Арматурата от фибростъкло (GFRP) вече не е екзотичен материал. В Съединените щати Вече се използва ежедневно в мостове, паркинги, индустриални подове и дори обикновени жилищни плочи и основи. Но един практичен въпрос все още тревожи много изпълнители:
Как всъщност се монтира GFRP арматура, така че тя да отговаря на ACI 440.11-22 и да запази всички предимства на композитните материали?
Тази статия е практическо ръководство за монтаж на GFRP армировка в плочи и основи в САЩ: рязане, свързване, разстояние между прътите, покритие, снаждания, типични грешки и няколко детайла, при които GFRP се държи различно от стоманата.
Важно: Това не е ръководство за проектиране. Всички структурни изчисления (диаметър, разстояние, дължини на припокриване, разположение на прътите) трябва да бъдат извършени от лицензиран инженер в съответствие с ACI 440.11-22 и местните строителни норми. Тук се фокусираме върху монтажа.
Как инсталирането на GFRP се различава от работата със стоманена арматура
Преди да стъпите на работната площадка, е полезно да разберете три основни разлики.
Тегло и твърдост
- Плътност на стоманата: около 7,8 т/м³
- Плътност на GFRP: около 1,9–2,2 t/m³ — приблизително една четвърт от теглото на стоманата.
На практика това означава:
- Пакетите от GFRP са много по-леки за носене на ръка.
- Мрежата и прътите могат да се доставят в по-големи дължини без тежко оборудване.
- Един и същ екип може да монтира повече арматура на смяна.
По отношение на механичното поведение, GFRP има 2–3 пъти по-висока якост на опън от меката стомана, но модулът му на еластичност е около 4–5 пъти по-нискоС прости думи: много е здрав на опън, но малко по-„гъвкав“ на деформация. Усещате това на място като леко пружинираща, еластична пръчка в сравнение със стоманата.
Корозия и електрическо поведение
GFRP не ръждясва и не провежда електричество, така че:
- Не е необходимо допълнително покритие „за корозия“; покритието се определя от изискванията за свързване и пожароустойчивост.
- В електромагнитно чувствителни структури (стаи за ЯМР, тестови лаборатории, подстанции), GFRP осигурява немагнитна, непроводяща армировка, където стоманата не е приемлива.
Огъване: само във фабриката, не на място
За разлика от стоманата:
- Не трябва да огъвате GFRP пръти на обекта. Материалът няма пластичния резерв на стоманата. Рязкото огъване създава микропукнатини във влакната и разрушава капацитета.
- Всички куки, стремена, L- и U-образни форми трябва да бъдат доставени както фабрично изработени огънати елементи, с радиуси, договорени между производителя и инженера (така ACI 440.11-22 третира огънатите GFRP пръти).
Composite-Tech доставя специализирани линии за огънати GFRP елементи и стремена, така че изпълнителите получават готови форми, които отговарят на проекта и кода.
Проектиране и кодове: какво трябва да знае инсталаторът
Проектирането е отговорност на инженера, но монтажниците трябва да са наясно с няколко ключови препратки:
- Основен американски код за арматура от GFRP: ACI 440.11-22 – Изисквания на строителния кодекс за конструктивен бетон, армиран с GFRP пръти.
- Стандарт на продукта: ASTM D7957 – определя механичните свойства и допустимите отклонения за плътни GFRP пръти.
- Бетоновото покритие, разстоянието между прътите, дължината на снаждането на припокриванията и дължините на анкерните закрепвания са зададени в проектните чертежи, базирани на ACI 440.11-22 и местните строителни норми.
В тази статия се фокусираме върху типични полеви ситуации:
- Плочи на нивото на земята – индустриални подове, логистични и складови плочи, паркинги, алеи.
- Леки основи – лентови и матови основи за ниско- и средноетажни сгради, площадки за оборудване, подпорни стени.
Планиране: диаметър, разстояние и оформление
За плочи и основи с GFRP, най-често срещаните диаметри са #3 (≈⅜” / 10 мм) и #4 (≈½” / 12 мм).
Пример: под на склад или плоча за паркиране
Типична концепция (само за илюстрация, не е готов дизайн):
- Дебелина на плочата: 6 инча
- Армировка: #3 GFRP @ 12″–18″ oc във всяка посока, отгоре или отдолу, в зависимост от стратегията за контрол на пукнатините
- Бетоново покритие: 1,5″–2″ от горната/долната повърхност (крайната стойност трябва да бъде на чертежите).
Тъй като GFRP е толкова лек, монтажниците могат удобно да се справят с него 12–18 метра барове или разгъваща се GFRP мрежа, което е особено удобно при използване Производствени линии за мрежи Composite-Tech които доставят мрежа на широки ролки.
Съхранение и подготовка на място
За да избегнете повреда на материала, преди той да се сблъска с бетон:
- Съхранявайте пакети върху крепежни материали, не директно на земята.
