Расчет себестоимости производства стеклопластиковой арматуры. Технологические особенности изготовления стеклопластиковой арматуры. Заводы на территории РФ

Композитная арматура в последнее время уверенно вытесняет стальную. Это объясняется многими причинами, среди которых самыми важными являются дешевизна продукции, простота ее монтажа без применения сварочных работ. Оборудование для производства стеклопластиковой арматуры представляет собой единую линию с элементами автоматизации.

Производство стеклопластиковой арматуры, как идея для бизнеса

Строительная тема всегда была и остается привлекательной для бизнеса. Особенно в те моменты, когда внедряются новые строительные материалы. На данный момент таковым является стекловолоконная (композитная) арматура . Преимущества бизнес идеи производства этого вида продукции очевидны:

• оборудование для производства композитной арматуры намного дешевле, чем для изготовления ее стального аналога. Оно менее металлоемко, имеет небольшие габариты и не требует многочисленного обслуживающего персонала. Достаточно бригады из двух-трех человек, чтобы организовать выпуск продукции. А это существенно снижает ее себестоимость;
• стоит она на 30 процентов дешевле стальной, не уступая последней в прочностных характеристиках (по некоторым показателям материал даже превосходит сталь). Для крупных строительных организаций такое соотношение цен позволяет экономить колоссальные суммы;
• для доставки не требуются большегрузные автомобили: двум тоннам металлопроката соответствует 160 килограммов материала. А если учесть, что поставляется АСП в бухтах, то такое количество можно перевезти в багажнике легкового авто;
• потенциальными потребителями продукции являются частные застройщики, мелкие строительные фирмы, магазины стройматериалов и крупные строительные компании. Такой широкий диапазон покупателей позволит создать стабильный рынок в период развития предприятия с перспективой расширения производства за счет заключения долгосрочных договоров с крупным потребителем.

Технологический процесс

Основным сырьем для производства стеклопластиковой арматуры является стеклоровинг. Он изготавлявается путем расплавления алюмоборосиликатного стекла с последующим вытягиванием в нить толщиной от 10 до 20 микрон. Нити пропитанные специальным замасливателем, собираются в пучок. Этот пучок и называется стеклоровингом.

Кроме ровинга для изготовления АСП требуется:

• смолы;
• нить сплеточная (ровинг, который идет на обмотку арматуры);
• спирт этиловый;
• ацетон;
• дициандиамид.

Технология производства стеклопластиковой арматуры заключается в следующем:

• нити ровинга (в количестве 60 штук) со специального устройства (шпулярника) поступают на механизм натяжения, в котором они располагаются в соответствующем порядке;
• скомпонованные в нужном порядке нити проходят стадию сушки и предварительного подогрева горячим воздухом;
• подогретый ровинг погружают в пропиточную ванну;
• из ванны материал протягивается через фильеры для получения заданного диаметра будущей арматуры;
• после фильер нити поступают на обмотчик, формующий стержень арматуры с обмоткой. Толщина навивки зависит от типа арматуры: более толстая делается для классического продукта, тонкая - при изготовлении стержней с песчаной посыпкой;
• подготовленная на обмоточнике арматура проходит туннельную печь. На входе в печь устанавливается узел, распределяющий по стержню песок. Если посыпка не предусмотрена, это устройство остается пустым. Туннельная печь предназначена для ускорения процесса полимеризации пропиточных смол;
• горячий жгут отправляется в охлаждающую ванну, где под проточной водой он полностью охлаждается;
• непрерывный, охлажденный пруток пропускается через протягивающий механизм, на выходе из которого производится резка прутка согласно заданному размеру.

Организация производства

Бизнесс план для организации производства стеклопластиковой композитной арматуры включает в себя подготовку помещения и приобретение необходимого оборудования.

Требования к помещению

Производство не требует больших производственных площадей. Лишь по длине помещения есть определенное требование: она не должна быть меньше 22 метров. Ширина строго не регламентируется, поскольку по этому параметру технологическое оборудование не занимает более одного метра.

Относительно потребляемой мощности следует учесть, что во время пуска комплекта оборудования (технологической линии) потребуется около 12кВт. В процессе работы достаточно всего 4кВт.

Линии для производству стеклопластиковой арматуры в обязательном порядке должны быть оборудованы принудительной вытяжной вентиляционной системой. Соответственно, следует позаботиться и о притоке свежего воздуха. Приточная вентсистема может быть как принудительной, так и естественной (выбор того или иного варианта должно подтверждаться соответствующими расчетами). Систему вытяжки подключают к туннельной печи.

Станки для производства стеклопластиковой арматуры

• шпулярник (предназначен для размещения бобин с ровингом);
• натяжное устройство с подогревающим узлом и пропиточной ванной;
• обмотчик (формирует центральный стержень и выполняет навивку);
• установка для распределения песчаной посыпки;
• печь туннельного типа для прогрева пропитанного жгута;
• узел охлаждения (водяного);
• прижимное устройство (катковое или гусеничное) с приводом;
• устройство отрезное автоматическое.

Производители оборудования

В оборудовании для производства пластиковой арматуры недостатка нет. Многие из представленных линий рассчитаны на большие объемы производства, они дороги и для малого бизнеса интереса не представляют. Но выпускаются и недорогие малопроизводительные экземпляры, которые и являются оптимальными для небольших производственных цехов:

ООО «ПРО-инжиниринг» (Новосибирск)

Выпускает одно-и двухпоточные линии производительностью от 5000 до 8000 м/смену. Рабочая мощность оборудования составляет от 9 до 17 кВт.

Компания «ИНЕО» (Москва)

Занимается изготовлением оборудования для изготовления АСП с 2008 года.

Свое производство компания основывает на новейших технологиях России и зарубежных стран. Комплектующие для изготовления линий поставляются с итальянских и немецких заводов.

УралАрмаПром (Екатеринбург)

Производит линии для изготовления АСП малых диаметров (от 6 до 8мм). Эта компания также, как и предыдущая комплектующие приобретает за рубежом:

• пневматика - итальянского производства (CAMOZZ);
• электроника - из Кореи (DELTA electronics, LSis, KIPPRIBOR);
• подшипники - японского происхождения (NSK) и т. д.

Видео: "Линия по производству стеклопластиковой арматуры"

Ориентировочная цена оборудования для производства стеклопластиковой арматуры

Средняя стоимость комплекта оборудования, подходящего для малых предприятий, составляет 1,5 - 1,7 миллиона рублей. Более производительная линия (до 400м/час) обойдется в 3,5 миллиона рублей.

К примеру, линия от Группы компаний Машспецстрой производительностью 8м/мин. (диаметр жгута 4мм) и 2м/мин. (диаметр 16мм) обойдется потребителю в 43000 долларов.

Ивановский механический завод по производству стеклопластиковой арматуры предлагает свою продукцию еще дешевле. Производитель выпускает две модификации линии: одноручьевую и двухручьевую. Производительность оборудования соответственно составляет 10 и 20м/мин. Стоимость одноручьевой линии составляет 29000 долларов, двухручьевой - 35000 долларов.

Выбирая оборудование для изготовления АСП, необходимо учитывать, что данная продукция имеет различный внешний вид. От этого зависят габаритные размеры линии. Например, арматура безреберная выпускается на линии, общая длина которой примерно на метр короче комплекта, предназначенного для изготовления навитой. Соответственно, меньше будет ее стоимость (примерно на 100 евро) и потребляемая мощность (в среднем на 0,5кВт).

