복합 유리 섬유 강화재는 어디에 사용됩니까? 금속 또는 유리 섬유 중 어느 보강재가 더 좋습니다. 복합 보강의 장점

유리섬유 강화재는 서양에서는 건축에 널리 사용되는 반면, 국내 산업에서는 널리 사용되지 않습니다. 그러나 최근 이 소재의 인기가 높아지고 있는데, 그 이유는 기존 압연 금속에 비해 많은 운영상의 이점이 있기 때문입니다.

이 기사에서는 유리섬유 강화재(FRP)에 대해 설명합니다. 우리는 고려할 것이다 기술 사양, 장점과 단점, 크기 및 응용 프로그램 복합 보강.

1 구색 및 GOST 표준

비금속 복합 보강재는 60년대 소련에서 개발되었지만 당시 유리섬유의 높은 가격으로 인해 재료의 대량 생산이 이루어지지 않았습니다. 그러나 복합 보강재는 모스크바 바투미의 전력선과 하바롭스크의 교량을 포함하여 여러 대형 구조물의 건설에 사용되었습니다.

현재까지 GOST 표준은 없습니다. 기술 요구 사항이 자료에 (프로젝트는 개발 중입니다). 기본 규범적 행위~이다 SNiP 번호 52-01-2003 "복합 강화", 이에 따라 유리 섬유 제품은 압연 금속을 대체하여 건설에 사용될 수 있습니다. 각 제조업체에는 테스트 보고서 및 승인 인증서와 함께 제품 사양이 제공됩니다.

복합 보강재는 직경 4-20mm 범위에서 생산됩니다. 막대의 프로파일은 주름이 있거나 매끄러울 수 있습니다. 제조 재료에 따라 다음 유형의 비금속 제품이 구별됩니다.

ASP - 합성수지 층과 결합된 유리섬유로 만든 유리섬유 강화재입니다.
ABP - 유리 섬유 코어가 현무암 섬유의 용융물로 대체되는 현무암 플라스틱 제품.
ASPET - 유리 섬유 및 고분자 열가소성 물질로 만들어진 제품;
AUP - 탄소 섬유 강화.

건축에서 가장 일반적으로 사용되는 것은 ASP와 ABP입니다. 탄소 섬유 강화재는 재료의 기계적 강도가 낮기 때문에 덜 자주 사용됩니다.

1.1 적용 분야

sp.의 적용 건설 강화는 주거용, 공공 및 산업용 건물 건설뿐만 아니라 저층 건물, 여기서 TSA는 다음 용도로 사용됩니다.

보강 철근 콘크리트 구조물(벽 및 바닥 슬래브);
벽돌 및 철근 콘크리트 물체의 표면 수리;
유연한 연결 기술을 사용한 층별 벽 벽돌;
모든 유형(슬래브, 스트립, 기둥);
벽을 강화하고 폭기 콘크리트 블록모놀리식 장갑 벨트 설치.

sp.의 사용이 널리 퍼져 있습니다. ASP가 사용되는 피팅 및 도로 및 철도 건설 분야:

제방과 도로 표면을 건설할 때;
도로 경사면을 강화할 때;
교량 건설 중;
강화할 때 해안선.

콘크리트 구조물 강화를 위한 복합 폴리머 강화재는 부식 및 화학적으로 공격적인 물질에 대한 저항력이 뛰어나 적용 범위가 크게 확대됩니다.

1.2 TSA의 장점

복합 보강에는 다음과 같은 운영상의 이점이 있습니다.

s.p.의 단점 강화 - 낮은 탄성 계수(강철보다 4배 적음)로 수직 강화에 사용 가능성을 제한하고 600도 이상 가열하면 강도가 떨어지는 경향이 있습니다. 합성이니 참고하세요 철근은 건설 현장 조건에서 구부러지지 않습니다.- 구부러진 요소를 사용해야 하는 경우 제조업체에 별도로 주문해야 합니다.

2 ASP와 금속 유사체의 비교

복합재와 강철 보강재의 기술적 특성을 비교한 내용을 알려드립니다.

