Сравнение стекловолоконной сетки и стальной проволочной сетки для фундаментных плит и промышленных полов.

Способы армирования бетонных плит и промышленных полов меняются. На протяжении десятилетий сварная стальная проволочная сетка была основным вариантом. Сегодня все больше проектировщиков, подрядчиков и владельцев переходят на другие методы. Сетка из стекловолокнистого полимера (GFRP). – особенно для логистических центров, складов, холодильных камер и промышленных помещений, подверженных воздействию влаги, химикатов и противогололедных солей.

В этой статье мы рассмотрим Сетка из стекловолокна против сетки из стальной проволоки Специально для фундаментных плит и промышленных полов, с использованием реальных данных исследований, проектных рекомендаций и моделей затрат. Мы также покажем, почему стекловолоконная сетка, изготовленная с использованием современных технологий, является лучшим выбором. Производственные линии по выпуску сетки Composite-Techможет стать основой очень прибыльного бизнеса.

Что на самом деле требуется от армирования плитам перекрытия и промышленным полам?

Традиционная практика в США заключается в использовании Сварная проволочная арматура ASTM A1064 (WWR) – например, 6×6 D2.9/D2.9 для плиты толщиной 5 дюймов (127 мм), уложенной на грунт на складе. 

Этот подход работает, но у него есть три хронических недостатка:

1. Коррозия стальной сетки, особенно в местах, где открываются стыки, низкий защитный слой бетона или плиты подвергаются воздействию солей и влаги.
2. Проблемы с размещением – Тяжелые рулоны и листы часто оставляют на основании или они оказываются внизу плиты, а не в верхней трети, где они были бы эффективны.
3. Строительная логистика – Стальная сетка тяжелая и ее трудно резать, сгибать и перемещать на перегруженных промышленных площадках.

Именно там. Стекловолоконная сетка для бетонных плит набирает обороты.

Что такое сетка из стекловолокна и чем она отличается?

Сетка из стеклопластика Это изготовленная на заводе сетка из стекловолокна, внедренного в полимерную смолу (обычно полиэфирную, винилэфирную или эпоксидную). Сетка производится с использованием автоматизированной технологии пултрузии, а затем укладывается в ортогональные сетки с фиксированными размерами ячеек, такими как 4 × 4 дюйма или 8 × 8 дюймов (100 × 100 мм, 200 × 200 мм). 

Основные отличия материалов от стальной проволочной сетки:

• Коррозионная стойкость – Стекловолокнистый полимер не ржавеет даже в средах с высоким содержанием хлоридов или химической агрессией. Исследования конструкций из стекловолокнистого полимера показывают значительное увеличение срока службы и снижение затрат на техническое обслуживание, поскольку в бетоне отсутствует процесс коррозии стали. 
• Предел прочности – Типичные стержни из стекловолокнистого полимерного композита достигают предела прочности на растяжение около 1000 МПа (145 ksi) или выше, что значительно превосходит показатели обычной проволоки из низкоуглеродистой стали (~450–600 МПа). 
• Модуль упругости – Стекловолокнистый полимерный композит (GFRP) жестче бетона, но имеет более низкий модуль упругости, чем сталь (примерно 55–65 ГПа против ~200 ГПа у стали), что влияет на ширину трещин и должно учитываться при проектировании. 
• Плотность и вес – Плотность стали составляет около 490 фунтов/фут³ (7850 кг/м³), тогда как у стекловолокнистого полимера (GFRP) она составляет примерно 118–131 фунтов/фут³ (1900–2100 кг/м³) – примерно в пять раз меньше по объему. 

Для фундаментных плит и промышленных полов эта комбинация – Отсутствие коррозии, высокая прочность на разрыв и малый вес. – Это дает сетке из стекловолокнистого полимера ряд существенных преимуществ перед сталью.

Контроль трещин: сетка из стекловолокна против стальной сетки в реальных плитах перекрытия.

Как работает система контроля трещин в плитах перекрытия, уложенных на грунт.

В случае плит, уложенных на грунт, основной целью является контроль ширины и расстояния между трещинами, а не достижение определенной прочности на изгиб. Например, в практике дорожного строительства в США рекомендации AASHTO для железобетонных покрытий с непрерывным армированием ограничивают ширину трещин примерно до 0,04 дюйма (1 мм) с минимальным расстоянием между трещинами около 3,5 фута (1,07 м) во избежание разрушения из-за выталкивания.

Та же логика применима и к промышленным полам: множество узких, тонких трещин допустимо; широкие, открытые трещины и разрушение стыков – нет.

Что говорят исследования об армировании плит стекловолокнистым полимерным композитом (GFRP)

Лабораторные исследования, сравнивающие плиты, армированные стекловолокнистым полимером, с плитами, армированными сталью, выявили два ключевых момента:

• Из-за более низкого модуля упругости в плитах, армированных стекловолокнистым полимером, при том же коэффициенте армирования и расстоянии между армирующими элементами, при проектировании по аналогии со стальными плитами, могут образовываться трещины немного большей ширины. 
• При адаптации конструкции – например, за счет более плотного расположения ячеек сетки или немного большего коэффициента армирования – ширина трещин остается в пределах обычных норм, при этом повышается коррозионная стойкость.

Другими словами, простое копирование и вставка конструкции из стали в стекловолокнистый полимер (GFRP) некорректно; однако при правильном проектировании GFRP обеспечивается надежный контроль образования трещин в плитах перекрытия и промышленных полах, а также предотвращается дальнейшее коррозионное повреждение.

Практические аспекты проектирования

Для Сетка из стекловолокна против стальной сетки в плитах:

• Инженеры часто выбирают меньший диаметр стержней и более плотные размеры ячеек для стекловолокнистых композитных материалов (например, сетка 4 × 4 дюйма вместо 6 × 6 дюймов), чтобы компенсировать более низкий модуль упругости и обеспечить малую ширину трещин.
• Поскольку стекловолокнистый полимер значительно легче, это не создает проблем при транспортировке – бригады перемещают гораздо меньший вес, чем при использовании стальной сетки.

В линейках сеток Composite-Tech CT M 1-6 и CT M 2-6 типичные размеры ячеек 50×50, 100×100, 150×150 и 200×200 мм (примерно 2 дюйма, 4 дюйма, 6 дюймов и 8 дюймов) и диаметры стержней от 2 до 6 мм обеспечивают проектировщикам достаточную гибкость для оптимизации контроля трещинообразования в каждой системе перекрытий. 

Долговечность, коррозия и стоимость жизненного цикла

Коррозия: основное слабое место стальной сетки.

В промышленных полах стальная проволочная сетка часто располагается относительно близко к поверхности, где она подвергается воздействию следующих факторов:

• усадочные трещины,
• движение суставов,
• вода и противогололедные соли,
• агрессивные химические вещества (удобрения, противогололедные средства, промышленные жидкости).

Даже при достаточном защитном слое микротрещины и зазоры в стыках позволяют хлоридам и влаге проникать в сталь, вызывая коррозию. По мере ржавления сталь расширяется, вызывая:

• дополнительное растрескивание и расслоение,
• отслаивание вдоль швов,
• Потеря передачи нагрузки и снижение ровности пола.

Устранение этих дефектов обходится дорого и создает значительные неудобства для складов и промышленных предприятий.

Сетка из стекловолокнистого полимера: армирование, устойчивое к коррозии.

Сетка из стекловолокнистого полимера (GFRP) не является металлической и устойчива к электрохимической коррозии; она не ржавеет в средах с высоким содержанием хлоридов или щелочных средах. Исследования конструкций из GFRP и сеток из армированного волокном полимера (FRP) показывают значительно увеличенный срок службы и снижение затрат на техническое обслуживание по сравнению со сталью. 

Для владельцев распределительных центров, холодильных складов или складов химических веществ это означает следующее:

• меньше незапланированных простоев для ремонта пола.
• снижение затрат на техническое обслуживание в течение всего жизненного цикла,
• предсказуемые эксплуатационные характеристики напольного покрытия на протяжении десятилетий.

С точки зрения устойчивого развития, замена стали на стекловолоконный композит также может снизить общее энергопотребление и выбросы CO₂ на протяжении всего жизненного цикла здания благодаря снижению затрат на техническое обслуживание и уменьшению количества замен. 

Скорость и безопасность монтажа на объекте

При сравнении стекловолоконной сетки для бетонных плит со стальной сеткой часто недооцениваются вес и удобство транспортировки.

• Сетка из стекловолокнистого полимера (GFRP) в пять раз легче стали при том же объеме армирования.
• Рулоны и панели легко перемещать вручную; бригады могут точно устанавливать их без кранов или тяжелой техники.
• Резка и подгонка просты – стекловолокнистый пластик можно резать стандартными инструментами без искр и разрешений на проведение огневых работ.

Подрядчики сообщают, что при укреплении промышленных полов, занимающих тысячи квадратных футов, необходимо выполнить следующие работы:

• Для трудоустройства требуется меньше работников.
• Более быстрая установка и меньше травм, связанных с работой с тяжелой стальной сеткой.
• Более точный контроль фактического положения сетки в плите (верхняя треть, где она эффективна для предотвращения образования трещин).

Ускоренная укладка плит напрямую снижает затраты на рабочую силу на строительной площадке и зачастую сокращает сроки строительства – это критически важные преимущества для крупных логистических и производственных проектов.

Затраты и прибыльность: сетка из стекловолокна как бизнес.

Структура затрат на материалы для сетки из стекловолокнистого полимера (GFRP)

Недавний Технико-экономическое обоснование проекта IMARC Для завода по производству арматуры и сетки из стекловолокнистого полимера в США это дает четкое представление о материальном балансе: для производства 1 тонна сетки из стекловолокнаЗавод потребляет приблизительно 1 TP2Ty: 

• 0,68 тонны стекловолоконной ровницы
• 0,29 тонны эпоксидной или полиэфирной смолы
• 0,059 тонны добавок и отвердителей

Это соответствует типичной смеси, в которой стекловолокно составляет примерно... 68–70% от общей массысмола вокруг 29–30%а остальное — добавки, очень похожие на пропорции, использованные в Собственная технология компании Composite-Tech.

При типичных ценах на сырье в Северной Америке (например, стекловолокно в диапазоне от...) $0,5–0,8 на фунт и смола вокруг $1,3–1,6 на фунт(в зависимости от сорта и объема), производители могут хранить стоимость материала за квадратный фут сетки Конкурентоспособен со сталью, особенно учитывая, что сетка из стекловолокна позволяет:

• в некоторых случаях используются более тонкие плиты или уменьшенное расстояние между швами.,
• снижение затрат на рабочую силу и оборудование для установки,
• практически не требуется ремонт, связанный с коррозией за весь срок службы пола.

Показатели прибыльности

В том же технико-экономическом обосновании рассматривался завод, производящий 2722 тонны арматуры из стекловолокна и 144 тонны сетки из стекловолокна в год. достигнутый доход составил около 10,4 млн долларов США в первый год, с валовая прибыль составит около 16–171 тыс. трлн рупий, а чистая прибыль – около 11–121 тыс. трлн рупий к пятому году.. 

Для инвесторов это подтверждает то, что многие клиенты Composite-Tech наблюдают на практике: производство стекловолокнистых композитов не просто технически привлекательно – это еще и... высокодоходный промышленный бизнес когда оборудование современное, а производственный процесс оптимизирован.

Пример с использованием линий сетки Composite-Tech CT M.

Давайте возьмём реальные показатели производительности из... Composite-Tech Линия по производству сетки из стекловолокна CT M 1-6

Конечный продукт: сетка из стекловолокна или базальта.

• Диапазон диаметров: 2–6 мм
• Пример выходных данных: 720 м сетки за 8-часовую смену при диаметре 6 мм, размере ячейки 100×100 мм и ширине 1 м.

Это равно 720 м² (около 7750 кв. футов) композитной арматурной сетки за сменуПри работе в две смены в день одна линия может легко обеспечивать арматурой несколько крупных промышленных этажей каждую неделю.

Поскольку линия полностью автоматизирована и требует лишь два оператораСтоимость рабочей силы на квадратный фут чрезвычайно низка. В сочетании со стабильными ценами на сырье и высоким спросом на коррозионностойкую арматуру, именно поэтому многие ваши клиенты видят... Сроки окупаемости измеряются месяцами, а не годами. 