Арматура из стеклопластика (АСП) постепенно заменяет собой привычную металлическую арматуру. Этот строительный материал активно используется в развитых странах мира. В России он пока распространен мало (рыночная доля около 5%), хотя строительные компании все чаще переходят стеклопластик (тенденция характерна для городов-миллионников).

Производство композитной арматуры - перспективное направление для бизнеса. В этом плане мы расскажем, как организовать производственный процесс и коснемся всех моментов, важных для успеха дела.

Основные характеристики и преимущества АСП

Стеклопластиковая арматура - композитный материал со сложным составом. Представляет собой отвердевшее в арматурном стержне стекловолокно, «связанное» синтетическими смолами. Эти смолы соединяют в одно целое сверхпрочные стеклянные волокна, которые защищают от механических повреждений и агрессивного воздействия внешней среды.

АСП обладает высокой прочностью на разрыв - в 2-3 раза прочнее стальных аналогов. Отличается небольшим весом - в 6-9 раз легче арматуры из стали. Не подвержена коррозии, устойчива к воде (морской либо пресной), имеет высокий показатель упругости. Композит является диэлектриком, не подвержен воздействию электромагнитных полей, отличается полной химической инертностью. Гарантированный срок службы АСП - 100 лет.

Для бизнеса важно, что стоимость такой арматуры ниже стоимости металлической.

Область применения стеклопластиковой арматуры

Стройматериал используют в различных сферах строительства:

• в дорожном и промышленно-гражданском строительстве (создание мостов и аэродромов);
• при армировании всех типов фундамента (в качестве стержней и сеток);
• при армировании бетонных конструкций - в том числе в средах, агрессивных для металлов;
• для укрепления различных видов бетона, использующих хлористые и минеральные добавки;
• при возведении объектов АПК (из-за отсутствия испарений, вредных для животных);
• для укрепления кирпичных зданий, стен;
• при создании всех видов водоотведения, канализации;
• для укрепления берега в портах.

АСП относится к 4 классу опасности (малоопасность), нетоксична. Ее можно использовать в жилищном строительстве.

Ситуация на рынке

Лидерами по использованию неметаллической арматуры являются США, Япония и Китай с долями 40%, 35% и 30% соответственно. Предприниматели в России проявляют большой интерес к этому стройматериалу. По прогнозу, до 2021 года ожидается распространение рынка АСП на 11,4% ежегодно, и у РФ в этом плане хорошие перспективы.

Объемы строительства в нашей стране вернулись к стабильному росту после заметного падения за последние годы. По данным Минстроя, по состоянию на начало мая 2018 года введено в эксплуатацию на 16,7% больше жилья (20,2 млн кв. м) по сравнению с тем же периодом в 2017-м.

Строительные компании и частные застройщики стремятся минимизировать себестоимость жилья не во вред качеству, и это открывает окно возможностей для производства композитной арматуры.

Технология производства

Стройматериал изготавливают на специальном оборудовании. Процесс автоматизирован, персонал только контролирует и обслуживает технику.

1. Нити стекловолокна нагреваются, пропитываются в смоле.
2. Нити собираются в пучок, связываются в одно целое, протягиваются через фильеру (отверстия определенного диаметра).
3. Полученные стержни проходят через камеру полимеризации (туннельную печь), обрабатываются под высокой температурой.
4. Композитная арматура охлаждается, сушится.
5. АСП сматывается в бухты или нарезается на отрезки нужного размера с последующей укладкой в штабеля по диаметрам.

Можно делать арматуру любой проектной длины.

Стартовые инвестиции

Для организации этого бизнеса не нужно много денег.

Таблица 1. Сумма первоначальных затрат по статьям для производства стеклопластиковой арматуры.

Основная расходная статья - производственное оборудование. В дополнительных расходах учтены затраты по подготовке помещения, на ГСМ, электричество.

Расчеты актуальны для города с населением до 1 млн чел.

Сырье и материалы

В качестве основного сырья производство стеклопластиковой арматуры использует стеклоровинг - расплавленное стекловолокно в виде нитей толщиной 10-20 микрон. Эти нити собраны в пучки, пропитанные специальным замасливателем. Вместо стекла может применяться волокно из базальта и карбона.

Нужны синтетические смолы и полимеры. Фенолоальдегидные и эпоксидные смолы на завершающем этапе производства застывают, «связывая» нити в сверхпрочный стержень. Эпоксидные смолы в ходе производства не выделяют вредных веществ. Также добавляются различные полимеры (полибензотиозол, полибензимидазол, полиамид), которые улучшают характеристики АСП.

Ещё нужны этиловый спирт, ацетон и отвердитель (дициандиамид).

На рынке много производителей сырья для полимерной арматуры. Важно покупать только качественные материалы, изготовленные по всем техническим нормам.

Документы

Предприниматель будет сбывать продукцию строительным организациям, работать с оптово-розничными компаниями, поставлять крупные партии товара. Рекомендуется открывать бизнес в форме юридического лица (ООО). Это дороже и потребует больше времени, но позволит работать с крупными игроками на рынке.

Специального кода ОКВЭД «Изготовление стеклопластиковой арматуры» не существует. Можно выбрать один из следующих:

• 23.19 «Производство и обработка прочих стеклянных изделий, включая технические изделия из стекла».
• 23.14 «Производство стекловолокна».
• 36.63.7 «Производство прочей продукции, не включенной в другие группировки».

Все нормы и требования к стройматериалу приводятся в ГОСТе 31938-2012, принятом в 2012 году. Помимо России его придерживаются еще 7 стран СНГ.

Для работы нужен сертификат соответствия требованиям ГОСТа.

Помещение

• длина помещения, где расположено оборудование и ведется производство - от 25 м;
• высота потолков - 2.5-3 м;
• наличие ровного пола с перепадами не более 5 см;
• наличие стабильной температуры воздуха - 16-18° C. Это означает наличие систем отопления и кондиционирования;
• наличие хорошей системы вентиляции.

Арендуйте помещение площадью 150 кв. м. Помимо цеха здесь расположите склады для сырья и готовой продукции, административные помещения, комната для персонала, санузел. Выбирайте место с удобными подъездными путями и пространством для погрузочно-разгрузочных работ.

Оборудование

Рассмотрим производственную линию ПЛПСА-20 для изготовления арматуры диаметром 4-24 мм. Отличается высокой производительностью: делает по 2 прутка одновременно.

Это комплекс устройств для автоматизированной работы. Состоит из:

• устройства для подачи нитей стеклоровинга;
• натяжного устройства с опцией подогрева и пропитки смолой;
• обмоточного механизма;
• туннельной печи;
• длинного водяного узла охлаждения;
• тянущего устройства;
• отрезчика арматурных стержней;
• механизма скрутки прутков, бухтонамотчика.

Линия управляется с помощью пульта. Можно включать опцию отрезки стержней заданной длины либо скручивать прутки в бухты. Полученная арматура имеет постоянное сечение, 1-2 ребра жесткости.

Персонал

Наберите в штат работников с квалификацией.

Таблица 2. Численность и должностные обязанности персонала на производстве.

Должность	Основные обязанности
Старший оператор (технический специалист), 1 чел.	Старший на производстве (контроль за работой оператора, рабочего, обслуживание техники)
Оператор, 1 чел.	Работа на оборудовании
Подсобный рабочий, 1 чел.	Погрузочно-разгрузочные работы, подача сырья, складирование готовой продукции
Менеджер по продажам, 1 чел.	Разработка политики по продвижению стройматериала, установление первого контакта с корпоративными покупателями
Торговый представитель, 2 чел.	Заключение договоров, работа с клиентами
Водитель (с автомобилем), 1 чел.	Логистика, развоз товара

Старшего оператора лучше «создавать» самому, направив работника к производителю / продавцу техники для обучения. Бухгалтера можно нанять по аутсорсингу.