피팅 유형	금속	유리섬유(FRP)
제조 재료	강철 등급 25G2S 또는 35 GS	합성수지와 결합된 유리섬유
무게	7.9kg/m 3	1.9kg/m 3
360	1200
탄성률(MPa)	200 000	55 000
신장률(%)	24	2.3
스트레스-스트레인 관계	수확량이 정체되는 곡선	파괴될 때까지 탄성-선형 의존성을 갖는 직선
선형 팽창(mm/m)	14-15	9-11
부식성 환경에 대한 내성	낮음, 녹에 취약함	높음, 녹슬지 않음
재료의 열전도도(W/mK)	47	0.46
전기 전도성	현재의	유전체
직경	6~80mm	4-20mm
측정된 길이	6~12m	고객의 요청에 따른 임의의 길이

막대의 예를 사용하여 복합재와 금속 제품의 상호 교환 가능한 직경을 비교해 보겠습니다.

A3 6mm - ASP 4mm;
A3 8mm - ASP 6mm;
A3 10mm - ASP 8mm;
A3 12mm - ASP 8mm;
A3 14mm - ASP 10mm;
A3 16mm - ASP 12mm.

2.1 유리섬유 강화 개요(비디오)

3 복합제품 생산기술

유리 섬유 강화재는 로빙(원래 원료의 섬유), 바인더 재료(고분자 수지, 경화제 및 경화 촉진제)로 만들어집니다. 재료의 특정 비율은 다음에 따라 다릅니다. 온도 체계생산 지역 내부의 습도.

또한 읽어보십시오: 강화와 그 매개변수의 차이점은 무엇입니까?

생산 라인에는 다음 장비가 포함됩니다.

가열 호퍼 - 이는 수지에 대한 접착력을 높이기 위해 섬유를 가열하는 곳입니다.
함침욕 - 수지와 경화제의 혼합물을 로빙에 함침시킵니다.
래퍼 - 주어진 직경의 막대가 형성되는 다이를 통해 원료를 압착합니다.
모래 알갱이가 로드 표면에 고르게 분포되어 있고 초과분은 공기 흐름에 의해 제거되는 모래 도포용 장비입니다.
로드가 디자인 강도를 얻는 중합로.
제품 냉각용 장비는 중합 오븐 출구에 위치한 3~5m 길이의 라인입니다.
권선 코일용 브로칭 장비, 절단 장치 및 설치 - 완성된 유리 섬유 강화재를 필요한 길이로 절단하거나 50-100m 길이의 상용 코일로 감습니다.

시중에 많이 나와있어요 표준 솔루션필요한 모든 장비를 포함합니다. 새로운 회선의 비용은 다음과 같이 다양합니다. 300만~500만 루블.

중간 생산성 장비는 근무일 동안 최대 15,000m의 철근을 생산할 수 있습니다.

복합재 강화재가 최신 첨단 소재로 시장에 출시되었음에도 불구하고, 그 사용에 대한 최초의 경험은 지난 세기 70년대부터 알려져 왔습니다. 시행중 다양한 이유이 유형의 재료는 소련에서는 널리 사용되지 않았지만 해외에서는 상당히 활발하게 사용되었습니다. 따라서 러시아에는 이것으로 충분합니다. 신소재. 우리는 이러한 유형의 피팅의 장점과 단점은 물론 작동 특성을 연구할 것입니다. 실제 지표. 우선, 복합 보강재, 즉 플라스틱 보강재와 폴리머 보강재가 무엇인지 자세히 살펴보겠습니다.

복합 보강이란 무엇입니까?

이것은 강화재로, 재료는 유리 또는 현무암 섬유로 만든 막대이며 폴리머 기반 바인더가 함침되어 있습니다. 탄소 및 아라미드 섬유로 제품을 제조하는 옵션도 있습니다. 제조에 사용되는 재료에 따라 이러한 철근은 유리, 현무암 또는 탄소 섬유라고 불립니다. 외부 적으로는 제조 재료를 결정하는 것이 매우 쉽습니다. 유리 섬유 강화재는 황색을 띠는 가볍고 현무암 및 탄소 섬유 막대는 검은 색입니다. 금속 보강재와 마찬가지로 합성봉은 철근 콘크리트 구조의 일부로서 필요한 작동 조건을 보장하기 위해 주기적인 단면을 가지고 있습니다.

복합 보강

일부 제조업체에서는 피팅을 시각적으로 구별하기 위해 다른 직경그리고 매력을 얻기 위해 모습컬러 안료가 원료에 첨가됩니다.