- Пазете от дългосрочно излагане на UV лъчи Ако съхранението ще надвишава няколко седмици – повечето производители препоръчват покриване на решетките.
- Избягвайте изпускането на снопове от височина – GFRP е здрав, но локалният удар може да отчупи повърхността и да повреди влакната.
Как да режем арматура от фибростъкло
Стандартните болторезачки и хидравлични ножици, предназначени за стомана, са не е подходящ: те смачкват и разслояват композита. Употреба:
- отрезни триони с диамантени или абразивни дисковеили
- за малки настройки, ръчен трион с карбидни зъби.
Практични съвети:
- Винаги носете защита за очите, маска за прах и ръкавици – финият стъклен прах може да раздразни очите, кожата и белите дробове.
- Закрепете здраво шината преди рязане, за да намалите вибрациите и да запазите разреза перпендикулярен.
- След рязане, леко шлайфайте края на шината с шкурка или шкурка – това улеснява поставянето в муфите и намалява риска от трески.
Могат ли GFRP прътите да се огъват на място?
Кратък отговор: не.
- Студеното огъване на място води до вътрешни повреди по влакната, които са невидими, но силно отслабват пръта.
- Всички куки, стремена и профилни пръти трябва да бъдат фабрично огънат при контролирани условия и в рамките на ограниченията на радиуса на ACI 440.11-22 и данните на производителя.
Когато имате нужда от огъвания, просто ги поръчайте като част от графика за пръти. Клиентите на Composite-Tech могат да произвеждат пълна гама от форми на специално оборудване, така че обектът получава готови за поставяне елементи.
Връзване и фиксиране на арматура от фибростъкло
С какво да се завърже
За да се запази армировката 100% неметална и без корозия:
- Използвайте пластмасови или композитни връзки, найлонови връзки за цип или специални неметални щипки.
- В агресивни среди избягвайте стандартна черна отгрята тел – тя връща стоманата обратно в системата, която би трябвало да е устойчива на корозия.
Разстояние между връзките
При повечето армировки на плочи и подложки е достатъчно:
- Свържете всяко кръстовище по периметъра и
- Завържете всяко второ пресичане в полето в шахматна дъска.
Тъй като GFRP е толкова лек, има един допълнителен риск: мрежата „плаваща“ нагоре по време на полагане на бетон. За да предотвратите това, използвайте:
- пластмаса/композит столове и дистанционери с правилната височина,
- достатъчно връзки, за да задържат прътите на място, докато бетонът стегне.
Разстояние между капаците и прътите
Крайните стойности се дават от инженера, но концептуално:
- За вътрешни плочи и подове, бетонното покритие често е в диапазона от 1,5″–2″За външни плочи, изложени на замръзване-размразяване и соли за размразяване, покритието може да бъде по-голямо (2″+).
- Типичното разстояние между прътите за плочи върху нивото на земята е в диапазона от 12″–18″ в центъра, в зависимост от дебелината на плочата, натоварванията и ограниченията на ширината на пукнатините.
Тъй като GFRP има по-нисък модул от стоманата, проектантите обикновено коригират разстоянието между прътите, за да поддържат ширината на пукнатините в същите граници като при стоманобетон. Единствената ви задача на обекта е да Следвайте точно разстоянието и покритието на чертежите.
Снадки, дължини на припокриване и закрепване
GFRP развива връзка с бетона по различен начин от стоманата, така че:
- Дължините на снаждането и развитието обикновено са по-дълги, отколкото при стоманата. ACI 440.11-22 дава специфични уравнения в зависимост от диаметъра на пръта, якостта на бетона, покритието и профила на пръта.
- Като правило, много от напрегнатите снаждания за GFRP се оказват в диапазона от диаметър на прътите 40–60, но винаги трябва да използвате стойността, посочена от инженера.
Пример за монтажник: ако чертежите изискват 50d припокриване за пръти #4:
- Диаметър на #4 ≈ 0,5 инча
- 50 × 0,5 инча = 25 инча дължина на обиколката.
Не „спестявайте“ няколко сантиметра на око. GFRP не се поддава като стоманата; адекватната дължина на развитие е от решаващо значение за капацитета и контрола на пукнатините.
Специфики при монтаж на индустриални подове и складови плочи
Контрол на пукнатини
За индустриалните подове основните проблеми са ширина на пукнатината и плоскост на повърхността, а не максимална якост на огъване. GFRP се представя много добре тук, защото:
- Не корозира дори при наличие на микропукнатини.
- Не изисква допълнително покритие, само за да се предпази от ръжда.
- Не образува петна от ръжда или лющене по повърхността.
За екипажа това означава:
- Вземете сериозно разстоянието между прътите, особено по протежение на конструкцията и фугите с трион.
- Когато използвате рула от GFRP мрежа, развийте ги внимателно и подравнете мрежата, така че разстоянието да остане както е проектирано.
