Lze použít GRP výztuž místo oceli? Pochopení problému

Cena ocelové výztuže se téměř zdvojnásobila a mnozí mají rozumnou otázku: lze ji nahradit analogem ze skleněných vláken? Podívejme se na hlavní charakteristiky obou typů a zjistíme přesnou odpověď na tuto otázku.

Předmět a nějaká teorie

Pro nenapjaté konstrukce se používají výztužné tyče А240, А400, А500, А500С.

• A240 je hladká výztuž, která se používá jako pomocná. Hladká výztuž je požadována jako svorky pro příhradové nosníky a síťové kotvy z pracovní výztuže.
• A400, A500, A500S jsou pracovní výztuž, která vnímá tahové síly od vlastní hmotnosti konstrukcí a vnějších zatížení.

Pokud hovoříme o výztuži A500, pak se pro její výrobu používají slitiny s obsahem uhlíku více než 0,6%. Tento obrázek ukazuje, že pružnost a svařitelnost této výztuže je omezená.

A500C obsahuje o polovinu méně uhlíku, což znamená, že je plastičtější, dobře se ohýbá a dobře svařuje. Z tohoto důvodu se výztuž A500C používá hlavně v nízkopodlažních stavbách. Předpona „C“ znamená, že tvarovky jsou svařeny. Profil této výztuže je vyroben ve tvaru půlměsíce, aby se zlepšila přilnavost k betonu; podélná žebra se nekříží s bočními. Nazývá se také periodické zesílení úseku.

Kompozitní výztuž se skládá z tyčí ze skla, čediče, uhlíku nebo syntetických vláken impregnovaných polymerovým pojivem. Na vzorky vyrobené z uhlíkových nebo syntetických vláken nelze z důvodu velmi vysokých nákladů přihlížet - v soukromé výstavbě se nepoužívá. Pojďme se pozastavit nad nejdostupnější a nejběžnější možností - vyztužení skelnými vlákny.

Výztuž ze skelných vláken je rozdělena do několika typů:

• tvarovky s periodickým (klasickým) profilem;
• písčitá;
• s periodickým profilem a pískovým povlakem.

Pro zvýšení přilnavosti k betonu se nanáší písková vrstva.

Pro srovnání vezměme laminátovou a ocelovou výztuž A500 se stejným průřezem 12 mm.

Možnosti srovnání

Okamžitě proveďte rezervaci: nebudeme zvažovat čistě marketingové parametry, jako je trvanlivost, odolnost proti korozi, šetrnost k životnímu prostředí, elektrická vodivost, tepelná vodivost, požární odolnost a další nepřímé vlastnosti. Zvažme hlavní, dalo by se říci, základní parametry - to jsou pevnost, tuhost a prodloužení.

Všechny podpůrné struktury jsou vypočítány podle dvou skupin mezních stavů. Za prvé: výpočet struktury pro pevnost a stabilitu. Za druhé: průhyb, deformace a otevření trhliny. Jednoduše řečeno, výpočet se redukuje na stanovení dvou hodnot: 1 - odolnost vůči vnějšímu zatížení nebo pevnost; 2 - odolnost proti deformaci nebo pružnosti. To znamená, že monolitická struktura je považována za spolehlivou, pokud jsou současně splněny dva parametry.

Síla

U výztuže A500 je pevnost v tahu 500 MPa. U vyztužení skleněnými vlákny je tento údaj 1200 MPa. Soudě podle těchto čísel je výztuž ze skleněných vláken dvakrát tak silná jako ocel. Výrobci kompozitů o tom rádi mluví. Ale taková konečná pevnost je naprosto zbytečná, protože bude fungovat v betonové konstrukci pouze o 20-30%. Dá se to přirovnat ke karoserii auta - když zvětšíte tloušťku oceli třikrát, z jednoho milimetru na tři, bude to mít smysl? Ano, síla těla se ztrojnásobí, ale má to smysl? V betonové konstrukci je vše stejné.

Tuhost nebo pružnost

Ale další indikátor - tuhost, bude přímo indikovat rozdíl mezi těmito dvěma materiály. Tuhost je schopnost materiálu odolávat změně tvaru při zachování objemu. Tuhost kovových tvarovek - 200 000 MPa; pro sklolaminát - 55 000 MPa. To znamená, že kov je téměř 4krát tvrdší než sklolaminát. To je však pro kompozit skutečný problém, protože pro vyztužení je hlavním ukazatelem pružnost nebo tuhost. To znamená, že výztuž musí být pružnější než beton. A s takovými hodnotami se tuhost sklolaminátové výztuže blíží tuhosti samotného betonu. Jednoduše řečeno - plastová výztuž prakticky nepřidává na monolitické struktuře tuhost. A v tuto chvíli vyvstává rozumná otázka - k čemu to vůbec je?

Relativní rozšíření

Nyní o relativním prodloužení. U kovových tvarovek je toto číslo 0,25%; pro sklolaminát - 2%. To znamená, že monolitická struktura vyztužená plastem je schopná deformace o 2%. Beton prostě nemůže odolat takové deformaci. Jako příklad uvažujme 3 metry dlouhý monolitický paprsek. Pokud mu dáte maximální zatížení shora, začne fungovat spodní řada výztuže. Při relativním prodloužení 0,25%bude roztažnost trhlin 7,5 mm a paprsek se ohne o malé množství. Při relativním prodloužení 2%bude roztažnost trhlin 60 milimetrů. Zároveň se paprsek ještě více ohne a objeví se v něm obrovské praskliny. Beton není schopen udržet stabilitu proti takovým deformacím.

Závěr

Jak bylo psáno výše, pokud výztuž neprojde alespoň jedním ze dvou parametrů (pevnost a tuhost), pak je naprosto nemožné ji použít! Ocelová výztuž prochází jak pevností, tak tuhostí; sklolaminát - pouze z hlediska pevnosti.

Výztuž ze skelných vláken lze použít jako pružné vazby pro lícové zdivo, při vyztužování potěrů, slepých ploch a zahradních cest. Zde rozsah jeho aplikace končí.

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

Použili jste kompozitní výztuž? Napište, jaký je výsledek!

Přátelé, už je nás více než 110 tisíc! Like, přihlaste se k odběru kanálu, sdílejte publikaci - pracujemeabyste dostávali užitečné a relevantní informace!

Přečtěte si také:

• Původně ze SSSR: penny nástroj, který zbaví zahradu a zeleninovou zahradu mšic.
• Jak zkontrolovat kvalitu malování omítnuté fasády: malířský trik.

Podívejte se na video - Aby se zabránilo pohybu střechy: technický dozor nad montáží střechy pro osamělého stavitele.