일부 제조업체는 유색 막대의 기술적 특성이 향상되었음을 나타냅니다. 이것은 사실이 아닙니다. 이외의 안료 장식 효과, 밸브의 품질이나 성능에 어떤 영향도 미치지 않습니다.

복합 보강의 유형

유리섬유(FRP) - 유리섬유와 바인더 역할을 하는 열경화성 수지를 혼합하여 생산됩니다. 이 유형의 특징은 강도가 높고 무게가 가볍다는 것입니다.
현무암 플라스틱(BBP) - 현무암 섬유를 베이스로 사용하고 유기 수지를 바인더로 사용합니다. 이 유형의 장점은 공격적인 화학적 환경(알칼리, 산, 가스 및 염분)에 대한 높은 내성입니다.
탄소섬유 강화 플라스틱(CF) - 탄화수소 섬유로 구성되어 있으며 높은 비용수요가 많지는 않습니다.

결합형(AKK) - 유리섬유와 현무암 섬유로 구성됩니다.

폴리머 강화

복합 보강재에는 다양한 폴리머가 바인더로 포함됩니다. 따라서 복합재 보강재는 폴리머 보강재 또는 폴리머 복합재 보강재라고도 합니다. 복합 재료는 하중을 지탱하고 폴리머는 복합 섬유를 묶는 역할만 하기 때문에 "복합 강화재"라는 이름이 더욱 널리 보급되었습니다.

플라스틱 피팅

영어를 사용하는 건축업자는 복합 보강재를 영어에서 FRP 철근이라고 부릅니다. 섬유 강화 플라스틱 철근. 복합재 보강재를 플라스틱으로 지정하는 것은 여기서 유래되었습니다. 유리 섬유 강화재를 플라스틱이라고 부르거나 그 반대의 경우도 있기 때문에 혼란이 발생하는 경우가 있습니다. 실제로 "플라스틱 강화"라는 문구는 "복합 강화"와 같은 의미입니다.

복합 보강의 장점

복합재 보강재는 뛰어난 특성으로 인해 건설 시장을 빠르게 석권하고 있으며, 기존의 금속 보강재를 대체하고 있습니다. 복합 보강의 주요 장점:

부식에 대한 저항성, 습기 및 공격적인 액체에 대한 내성은 구조물의 내구성을 크게 향상시킵니다.
상당한 비강도(재료 밀도에 비해 높은 인장 강도)는 클래스 A III 강철 보강재의 지표를 10-15배 초과합니다.
열전도율이 낮습니다. 이 속성을 사용하면 구조물 질량에 냉교가 나타나는 것을 피할 수 있습니다.
유전체는 건물의 전기적 안전성을 높이고 전파가 통과하는 동안 간섭을 제거합니다.
상대적으로 저렴한 비용.
무게가 적어 운송이 용이합니다. 작은 직경의 복합 보강재는 코일 형태로 운반될 수 있습니다.

복합 보강 코일은 자동차 트렁크에 쉽게 맞습니다.

복합 보강의 단점.

부인할 수 없는 장점과 함께 모든 건축 자재와 마찬가지로 복합 보강재에도 철근 콘크리트 구조물을 설계할 때 고려해야 할 몇 가지 단점이 있습니다. 복합 보강의 단점은 다음과 같습니다.

재료의 탄성 계수가 낮습니다. 이 매개변수는 강철에 비해 4배 적으며, 이는 인장 시 복합 보강재의 작동에 부정적인 영향을 미칩니다.
취약성과 비가소성. 가열 없이는 로드의 모양을 변경할 수 없으므로 장착 루프 및 내장 부품을 제조하는 데 어려움이 있습니다.
고온에 대한 저항성이 낮습니다. 강철과 달리 복합재료는 생산에 사용되는 섬유 유형(유리섬유 또는 현무암 플라스틱)에 따라 약 150-300도의 온도에서 이미 강도 특성을 잃습니다.

복합 보강재의 적용 범위

성능 특성으로 인해 복합 보강재를 사용할 수 있습니다. 넓은 범위건물 구조물 및 인프라 시설은 물론 수리 작업도 진행됩니다. 이 자료는 다음과 같이 사용됩니다.