Сбыт готовой продукции

Есть несколько каналов реализации композитной арматуры:

• продажа напрямую частным застройщикам;
• сбыт через строительные магазины, крупные сети, оптовые базы, небольшие розничные магазины;
• работа с крупными строительными компаниями.

Для прямой продажи нужно направить информацию о предложении по разным рекламным каналам (СМИ, Интернет, проведение BTL-акций, расклейка объявлений). Реализация АСП через оптово-розничные сети позволит заключать договора на поставку крупных объемов товара, закрепиться и увеличить долю на рынке.

Выгоднее всего заключать долгосрочные контракты со строительными компаниями. Это позволит загрузить производство по максимуму, продавать больше товара.

Финансовый план: рентабельность и окупаемость

1. Сумма первоначальных затрат составляет 2.635 млн руб. (2.7 млн руб.).
2. Себестоимость 1 погонного метра арматуры диаметром 8 мм (самый распространенный вид) - 7.6 руб.
3. Производительность линии - 7 м в минуту. Соответственно, в месяц можно произвести 7 м × 60 мин × 8 час × 22 д = 73 920 пог. м.
4. Средняя цена 1 пог. м материала на рынке - 13 руб. При такой цене чистая прибыль составит 5.4 руб. (13 - 7.6). При продаже всей произведенной за месяц продукции можно выручить без малого 400 тыс. руб.
5. Чтобы окупить затраты, выйти на ноль, в теории понадобятся 7 месяцев. Но учтите, что поначалу продавать все не получится. Реальный срок окупаемости бизнеса больше в 2 раза - он составляет примерно 1,5 года.

Для наглядности оформим расчеты в таблицу:

Стеклопластиковая арматура - «свежий» товар для российского строительного рынка. Бизнес в этом направлении имеет замечательные перспективы. Для организации дела потребуется меньше 3 млн рублей - с учетом того, что вы собираетесь открывать мини завод, такие затраты кажутся пустячными.

Стеклопластиковая арматура - это строительный материал, который производится из стеклянного ровинга, соединенный с помощью эпоксидного компаунда на основе термоактивных смол. Основной особенностью является легкость, показатель массы в расчете на единицу объема составляет всего лишь 2г/мм³. Работать с стеклопластиковой арматурой удобнее и экономически целесообразнее, чем с металлической арматурой. Требуется существенно меньше затрат на логистику и непосредственно при армировании.

К тому же, благодаря тому что стеклопластик не реагирует на агрессивную среду, поэтому арматура защищает бетон от преждевременного разрушения, тем самым увеличивая срок службы объекта. Стеклопластиковая арматура реагирует на перепады температуры аналогично бетону, что так же хорошо отражается на прочности конструкции.

Прочность стеклопластика в сравнении с металлом - выше в 2,5 раза. При всем этом показатель теплопроводности в 100 раз ниже, чем показатель теплопроводности стали. Поэтому конструкция, которая армируется стеклопластиком, не промерзает (не образует «мостики холода») и объект, построенный с применением стеклопластика, будет теплее, чем здание на основе металлической арматуры. Это позволяет сократить расходы на отопление, в связи с чем материал активно используется в строительстве современных энергоэффективных зданий.

Так же неоспоримым плюсам, который может заинтересовать строителей является тот факт, что стеклопластик удивительно долговечный материал, который в течение 100 лет после монтажа обходится без дополнительных ремонтных работ. Этим и славится стеклопластиковая арматура для фундамента.

Стеклопластиковая арматура нашла свое применение во многих областях промышленности, строительства, коммунального хозяйства:

• в строительстве она используется при постройке объектов гражданского и промышленного строительства в качестве основы для фундаментов, полов, перекладин, а также при устройстве сейсмоустоичивых поясов;
• в строительстве и ремонте дорог арматура применяется при обустройстве насыпей, дорожного полотна, при строительстве мостов и шоссейных ограждений. Она устойчива к воздействию реагентов, которые наносятся на дорожные покрытия (к примеру противогололёдные реагенты), поэтому может применяться как в Москве, так и в более холодных регионах.

Стеклопластиковая арматура станет идеальной основой для бетонных и кирпичных сооружений. Она используется при создании опор для линий электропередач и освещения, при сооружении дорожных, тротуарных и заборных плит, а также при устройстве шпал на железнодорожных путях. Широкое использование получила арматура для перекрытий, где используется сетка из арматуры, даже вместе с металлической.

Стеклопластик применим в таких строительных конструкциях как монолитный фундамент и пенобетон. Также он активно используется при создании сооружений, которые должны обладать повышенной устойчивостью к воздействиям химикатов, к примеру:

• при возведении хранилищ для химических отходов и компонентов;
• при обустройстве канализации, водопроводов, систем мелиорации;
• при строительстве портовых объектов и при укреплении береговых линий.

Несмотря на уникальность продукта, стеклопластиковая арматура цена в Москве на которую указана на нашем сайте, является доступным материалом и для строительных организаций, и для частных лиц. Ее стоимость на 40-50% ниже, чем стоимость стальной арматуры, что позволяет существенно сократить расходы и при этом улучшить качество возводимых объектов. В целом, композитную арматуру можно назвать одним из самых надежных и эффективных строительных материалов нашего времени.

Данная арматура изготавливается из прямолинейных нитей стеклянных или базальтовых волокон (соответственно АСП и АБП), которые собираются в пучок, пропитываются термореактивным полимерным связующем, отформовываются, подвергаются нагреву (полимеризации) и охлаждаются. В результате получается монолитный стержень высокой прочности, по результатам испытаний в 3 раза превышающий прочность стали на разрыв, а вес, в равнопрочном соотношении, меньше в 9 раз.

Стандартно изготавливается в виде стержней любой длины, по желанию заказчика. При диаметре до 8 мм включительно может изготавливаться в виде бухт (мотков), содержащих 100 метров арматуры. Габаритные размеры бухты: высота – до 8 см, диаметр – до 1 метра.

форма выпуска

При диаметре 10 мм и 12 мм может изготавливаться в виде бухт (бухтовая арматура), имеющих длину 50 метров. Габаритные размеры бухты: высота – до 5 см, диаметр – до 1,5 метров.

По согласованию с заказчиком возможно изготовление стержней и бухт любой длины.
Может изготавливаться с гладким, строительным, периодическим профилем:

• АСП-АБП периодического профиля, используют взамен стальной арматуры класса А-I II (A-400);
• АСП-АБП гладкого профиля, используют взамен стальной арматуры класса А-I (А-240).

Стеклопластиковая арматура становится всё популярнее и применение её с каждым годом становится все более актуальным, ведь она является полноценной заменой традиционных прутков из стали разных марок. Высокие показатели прочности, оптимальные эксплуатационные свойства, малый удельный вес и низкая цена – это факторы, которые обуславливают популярность использования армирующих неметаллических элементов во всех областях строительства.

Композитная арматура представляет собой арматуру, изготовляемую из композитных материалов, а не из стали. Их составляющими являются стеклоровинг и/или базальтовые волокна, которые скрепляются между собой полимерными связующими. Она, в отличие от металлической, не сваривается, а скрепляется специальными хомутами. Также композитная арматура известна под названием «неметаллическая».

Здесь мы поговорим про производство композитной (стеклопластиковой и базальтопластиковой) арматуры, технологию её изготовления, сырье и оборудование для данного бизнеса.

Композитная арматура используется в первую очередь, конечно же, в строительстве, но и может использоваться в быту, к примеру, для сборки теплиц.

Видеообзор материала и его преимущества

Краткое наглядное видео о том, что это такое:

Основные преимущества композитной арматуры:

1. Если сравнивать с металлической, то композитная имеет значительно больший показатель прочности — 1100 МПа, а стандартная стальная – всего 390 МПа. Прочность на разрыв сравнительно со стальной арматурой класса А ІІІ – больше в три раза;
2. Композитная арматура – материал, не поддающийся коррозии;
3. Идеально подходит для работы в морской воде, так как не подвергается кислотной коррозии;
4. Более упругая, чем из стали;
5. Не проводит электрический ток;
6. Не проводит теплоэнергию;
7. Композитная арматура радиопрозрачна;
8. Не изменяет свои прочностные характеристики под влиянием электромагнитных полей;
9. Не изменяет свои прочностные характеристики под влиянием низких температур (до -70 °C);
10. Значительно легче (более чем в девять раз) по сравнению с металлической арматурой.

Независимо от требуемого и желаемого объема, для производства стеклопластиковой арматуры необходимы инвестиции в размере от 4-16 млн. рублей.

Технология и оборудование для производства

Сырье для изготовления композитной арматуры:

1. Ровинг (базальтовый и/или стеклоровинг);
2. Смолы;
3. Сплеточная нить (ровинг, который пойдет для обмотки);
4. Ацетон;
5. Этиловый спирт;
6. Дициандиамид.

Сырье может быть и другим по составу.

Стеклопластиковая (СПА) и базальтопластиковая (БПА) арматура являются наиболее популярными на сегодняшний день в России, но есть еще и совмещенный вид — стержень из стеклопластика, а рельеф (ребра) из «базальта».

В роли связующих элементов чаще всего выступают термореактивные синтетические смолы, среди которых кремнийорганические и фенолальдегидные (твердеют при реакции поликонденсации); эпоксидные и непредельные (не выделяют побочных продуктов в процессе отверждения).

Среди других полимеров, занявших прочную нишу, следует назвать полиимидные, полибензимидазоловые и полибензотиозолевые. Эти смолы часто используют с добавлением других полимеров.

Для того чтобы получить на выходе стеклопластиковую арматуру с высоким уровнем стойкости к разного рода коррозиям, следует использовать эпоксифенольное связующее. Полиэфирное связующее придаст арматуре повышенные электрические свойства.

На один килограмм стеклопластиковой арматуры следует использовать 0,862 стекложгута-ровинг таких марок, как РБН-10-2520 либо же РБН-10-2520-4Э; эпоксидной смолы требуется 0,134 следующих марок: ЭД-20 либо ЗИС-1; фенолформальдегидной смолы потребуется 0,116 марки ЛБС-1; дициандиамида – 0,03; этилового спирта – 0,015; сплеточной нити – 0,01 кг; ацетона – 0,021.

Основой производства неметаллической арматуры стал уже традиционный способ производства стеклопластиков – подсушка и размотка волокна, пропитка его связующим, полимеризация.

Видео процесса изготовления:

Оборудование для производства композитной арматуры (стеклопластиковой или базальтопластиковой):

Устройство линии (оно может быть и другим). Цены на такие линии начинаются от 3 000 000 руб.

Принцип непрерывной протяжки позволяет изготовить неметаллическую арматуру из любого вида волокна, при этом следует учитывать его технологичность и температурные режимы отвердения связующих.

Интерес к неметаллической арматуре возник в середине XX столетия в связи с рядом обстоятельств. Расширилось применение армированных бетонных конструкций в ответственных сооружениях, эксплуатируемых в сильно агрессивных средах, где трудно было обеспечить коррозионную стойкость стальной арматуры. Возникла необходимость обеспечения антимагнитных и диэлектрических свойств некоторых изделий и сооружений. И, наконец, надо было учитывать ограниченность запаса руд, пригодных для производства стали и всегда дефицитных легирующих присадок. Практическое решение возникшей проблемы стало возможным благодаря ускоренному развитию химической промышленности. В ряде технически развитых стран (Германия, Нидерланды, СССР, Япония. США и др.) были начаты соответствующие научные исследования.

В качестве несущей основы высокопрочной неметаллической арматуры сначала было принято щелочестойкое стеклянное волокно диаметром 10-15 мкм, пучок которого объединялся в монолитный стержень посредством синтетических смол: эпоксидной, эпоксифенол ьной, полиэфирной идр.

В СССР (Минск, Москва, Харьков) была разработана непрерывная технология изготовления такой арматуры диаметром 6 мм из щелочестойкого стекловолокна малоциркониевого состава марки Щ-15 ЖТ, подробно изучены ее физико-механические свойства.

Особое внимание уделялось изучению химической стойкости и долговечности стекловолокна и арматуры на его основе в бетоне при воздействии различных агрессивных сред. Выявлена возможность получения стекло пласт и ко вой арматуры со следующими показателями: временное сопротивление разрыву — до 1500 МПа; начальный модуль упругости — 50 000 МПа; плотность -1,8-2 т/м * при содержании стекловолокна 80 % (по массе); рабочая диаграмма при растяжении — прямолинейна вплоть до разрыва (предельные

деформации к этому моменту достигают 2,5-3 %); долговременная прочность арматуры в у нормальных температурно-влажностных условиях — 65 % от временного сопротивления; коэффициент линейного расширения — 5,5-6,5×10*6

Были всесторонне исследованы опытные предварительно напряженные изгибаемые элементы с такой арматурой под воздействием статических нагрузок, разработаны технологические правила изготовления арматуры и рекомендации по проектированию бетонных конструкций с неметаллической арматурой, намечены целесообразные области их применения.

Экспериментальные образцы электроизолирующих траверс опор ЛЭП были установлены на опытных участках линий электропередачи в Белоруссии, РСФСР и Аджарии. Проведены исследования по использованию стекло пласт и ко вой арматуры в опорах контактной сети и в напорных трубах. Стекло пластиковая арматура нашла также применение в ваннах из полимербетона в цехах электролиза предприятий цветной металлургии, в плитах перекрытий на нескольких складах минеральных удобрений.

К сожалению, заводского производства стеклопластиковой арматуры организовать не удалось; в небольших количествах такая арматура изготовлялась на лабораторной установке НТПО «Белетройнаука» в Минске.

В последние годы в Мире начали больше внимания уделять изучению неметаллической арматуры из базальтового волокна, производство которого менее трудоемко, а сырье вполне доступно. Можно констатировать, что в настоящее время разработаны основные исходные данные для промышленного выпуска стеклопластиковой арматуры, проектирования и изготовления различных, предварительно напряженных, конструкций с такой арматурой, намечены области их применения.

В Германии разработана и подробно изучена стеклопластиковая арматура диаметром 7,5 мм из алюмоборосиликатного стекловолокна и полиэфирной смолы под названием «полисталь». Испытания на статические, динамические и длительные нагрузки позволили установить следующие исходные характеристики этой арматуры; кратковременная прочность на растяжение — 1650 МПа; модуль упругости — 51000 МПа; удлинение при разрыве — 3.3 % долговременная прочность — 1100 МПа; потери напряжения от релаксации — 32 %; перепад4 напряжений при 2*106 циклах нагружений — 55 МПа; коэффициент температурного расширения — 7×10*6

После испытания опытных балок были разработаны основные положения по расчету и конструированию ответственных инженерных сооружений. За последние годы было возведено десять одно-, двух- и трехпролетных автодорожных и пешеходных мостов с арматурой «полисталь». Пролетные строения мостов, достигавшие 25 м, армировались пучками из стекло пластиковых стержней диаметром 7,5 мм с натяжением на бетон. На стержни наносилось защитное полиамидное покрытие толщиной 0,5 мм. Число стержней в пучке — 19, рабочее усилие натяжения пучка — 600 кН.

