Строительные решения / Дискуссия о композитной арматуре продолжается.  (Прочитано 548 раз)

Почему этот сегмент отечественного рынка развивается медленно, а обширный зарубежный опыт у нас не приживается. Как совершенствуются технологии производства, и какие задачи можно эффективно решать с помощью этого материала.

По данным за 2016 год, объем мирового производства композитных материалов в стоимостном выражении достиг 82 млрд долларов. Прогнозируется, что к 2021 году, эта цифра может вырасти до 105, а к 2030-му — до 150 млрд долларов. За рубежом строительство считается весьма перспективным направлением для внедрения композитов. Однако в белорусских проектах они применяются эпизодически.

Отделить зерна от плевел.
Ведущий специалист ОАО «Полоцк-Стекловолокно» по композиционным материалам, кандидат технических наук Михаил ОЩЕПКОВ с сожалением отмечает, что доля композитной арматуры на отечественном рынке совсем невелика, при этом «разнобой по качеству материала очень значительный». Крупные производители не торопятся осваивать ее производство именно потому, что рынок пока очень ограничен.

— Профессионалы с известным скепсисом относятся к такой арматуре как раз по причине непредсказуемости ее свойств, — поясняет собеседник. — Проектировщики, не зная наверняка, что будет с ней в бетоне через 20–30–50 лет, ни в каких ответственных сооружениях применять ее не спешат, и их можно понять. Но мировая практика свидетельствует о надежности качественной композитной арматуры. Армирование композитами довольно широко используется в мостостроении (обычно в мостовом полотне), тоннелестроении, в защитных морских сооружениях. Ее успешно применяют для производства кладочной и дорожной сетки, в качестве гибких связей в стеновых панелях, вентилируемых фасадах, несъемной опалубке. Особенно она выгодна там, где необходим коррозионностойкий бетон, где решаются задачи сокращения стоимости монтажных работ.

Михаил Юрьевич особо подчеркнул, что с учетом целого ряда свойств, композитную арматуру практически не включают в несущие конструкции и что ее вообще неверно рассматривать как аналог стальной. Это разные материалы, и у композитной арматуры есть своя, достаточно широкая область применения, где она весьма эффективно используется взамен традиционной. Причем эффект от такой замены виден уже на стадии строительства.

Композит оказывается выгоднее стали за счет своей малой массы, хорошей транспортабельности, цены.

Показательной для Беларуси в плане подхода к внедрению композитной арматуры, по мнению Михаила Ощепкова, может быть Украина. Там разработаны местные нормативы, рекомендации. Например, выполняется требование укреплять арматурной сеткой остановки общественного транспорта, автостоянки. Накоплен также большой положительный опыт применения ее в дорожном строительстве для повышения ресурса асфальтобетонных покрытий.

— Уверен: там, где грамотные проектировщики и ответственные производители, внедрение будет идти нормально, —  считает собеседник. — Композитная арматура хороша на своем месте, а достоинства и недостатки есть у каждого материала. Надо строго соблюдать технологию, неукоснительно следить за качеством. Союз производителей композитов, куда входит и наше предприятие, за 10 лет выпустил целую серию стандартов, где регламентируются требования к самой арматуре и порядку ее испытаний. Однако проектировщикам необходимы методики расчета, обоснованные нормы применения, соответствующие СНиПы.

Наш завод сейчас выпускает арматуру по собственным ТУ, с учетом СТБ 1103-98. Однако существуют указанные стандарты, а также межгосударственный ГОСТ 31938 «Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций. Общие технические условия». Вместе с Государственным предприятием «БелдорНИИ» мы ратуем за его скорейшее внедрение, потому, что в СТБ некоторые характеристики не вполне соответствуют современному уровню «арматуростроения», отсутствуют отдельные важные требования. В данный момент, например, мы разрабатываем новые технические условия на базальтопластиковую арматуру. И в этом случае нам приходится ориентироваться на современные международные стандарты, в том числе и на упомянутый выше ГОСТ. В него, на мой взгляд, заложены продуманные и обоснованные технические условия, разносторонние показатели качества — заключил эксперт.

Стандарт принят, но не введен в действие.
ГП «БелдорНИИ» одна из немногих отечественных проектных организаций, усмотревших в композитной арматуре хорошую альтернативу стальной и начавших включать ее в свои проекты. Ведущий научный сотрудник, научный руководитель отраслевой мостовой лаборатории ГП «БелдорНИИ», к.т.н. Ольга ВАЙТОВИЧ рассказывает, что в прошлом году в институте были исследованы возможные направления внедрения этого материала с пользой для дела (там, где воздействуют химреагенты, где металлическая арматура быстро ржавеет и где надо тратить большие деньги на поддержание конструкций в удовлетворительном состоянии).