공격적인 환경에 노출된 구조물: 건물 기초, 화학 구조 요소 및 식품 산업, 농업 시설;
다양한 목적을 위해 건물 구조의 기초를 강화합니다.
저층 개인 주택 건설;
도로 건설: 도로 보강, 제방 경사면 건설 및 강화, 혼합 도로 요소(예: 아스팔트 콘크리트 - 레일) 강화, 도로 보강 범위(교량);

상당한 두께의 모르타르 층을 설치할 수 없는 경우 철근 콘크리트 구조물을 수리할 때;
벽이 있는 건물의 크로스 버팀대 제조용 다른 유형재료 ( 가스 규산염 블록+ 벽돌, 벽돌 + 콘크리트 등);
을 위한 층층이 쌓인 벽돌유연한 연결이 가능한 작은 부품으로 구성;

주거, 토목 및 산업용 건물, 제조에는 프리스트레싱 보강이 필요하지 않습니다.
작동 중 표유 전류의 영향으로 전기화학적 부식이 가능한 구조 요소;
터널을 파는 동안 토양을 강화하기 위해 광산 작업을 하고 있습니다.

작은 조각 요소의 적층 벽돌에 복합 보강재를 사용합니다. 내식성으로 인해 복합 보강재는 층 경계에서 공격적인 환경 영향을 받지 않습니다. 이 경우 금속이 녹슬 수 있습니다.

복합보강재 생산기술

가장 널리 사용되는 복합 보강재(유리 및 현무암 플라스틱)의 제조 공정이 유사하기 때문에 유리 섬유 보강 막대 생산 기술을 예로 들어 보겠습니다. 프로세스극도로 자동화되어 최소한의 인간 개입으로 진행되며 다음 단계를 포함합니다.

원료 준비. 이 단계에서 알루미노보로실리케이트 유리는 용광로에서 점성 덩어리로 녹아 약 10-20 마이크론 두께의 실로 그려집니다. 생성된 실은 유성 성분으로 사전 처리된 후 로빙이라는 더 두꺼운 묶음으로 수집됩니다.
최대 60개의 로빙 실을 동시에 공급할 수 있는 특수 메커니즘인 크릴을 사용하여 유리 섬유가 장력 메커니즘에 공급됩니다.

전압을 균등하게 한 후 일정한 순서로 배열된 나사산을 열처리습기, 기름, 각종 오염물질을 제거하는 뜨거운 공기.
철저한 함침을 위해 세척 및 조립된 로빙을 액체 상태로 가열된 결합 수지 욕조에 담급니다.
함침된 실은 필요한 직경의 막대를 끌어당기는 장치인 방사구금으로 보내집니다. 나선형 권선으로 보강재를 제조하는 경우, 로드는 주어진 두께의 로빙 스레드와 평행하게 감겨집니다.
형성된 로드는 터널 오븐에 들어가 바인더 조성물을 중합한다.
흐르는 물로 결과 피팅을 냉각합니다.
결과물의 직경에 따라 특수 장비를 사용하여 코일로 감거나 특정 길이의 막대로 절단합니다.

크릴 - 하나의 실로 연결하기 위한 섬유 공급 장치

복합재 보강재와 기존 철근재 보강재의 기술적 특성 비교

특성	강철 보강 클래스 AIII	복합 보강
밀도, kg/cub.m	7850	1900
신장률, %	14	2,2
인장강도, MPa	390	1100
탄성 계수, MPa	200000	41000
생산 직경, mm	6 — 80	4 – 24 – 국내 6 – 40 – 수입
25000kg/sq.m의 하중에서 동일한 강도 교체	직경 8 A III, 셀 140x140 mm, 무게 5.5 kg/sq.m	직경 8mm, 셀 230x230mm, 무게 0.61kg/sq.m
보강 직경을 동일한 강도 특성으로 대체(mm)합니다.
사용 가능한 길이, m.	6 — 12	6 – 12 또는 요청 시

복합 보강을 통한 구조물 보강의 특징

기존 강화 작업 경험이 있는 장인의 경우 복합 재료를 사용한 강화는 아무런 어려움도 일으키지 않습니다. 강철 막대로 작업할 때와 마찬가지로 복합 보강재를 놓을 때 막대의 직경과 셀의 크기는 구조물에 필요한 하중 지지력을 기준으로 계산하여 결정됩니다. 모놀리식 구조물을 붓는 경우 철근을 일정한 간격으로 거푸집에 배치하고 필요한 길이의 편직 와이어 또는 일반 전기 플라스틱 클램프와 함께 묶습니다. 후자의 옵션은 철근의 질량이 작기 때문에 가능합니다.