Доставка на мрежести линии от Composite-Tech GFRP мрежа на рула, които могат да се разтоварят много бързо върху големи площи, което драстично намалява времето за поставяне в сравнение с боравенето с твърди стоманени подложки.
Фуги и изливания
Въпреки че GFRP е устойчив на корозия, все още са необходими инженерни съединения и разрези с трион за контрол на свиването и накъдрянето. В зоните на съединенията вземете предвид:
- Използване GFRP дюбели или ключове вместо стоманени дюбели, за да се поддържа армировъчната система завършенаtely неметални.
- Обърнете внимание на подравняването и покритието на тези елементи – те са от решаващо значение за дългосрочната експлоатация на пода.
Безопасност и здраве при работа с GFRP
Няколко прости правила ще осигурят комфорт на екипажа ви:
- Винаги използвайте предпазни очила и респиратор при рязане – финият стъклен прах дразни очите и белите дробове.
- Избягвайте продължителен контакт на кожата с прах; използвайте дълги ръкави или леки гащеризони, когато режете големи обеми.
- Почиствайте праха с прахосмукачка, а не със сухо метене, за да го предпазите от навлизане във въздуха.
Защо качественият монтаж започва с качествена арматура
Дори перфектният монтаж не може да компенсира некачествените GFRP пръти: недостатъчно проникване на смола, слаба връзка, микропукнатини от термичен шок и т.н.
Ето къде производственото оборудване зад бара става критично.
Композитно-технологични линии използвайте редица патентовани технологии които пряко засягат инсталатора:
- Предварително нагряване на ровинга е първият модул на линията. Той изпарява остатъчната влага и премахва излишния силан от стъклената повърхност, освобождавайки място за смолата и подобрявайки свързването между матрицата и влакната.
- В смолната вана използваме три етапа на импрегниране:
- пневматично притискане, което механично притиска смолата дълбоко между нишките;
- ултразвукова обработка, която впръсква смолата в най-фините нишки;
- специална решетъчна секция, която подравнява ровингите, подобрява цялостното омокряне и премахва излишната смола.
- Нашите модул за навиване на ребра е напълно регулируем – само Composite-Tech CT-4 Машините CT-6 могат да навиват ребра под почти всеки ъгъл, като същевременно поддържат висока скорост на линията, което позволява оптимизиране на свързването за различни кодове и бетонни смеси.
- Системата за втвърдяване комбинира две пещи:
- а късовълнов инфрачервен усилвател който инициира полимеризацията от вътрешността на пръта;
- вторична фурна, която завършва втвърдяването без изгаряне на повърхността.
- Ние използваме двустепенно охлажданеПърво се използва принудителна въздушна струя за отстраняване на температурния пик, след това водна баня за довършване на охлаждането и спиране на полимеризацията. Това избягва термичния шок и повърхностните микропукнатини, които често се случват, когато състезателите пуснат блок с температура от 200°C директно в студена вода.
Всички тези методи са защитени от патенти на Composite-Tech и не са достъпни за други производители на машини. В резултат на това:
- GFRP арматура, произведена на линии Composite-Tech, има стабилна геометрия, прецизен профил на ребрата и гладка повърхност, което улеснява поставянето и връзването на място.
- Продуктът постоянно отговаря или надвишава ACI 440.11-22 и ASTM D7957 изисквания за здравина, сцепление и издръжливост, когато се използват с подходящи суровини и технологични настройки – от решаващо значение за американските инфраструктурни и строителни проекти.
Бърз контролен списък на място за монтаж на GFRP арматура
За бързо напомняне по време на работа, можете да съкратите тази статия до кратък контролен списък:
- Прочетете чертежите – размери на прътите, разстояние между тях, покритие и дължини на припокриване, базирани на ACI 440.11-22.
- Съхранявайте правилно – суха, повдигната, защитена от дълготрайни UV лъчи.
- Правилно рязане – диамантено-абразивен трион, лични предпазни средства и леко шлайфане на краищата на шините.
- Не се огъвайте на място – използвайте само фабрично изработени огънати елементи.
- Връзка с неметални закопчалки – пластмасови/композитни връзки, столове и дистанционери.
- Поддържайте разстояние и покривайте – особено при плочи, разположени на нивото на земята, и около фуги.
- Спазвайте дължината на обиколките – не намалявайте обиколките от 40 до 60 дни „на око“.
- Изберете надежден производител на GFRP – колкото по-лесно е да се работи с прътите, толкова по-вероятно е те да са произведени на модерно, висококачествено оборудване.
Ако спазвате тези правила и работите с добре изработена GFRP арматура от усъвършенствани производствени линии, като тези от Composite-Tech, инсталирането на армировка от фибростъкло в плочи и основи става лесно – и вие получавате пълното предимство на устойчиви на корозия, високоякостни и издръжливи бетонни конструкции.
Научете повече: