍大きい長手方向の荷重に耐えることができます。
長さ制限なし。 プラスチック補強材はその弾性により、ねじって 50 メートル、100 メートル、あるいはそれ以上のコイルにすることができます。 その間 最大サイズ鋼鉄筋は通常 12 メートルに制限されます。
複合補強材のデメリット
- 曲げ性能が悪い。 複合鉄筋の柔軟性係数は鋼鉄筋の 3 ~ 4 分の 1 であり、コンクリート構造物の変形や亀裂の形成につながる可能性があります。 また、弾性が高いため、曲がった構造物(基礎のコーナーなど)の製造には適していません。
- サイズの範囲が狭い。 用途が限られているため、複合鉄筋は鋼鉄筋よりもさまざまな直径で製造されます。 製造される切片のサイズは 4 ~ 32 ミリメートルに限定されます。
- 設置工事の種類が限られます。 構造物の設置は、ワイヤーまたはプラスチックタイで結ぶだけで実行されます。 鉄筋の溶接も可能です。
- 熱抵抗が低い。 100 ~ 120 度を超える温度では、複合強化材が溶け始め、その特性がすべて失われます。 したがって、そのような建物で火災が発生した場合、それ以上の操作は危険になる可能性があります。
- 十分な文書が不足しており、 規制の枠組み。 複合鉄筋に関する GOST はありますが、ほとんどの SNiP では、複合鉄筋の計算が十分に表現されていないか、まったく存在しません。
- 低温での脆性が増加します。 氷点下という低い温度でも、複合強化材はより脆弱になります。
結論
複合補強材には多くの利点があり、建設の多くの分野で問題なく使用できます。 しかし、多くの重大な欠点があるため、鋼鉄筋を完全に置き換えることはできません。
プラスチック継手はどのような目的で使用されますか? 基礎補強はなぜ行われるのですか? これらの質問は建設業界の初心者に関係します。現代の建築で鉄筋を使用することの長所と短所を調べてみましょう。 基礎用のプラスチック補強材は、建設業界で長い間使用されてきました。 その助けを借りて、コンクリート構造物の強度を高めることができます。 基本的に継手は耐久性に優れたスチール製です。 技術的パラメータ。 プラスチック補強材はコンクリート自体の 7 ~ 8 倍の強度があります。 コンクリートの中に鉄筋を配置することにより、数十年の運用寿命を持つモノリシックシステムを得ることができます。
基礎を強化するための材料の種類
基礎用のプラスチック棒は比較的最近になって建設業界に登場しました。 基本的に鉄筋は鋼製です。 リブの程度に応じて、輪郭のある形状と滑らかな形状が区別されます。
アドバイス! 荷重を均等に分散させたい場合はリブ形状としてください。
特定の構造に望ましい形状を与えるために、滑らかな補強が使用されます。
特徴
今日、現代の建設市場では基礎のプラスチック補強が積極的に推進されています。 すべての専門家が基礎を強化するためにこの材料を推奨するわけではありません。 プラスチック補強材:長所と短所。この材料を建設に使用する効果を分析するには、それらについて詳しく話し合う必要があります。
プラスチックは電流を通さないため、プラスチック製の継手は接地に適しています。 重量はスチール製の同等品に比べて 4 ~ 5 分の 1 です。 この資料は特別なベイで消費者に提供されます。
鋼棒は建設現場で直接成形されます。 このような動作は高分子材料では実行できません。 基礎を整えるためにプラスチック棒が必要な場合 不規則な形状、事前に工場に注文する必要があります。
注意! ポリマー補強材の形状を自分で変えることは不可能です。
建設現場でレビューが見られるプラスチック製の継手は、有機起源の高分子化合物から作られており、この材料に攻撃的な物質に対する耐薬品性を与えています。 余分な水分がコンクリートに入り込んでも、プラスチックは崩壊しません。 この材料の技術要件をすべて満たしていれば、得られる構造は数十年にわたって元の特性を維持します。 この素材の欠点にも注意してください。
プラスチックは200~300度で溶けますが、鉄の融点は600度です。 プラスチック補強材を追加したコンクリート製の基礎は、短期間でたわみます。 この現象の理由は、鋼の値よりも 10 ~ 11 倍高い伸び係数にあります。 アレンジ時にたるみも見られる ストリップファンデーション.
アドバイス! モノリシックな2階建ての家を建てる予定がある場合は、古典的な鉄筋補強材を使用することをお勧めします。
基礎を作成するための材料パラメータについて
基礎の材料を選択するときは、土壌の状態、壁や屋根の材料を考慮する必要があります。 直径を決定する際には、土壌の流動性、冬季の凍結の程度、建設される構造物の質量が分析されます。 グラスファイバーロッドには、耐久性のあるグラスファイバーで作られたロッドが使用されます。
消費者によって強調されているこの材料の主な利点は、その軽量さと高強度です。 ガラス繊維強化材は金属構造の代替として使用されます。 プラスチックロッドの利点は、耐腐食性であることです。 このようなポリマー材料には、玄武岩とポリマー強化材の 2 種類があります。 U ポリマーベース重量は無視できるため、主に次の用途に使用されます。 個別施工。 グラスファイバー素材は軽量が特徴の複合ロッドです。 その主な目的は、コンクリート構造物を強化して結合することです。
このタイプの鉄筋を使用すると、強固な基礎上の構造が強化され、応力のないコンクリート基礎も強化されます。 グラスファイバーロッドは、気泡コンクリートおよびアスファルトコンクリートに適しています。 レビューによると、この素材には事実上欠点がないため、重いものの代替品になる可能性があります。 鋼構造物。 このような補強は、予期せぬ構造物を構築するときに使用できます。 郊外のダーチャプロットの所有者は、植物のサポートを作成するためにそのようなロッドを購入します。
特性について
グラスファイバーロッドには次の特徴があります。
- スパイラルピッチパラメータ。
- 重量制限;
- 内径と外径。
このタイプの継手を製造する場合、次の番号が使用されます: 4、5、5。 6、7、8、10、16、14、18。これらの数値は外径パラメータと一致します。 プロファイル番号を変更すると、外径パラメータだけでなく構造の重量も変わります。
注意! プロファイルのピッチ値は変更されず、1.5 cm です。
ロッドの質量はプロファイル番号を考慮して計算されます。 このパラメータリニアメーターあたり0.02~0.42kgの範囲です。 複合ロッドにはいくつかの要素が含まれています。 最初の部分はメイントランクの形式で表示されます。 平行繊維で作られており、ポリマー樹脂を使用して 1 つの構造に結合されています。 ビデオではポリマー強化に関する興味深い情報が提供されています
構造のこの部分が強度を担っています。 グラスファイバー強化の 2 番目の要素は繊維状原料です。 それは砂の噴霧または二方向の巻き付けの形で提示されます。 この材料の利点は、巨大な湾の形で顧客に提供されることです。 これらは必要に応じて展開され、ロッドを特定の建設作業に適したものにします。 グラスファイバー補強材は水平に輸送されます。
現代の産業および民間の建築物では、鉄筋補強材がポリマーロッドに置き換えられることが増えています。 グラスファイバーは弾力性などの性質を持っているため、グラスファイバーロッドは損失なく基礎の重量を大幅に軽減します。 性能特性財団。 グラスファイバー補強用 熱伝導率が低いそのため、複層壁石積みの結束や石積みの列間補強に適しています。 耐食性により、ストリップタイプのコンクリート基礎にグラスファイバー材料を使用できます。
結論
グラスファイバー強化材の主なレビューは肯定的なものであるため、この材料は幅広い用途に使用できます。 現在、この材料は、気泡コンクリートなどの多くの多孔質材料の補強に使用されています。 ポリマーロッドのコストは、スチールロッドに比べて大幅に安いため、ますます多くの消費者を魅了しています。 現在、次のものがあります。
- 軽量構造物(温室、フェンス)。
- 中重量構造物(主要な2階建て建物、石塀)。
- 重量構造物(3~4階建ての建物)。
現代の建築には必ず補強材が使用されます。 この建築要素は、個々の構造要素を互いに接続し、主材料のモノリスを強化し、表面材料を壁に固定する必要があります。
ナノテクノロジーの発展により、従来の材料はポリマー化学物質から作成される新しい複合材料に取って代わられています。 モノリシックコンクリート構造を強化するために、直接注入中にプラスチック補強材がコンクリート混合物に配置されます。 密着性を高め、虫歯や毛穴のリスクを排除するために、直接接触する箇所に振動装置が使用されます。 さらに、メッシュの固定には地雷タイプのポリマー補強材が使用されており、岩の崩壊を防ぎ、鉱山の金庫室と壁を強化します。 グラスファイバー素材は過酷な環境に完全に耐えられるため、建設業界で人気を集めています。
現代世界は急速に変化しており、これは私たちにも当てはまります 建設業- 新しい技術と素材。 現在、建設における複合鉄筋の使用は普及していません。 主な理由これは情報が不足しており、建築業者からの実際の独立したレビューが不足しているためです。 結局のところ、その特性が時間の経過とともによく知られ、確認されている古き良き金具を使用する方がはるかに一般的で信頼性が高くなります。
しかし、複合材料で作られた補強材は70年代から欧米諸国で使用されており、かなりの評価を受けています。 高く評価。 そこでも鋼を絞り出すことはできなかったが。
私たちの国では、多くの人が今でも「グラスファイバー強化とは何ですか?」と尋ねます。 そして、彼らは多くの情報を受け取ります - 素晴らしい賞賛的な情報(原則として、プラスチック補強材の製造業者自身からのもの)と非常に否定的な情報(鋼鉄補強材の製造業者も競合他社を必要としません)の両方。 複合補強の長所と短所を冷静かつ公平に分析してみます。
複合強化材はどのようにして作られるのでしょうか?
「複合強化材」という用語が、それに基づいて製造されたあらゆる種類の非金属強化材を組み合わせたものであるという事実から始めましょう。 他の種類ロッドの補強ベースとして使用される繊維。 強化材の原料となる繊維は次のとおりです。
- 1.玄武岩繊維;
- 2. ガラス繊維;
- 3. アラミド繊維。
- 4. カーボンファイバー。
したがって、適用可能な繊維に応じて、複合強化材の種類は次のとおりです。
- 1. 玄武岩プラスチック強化材、通常黒色 (ABP);
- 2. グラスファイバー補強色は淡い黄色ですが、着色添加剤のおかげで色域は広いです(ASP)。
- 5. 組み合わせた強化材(異なる種類の繊維に基づく)。
複合強化材はすべて同じ装置で製造され、技術も変わりません。 唯一の違いは繊維の種類です。 現在、いくつかの製造方法があります。
1. あらかじめロッドを形成した繊維の束(主補強ロッド)にエポキシ樹脂を含浸させて引き抜きます。 次に、繊維の束をシャフトを通して引っ張り、同時に同じ繊維を樹脂で作った束をその上に巻き付けます。 このプロセスにおけるハーネスは 2 つの役割を果たします。ロッドの繊維をしっかりと押し付けることと、将来的に鉄筋とコンクリートの接着を改善する補強リブとして機能します。 この後、強化材はオーブン乾燥段階を経て、強化材の準備が整います。 この方法は最も古いもので、ロシアのプラスチック製継手のほぼすべてのメーカーで使用されています。
1. ファイバー供給システム (グラスファイバー、カーボンファイバー、玄武岩ファイバー)
2.ポリマーバス(ポリエステル、エポキシ樹脂)
3. 予備成形装置
4. 死ぬ
5.金型の加熱・冷却ゾーン
6.引抜機
7.切断機
2. 2番目の方法は、ロープが非常に強い力でロッドに巻き付けられるという点でのみ最初の方法と異なります。ロープは文字通りメインロッドに押し込まれ、その結果、ロッド自体の繊維からリブが形成されます。 このような継手は、リブが脱落する危険がないため、最初の方法で製造された継手よりも耐久性が高くなります。 ただし、ほとんどの人が最初の方法を使用するため、同様のロシア製のフィッティングを見つけることはほとんど不可能です。
3. 3 番目の方法も最初の方法と似ていますが、ここでの締め付けロープはリブを形成せず、オーブン内で重合するまでロッドの繊維を締め付けるだけです。 コンクリートに接着するには、研磨材(ケイ砂)の層を鉄筋に塗布します。 このタイプの鉄筋はコンクリートへの接着力が最も低く、その上耐用年数も最も短くなります。 事実は、 エポキシ樹脂コンクリートのアルカリ性環境では非常に早く分解し、 ポリエステル樹脂アルカリを恐れないが、ロシアの製造業者によって使用されることは非常にまれです。
4. 最後に引抜成形法で補強します。 この場合、繊維はロッドに形成され、ポリマー樹脂が含浸され、降順に配置された異なる断面を持つダイを通して引き抜かれます。 この方法では、周期的なレリーフ (リブ) を高精度で形成できるため、ねじとして使用できます (たとえば、グラスファイバーまたはスチールのナットを使用した型枠のタイスクリューとして)。 このようにして作られたフィッティングは異なります 高品質、耐久性があり、価格が高い。 さらに、そのような継手はロシアではほとんど生産されていません。
検索すると、まったく珍しい材料、つまり内部空洞を備えた複合補強材が販売されています。 そのエキゾチックな性質にもかかわらず、チューブ補強は注目に値します。結局のところ、空洞のおかげで直径が増加し、同じ数の繊維で、空洞による補強はコンクリートとの接触面積が大きくなるため、より優れたものになります。粘着力。
複合補強材の長所と短所
誰かと同じように 建設材料, 複合補強には長所と短所があります。 複合補強材の利点:
1. 重量 - 非金属製の金具は金属製の金具に比べて羽のようなものです。 複合補強材の重量は、同等の強度の鋼鉄補強材の 10 ~ 12 分の 1 です。 たとえば、10 mm のプラスチック補強材 1 メートルの重さは 100 グラム、同じ直径の鋼鉄補強材の重さは 617 グラムです。 また、プラスチックを丸めてコイルにすることで、補強材を複数のコイル (コイルの長さは通常 100 ~ 200 メートル) を車のトランクに積み込むことができます。
2. 複合補強材は、スチールの 2.5 ~ 3 倍という驚異的な引張強度を持っています (もちろん、これは同じ直径の場合を意味します)。 したがって、直径 12 mm の複合補強材が、直径 14 ~ 16 mm の鋼製補強材の代わりになります。 したがって、建設業者や製造業者は「同等の強度の交換」という用語を使用します。
3. 現在の複合強化材のコストは金属のコストよりも低くなっていますが、数年前はその逆でした。 さらに、鉄筋の価格は着実に上昇していますが、複合鉄筋の価格はほぼ同じままです。
4. もう一つの利点 - 複合補強材は 100 ~ 200 メートルのコイルで販売されており、構造物を補強する際のスクラップの数を大幅に減らすことができます。
しかし、すべてがうまくいくわけではありません。複合補強には次のような欠点もあります。
1. 専門家は、複合強化材の主な欠点を、弾性率が低いことと呼んでいます。弾性率は鋼鉄の 4 分の 1 であり、これは同じ直径の場合です。 もちろん、これは重大な欠点ではありません。重要なのは追加の計算を行うことであり、これは専門家が行う方が良いでしょう。 または私たちの計算機。
2. 複合鉄筋は製造時にのみ曲げることができ、建設現場では斜めに曲げることはできません。 確かに、通常は角度を付けたロッドの形の要素はほとんど必要なく、それらは鋼鉄の補強材で置き換えることができます。
3. グラスファイバー補強材は高温に耐えることができません。100 度になると弾力性がなくなり、簡単に破損します。
4. 複合補強材を使用する場合の溶接は容認できませんが、一部の専門家はこれを利点と考えています。 実際、スチールまたはプラスチックの補強材で補強する場合、両方とも主にワイヤーまたはプラスチックのタイで結ばれます。
複合補強材の締結はプラスチック製のタイ (クランプ) でのみ行うことができるという誤った記述があります。 もちろん、これは真実ではありません。 また、通常の焼き付けスチール編み線で編むことをお勧めします。 複合補強材を結び付けるプロセスは、金属補強材を結び付けるプロセスと変わりません。 そして目標は同じです - コンクリートが強度を得るまでフレームを固定することです。その後、グラスファイバー補強材が何をどのように編まれたかはまったく問題になりません。
ところで、複合補強材の切断について少し説明する必要があります。 グラスファイバー補強材を切ったり、噛んだり、切り直したりできることを誰もが知っているわけではありませんが、それはまったく必要ありません。 最良の選択肢グラインダーを使用して複合材料を切断します。 実際のところ、噛んだり切り刻んだりすると、肉眼では見えませんが、コアの奥深くまで侵入する微小亀裂が生じます。 亀裂に水やアルカリが入り込み、凍結や解凍の際に亀裂が拡大し、徐々に鉄筋が破壊されていきます。
重要! 複合補強材を切断するときは、玄武岩やガラス繊維からの細かい粉塵が非常に有害であるため、必要な安全対策を講じて目と呼吸器を保護する必要があります。
グラスファイバー強化材はどこに使用されていますか?
建設における複合補強材の使用は非常に普及していますが、ロシアではそれほど普及していません。 主に民間住宅建設の基礎の建設、道路の建設、スラブの製造に使用されます。 間の柔軟な接続を作成するためによく使用されます。 レンガ造り、壁などの特性を改善します。
複合補強材の使用経験がある場合は、コメントで共有してください。
単一の基礎や単一の構造物ではなく、家の壁や天井、杭や橋梁などは、コンクリートに埋め込まれた鉄筋なしにはできません。 現在、おそらくユニークな特性を持つ新しい、そしてしばしば珍しい材料が市場に登場しており、コンクリート基礎の補強材もこのリストの例外ではありません。
私たちは皆、さまざまな直径で製造され、2 世紀にわたって使用されてきた標準的な金具に慣れています。 しかし、最近、グラスファイバー強化材が登場し、そのレビューは肯定的であるように見えますが、わずか数年間の使用経験ではこれを確認できません。
グラスファイバー強化とは何ですか? これらは、直径 4 ~ 20 ミリメートルのリブ付き表面を備えた耐久性のあるロッドで、グラスファイバーと玄武岩の複合材料で作られており、鉄筋の代わりにコンクリート構造物で使用することを目的としています。
グラスファイバー強化に関するレビューは次のとおりです。
― 引張強度の増加(たとえば、直径 8 mm の補強材は 12 mm の金属に相当します)。
- 軽さ(金属の5倍の軽さ)。
― 耐腐食性。
― 攻撃的な環境に対する耐性。
- 非導電性 電流(誘電);
- 低コスト;
- 電波を遮蔽したり、遮蔽物を作成したりしません。
すべてが非常に美しいように思えますが、レビューは、そもそも私たちが興味を持っている技術的なレビューよりも、このフィッティングの販売者の広告パンフレットの重要なポイントに似ています。
インターネットを調べて計算したところ、この製品のイメージは少し異なりましたが、技術的に証明されており、正しいものでした。
この問題を調査するには次の用語が必要になります。
弾性率- 力の影響下で固体が弾性変形する能力を特徴づけます。
降伏強さ- 変形したボディが元の状態に戻らなくなる機械的ストレス。
規制抵抗- 降伏強度よりわずかに小さい値で、この材料を使用した計算の最大構造応力を特徴付けます。
コンクリートの極限引張強さ- 亀裂が開かないコンクリートの最大伸び係数。
それでは、鉄筋D12 mmの梁の動作を調べてみましょう。
直径 12 mm の鋼鉄補強材 A500C には次の特徴があります。
弾性率 200 GPa
標準抵抗は 500 MPa で、これは強化材の原料となる鋼の降伏強度よりわずかに低くなります。
したがって、4500 kgの鉄筋にかかる最大荷重のおおよその値が得られます。 この荷重下での鉄筋の引張強度は約 2.5 mm/m になります。
継手のメーカーは、継手の同等の交換を文書に記載します。
文書によると、直径 12 mm の鋼鉄補強材 A500C は、直径 10 mm のグラスファイバーまたは玄武岩補強材に相当します。
それでは、このような補強D10 mmを備えた梁の動作を調べてみましょう。
直径 10 mm のグラスファイバーまたは玄武岩の補強材には次の特徴があります。
弾性率 50 GPa
標準抵抗値2000MPa。
したがって、10,000 kgの鉄筋にかかる最大荷重の概算値が得られます。
一定の荷重下での玄武岩補強材の引張強さは約 25 mm/m になります。
4500kgの荷重下における玄武岩補強材の引張強さは約11mmです。
鋼と同じ張力(2.5mm/m)を得るためには、ロッドにかかる荷重を1000kgに下げるか、直径を2.1倍の21mmに大きくする必要があります。
コンクリートの極限引張強さの値を求めるのは困難ですが、それはに依存するので 莫大な量条件によって異なりますが、いくつかのデータによると、通常のコンクリートは3 mm / mを超えません。
したがって、補強材の高強度という利点はすべて、低い弾性率、つまり荷重下での高い伸びのために失われます。
コンクリートは、鉄筋が壊れる前に、鉄筋が伸びている場所で単純にひび割れて破裂します。
何から結論づけるのでしょうか?鋼鉄補強材 D12 mm、クラス A500C の同等の代替品は、直径 20 mm を超えるグラスファイバーまたは玄武岩補強材であること。
ビルダーや開発者からの質問同じ質問: 直径 10 mm の玄武岩補強材は、直径 12 mm の鋼鉄補強材に対応しますか? 金具を買うつもりです 一枚岩のスラブ基礎は鉄の10mmに相当するので8mmもあれば十分だそうです。
本当ですか?