Особое внимание разработке проблемы создания и применения высокопрочной неметаллической арматуры уделяется в Японии. Освоено производство фибропластиковой арматуры на базе углеродных и арамидных волокон, исследованы их физико-механические свойства. Проволока и канаты изготовляются из углеродного волокна диаметром 7 мкм с пределом прочности 3600 МПа. Проволока собирается из 12 тыс. волокон, соединяемых между собой пластиком. Из проволоки свиваются канаты различной несущей способности, подвергаемые после свивки термической обработке.

Разработан перспективный сортамент арматуры, в который входят проволока, а также 7-, 9- и 37-про-вал очные канаты с усилием от 10 до 100 кН. Например, установлены характеристики 7-проволочных угле-пластиковых канатов: временное сопротивление — 1750 МПа; модуль упругости — 140 000 МПа; удлинение при разрыве — 1,6 %; плотность — 1,5 т/мЗ; релаксация напряжений — 2,5 %; теплостойкость — 200 JC; высокие кислото — и щелочестой кость.

Разработана арматура из арамидных волокон диаметром от 3 до 16 мм с разрывным усилием 8*250 кН. Стержни получают путем сплетения жгутов из непрерывных волокон с последующей пропиткой пластиком и тепловой обработкой. Предельное удлинение арматуры при разрыве — 2 %, модуль упругости — 66 000 МПа. Следует отметить, что эта арматура малых диаметров (до 5 мм) пригодна для поперечного спирального армирования^ конструкций. А

В Японии проведен значительный комплекс исследований опытных балочных конструкций с различными видами неметаллической арматуры, возведены автомобильные и пешеходные мосты небольших пролетов. Ведутся активные исследования возможности применения углепластиковой арматуры в различных областях строительства. Так, высокопрочные ленты различного поперечного сечения из углепластика начали использовать для усиления железобетонных конструкций в эксплуатируемых ответственных сооружениях.

Необходимо отметить пионерные работы, выполненные в Нидерландах с неметаллической арматурой из арамидных волокон. Накопленный материал по свойствам такой арматуры прямоугольного и круглого сечения был впервые доложен на конгрессе FIB в 1986 г. и вызвал большой интерес. Позднее в этой же стране была разработана композитная проволока диаметром 5 мм из углеродных волокон и эпоксидного связующего. Временное сопротивление проволоки колеблется от 2300 до 3300 МПа в зависимости от прочности волокна и доли его содержания в сечении. Освоено производство такой проволоки и получен опыт ее применения в качестве напрягаемой арматуры в сваях. Отмечается перспективность применения пучков из композитной проволоки в вантах большепролетных мостов и для внешнего армирования различных предварительно напряженных конструкций.

Большой эксперимент проведен учеными США и Канады на одном пролете предварительно напряженного балочного автодорожного моста, армированного проволокой и канатами из углепластика японского производства. Применение современных измерительных систем и продолжение испытаний вплоть до разрушения позволили получить обширный комплекс данных, необходимых для положительной оценки мостов с такой арматурой.

Постоянный рост числа публикаций о высокопрочной неметаллической арматуре и активная деятельность комиссии FIB по этой тематике подтверждают перспективность данного материала для предварительного напряженного железобетона и необходимость более внимательного отношения к этой проблеме в Мире. \

2.Историческое развитие и опыт применения композитной арматуры в СССР, России и за рубежом

Интерес к неметаллической арматуре возник в середине XX столетия в связи с рядом обстоятельств. Расширилось применение армированных бетонных конструкций в ответственных сооружениях, эксплуатируемых в сильно агрессивных средах, где трудно было обеспечить коррозионную стойкость стальной арматуры. Возникла необходимость обеспечения антимагнитных и диэлектрических свойств некоторых изделий и сооружений.

И. наконец, надо учитывать на перспективу ограниченность запаса руд, пригодных для удовлетворения непрерывно растущих потребностей в стали и всегда дефицитных легирующих присадках.

В качестве несущей основы разработанной высокопрочной неметаллической арматуры было сначала принято непрерывное щелочестойкое стеклянное волокно диаметром 10-15 микрон, пучок которой объединялся в монолитный стержень посредством синтетических смол (эпоксидной, эпоксифенольной. полиэфирной и др.).

В СССР (Минск, Москва, Харьков) была разработана непрерывная технология изготовления такой арматуры диаметром 6 мм из щелочестойкого стекловолокна малоциркониевого состава марки Щ-15 ЖТ, подробно исследованы ее физико­механические свойства.

Особое внимание уделялось изучению химической стойкости и долговечности стекловолокна и арматуры на ее основе в бетоне в различных агрессивных средах. Выявлена возможность получения стеклопластиковой арматуры со следующими показателями: временное сопротивление разрыву до 1500 МПа, начальный модуль упругости 50 000 МПа, плотность 1.8-2 т/м3 при весовом содержании стекловолокна 80%, рабочая диаграмма при растяжении прямолинейна вплоть до разрыва, предельные деформации к этому моменту достигают 2,5-3%, долговременная прочность арматуры в нормальных температурно-влажностных условиях составляет 65% от временного сопротивления, коэффициент линейного расширения 5,5-6,5×10*6.

Были всесторонне исследованы опытные предварительно напряженные изгибаемые элементы с такой арматурой лсд воздействием статических нагрузок, разработаны технологические правила по изготовлению арматуры и рекомендации по проектированию бетонных конструкций с неметаллической арматурой, намечены целесообразные области их применения.

Были разработаны экспериментальные образцы электроизолирующих траверс опор ЛЭП, изготовленные экземпляры установлены на опытных участках линий электропередачи в Белоруссии, России и Аджарии. Проведены исследования по использованию стеклопластиковой арматуры в опорах контактной сети и в напорных трубах. Стеки о пластиковая арматура нашла также применение в ваннах из полимербетона в цехах электролиза на предприятиях цветной металлургии, в плитах на нескольких складах минеральных удобрений.

К сожалению, заводского производства стеклопластиковой арматуры в то время организовать не удалось.

В 70-х годах XX века неметаллическая арматура была применена в конструкциях из легких бетонов (ячеистых бетонов, арболита и др.). а также в фундаментах, сваях, электролизных ваннах, балках и ригелях эстакад, опорных конструкциях конденсаторных батарей, плитах крепления откосов, без изоляторных траверсах и других конструкциях.

В 1976 г. построены два надвижных склада в районах г. Рогачев и г. Червень. Несущие наклонные элементы верхнего пояса арок армированы четырьмя предварительно напряженными стеклопластиковыми стержнями диаметром 6мм. Стержни расположены в двух пазах сечением 10×18 мм. выбранных в нижней пластине элементов. Приопорные участки элементов (в коньковом и опорных узлах) усилены деревянными накладками из досок толщиной 20 мм.

Экономия древесины в несущих армированных элементах составила 22% . на 9% была снижена стоимость, масса конструкций уменьшена на 20%. Стоимость сооружения по сравнению с существующими типовыми решениями складов такой же емкости снизилась в 1.7 раза.

На кислотной станции Светлогорского комбината искусственного волокна перекрытия над технологическими галереями выполнены из полимербетона ФАМ со стекло пласт и ко вой арматурой. Плиты армировали стеклопластиковыми стержнями диаметром 6 мм с предварительным напряжением ребер и плиты в поперечном направлении. Распределительная арматура полки выполнена без предварительного напряжения. Экономический эффект в результате снижения приведенных затрать на 1 м2 перекрытия составил 57,95 руб.

