ТЗС
ООО «Тульский Завод Стеклопластиков»
+7 (4872) 70-06-01
+7 (920) 761-26-58

Описание

Разработка и использование арматуры из композита: история

Первые попытки изготовить неметаллическую арматуру осуществлялись еще в ХХ веке. Какие причины привели к этому?

Быстрыми темпами шло расширение строительства различных сооружений на базе армированной бетонной конструкции, работающей в агрессивной среде. Именно поэтому использовать традиционную металлическую арматуру, имеющую характерную низкую антикоррозийную стойкость стало нерационально.

Стали появляться заказы на возведение зданий, которые должны обладать определенными магнитными и диэлектрическими показателями (для создания медцентра, различных НИИ и пр.).

Расширяющееся использование металла в перспективе поставило бы вопросы об ограниченных запасах руды и других элементов, которые используют для легирования.

Стеклопластиковая арматура в Советском Союзе и современной России

Как основной материал для производства арматуры из композитных средств в 60-е годы применяли щелочестойкое стекловолокно толщиной 10-15 мкр, а для оформления его в стержень-монолит — синтетическую эпоксидную или полиэфирную смолу. Советскими экспериментаторами было создано пробное производство композитной арматуры, чтобы более подробно изучить ее физические характеристики. В ходе проводимых исследований выявили, что арматура из щелочестойкого композита Ø5 мм обладает такими техническими параметрами:

  • Начальным модулем упругости — 50 ГПа;
  • Плотностью — 1,8÷2 т на м куб.;
  • Сопротивлением разрыву — 1,5 ГПа;
  • Долговременной прочностью при нормальной температуре и влажности — 65%.

К большому сожалению, именно в то время запустить масштабное производство арматуры из композита в СССР не получилось, однако этот материал все-таки применяли для возведения целого ряда конструкций:

  • 1969-1979гг. — пуск ЛЭП, обустроенных стеклопластиковыми бетонными траверсами в городах Москва, Батуми, Гродно и Ставрополь.
  • 1976 г. — в Рогачеве и Червне строятся два склада, обустроенные наклонными арками, которые были с арматурой из стеклопластиковых стержней Ø6 мм.
  • 1975 г. — в Советском Союзе строят первый в мире клееный мост из дерева, использующий стеклопластиковую арматуру Ø4 мм, который был спроектирован по проекту, разработанному учеными, работающими в высшем учебном заведении города Хабаровска.
  • 1981 г. — постройка моста через реку Шкотовка, которая находится в Приморском крае, с использованием такой арматуры.
  • 1989 г. — введен в эксплуатацию мост, расположенный в Хабаровском крае, в армировании балок которого использовали металлическую и стеклопластиковую арматуру.

Согласно итогам изучения параметров мостов, которые были построены в 1975-1989 гг в качестве экспериментальных объектов, за все время их работы предварительное напряжение в арматуре из стеклопластика продолжает оставаться без изменений.

После длительного застоя, в 2000 году возобновились исследования, с целью создать композитную арматуру. Только общие, совместные усилия, НИИ ЖБ, ФГУП «НИЦ МАТИ» позволили разработать и ввести в эксплуатацию две опытные промышленные линии по выпуску стеклопластиковой арматуры, которые работают на принципах пултрузии и безфильерной технологии. В данное время описанная выше методика производства является наиболее перспективной для получения изделий из композитного материала.

Арматура из композита. Зарубежный опыт

Обладание преимуществом пользования легкими и прочными композитными материалами в космической промышленности в дальнейшем стали хорошей базой для их более широкого применения повсеместно. Американские инженеры стали серьезно рассматривать вопросы по налаживанию производства стеклопластиковой арматуры только с середины 60-х гг ХХ века. Однако отметим, что обладая высокой себестоимостью арматура из композита не получала хорошего коммерческого развития почти до конца 70-х гг прошлого века.

Ответственность за выпуск и разработку стеклопластиковой арматуры в США несет компания Marshall-Vega Inc. В 80-90 гг прошлого века такую арматуру применяли в большинстве случаев для строительства:

  • мостов (например, в Поттер Каунти и Беттендорфе);
  • морских портовых конструкций;
  • медицинских центров, где планировалось использовать оборудование для магниторезонансной томографии (Бетесдский Национальный институт охраны здоровья, клиника Майо в Рочестере и пр.).

На южноамериканском континенте применение арматуры из стеклопластика практически сводится к возведению завода винной продукции в Колумбии в1998 году.

В Канаде стеклопластиковую арматуру применяли для создания ряда проектов при возведении мостов на автодорогах. Вторая половина 90-х гг отметилась сдачей в эксплуатацию сразу четырех дорожных мостов, при возведении которых применялась стеклопластиковая арматура. Сегодня Канаде принадлежат верхние места по применению композитной арматуры для настила при строительстве мостов.

Что касается стран Европы, то среди первых, обративших свое внимание на использование арматуры из композита, отметилась Германия. В 1986 году она строит дорожный мост, а для его армирования использует стеклопластиковую арматуру. В Европейском союзе программу, которая занимается исследованиями волокон композитных материалов и технологий пользования пластмассовой арматурой возглавляет предприятие EUROCRETE. Подобная арматура уже получила самое широкое распространение во многих развитых азиатских и восточных государствах. Так, уже в конце прошлого века в Японии существовало более сотни различных сооружений, в конструкции которых было применено подобное ноу-хау. В данный момент крупнейший покупатель — это Китайская Республика, который применяет этот строительный материал для возведения многих сооружений.