はい、そうなりますが、引張強さの点でのみですが、破損する前に、強化された製品は変形して亀裂が生じる間に、強化材は伸びます (伸びます)。 そして彼らは長くなる 異なる素材弾性率に応じてさまざまな方法で伸縮します (弾性率が何倍も小さいほど、同じ条件下で材料はより強く伸びます)。 したがって、ガラス繊維補強材 (FRP) は、同じ断面 (直径) と同じ荷重 (特定の構造に関係なく) で、鋼鉄補強材の約 4 倍伸びます。 これは、(強化製品の特性を維持しながら)同じ荷重下で同じ変形を得るには、SPA を鋼鉄の(断面で)約 4 倍大きく敷設する必要があることを意味します。 10mm スチールの代わりに 20mm SPA を使用することもできます。 または、単純に 1 本のスチールロッドの代わりに、同じ直径の 4 本の SPA ロッドを置きます。 または、10mm スチール 1 本の代わりに 8mm SPA ロッドを 6 本...
一部のメーカーはコイル巻き付きのスパの直径を示していますが、実際の作業直径はそれより小さいことを考慮する必要があります。 これは、交換する際に、実際の直径からさらに多くのスパを敷設する必要があることを意味します。
グラスファイバー強化の長所と短所:
主な利点- これは、輸送の容易さ、非腐食性、攻撃的な環境に対する耐性、および電流の非伝導性(誘電体)だけです。 残念ながら、おそらくそれだけです
主な欠点- これが何ですか、補強を含むこれらすべての利点をどこでどのように使用できるかは見つかりませんでした。 規制文書使用に関しては、製造に関しては GOST に含まれておらず、使用に関しては SNiP に記載されておらず、規制文書は存在せず、鉄筋の最小割合を計算する方法は標準化されておらず、要件も標準化されておらず、複合鉄筋のコンクリートへの接着特性は標準化されていません。あらゆる方法で制御されます。
そして、結論として、グラスファイバー補強材は弾性率が低く、複合補強材で強化された製品の耐火性が低いため、納品された状態または建設現場で補強材から角度を付けて曲げられた補強材製品を製造することはできません(のみ)大きな半径も可能)、圧縮継手等としては使用できません。
そしてもちろん価格も、グラスファイバー補強材はスチールに比べてはるかに高価です。
直径12mmの1m A500S - 30摩擦、
直径12mmのグラスファイバー1mの価格は50ルーブルであり、直径20mmを超えるグラスファイバーを使用する必要があることを考えると、そのような強化材の価格は鋼鉄よりも5〜7倍高価になり、経済的ではありません実現可能か収益性があるか。
そして最後に、2011 年 11 月 9 日から 11 日まで開催された第 3 回国際シンポジウム「複合強化材の使用の展望」のレポートを無料でダウンロードできます。
FRPバーの応用展望 O.N. レシュケビッチ博士 技術。 科学部門次長 科学的研究 RUE「ベルNIIS研究所」
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グラスファイバー強化: 欠点と特徴
動画の長さ 24:45
このビデオでは、複合補強材と金属補強材とは何か、その物理的および技術的データ、構造用コンクリート基礎での使用の不可能性を示し、説明しています。
新しいテクノロジーが市場に登場すると、通常、特定の製品の優れた独自の品質が広範に宣伝されます。 グラスファイバー製のプラスチック強化材が登場したのはそれほど前のことではありませんが、この間、ユーザーはこの材料の多くのマイナスの特性を認識し、場合によっては、述べられている利点についての誤解を払拭しました。
グラスファイバーと金属のどちらかを選択する場合は、後で説明する材料の実際の性能特性を考慮する必要があります。