— Наши специалисты определили, какими должны быть прочностные и деформативные характеристики арматуры, морозостойкость, устойчивость к УФ, прочие важные показатели, обеспечивающие долговечность и сохранность материала, — рассказала Ольга Михайловна. — В своей работе они ориентировались на требования межгосударственного стандарта (ГОСТ 31938 «Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций. Общие технические условия»), хотя он не введен в действие на территории Беларуси. Ведь создавались мостовые конструкции, и недопустимо, чтобы в них попала некачественная композитная арматура. Между тем из действующих общегосударственных документов у нас был только СТБ 1103-98 «Арматура стеклопластиковая. Технические условия». Однако распространяется он только на стеклопластиковую арматуру периодического профиля диаметром 6 мм, и это арматура из алюмоборосиликатного волокна, которая не подходит нам по целому ряду показателей, — поясняет эксперт. — В Госстандарте пошли нам навстречу, и разрешили сделать ссылку на принятый, но не введенный в действие документ, чтобы для мостов, по крайней мере, применялся материал надлежащего качества.

По мнению собеседницы, проектировщики и органы Госстройнадзора совершенно справедливо поднимают вопрос о качестве композитной арматуры. Потому что сегодня в Беларуси она производится по техусловиям, в которых каждый производитель пишет то, что считает нужным. Чтобы отмести все, что не может считаться композитной арматурой, Ольга Михайловна предлагает без промедления ввести в действие ГОСТ 31938.

— В этом документе заложены достаточно высокие требования, а если что-то кажется несовершенным, то, как и любой стандарт, его можно дорабатывать, — заключила Ольга Вайтович.

Сертификация поможет.
О том, как работают действующие документы, рассказал ведущий инженер, эксперт-аудитор отдела сертификации Государственного предприятия «СтройМедиаПроект» Александр МАШОК. По его словам, отечественные производители композитной арматуры изготавливают продукцию согласно СТБ 1103-98 «Арматура стеклопластиковая. Технические условия», взаимосвязанного с ТР 2009/013/ВY или разрабатывают собственный нормативный документ (Технические условия) с учетом требований данного стандарта.

Эксперт подчеркнул, что СТБ 1103-98 нормирует только показатели для арматуры диаметром 6 мм. Его положения в части требований и методик испытаний берутся за основу при подтверждении соответствия стеклопластиковой арматуры других типоразмеров. Показатели качества проверяются после отбора образцов и проведения испытаний по программе, которую разрабатывает уполномоченный орган. А программа будет однозначно включать показатели, содержащиеся во взаимосвязанных с ТР 2009/013/ВY стандартах.

По мнению эксперта, Минстройархитектуры может по прошествии некоторого времени выступить с инициативой о внесении изменений в СТБ 1103-98 в части расширения типоразмерного ряда и области применения или разработки нового ТНПА на данный вид продукции. Именно так обычно происходит в мировой практике, так работают многие страны.

— Изначально готовится стандарт на какую-то узкую номенклатуру, — поясняет специалист, — идет его апробация, постепенно документ дополняется, расширяется сфера его действия. Часто стандарт даже не оформляют окончательно. Европейцы, например, сначала делают предредакцию (проект), которая может действовать на протяжении нескольких лет. Затем документ вводится в действие на постоянной основе. Данные, полученные при проведении испытаний, могут стать базой для дальнейшей работы по совершенствованию нормативной базы.

Факты и практика — лучшие аргументы.
Представитель АО «СТЕКЛОНиТ» в Беларуси Константин ПИВЕНЬ работает с материалом более 10 лет. По его словам, за все это время на рынках двух стран на поставленные предприятием изделия не было ни одной рекламации.

— Аспиранты на российской композитной арматуре работы пишут, хотя это неофициальные данные. Но хочу напомнить, что изобретена она была в Беларуси. В 60-е годы прошлого века кандидат технических наук доцент Николай ФРОЛОВ проводил научно-исследовательские работы в этой области. Тогдашняя арматура была химически нестойкой, имелись проблемы с компаундами из полиэфирной смолы, — подчеркивает Константин Пивень и эмоционально продолжает, — однако ее всё же применили на «Беларуськалии». И она до сих пор там стоит. В тот же период в Беларуси были построены две линии электропередач длиной 15 км каждая, группа домов и даже несколько мостов на Дальнем Востоке. Никакой нормативной базы в нынешнем понимании тогда не было, но это благополучно делали. Примерно в те же годы композиты стали применять при строительстве мостов в Канаде. На протяжении 50 лет ведется мониторинг этих сооружений — никакой диссоциации под воздействием щелочной среды в них не обнаружено, притом, что тогда материалы были попроще.

По словам собеседника, поскольку технология производства композитной арматуры внешне проста, в России, начиная с 2013 года, появилось порядка 300 производителей.

— По большей части это предприятия «гаражного уровня», со временем подобные стали открываться и в Беларуси, — сетует специалист. — Чтобы остановить поток «сделанной на коленке» арматуры, в 2013 году Россия приняла ГОСТ, имеющий статус межгосударственного. Наша страна пошла своим путем. Но собственного стандарта до сих пор нет. Однако и в существующих условиях можно обеспечить необходимое качество и подтвердить соответствие арматуры всех типоразмеров техническим требованиям.

По словам Константина Пивеня, на материал, ввозимый из России, в Беларуси каждый год оформляются технические свидетельства. Ежегодно проводятся обязательные испытания по всем параметрам — на химическую стойкость, на устойчивость к щелочной среде, на адгезию к бетону и т. д., хотя стоит это недешево. Кроме того, АО «СТЕКЛОНиТ» участвовало в разработке нормативной базы в Российской Федерации, в том числе и ГОСТа 31938-2012, и Свода Правил, который недавно вышел.

— Все рекомендации и области применения обоснованы, — утверждает собеседник, — кроме разработки нормативов компания регулярно проводит испытания как самой арматуры, так и изделий с ее применением. Результаты свидетельствуют о безопасности применения арматуры в рамках с действующей российской нормативной базы. Конечно, если это арматура надлежащего качества, — подчеркивает эксперт.

По мнению участников дискуссии, вопрос с внедрением композитной арматуры очень сложный и многогранный, проблема многофакторная — одним махом ее не решить. Чтобы успешно продвигаться в этом направлении, избегая при этом нежелательных последствий, нужна системная работа госорганов, производителей, контролирующих организаций, проектировщиков. Мировая экономическая практика, включая позитивный опыт российских коллег, подсказывает эффективный способ координации усилий государства, науки, промышленности и бизнеса — это кластер. В ноябре прошлого года в Полоцке состоялся международный научно-практический семинар, посвященный развитию производства композиционных материалов на базе продукции ОАО «Полоцк-Стекловолокно». Генеральный директор предприятия-организатора А.Н. Бунаков предложил инициировать создание композитного кластера. Важным направлением деятельности кластера, несомненно, должно стать расширение производства и применения качественной и надежной белорусской композитной арматуры.

Источник: www.stroimedia.by

думаю выход как всегда один - создается ассоциация производителей композитной арматуры  - все скидываются и проводят все испытания и создают нормативную базу для внедрения + особый момент все узлы для нормальной работы проектировщиков  и особенно строителей , потому как уже успешно применяем

   Админ, как-бы этот вопрос уже обсуждали - это вам не бим и не ревит - есть кому дать ответственное и официальное заключение.

   Хочу вернуть рассуждения в русло доказательности, а не "практика рассудит и т.п."
   В ГОСТ 31938 «Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций. Общие технические условия» есть непонимание сопротивления материалов, на котором должна строиться вся база допустить или ограничить применение композитной арматуры. Например п. Д.4.8!
   В классике сопротивления материалов есть коэффициент Пуассона, который показывает отношение относительного уменьшения сечения к относительному удлинению материала. Если бы это учитывали в указанном ГОСТе, то не было бы такой неопределенности в п. Д.4.8, а именно "Если в результате испытаний произошло раскалывание бетона, то требуется увеличить размер ребра бетонных кубов или использовать для испытаний балки."
   В этом пункте допускается раскалывание и не приводится решение этого вопроса посредством каких-либо формул и т.п.
   Образно можно пояснить коэффициент Пуассона на примере резины, когда при растяжении становится намного тоньше. Сцепление с бетоном можно рассчитать зная этот коэффициент. Но его нет в ГОСТ 31938. Приятно что есть модуль упругости композитной арматуры, но досадно, что нет сравнения модуля с модулем стали. Модуль композитной арматуры меньше стальной примерно в 5 раз. Ее надо брать не по показателю прочности, а по модулю упругости. Напомню - удлинение не зависит от прочности материала, а только от модуля упругости. Жесткость арматуры обеспечится при применении композитной в 5 раз больше по сечению, чем стальной. Иначе и будет раскалывание, которое никак не рассчитано, как и в п. Д.4.8.
   Необходимо также учесть, что при циклических нагрузках из-за раскалывания бетона обязательно будет попадание осколков в образовавшийся зазор и последующее повреждение арматуры. Это уже доказано на практике на примере тонкостенных медных труб для горячей воды.  Из-за колебаний температуры трубы меняют размер и потом протираются из-за растрескавшихся обломков бетона, остающихся в зазоре при остывании воды. При нагревании труба расширяется и осколок внедряется в трубу все глубже и глубже при каждом цикле.

   Докажите в соответствующем порядке, а вдруг вам повезет "пробить" путь вашему товару на беларуский рынок - не напрягайтесь -  вы на форуме Proekt.by.

Не совсем так, доля всех факторов, которые хоть как-то завязаны на коэффициент Пуассона составляет не более 10-20% от общего сопротивления.
Потому что в формулах длины анкеровки он скрыт за разными коэффициентами.
Ну уж не в 5. Чуть меньше 4-х если быть точным, а для некоторых видов композитной арматуры чуть меньше 3-х.
Далась Вам эта жесткость. Есть куча конструкций, где жесткость не важна. В том числе в строительстве. Допустим жесткость основания важна? Важна конечно. Но если это основание скальное (очень распространено для г. Екатеринбурга), то может быть конечно что жесткость одной скалы от жесткости другой и в 10 раз отличается. Т.е. на одной осадка будет 0,5мм, а на другой 5мм. И что? Если для здания проблемы начнутся с осадкой от 80мм?
Посчитайте как изгибается крыло самолета. Да оно никогда у строителей бы по 2-й группе не прошло. А ему это и не надо - изгибается и дальше воспринимает положенную нагрузку.
Речь идет о том, что каждому материалу рациональное применение. И если все характеристики материала будут известны, то где-то его можно использовать. Есть же углепластиковые детали самолетов.
Не надо упираться только в равную жесткость.
Пока у вас есть только рассуждения, доказательств невозможности использования материала где-бы то ни было у вас нет.
:-). Практика доказала, что усиление углепластиком эффективно, а применение стеклопластиковой арматуры возможно. И я делал и то и другое и здания успешно работают.
Не надо строить стену от ветра, стройте ветряную мельницу.

Ну это по-нашему (по советски) нападать. Если ваше воспитание еще не закончилось, то это возможно пройдет.
Когда известна суть, тогда ясно что можно и где. Коэффициенты и эмпирические зависимости никак не помогают почувствовать инженеру границы.
Мне пришлось много работать с композитами. Да они хороши для механики где нужно накопить энергию или изгибаться и подстраиваться. В самолетах для корпусов и в машинах тоже отличное применение. Все перечисленные случаи позволяют изгибаться и не ломаться. Если же изгибов очень много, то трещины в бетоне видимо будут определять ресурс в решающей мере. Тогда, понимающие суть будут брать композита больше чем стали, а не меньше, чем везде рекламируют.

Железобетонные конструкции рассчитываются как квазистатические.
Вот и не нападайте на материал, указывая на его частные недостатки. А укажите на рациональные и нерациональные области применения.
Пока ваши утверждения вида "алюминий это ерунда, потому что в бетон его не зальешь". У алюминия много других ценных свойств.
Понимающие суть будут брать больше где нужно больше и меньше где нужно меньше.

А как эту арматуру пилить, особенно на строительной площадке? Это же вреднейшие микроскопические осколки стекла

А что тут собственно обсуждать то ?
https://www.youtube.com/watch?v=ZjSVH8k72ns&t=1139s
производители занимаются разводом людей , по моему уже пора уголовную ответственность вводить

Евгений, не совсем эффективно, BASF или SIKA так же по этому поводу воду мутят , в 2 раза добрать прочность на изгибаемых элементах нельзя, даже 50% очень трудно, углеволокно не заменит металл еще очень долго:
https://www.youtube.com/watch?v=JnC8q9W62u0&t=1839s
тем более там вопрос сложный с огнезащитой, все это очень дорого.

Уголовная ответственность за обман и мошенничество и так существует. Одно дело когда утверждается, что арматуру можно заменять только с учетом прочности - это обман. И грамотные производители СПА об этом знают (правда не предупреждают, но когда прямо спрашивают, не увиливают).
Совсем другое дело - когда проектировщик знает плюсы и минусы материала. И плюсы далеко не только прочность. Вот как раз там, где прочность неважна или используется только в некотором особом сочетании нагрузок можно использовать такую арматуру. Цены такой арматуре как стойкой к коррозии нет - если такое требование есть, то можно пожертвовать и большим расходом. Тоже касается и стен помещений где возможны наводки токов - хоть насколько она дороже получится при в 5 раз большем сечении, но стальную арматуру нельзя там применять.
С вашим расчетом никто не спорит (правда Ансис для этого не нужен). Это все и так понятно давно.
Почему все упираются только в использование этой арматуры как силовой (рабочей) с полной прочностью? Если только потому что так говорят продаваны, так кто виноват в том, что слушает продаванов?
Имеется ввиду что усиливать им можно. Тут дело не в 50% - такое усиление по хорошему действительно нужно применять только там, где на нормативную нагрузку проходит, а на расчетную нет. Т.е. по сути "в запас". Опять же с металлом никто не сравнивает по стоимости. Сравнивают по занимаемому габариту - если можно металл подвести, то так и стоит сделать. А если нет - вопрос денег уже не стоит.
Типичный ответ менеджера по продажам на замечание о низком модуле:
Так что никто ничего не скрывает и не обманывает. Гнутые элементы на заказ тоже делают любой формы.

все упирается в экономику, есть показатели эффективности железобетона на метр квадратный продаваемой площади, если он очень высокий , то это говорит о большом количестве не рационально используемом ЖБ. Стоимость ЖБ (материал + работа) намного выше стоимости любых конструкций из штучных материалов. Поэтому строители используют ЖБ максимально эффективно в несущих элементах любого здания. А в этом случае какие либо запасы сверх СНиП отсутствую вообще.  В рамках конструктивной арматуры ее применение так же весьма ограниченно и в основном используется в трехслойных панелях в виде связей или кирпичная кладка.

Как-то на одном семинаре краем уха подслушал разговор во время кофе-паузы: мужик очень интересовался композитной арматурой для применения в ж/б конструкциях на севере и в районах с ярко выраженным континентальным климатом, жаловался на чрезмерную хрупкость стальной арматуры в условиях пониженных температур и на разрушение ж/б конструкций только из-за разных деформаций при больших температурных амплитудах.
Для себя отметил, что какая-то логика в этом все-же есть.

Михаил!  Ещё раз - речь не о замене стальной там где стальная может работать. Но есть области применения типа
Армирование грунтов, дорожных плит, небольших фундаментов в некоторых случаях, много  чего.
Где стальной места нет. И там спа можно и нужно применять. Никто не говорит, что это миллионы квадратных метров. Да хоть один метр, если альтернативы нет.
Т. Е. Далеко не всегда арматура используется с полной прочность и жесткостью.

так это давно используют , просто в РБ бетонных дорог почти нет, поэтому стекло, фибру и т.д. не используют. Даже в РФ бетонка только на МКАДе крайний правый ряд и за полярным кругом.  Например в Новосибирске строят исключительно и сборняка (монолит дороже из-за маленького теплого периода года), очень популярна наша система КУБ2.5, дороги делают из бетона как монолитного так и дорожных плит. В РБ да и в этой теме производители хотят заменить вообще сталь в НЕСУЩИХ конструкция везде. "Стеклуха" - так жители Полоцка (в котором я прожил довольно долго) называют предприятие ОАО «Полоцк-Стекловолокно» и вот что они делают
https://www.youtube.com/watch?time_continue=29&v=6IY_chtW0Ko
но в несущие конструкции лучше не лезть, они не проводили ни одного полноценного исследования вообще, ни на базе НПО своего , ни на базе УО "ПГУ".
Кстати стеклуха тесно связанно с новополоцким поломиром и НПЗ, а это секретные предприятия не только Беларуси, а вообще Европы. На полимире делают сверхмалекулярный полиэтилен, этот материал еще более революционный чем стекло, но это все нужно изучать в строительстве, испытывать , развивать научную базу , но там на строительный сектор плевать (как и энергетикам в РФ) , это я вам из первых уст говорю. Мои преподаватели еще лет 10 назад им же предлагали использовать стекло,фибру в отстойниках вредных кислот и щелочей. Железобетон там приходит в негодность в течении 5 лет. А Нафтан между прочим обслуживает порядка 30 строительных управлений. Нафтан и Полимир самые крупные предприятия в Европе.
https://www.youtube.com/watch?v=5SGzebl1U6g

📱Размещаем вакансии в Телеграм-канале!
Теперь, размещая вакансии на Proekt.by мы дублируем их в нашем Телеграм-канале с ~5000 подписчиками. Преимущество - мгновенный охват огромной аудитории - специалистов стройотрасли.