Je možné namiesto ocele použiť výstuž z GRP? Pochopenie problému

Oceľová výstuž sa takmer zdvojnásobila a mnohí majú rozumnú otázku: dá sa nahradiť analógom zo sklenených vlákien? Pozrime sa na hlavné charakteristiky oboch typov a nájdeme presnú odpoveď na túto otázku.

Téma a nejaká teória

Pre nenamáhané konštrukcie sa používa výstuž А240, А400, А500, А500С.

• A240 je hladká výstuž, ktorá sa používa ako pomocná. Hladká výstuž je potrebná ako svorky pre priehradové nosníky a sieťové kotvy z pracovnej výstuže.
• A400, A500, A500S sú pracovné výstuže, ktoré vnímajú ťahové sily od vlastnej hmotnosti štruktúr a vonkajšieho zaťaženia.

Ak hovoríme o výstuži A500, potom sa na jej výrobu používajú zliatiny s obsahom uhlíka viac ako 0,6%. Tento obrázok naznačuje, že pružnosť a zvárateľnosť tejto výstuže je obmedzená.

A500C obsahuje o polovicu menej uhlíka, čo znamená, že je plastickejší, dobre sa ohýba a dobre zvára. Z tohto dôvodu sa výstuž A500C používa hlavne v nízkopodlažných stavbách. Predpona „C“ znamená, že tvarovky sú zvárané. Profil tejto výstuže je vyrobený v tvare polmesiaca, aby sa zlepšila priľnavosť k betónu; pozdĺžne rebrá sa nepretínajú s bočnými. Hovorí sa mu aj pravidelná výstuž úseku.

Kompozitná výstuž pozostáva z tyčí vyrobených zo skla, čadiča, uhlíka alebo syntetických vlákien impregnovaných polymérnym spojivom. Vzorky vyrobené z uhlíkových alebo syntetických vlákien nemožno ignorovať z dôvodu veľmi vysokých nákladov - v súkromnej výstavbe sa nepoužíva. Pozastavme sa nad najdostupnejšou a najbežnejšou možnosťou - výstuž zo sklenených vlákien.

Výstuž zo sklenených vlákien je rozdelená do niekoľkých typov:

• tvarovky s periodickým (klasickým) profilom;
• piesočnaté;
• s pravidelným profilom a pieskovým povlakom.

Na zvýšenie priľnavosti k betónu sa nanáša piesková vrstva.

Na porovnanie vezmeme laminátovú a oceľovú výstuž A500 s rovnakým prierezom 12 mm.

Možnosti porovnania

Okamžite urobme rezerváciu: nebudeme brať do úvahy čisto marketingové parametre, ako je trvanlivosť, odolnosť proti korózii, šetrnosť k životnému prostrediu, elektrická vodivosť, tepelná vodivosť, požiarna odolnosť a ďalšie nepriame vlastnosti. Zoberme do úvahy hlavné, dalo by sa povedať, základné parametre - to sú pevnosť, tuhosť a predĺženie.

Všetky nosné konštrukcie sú vypočítané podľa dvoch skupín medzných stavov. Po prvé: výpočet štruktúry pre pevnosť a stabilitu. Za druhé: priehyb, deformácia a otvorenie trhliny. Jednoducho povedané, výpočet sa redukuje na stanovenie dvoch hodnôt: 1 - odolnosť voči vonkajšiemu zaťaženiu alebo pevnosť; 2 - odolnosť voči deformácii alebo pružnosti. To znamená, že monolitická štruktúra sa považuje za spoľahlivú, ak sú súčasne splnené dva parametre.

Sila

V prípade výstuže A500 je pevnosť v ťahu 500 MPa. V prípade výstuže zo sklenených vlákien je tento údaj 1 200 MPa. Súdiac podľa týchto čísel, výstuž zo sklenených vlákien je dvakrát tak silná ako oceľ. Výrobcovia kompozitov o tom radi hovoria. Takáto konečná pevnosť je však úplne zbytočná, pretože v betónovej konštrukcii bude fungovať iba o 20-30%. Dá sa to porovnať s karosériou auta - ak zvýšite hrúbku ocele trikrát, z jedného milimetra na tri, bude to mať zmysel? Áno, sila tela sa strojnásobí, ale dáva to zmysel? V betónovej konštrukcii je všetko rovnaké.

Tuhosť alebo elasticita

Ale ďalší indikátor - tuhosť, bude priamo naznačovať rozdiel medzi týmito dvoma materiálmi. Tuhosť je schopnosť materiálu odolávať zmenám tvaru pri zachovaní objemu. Tuhosť kovových tvaroviek - 200 000 MPa; pre sklolaminát - 55 000 MPa. To znamená, že kov je takmer 4 -krát tvrdší ako sklolaminát. To je však pre kompozit skutočný problém, pretože pre vystuženie je hlavným ukazovateľom elasticita alebo tuhosť. To znamená, že výstuž musí byť pružnejšia ako betón. A pri takýchto hodnotách sa tuhosť výstuže zo sklenených vlákien približuje k tuhosti samotného betónu. Jednoducho povedané - plastová výstuž prakticky nepridáva tuhosti monolitickej štruktúre. A v tomto mieste vzniká rozumná otázka - na čo to vôbec je?

Relatívne rozšírenie

Teraz o relatívnom predĺžení. Pri kovových armatúrach je tento údaj 0,25%; pre sklolaminát - 2%. To znamená, že monolitická konštrukcia vystužená plastom je schopná deformácie o 2%. Betón jednoducho nemôže vydržať takú deformáciu. Ako príklad zvážte monolitický lúč dlhý 3 metre. Ak mu zhora dáte maximálne zaťaženie, začne fungovať dolný rad výstuže. Pri relatívnom predĺžení 0,25%bude rozťažnosť trhlín 7,5 mm a lúč sa ohne o malé množstvo. Pri relatívnom predĺžení 2%bude rozťažnosť trhliny 60 milimetrov. Súčasne sa lúč ešte viac ohne a objavia sa v ňom obrovské praskliny. Betón nie je schopný udržať stabilitu voči takýmto deformáciám.

Záver

Ako bolo napísané vyššie, ak výstuž neprechádza aspoň jedným z dvoch parametrov (pevnosť a tuhosť), je úplne nemožné ju použiť! Oceľová výstuž prechádza pevnosťou aj tuhosťou; sklolaminát - iba z hľadiska pevnosti.

Výstuž zo sklenených vlákien je možné použiť ako pružné väzby na lícové murivo, pri spevňovaní poterov, slepých priestorov a záhradných chodníkov. Tu sa rozsah jeho aplikácie končí.

Zdroj: kanál YouTube Project LLC ( https://youtu.be/mVu9NcbrbEM).

Použili ste kompozitnú výstuž? Napíšte, aký je výsledok!

Priatelia, už je nás viac ako 110 tisíc! Páči sa mi, prihláste sa na odber kanála, zdieľajte publikáciu - pracujemeaby ste dostali užitočné a relevantné informácie!

Prečítajte si tiež:

• Pôvodne zo ZSSR: penny nástroj, ktorý zbaví záhradu a zeleninovú záhradu vošiek.
• Ako skontrolovať kvalitu maľovania omietnutej fasády: maliarsky trik.

Pozri si video - Aby sa zabránilo pohybu strechy: technický dozor nad inštaláciou strechy pre osamelého staviteľa.