低い弾性率
専門家の意見では、プラスチックの補強が必要であることが示されています 引張強度は金属に劣る。 これは弾性閾値が低いためであり、動作中にロッドの変形が生じます。
ここで、強化の主な機能を思い出してください。 本質的には固定フレームですが、 コンクリート構造物を張力から保護する。 外部負荷のない通常の状態では、金属補強材もグラスファイバーロッドも伸びません。
ただし、コンクリートは弾性率がはるかに低く、張力による変形を受けやすいため、鉄筋に応力が生じます。 それぞれ、 グラスファイバーはこの圧力の影響を受けやすくなります、コンクリート締結要素としての有効性が低下します。
耐熱性が不十分
この材料は火災の影響から十分に保護されており、自己消火性がありますが、そのような継手は 熱暴露閾値が制限されている環境でのみ使用可能.
さまざまな推定によると、複合材料の性能品質の損失は 300 ~ 400 °C 以内で始まります。 600 °C のしきい値は重要です, しかし、コンクリート自体はそのような衝撃に耐えることができません。
特に、補強材は強度を失い、接続コンポーネントの破壊プロセスが始まると繊維が剥離する可能性があります。 ただし、この制限はほとんどの住宅地には適用されないことに注意してください。 次のような場合には、ガラス繊維強化材の熱影響に対する耐性に関する設計計算を実行する価値があります。 産業および生産施設の建設が計画されている、高温加熱が想定されています。
溶接継手の除去
この問題については専門家の意見が一致しています。 グラスファイバーロッドは次の方法で接続しないでください。 溶接機 。 したがって、建設業者は、強力な補強フレームを形成するための代替手段を使用する可能性を評価する必要があります。
基礎のプラスチック補強材を編む最良の方法を探している人は、2 つのオプションを検討する必要があります。
化合物を形成するには別のアプローチがあります。 彼はこう推測する グラスファイバーロッドの装備 鉄パイプ端で。 実際には、これらの相補的な要素はその後溶接によって互いに固定されます。
等価置換の神話
最初に重点を置いた点としては、 ポジティブな特性グラスファイバー強化、メーカーは高い強度に注目しています。 これに異論はありませんが、基礎のプラスチック補強に対する否定的なレビューは、その他の品質にも影響を与えます。 特性全体において、金属を同等に置き換えることはできません。 さらに、同等の代替品に関する記述は、肯定的にも否定的にも現実に対応していません。
専門家の意見では、強度基準の観点から、金属補強材をより小さな直径のグラスファイバー類似物で置き換えることができることが確認されています。 このような格差はむしろプラスであるように思えます。 しかし、材料の性能特性を評価するための包括的なアプローチを取ると、次のことがわかります。 深刻な不均衡.
たとえば、8 mm のグラスファイバー補強は必要な構造強度を提供しますが、同じ弾性率ではこの利点が無効になります。 その結果、品質全体の観点から、グラスファイバーロッドを 12 mm の金属補強材に置き換えてもメリットはなく、基礎に十分な信頼性を提供します。
加工の難しさ
素材の強度が形状に不利をもたらした 建設現場でロッドを曲げることができない。 この操作は工場内の特別な機械でのみ実行できます。 したがって、基礎の建設を計画するときは、最初にストリップ基礎のプラスチック補強材が持つ機能を計算し、追加の処理操作についてメーカーと合意することをお勧めします。
したがって、曲げを行うことに加えて、その後の溶接のために前述のパイプをロッドに供給する可能性を検討する価値があります。