В 1969 г. ИСиА Госстроя БССР совместно с ГПИ «Сельэнергопроект» (г. Москва) разработаны и исследованы электроизолирующие траверсы для ЛЭП-10 кВ и ЛЭП-35 кВ.

В 1970г. в районе Костромы сдан в эксплуатацию опытный участок ЛЭП-10 кВ со стеклопласт-бетонными траверсами.

В 1972 г. в районе Ставрополя сдан в эксплуатацию опытный участок ЛЭП-35 кВ с электроизолирующими стеклопластбетонными траверсами. Конструкция траверса состояла из трех предварительно напряженных стеклопластбетонных элементов (лучей), соединенных болтами на стальной пластине, которая хомутами закреплялась на вершине железобетонной опоры.

В 1975 г. в Гродно и Солигорске сданы в эксплуатацию два опытных участка ЛЭП-10 кВ с траверсами из стеклопластбетона. Конструкция траверсы сборная, трехлучевая, состоит из двух прямолинейных предварительно напряженных стеклопластбетонных элементов: горизонтального, на котором расположены два провода, и вертикального на вершине которого крепится третий провод. Сборная траверса основанием вертикального элемента присоединена к железобетонной опоре ЛЭП с применением стальных хомутов. Траверсы изготовлены из электроизолирующего бетона. Арматура — четыре стержня диаметром 6 мм в каждом элементе.

В 1979 г. в районе г. Батуми сданы в эксплуатацию два опытных участка опор ЛЭП на 0,4 и 10 кВт с траверсами из бетонополимера, армированного стеклопластиковой арматурой диаметром 6 мм.

На Усть-Каменогорском комбинате цветной металлургии освоено производство предварительно напряженных электролизных ванн из ФАМ полимербетона, армированного стеклопластиковыми стержнями диаметром 6 мм. Размерами ванны в плане 1080×2300 мм, высота 1650 мм, толщина стенки 100 мм. Стенки и днище армированы двойной симметричной арматурой с шагами стержней 200 мм. Экономический эффект на одну ванну без учёта затрат, связанных с остановкой производства при замене железобетонных ванн, — 1015, 5 руб.

В 1975 г. по проекту кафедры «Мосты и тоннели» Хабаровского политехнического института закончено строительство первого в мире клееного деревянного моста длиной 9 м, балки которого с поперечным сечением 20×60 см изготовлены из древесины ели и армированы четырьмя предварительно напряженными пучками из четырех стеклопластиковых стержней диаметром 4 мм.

Второй мост в СССР со стеклопластиковой арматурой построен в 1981 г. в Приморском крае через р. Шкотовка. Пролетное строение моста состоит из шести металлических двутавров №45. предварительно напряженных затяжками из 12 стеклопластиковых стержней диаметром 6 мм. Балки объединены монолитной железобетонной плитой проезжей части. Пролетное строение имеет длину 12 м, габариты проезжей части и тротуаров — Г8+2х1 м. расчетные нагрузки Н-30, НК-80.

В Хабаровском крае мост с применением стеклопластиковой арматуры построен в 1989 г. В поперечном сечении пролетного строения длиной 15 м установлено 5 ребристых без уширения в нижней зоне балок. Армирование балок пролётного строения моста было принято комбинированным: создание начальных напряжений в них осуществлялось четырьмя пучками по 24 стеклопластиковых стержня диаметром 6 мм в каждом и одним типовым пучком из стальных проволок. Армирование балок не напрягаемой арматурой классов A-I и А-ll было оставлено без изменений.

Историческое развитие применения композитной арматуры за рубежом
(по материалам Института Бетона США)

Историю разработки арматуры из FRP можно проследить до начала широкого использования композитов после 2 мировой войны. В аэрокосмической промышленности были широко признаны преимущества высокой прочности и легкости композитных материалов, а во время холодной войны достижения в аэрокосмической и оборонной промышленности привели к еще более широкому использованию композитов. Далее, в условиях быстро развивающейся экономики, США требовались недорогие материалы, отвечающие потребительскому спросу. Получение соосно-ориентированного волокнистого пластика стало быстрым и экономичным методом формирования деталей с постоянным профилем сечения, а композитные пластики, изготовленные из непрерывного волокна, использовали для изготовления клюшек для игры в гольф и удочек. Однако, только в 60- годах, эти материалы стали серьезно рассматривать при производстве арматуры железобетона.

Распространение Федеральных систем скоростных автострад в 50-х годах обострило нужду в проведении их круглогодичного техобслуживания. Широкое распространение получило применение солей для удаления льда на автодорожных мостах. В результате, главной заботой стало использование стальной арматуры в таких конструкциях, а также в конструкциях, находящихся под длительным коррозийным действием морской соли. Было проведено исследование различных защитных покрытий, включая цинковые покрытия, покрытия с электростатическим напылением, полимербетоны, эпоксидные покрытия, а также арматуру из стеклопластика (ACI 440R). Из всего вышеперечисленного, стальная арматура с эпоксидным покрытием оказалось лучшим решением, и стала применяться в агрессивных коррозионных условиях. Использование арматуры из FRP не считалось- эффективным решением по причине высокой стоимости и не имело коммерческого распространения до конца 70-х годов.

В 1983 году был основан первый проект Министерством транспорта США «Применение технологии композитных материалов в проектировании и постройке мостов» (Plecnik and Ahmad 1988).

Корпорация Marshall-Vega Inc. вела изначальную разработку арматуры из стеклопластика в США. Изначально, арматура из стеклопластика считалась эффективной альтернативой стальной для полимербетона ввиду несовместимости с характеристиками температурного расширения между полимербетоном и сталью. В конец 70-х годов, корпорация International Grating Inc. вышла на североамериканский рынок арматуры из FRP. Marshall-Vega и International Grating занимались исследованием и разработкой арматуры из FRP до 80-х.

Стержни из стеклопластика использовали при постройке настила моста Crowchild в регионе Калгари штата Альберта в Канаде в 1997 году.

В 80-х на рынке возник спрос на неметаллическую арматуру для специфической передовой технологии. Наибольший спрос на электроизолирующую арматуру был для медицинского оборудования магнитной резонансной томографии. Арматура из FRP стала стандартом для конструкций такого типа. Иное применение арматуры FRP стало более известным и востребованным, особенно в конструкциях волноломов, основаниях реакторов электроподстанций, взлетно-посадочных полос и лабораторий электроники (Brown and Bartholomew 1996).

В 70-х в США стали нарастать проблемы, связанные с ухудшением состояния мостов ввиду коррозии, вызванной действием хлорид-ионов, воздействие которых на стальную арматуру привело к быстрому к старению мостов. (Boyle and Karbhari 1994). Кроме того, выявление коррозии в широко распространенной арматуре с эпоксидным покрытием повысило интерес к альтернативным методам, позволяющим избежать ее. И снова арматуру из FRP стали считать основным решением проблем коррозии мостовых настилов и других конструкций (Benmokrane et al. 1996)

Вплоть до середины 90-х годов в Японии наиболее широко использовалась арматуры из FRP. уже тогда в стране насчитывалось более 100 коммерческих проектов с ее применением. Детальная информация по проектированию с FRP были включены в «Рекомендации по проектированию и постройке» JSCE (1997).В Азии, недавно, Китай стал крупнейшим потребителем композитной арматуры, используя ее в новых конструкциях, начиная от мостовых настилов до проведения подземных работ (Ye et al. 2003).

Стекло пластиковая арматура использовалась при постройке винного завода в Британской Колумбии в 1998 году

Использование арматуры из FRP в Европе началось в Германии, при постройке автодорожного моста из преднапряженного FRP в 1986 году (Meier 1992). После постройки моста в Европе были запущены программы по исследованию и использованию арматуры из FRR В рамках европейского проекта BRITEEURAM Project, «Элементы из волоконных композитов и технология применения неметаллической арматуры» с 1991 по 1996 годы были проведены испытания и анализ материалов из FRP (Taerwe 1997). Позднее, компания EUROCRETE возглавила европейскую программу исследований и демонстрационных проектов.

Канадские гражданские инженеры разработали положения по применению для арматуры из FRP для Канадского свода норм проектирования автодорожных мостов и построили серию демонстрационных проектов. При постройке моста Headingley в Манитобе была использована арматура из CFRP и GFRP (Rizkalla 1997). Кроме того, при постройке моста на Kent County Road No. 10 была использована арматура из CFRP для армирования зон отрицательного момента (Tadroset al. 1998).

При постройке моста Joffre Bridge через реку Сен-Франсуа, расположенном в Шербруке. Квебек, была использована арматура из CFRP на напорных плитах, а также арматура из GFRP на дорожном заграждении и тротуаре. Мост, который был открыт для проезда в декабре 1997, был оснащен волоконно-оптическими датчикими, интегрированными в структуру арматуры из FRP для дистанционного контроля деформаций (Benmokrane et al. 2004). Канада остается лидером в применении арматуры из FRP при постройке мостового настила (Benmokrane et al. 2004).

В США, широкое использование арматуры из FRP было зафиксировано ранее (ACI 440R). Использование арматуры из GFRP при постройке пристроек больничной палаты для магнитной резонансной томографии становится повсеместным. Также композитная арматура стала стандартным решением в таких отраслях индустрии как портовые сооружения, верхняя сетка арматуры для мостовых настилов, различные заводские армированные бетонные изделия, орнаментный и архитектурный бетон. Некоторые крупнейшие проекты включают в себя здание Gonda Building клиники Майо в городе Рочестер штата Миннесота, Национальный институт здравоохранения в городе Бетесда штата Мэриленд — для магнитной резонансной томографии, мост в городе Поттер Каунти штата Техас, а также мост в городе Беттендорф штата Айова, для армирования настила (Nanni 2001).

Арматура из GFRP была использована при проведении тоннельных работ для бетонной стены, которую требовалось строить вслед за тоннелепроходческой машиной, и далее получила широкое применение при постройке множества крупнейших метрополитеном мира, включая Азию (например, Бангкок, Гонгконг и Нью-Дели) и Европу (например, Лондон и Берлин).

Источник: ACI 440.1R-06 Guide for the Design and Construction of Structural Concrete Reinforced with FRP Bars. (Reported by ACI Committee 440).

Опыт разработки и применения неметаллической арматуры в России

2000-х годов

По инициативе Московского правительства в 2000 г были возобновлены исследования по разработке базальтопластиковой арматуры повышенной долговечности. НИИЖБ проводит работу совместно с ФГУП «НИЦ МАТИ» им. К.Э. Циолковского и ОАО «АСП» (г. Пермь).

Разработаны и смонтированы две опытно-промышленные установки по традиционному принципу пултрузии и по новой беэфильерной технологии. Последняя технология обеспечивает значительно более высокую производительность производства композитной неметаллической арматуры базальтопластиковой и стеклопластиковой, поэтому эта технология выбрана как наиболее перспективная.

Замена стальной арматуры на неметаллическую исключает повреждение армированных конструкций из-за коррозии стали и разрушения защитного слоя, и позволяет сохранить качество и внешний вид конструкций в процессе эксплуатации, снизить эксплуатационные расходы за счёт увеличения межремонтного периода.

Неметаллическую композитную арматуру (НКА) рекомендуется использовать в бетонах, которые характеризуются пониженным защитным действием по отношению к стальной арматуре:

• в бетонах на портландцементе с содержанием щелочей не более 0,6% шла ко портландце менте, пуццолановом цементе, смешанных вяжущих (гипсоцементно- пуццолановом, цементах с низкой водопотребностью, с высоким содержанием активных минеральных добавок);
• в монолитных бетонах с хлородсодержащими противо морозны ми добавками, не содержащими щелочей (хлорид кальция ХК, нитрат-хлорид кальция НХК, нитрат-хлори кальция с мочевиной НХКМ и др.);
• в крупнопористых бетонах для дренажных труб, легких крупнопористых бетонах, монолитных ячеистых бетонах;
• для армирования конструкций, подвергающихся воздействию агрессивных хлоридных сред; тротуарных плит, дорожных покрытий и др.

Рекомендуемой областью применения НКА является наружный слой трехслойных панелей и гибкие связи, что позволяет улучшить внешний вид здания (отсутствие потеков ржавчины) и повысить теплотехнические характеристики стен, а также в слоистых стенах с гибкими связями.

Эффективной областью применениям НКА являются конструкции, подвергаемые воздействию токов утечки. С получением экспериментальных данных за более длительные сроки испытаний, совершенствованием свойств АБП область применения неметаллической арматуры мажет быть расширена.

По результатам обследования трех пролетных строений мостов, несущие конструкции которых предварительно напряжены стекло пластиковой арматурой, могут быть сделаны выводы;

1. В пролетных строениях опытных мостов из клееной древесины (31 год эксплуатации), сталежелезобетонного пролетного строения (25 лет эксплуатации) и пролетного строения из стеклопластбетона (17 лет эксплуатации) сохранен эффект предварительного напряжения АСП.
2. Оправдано использование АСП в качестве анкеров в несущих конструкциях на основе эпоксидных смол.
3. Положительные результаты дает применение неметаллической композитной арматуры в дорожном и промышленно-гражданском строительств

3.Композитная арматура — новый этап развития строительства в России

Применение неметаллической композитной арматуры (НКА) в российском строительстве было начато около десяти лет назад, и в течение этого времени она использовалась без описывающего ее ГОСТа. Благодаря усилиям компаний, производящих композитную арматуру, он, наконец, был разработан и с 2014 года введен в действие.

В 2003 году применение стеклопластиковой композитной арматуры было разрешено СНиП 52-01 (в частности, стало возможным ее использование в конструкциях из железобетона). Введение нового ГОСТ 31938-2012 подняло на новый уровень применение НКА в строительстве, позволит компаниям-производителям значительно улучшить ее качество и даже выйти с предложениями поставок на мировой рынок.

Производители уверены, что внедрение нового ГОСТ 31938-2012 приведет к значительному расширению области применения неметаллической арматуры. Они надеются, что смогут увеличить объемы продаж, а соответственно, и прибыль, а также улучшить качество предлагаемой продукции.

После Москвы, Санкт-Петербурга, Новосибирска и Краснодара, активно использующих ее в строительстве, композитная арматура станет популярной и в других российских регионах, нуждающихся в современных высокотехнологичных материалах для строительства жилых зданий и промышленных сооружений. Внедрение ГОСТ на НКА-продукцию разнообразит рынок, и потребители получат возможность убедиться в технологичной и экономической эффективности применения композитов.

4.Перспективы применения композитной арматуры в бетонных конструкциях

Целый ряд обстоятельств привели к повышенному вниманию специалистов к неметаллической арматуре. Этот интерес возник еще в середине 20 века. Так как строительство ведется в различных климатических условиях и для различных нужд, то тяжело было сохранить коррозийную стойкость металлической арматуры. Вследствие чего возникла потребность в использовании композитной арматуры, которая обладает антимагнитными и диэлектрическими свойствами. И конечно, развивающемуся человечеству нужно учитывать тот факт, что запасы руды для производства металлической арматуры небезграничны и использование искусственно созданного материала для производства арматуры имеет отличные перспективы, которые устремились в наше будущее.

Появление композитной арматуры было не случайностью, а закономерностью. Вследствие усиленного развития химической промышленности в развитых странах появилась первая неметаллическая арматура.

В качестве основного материала для производства композитной арматуры применяется стекловолокно, которое соединено в один стрежень и скрепляется он посредством синтетических смол. Новый материал подвергся тщательным испытаниям, исследовали его так же на прочность, упругость, износостойкость, подвергали его различным нагрузкам в суровых условиях. Исследования превзошли все ожидания, материал оказался достаточно устойчив к различного рода воздействиям.

Ученые разработали технологию производства качественной неметаллической арматуры, рекомендации по проектированию бетонных конструкций с использованием неметаллической арматуры, обозначали самые приемлемые области ее применения.

В ряде западных стран неметаллическую арматуру применяют намного шире, чем в России и странах бывшего Союза.

К примеру, в Германии в настоящее время подробно разработали и изучили стеклопластиковую арматуру по-другому ее называют «‘Полисталь*». Конструкторы разработали проекты мостов, при строительстве которых возможно использование такой арматуры. За последние несколько лет были разработаны и построены больше десяти пешеходных и автодорожных мостов с использованием такой арматуры.

Композитная арматура особенно значимое изобретение для Японии. Так как здесь при проектировании зданий нужно учитывать сейсмоопасные районы. В этой стране производят фибропластическую арматуру на базе углеродных и арамидных волокон. Это очень прочные и довольно упругие прутья, которые используют для строительства зданий.

Перспективы производства арматуры и применения ее в различных областях строительства расширяются. Производится более качественный и надежный материал, который устоит против многих разрушающих факторов, таких как вода, ультрафиолет, электричество.

В Японии особенно активно исследуют возможность использовать неметаллическую арматуру в различных конструкциях. Здесь строят автомобильные и пешеходные мосты, используют также эту арматуру для усиления различных бетонных конструкций.

В Нидерландах так же активно ведутся работы по созданию арматуры нового поколения. Стоит отметить, что в этой стране была создана композитная проволока из углеродных волокон, скрепленных эпоксидом. Перспектива использования такой проволоки в производстве канатов для поддержания больше пролетных мостов уже близка. Также ее будут использовать для внешнего армирования преднапряженных конструкций.

В последние годы разработками в области производства и применения неметаллической арматуры заинтересовались другие развитые страны, такие как Канада, Франция. США. и многие другие.

Количество материалов и публикаций на эту тему значительно увеличилось, ведутся исследования и изучаются свойства такого материала, как композитная арматура. Поэтому перспектива использования ее в строительстве очень весома, и изучение этого материала в России и СНГ ведется в усиленном режиме, дабы не отставать от других развитых стран.

5.Динамика рынка композитной арматуры

Информация касается динамики развития рынка композитной арматуры за прошедшие 2 года. Просмотрев статистику сервисов Яндекс и Google можно сделать вывод о значительном росте заинтересованности пользователей таким продуктом, как стеклопластиковая или композитная арматура. Для примера посмотрим график сервиса статистики Яндекс, где можно увидеть динамику роста запросов, содержащих слова «стеклопластиковая арматура». Т.е. это все запросы вида «купить стеклопластиковую арматуру», «стеклопластиковая арматура отзывы», «оборудование для производства стекло пластиковой арматуры» и т.д.

Под графиком приведены абсолютные значения по данному запросу. Например, в июне 2012 года было всего 11 605 подобных запросов, а через год, в июне 2013 года уже 25 227. Т.е. прирост составил 217%. При этом в оба года, пик запросов приходится на летние месяцы.

Для сравнения посмотрим данные полученные при анализе статистики, предоставляемой сервисом Google. Красным цветом на графике показана статистика по запросам, содержащим словосочетание «стеклопластиковая арматура», по нему запросов больше, а синим цветом статистика по словосочетанию «композитная арматура», эти запросы менее популярны, но динамика у них схожа. Начало примерно во второй половине 2011 года и последующий бурный рост.

Ниже посмотрим ещё пару изображений с достаточно интересной для анализа информацией. Первое изображение, это карта России с нанесенными на нее разным цветом регионами. От серого и желтого к красному изменяется интенсивность запросов в этом регионе. Карта показывает срез данных за июнь 2013 года.

Для понимания этого изображения посмотрим короткую таблицу, показывающую региональную популярность запросов, содержащих в себе словосочетание «стеклопластиковая арматура».

Региональная популярность — это доля, которую занимает регион в показах по данному словосочетанию, деленная на долю всех показов результатов поиска, пришедшихся на этот регион. Популярность слова/словосочетания, равная 100%, означает, что данное слово в данном регионе ничем не выделено. Если популярность более 100%, это означает, что в данном регионе существует повышенный интерес к этому слову, если меньше 100%- пониженный.

Показов в месяц		Региональная популярность
Москва	3 617	66%
Екатеринбург	3 109	453%
Нижний Новгород	1 684	225%
Пермь	1597	507%
Санкт-Петербург	1209	75%
Новосибирск	1016	170%
Уфа	909	223%
Ростов-на-Дону	818	141%

6.Область применения композитной арматуры

Согласно СНиП 52-01-2003 и МГСН 2.08-01 С и с учётом свойств стеклопластиковой арматуры АКС (ГОСТ 31938-2012) рекомендуется применение в следующих конструкциях:

7.Тенденция рынка композитной арматуры

По оценкам Research Tec hart рынок композитной арматуры стремительно растет. Специалисты данной компании оценивают его рост в 12% в год. По предварительным прогнозам, темп роста рынка композитной арматуры должен превысить предшествующие годы и составить порядка 16% в год. Наиболее динамично развивающимися рынками по производству и применению стекло пласт и ко в ой арматуры будут такие страны как Россия, Казахстан, Узбекистан, Азербайджан, Армения.

8.Сравнительные характеристики металлической и композитной арматуры

Таблица равнопрочностной замены металлической
арматуры композитной

9.Преимущества композитной арматуры

• Прочность на разрыв в 2 раза выше прочностных характеристик стальной арматуры;
• Нержавеющий материал;
• Плотность композитной арматуры в 4 раза меньше, чем у стальной арматуры при одновременном увеличении упруго прочностных свойств. При равнопрочной замене арматурного каркаса его вес уменьшается более чем в 10 раз. Позволяет значительно снизить стоимость транспортных и погрузочно-разгрузочных работ.
• Композитная арматура не подвергается коррозионному воздействию в большинстве агрессивных сред, в том числе в щелочной среде бетона.
• Коэффициенты теплового расширения арматуры и бетона максимально приближены друг к другу, что исключает трещинообраэование при изменении температуры.
• Теплопроводность композита более чем в 100 раз ниже, чем у стали. Не является мостиком холода и значительно снижает теплопотери.
• Композитная арматура не теряет своих свойств при низких температурах, в отличие от хладноломкости стальной арматуры.
• Предлагаемая арматура является диамагнитной и имеет диэлектрические свойства, что позволяет применять ее в таких зданиях и сооружениях, как больницы, аэропорты, радиолокационные станции, различные военные сооружения.
• Композитная арматура увеличивает срок службы конструкций в сравнении с металлической арматурой, в особенности при воздействии агрессивных сред.
• Не выделяет вредных и токсичных веществ.
• Может изготавливаться любой длины, непосредственно под проект, что исключает большое количество остатков материала.