클램프로 강화 메쉬 고정

뜨개질 와이어를 사용하여 신속하게 부착하는 경우 크로 셰 뜨개질 후크 또는 자동 편직 기계와 같은 특수 장치가 필요합니다. 플라스틱 클램프를 사용하는 경우 고정은 수동으로 수행됩니다.

복합 보강재를 연결하려면 역시 플라스틱으로 만들어진 특수 보강 클립을 사용하면 됩니다.

보강 클립과 연결.

강화 클립.

재료의 유전 특성으로 인해 복합 보강재의 용접이 불가능합니다. 메쉬와 프레임의 조립은 동일한 방식으로 수행됩니다.

복합 보강재의 계산은 금속 보강재와 동일한 원리에 따라 수행됩니다. 유일한 예외는 계산 중에 얻은 금속 막대가 유사한 강도 특성을 가진 다른 직경의 복합 보강재로 만들어진 막대로 대체된다는 것입니다. 다음 기사에서 기초 보강 계산에 대한 자세한 내용을 읽을 수 있습니다.

바닥을 부을 때 메쉬의 거리를 두기 위해 어느 곳에서나 구입할 수 있는 특수 장치가 생산됩니다. 건설 시장아니면 건축 자재 가게. 보강용 패스너 또는 클램프라고도 합니다. 다음 특별 기사에서 다양한 유형의 클램프와 해당 기능에 대해 자세히 알아볼 수 있습니다.

보강 클램프를 사용하면 보강 메쉬, 벽 및 기초 베이스 사이에 필요한 거리를 설정할 수 있습니다.

건설 현장 조건에서 이러한 보강재의 막대를 구부리는 것은 불가능합니다. 막대는 하중을 받으면 부러지거나 굽힘력이 제거된 후 원래 상태로 돌아갑니다. 곡선 요소를 구해야 하는 경우, 제조 단계에서만 로드에 어떤 모양이든 부여할 수 있으므로 도면에 따라 제조업체에 주문해야 합니다.

곡선형 복합 보강재는 생산 과정에서 얻어집니다.

복합 보강재의 선택 및 비용

시장에는 부드러운 강화와 주기적인 강화의 두 가지 유형이 있습니다. 동시에 매끄러운 보강재에는 콘크리트와의 접착력을 높이기 위해 모래가 포함된 코팅이 있습니다. 매끄러운 막대를 사용하는 위험은 품질이 좋지 않은 제조의 경우 모래 코팅 층이 벗겨 질 수 있으며 이러한 구조 강화 효과가 거의 0으로 감소한다는 것입니다. 또한 주기적인 단면을 가진 철근은 하중을 흡수하고 부드러운 철근보다 구조의 일부로 더 잘 작동한다는 점을 고려해야 합니다. 따라서 건물의 중요한 하중 지지 요소에 사용하려면 다음을 선택하는 것이 좋습니다. 이 유형.

1 선형 미터의 보강 비용은 직경에 따라 다릅니다. 평균적으로 직경 4mm의 복합 보강재 비용은 선형 미터당 5-10루블(lm)입니다.

6mm. — 선형 미터당 10-15 루블;

8mm. — 선형 미터당 15-20 루블;

10mm. — 선형 미터당 20-25 루블.

또한 복합 재료로 만든 철근의 비용은 제조업체 및 생산 위치에 따라 직접적으로 달라집니다. 예를 들어, Obninsk 공장과 제조업체의 동일한 단면 강화에 대한 선형 미터당 비용은 다음과 같습니다. 니즈니 노브고로드루블 이상 다르지만 외국 제조업체의 제품은 훨씬 더 비쌉니다. 언뜻보기에 필요한 재료량을 계산할 때 가격의 작은 차이는 10 x 10m의 면적을 강화하기 때문에 눈에 띄지 않을 수 있습니다. 강화 메쉬 20 x 20cm 셀의 경우 1000m의 보강이 필요합니다. 상당히 큰 물체에 대한 보강재를 구매할 때 금액 차이가 상당히 클 수 있습니다.

건설에 복합 보강재를 사용하면 강철 막대에 비해 비용이 저렴할 뿐만 아니라 비용을 효과적으로 절약할 수 있습니다. 질량이 적기 때문에 구조물의 무게를 크게 줄여 기초 및 기타 구조물의 전체 치수를 줄일 수 있습니다. 내하중 요소, 구체적인 비용을 절약하면서.

건설 전문가들은 복합 보강재의 발명 시기를 지난 세기 60년대로 추정합니다. 이 기간 동안 미국과 소련에서는 그 특성에 대한 활발한 연구가 시작되었습니다.

그러나 꽤 오래된 자료임에도 불구하고 이 자료는 여전히 대부분의 개발자에게 낯설습니다. 이 기사는 유리 섬유 강화재, 그 특성, 장점 및 단점에 대한 지식 격차를 메우는 데 도움이 될 것입니다.

지나가면서 우리는 이 자료가 매우 논란의 여지가 있다는 점을 지적합니다. 제조업체는 가능한 모든 방법으로 칭찬하지만 실제 건축업자는 이를 불신합니다. 일반 시민들은 누구를 믿어야할지 모르고 둘 다 봅니다.

복합 보강재란 무엇이며 어떻게 생산되며 어디에 사용됩니까?

간단히 말해서, 복합재 강화재의 구조는 "플라스틱 속의 섬유질"로 설명할 수 있습니다. 그 기초는 탄소, 유리 또는 현무암으로 만들어진 찢어짐 방지 실입니다. 복합 막대의 강성은 섬유를 감싸는 에폭시 수지에 의해 제공됩니다.

콘크리트와의 접착력을 높이기 위해 막대 주위에 얇은 코드가 감겨 있습니다. 메인로드와 동일한 재질로 제작되었습니다. 코드는 강철처럼 나선형 릴리프를 만듭니다. 에폭시 수지가 굳어져 건조실. 출구에서 복합 보강재가 약간 당겨져 절단됩니다. 일부 제조업체는 매끄러운 부분의 콘크리트 접착력을 향상시키기 위해 폴리머가 경화되기 전에 플라스틱 막대에 모래를 뿌립니다.

유리 섬유 강화재의 적용 범위는 매우 넓다고 할 수 없습니다. 그것은 정면 클래딩과 사이 유연한 연결로 사용됩니다 내력벽, 도로 슬래브 및 탱크 거푸집에도 배치됩니다. 스트립 기초와 콘크리트 바닥을 보강하는 프레임에서는 플라스틱 보강재가 자주 사용되지 않습니다.

바닥 슬래브, 상인방 및 기타 인장 구조에 복합 막대를 설치하는 것은 권장되지 않습니다. 그 이유는 이 소재의 유연성이 향상되었기 때문입니다.

복합 보강재의 물리적 특성

고분자 복합재의 탄성률은 강철의 탄성률(60~130 대 200GPa)보다 상당히 낮습니다. 이는 금속이 작용하여 콘크리트가 깨지는 것을 방지하지만 플라스틱은 계속해서 구부러진다는 것을 의미합니다. 유리섬유 막대의 인장 강도는 강철 막대의 인장 강도보다 2.5배 더 높습니다.

복합 보강재의 주요 강도 매개변수는 다음과 같습니다. 표 4번 GOST 31938-2012

여기서 우리는 주요 클래스를 봅니다. 복합재료: ASK(유리섬유 복합재), ABK(현무암 섬유), AUK(탄소), AAK(아라미도 복합재), ACC(유리+현무암 복합).

내구성은 가장 낮지만 가장 저렴합니다 - 유리 섬유 강화 및 현무암 복합재. 가장 신뢰할 수 있고 동시에 가장 비싼 재료는 탄소 섬유(ACF)를 기반으로 만들어집니다.

금속과 비교할 때 재료의 강도 특성으로 돌아가겠습니다.

그동안 이 자료의 다른 특성을 살펴보겠습니다.

복합재의 긍정적인 품질에는 화학적 불활성이 포함됩니다. 부식과 공격적인 물질(콘크리트, 해수, 도로 화학 물질 및 산의 알칼리성 환경)에 대한 노출을 두려워하지 않습니다.
플라스틱 피팅의 무게는 강철보다 3-4배 적습니다. 이로 인해 교통비가 절약됩니다.
재료의 낮은 열전도율은 구조의 에너지 절약 특성을 향상시킵니다(냉교 없음).
복합 보강재는 전기를 전도하지 않습니다. 사용되는 구조에는 없습니다. 단락전기 배선 및 표류 전류.
복합 플라스틱은 자기적으로 불활성이며 전파에 투명합니다. 이를 통해 전자파 차폐 요소를 배제해야 하는 구조물의 건설에 사용할 수 있습니다.

