История развития композитной арматуры

История развития композитной арматуры

История развития композитной арматуры

Разработка и применение композитной арматуры: взгляд в историю

Впервые вопрос изготовления неметаллической арматуры из композитных материалов был поднят еще в середине двадцатого века. Этому способствовал ряд обстоятельств:

  • Строительство сооружений на основе армированных бетонных конструкций, эксплуатируемых в агрессивных средах, расширялось, это привело к осознанию, что использование традиционной арматуры из стали с характерной для этого материала низкой коррозийной стойкостью более не являлось практичным и рациональным.
  • Возникла необходимость возведения зданий с антимагнитными и диэлектрическими характеристиками (медицинские центры, научно-исследовательские институты).
  • Из-за широкого использования стали со временем возник бы вопрос об ограниченности запаса залежей железа и металлов, используемых для легирования.
  • Использование арматуры из композиционных материалов в СССР и России

    В качестве базового материала для изготовления композитной арматуры в 1960-е годы в СССР использовалось щелочестойкое стеклянное волокно 10-15 микрон в диаметре, а для формирования его в монолитный стержень – синтетические смолы по типу эпоксидной или полиэфирной. Отечественные исследователи организовали пробное производство этого вида арматуры для более подробного изучения ее физико-механических свойств. В ходе испытаний было выявлено, что композитная арматура из щелочестойкого стекловолокна диаметром 5 миллиметров имеет следующие технические характеристики:

    • начальный модуль упругости – 50 ГПа;
    • сопротивление разрыву – 1,5 ГПа;
    • плотность -1,8-2 т на кубический метр;
    • долговременная прочность в условиях нормальных температур и влажности – 65%.

    К сожалению, на тот момент организовать масштабное производство композитной арматуры в СССР не удалось, однако данный материал был использован для строительства целого ряда сооружений:

    История развития композитной арматуры
    • 1969-1979 гг. – сданы в эксплуатацию опытные участки ЛЭП со стеклопластбетонными траверсами в Москве, Ставрополе, Батуми и Гродно.
    • 1976 год – в городах Рогачев и Червень были построены два надвижных склада, наклонные элементы арок, армированные стеклопластиковыми стержнями диаметром 6 мм.
    • 1975 год – в СССР был построен первый в мире клееный деревянный мост с применением композитной арматуры диаметром 4 мм, спроектированный по проекту специалистов Хабаровского политехнического института.
    • 1981 год – с использованием стеклопластиковой арматуры в Приморском крае построен мост через р. Шкотовка.
    • 1989 год – в Хабаровском крае сдан в эксплуатацию мост, для армирования балок которого использовалась композитная и стальная арматура.

    Результаты обследования мостов, построенных во временной промежуток с 1975 по 1989 годы в качестве экспериментальных сооружений, показали, что за годы эксплуатации эффект предварительного напряжения АСП остался без изменений.

    Исследования в области неметаллической композитной арматуры надолго приостановились и возобновились лишь в 2000 году. Благодаря совместным усилиям НИИЖБ, ФГУП «НИЦ МАТИ» и ООО «Яркомпозит» были разработаны и введены в эксплуатацию две опытно-промышленные установки по производству композитной арматуры, работающие по принципу пултрузии и безфильерной технологии. На сегодняшний день вышеописанный метод производства арматуры из композитных материалов выбран как наиболее перспективный.

    Композитная арматура. Опыт западных стран

    Впервые легкие и прочные композитные материалы стали использоваться в аэрокосмической промышленности, впоследствии это стало основой для их более широкого использования во всех сферах производства. Производство неметаллической арматуры из FRP американские специалисты начали рассматривать лишь в середине 1960-х годов. Однако из-за своей высокой стоимости композитная арматура не получила своего коммерческого распространения вплоть до конца 70-х годов прошлого столетия.

    В США ответственной за разработку строительной арматуры из FRP была корпорация Marshall-Vega Inc. В 80-90 годы неметаллическая композитная арматура использовалась в основном в следующих отраслях:

    • при строительстве мостов (мост в г. Поттер Каунти и г.Беттендорф);
    • при строительстве портовых сооружений;
    • при возведении медицинских центров, в которых предполагается использование оборудования для магнитной резонансной томографии (Национальный институт здравоохранения г.Бетесда, здание клиники Майо в г. Рочестер и т.д.).

    Практическое применение стеклопластиковой арматуры в Южной Америке сводится к строительству здания винного завода в Британской Колумбии (1998 год).

    В Канаде арматура из FRP использовалась для строительства нескольких демонстрационных проектов автодорожных мостов. Во второй половине 90-х годов здесь были сданы в эксплуатацию 4 автодорожных моста, при возведении которых была использована композитная арматура (мост в г.Манитобе, мост через реку Сен-Франсуа и т.д.). На сегодняшний день Канада занимает лидирующие позиции по применению арматуры из FRP при строительстве мостового настила.

    В Европе первой страной, обратившей свое внимание на композитную строительную арматуру, стала Германия. В 1986 году здесь был построен автодорожный мост, для армирования которого использовалась арматура из преднапряженного FRP. Европейскую программу исследований волоконных композитов и технологии применения неметаллической арматуры возглавила компания EUROCRETE. Использование композитной арматуры также получило широчайшее распространение в развитых странах Азии и Востока. Так, уже к середине 1990-х годов в Японии насчитывалось более 100 коммерческих объектов, бетонные конструкции которых были армированы арматурой из FRP. На сегодняшний день крупнейшим потребителем композитной арматуры является Китай: здесь этот строительный материал используется при возведении большинства новых конструкций – от промышленных сооружений до мостов и метрополитенов.

Подпишитесь и будьте в курсе всех акций и скидок
Отправляя форму Вы соглашаетесь с обработкой персональных данных
Мы работаем на всей территории России,
выберите Ваш город
А
  • Астрахань
Б
  • Барнаул
  • Белгород
  • Благовещенск
В
  • Волгоград
  • Воронеж
Е
  • Екатеринбург
И
  • Ижевск
  • Иркутск
К
  • Казань
  • Калининград
  • Калуга
  • Кемерово
  • Киров
  • Краснодар
  • Красноярск
М
  • Москва
Н
  • Набережные Челны
  • Нижний Новгород
  • Новосибирск
О
  • Омск
  • Оренбург
П
  • Пенза
  • Пермь
  • Подольск
  • Пятигорск
Р
  • Ростов-на-Дону
  • Рязань
С
  • Самара
  • Санкт-Петербург
  • Саратов
  • Симферополь
  • Сочи
  • Ставрополь
Т
  • Тверь
  • Тольятти
  • Томск
  • Тула
  • Тюмень
У
  • Улан-Удэ
  • Ульяновск
  • Уфа
Х
  • Хабаровск
Ч
  • Челябинск
Я
  • Ярославль
Ваш город Кеймбридж?
Да
Нет