Экологические преимущества и преимущества в области ESG

Застройщики промышленных предприятий и крупные логистические операторы все чаще сообщают о своих проблемах. углеродный след и Показатели ESGСетка из стекловолокнистого полимера соответствует этой тенденции несколькими способами:

• Меньше стали – Замена стальной проволочной сетки на композитное армирование снижает зависимость от энергоемкого производства стали.
• Более длительный срок службы – Меньшее количество ремонтов и менее частая замена поврежденных коррозией полов означают снижение выбросов CO₂ в течение всего срока службы здания.
• Облегчённая логистика – Поскольку сетка из стекловолокнистого полимера значительно легче, энергозатраты на транспортировку на квадратный фут армирующего материала снижаются.

Для владельцев активов и застройщиков это может помочь достичь внутренних целей в области ESG и заработать баллы в рамках сертификации экологически чистых зданий, а также сократить долгосрочные расходы на техническое обслуживание.

В каких случаях следует предпочитать сетку из стекловолокна (GFRP) стали?

На основе современных исследований, стандартов и практического опыта, Сетка из стекловолокнистого полимера особенно привлекательна. для:

• Логистические и электронные коммерческие склады при интенсивном движении погрузчиков и требованиях к минимальному времени простоя.
• Холодильные и морозильные камерыгде конденсация и противогололедные соли ускоряют коррозию стали.
• Промышленные полы, подверженные воздействию химических веществ.удобрения или другие агрессивные вещества.
• Прибрежная инфраструктура и портовые сооружениягде воздействие хлоридов на сталь неизбежно.
• Структуры, чувствительные к весу – антресоли, приподнятые плиты перекрытия, подиумные площадки – там, где меньшая собственная нагрузка является преимуществом.

Стальная проволочная сетка все еще может использоваться в условиях низкого риска, в сухих помещениях или там, где подрядчики хорошо знакомы со сталью, а строительные нормы достаточно консервативны. Но по мере того, как все больше инженеров проектируют здания, ориентируясь непосредственно на стекловолокнистые композиты, и все больше владельцев зданий убеждаются в их долговечности на реальных проектах, баланс смещается.

Как компания Composite-Tech поддерживает переход

Composite-Tech принимает непосредственное участие в этом переходе от стальной к композитной арматуре:

• Наш КТ М 1-6 и Производственные линии сетки из стекловолокна CT M 2-6 Разработаны специально для соответствия международным стандартам, предъявляемым к сетке, используемой в бетонных конструкциях.
• Мы разрабатываем технологии в сотрудничестве с университетами и организациями, занимающимися разработкой нормативных документов, приводя нашу продукцию в соответствие со стандартом ISO 10406-1. ASTM D7957, ACI 440 руководящие принципы и соответствующие национальные стандарты.
• Вместе с нашими клиентами мы предоставляем техническую документацию, расчеты стоимости и примеры проектов, которые помогают проектировщикам в выборе материалов и услуг. композитная армирующая сетка с уверенностью.

Для производителей это означает не просто покупку оборудования. Они присоединяются к глобальной экосистеме. Производители арматуры и сетки из стекловолокнистого полимера (GFRP) которые переосмысливают значение понятия «стандартное армирование» для плит перекрытия и промышленных полов.

Заключение: новый стандарт для промышленных полов.

Стекловолоконная сетка для бетонных плит предложения:

• При правильном проектировании обеспечивается контроль над растрескиванием, сопоставимый со сталью.
• полная устойчивость к коррозии,
• гораздо более быстрая и безопасная установка.
• и убедительное экономическое обоснование для производителей, использующих передовые технологии. Производственные линии по выпуску сетки Composite-Tech.

Для владельцев это означает более прочный, не требующий особого ухода промышленный пол.
Для продюсеров это возможность построить прибыльный, перспективный производственный бизнес в одном из самых быстрорастущих сегментов рынка арматуры.

Если вы рассматриваете композитная армирующая сетка Для вашего следующего проекта по устройству фундаментных плит или промышленных полов, или если вы подумываете о запуске собственного производства стекловолоконной сетки, Команда Composite-Tech Компания готова оказать помощь в предоставлении технических данных, моделей затрат и комплексных решений «под ключ».

Узнать больше:

• Оборудование для производства стеклопластика в США
• Линия по производству стеклопластиковой сетки в США
• Сетка GFRP в США 
• Использование базальтового волокна в производстве композитной арматуры и сетки: инновации, научные исследования и преимущества
• Рентабельность бизнеса по производству стеклопластиковой арматуры и сетки в США