건설 현장에서는 유리섬유 막대를 90도로 구부릴 수 없습니다.

복합 보강의 단점:

건설 조건에서 작은 반경으로 구부릴 수 없습니다. 굽은 막대는 제조업체에 미리 주문해야 합니다.
프레임을 용접할 수 없음(강철 보강의 경우에도 상대적인 마이너스) 최선의 방법연결 - 용접이 아닌 뜨개질).
내열성이 낮습니다. 극심한 열과 화재가 발생하는 경우 콘크리트 구조물, 합성봉으로 강화되어 붕괴됩니다. 유리 섬유는 고온을 두려워하지 않지만 이를 결합하는 플라스틱은 +200C 이상으로 가열되면 강도를 잃습니다.
노화. 모든 폴리머의 공통적인 단점입니다. 비금속 피팅도 예외는 아닙니다. 제조업체는 서비스 수명을 80-100년으로 과대평가합니다.

플라스틱 클램프나 강철 와이어를 사용한 편직이 유일한 방법입니다. 가능한 방법프레임 조립

금속과 유리섬유 중 어떤 보강재가 더 좋나요?

유리 섬유를 선호하는 주요 주장 중 하나는 가격이 저렴하다는 것입니다. 그러나 금속창고의 가격표를 보면 그렇지 않다는 것을 알 수 있다. 금속 가격은 복합재 가격보다 평균 20-25% 저렴합니다.

혼란스러운 이유는 플라스틱 판매자가 소위 "등가" 직경을 고려하기 때문입니다. 여기서의 논리는 다음과 같습니다. 비금속 보강재는 건축용 강철보다 인장력이 더 강합니다. 따라서 직경이 더 작은 폴리머 막대는 두꺼운 강철 보강재와 동일한 하중을 견딜 수 있습니다. 이를 바탕으로 결론은 금속보다 구조를 강화하는 데 필요한 플라스틱이 적다는 것입니다. 여기서 "낮은" 가격이 나옵니다.

복합재와 금속을 합리적으로 비교하려면 규제 문서가 필요합니다. 오늘날 그러한 지침은 이미 존재합니다. 이는 2008년 7월자 러시아 건설부 명령 No. 493/pr의 부록 "L"입니다. 2016년

L.2.3 단락에서. 일반 개발자에게는 모호하지만 전문가에게는 매우 흥미로운 이 내용에는 모든 유형의 복합재 보강재에 대한 두 가지 감소 계수가 포함되어 있습니다.

예를 들어, 가장 일반적인 섬유유리(FRP)를 생각해 보십시오.

연속 하중 하에서는 인장 강도에 0.3을 곱해야 합니다. 즉, 800MPa 대신 240MPa(800x0.3=240)를 얻습니다.
디자인이 효과가 있다면 옥외, 얻은 결과에 또 다른 0.7(240MPa x 0.7 = 168MPa)을 곱해야 합니다.

복합보강에 대한 감소계수 표

작동 조건을 고려한 계수가 포함된 표

이제 플라스틱 보강재의 강도를 금속과 정확하게 비교할 수 있습니다. 예를 들어 건설용 강재 등급 A500을 생각해 보겠습니다. 안전계수를 고려한 최대 인장강도는 378 MPa입니다. 유리 섬유 복합재의 경우 112 MPa만 얻었습니다.

우리의 소규모 연구는 이론적이 아닌 실제 동일 강도의 강철 보강재를 복합재 보강재로 대체하는 표로 명확하게 설명됩니다. 선택 및 구매 시 활용하실 수 있습니다.

보기 이 테이블, 플라스틱이 금속을 동등하게 대체하려면 더 적은 것이 아니라 더 많은 금속이 필요하다는 것을 쉽게 알 수 있습니다. 가장 비싼 탄소섬유 소재(CF)만이 동일한 직경의 강철보다 우수합니다.

복합 보강재의 범위 및 가격

건설 현장에서 가장 수요가 많은 것은 유리 섬유 복합 보강재입니다. 그 범위와 평균 가격을 하나의 표에 요약했습니다.

아래 표에서 직경이 다른 플라스틱 피팅의 무게에 대한 정보를 얻을 수 있습니다.

이 재료는 200, 100, 50미터 코일과 모든 길이의 막대 형태로 판매됩니다.

가격 요인(강철과 동일한 강도의 복합재는 더 많은 비용이 듭니다)을 고려하여 민간 건축에 널리 사용되는 복합재 보강재를 권장할 수 없습니다.

크로스바, 바닥 슬래브, 하중 지지 빔, 기둥 및 보강 다이어프램의 강화를 위해 전문가들은 설치를 강력히 권장합니다. 이러한 보강재는 구조적 보강재로 사용될 수 있습니다. 강화용 슬래브 기초그것은 사용될 수 있습니다.

유리섬유 보강재로 만든 프레임을 갖춘 슬래브 기초

파일 그릴을 강화하고 스트립 파운데이션강철 막대를 구입하는 것이 좋습니다.

지난 세기 중반 소련에서 개발된 유리섬유 강화재(ASP 또는 SPA로 약칭)는 비교적 최근에 대규모로 사용되기 시작했습니다. 유리 섬유 제품은 생산 비용 절감으로 인해 인기를 얻었습니다. 경량, 고강도, 폭넓은 적용 가능성 및 설치 용이성으로 인해 SPA 피팅은 강철 막대의 좋은 대안이 되었습니다. 이 소재는 저층 건축, 해안 요새화, 내하중 구조 인공 저수지, 교량 요소, 전력선.

FRP(유리 섬유 복합 강화재)는 유리로 짠 실 모양의 섬유(로빙)를 직선 또는 꼬임으로 특수한 구성으로 결합하여 만든 막대입니다. 이들은 일반적으로 합성 에폭시 수지입니다. 또 다른 유형은 탄소 필라멘트로 감긴 유리 섬유 막대입니다. 권선 후 이러한 유리 섬유 블랭크는 중합되어 모 놀리 식 막대로 변합니다. 유리섬유 강화재는 직경 4~32mm, 두께 4~8mm이며 코일 형태로 포장됩니다. 베이에는 100-150m의 보강재가 포함되어 있습니다. 고객이 치수를 제공하면 공장에서 절단하는 것도 가능합니다. 로드의 강도 특성은 생산 기술과 바인더에 따라 다릅니다.

ASP 포장 및 운송 옵션.

소재는 드로잉 방식으로 제작됩니다. 릴에 감긴 유리섬유를 풀어서 수지와 경화제를 함침시킵니다. 그 후 공작물은 다이를 통과합니다. 그들의 목적은 과도한 수지를 짜내는 것입니다. 그곳에서 미래의 보강재는 압축되어 원통형 단면과 주어진 반경을 갖는 특징적인 모양을 취합니다.

그 후, 아직 경화되지 않은 공작물 주위에 지혈대가 나선형으로 감겨집니다. 콘크리트와의 접착력을 향상시키는 데 필요합니다. 그런 다음 재료는 오븐에서 구워지며, 여기서 바인더의 경화 및 중합 과정이 발생합니다. 용광로에서 막대는 끌어당겨지는 메커니즘으로 보내집니다. ~에 현대 공장중합에는 관상로가 사용됩니다. 또한 휘발성 물질을 제거합니다. 완성된 제품은 코일 형태로 감겨지거나 봉 형태로 필요한 길이로 절단됩니다(고객의 사전 주문에 따라). 그 후 제품은 창고로 보내집니다. 고객은 주어진 굽힘 각도로 보강재를 주문할 수도 있습니다.

목적과 범위

유리 섬유 강화재는 건물 구조 및 요소의 기존 및 프리스트레스 강화를 위해 산업 및 민간 건축의 다양한 분야에 사용되며, 이 작업은 공격적인 영향의 정도가 다양한 환경에서 발생합니다. 가장 유명한 사용 사례.

블록강화, 벽돌 벽가스 규산염 블록으로 만들어진 벽. 유리섬유 보강재는 이러한 구조를 보강할 때 매우 좋은 결과를 보여주었습니다. 주요 장점: 비용 절감 및 경량 구조.
단열재가 위치하는 콘크리트 요소의 바인더로 사용됩니다. SPA는 콘크리트 요소의 접착력을 향상시킵니다.
부식을 유발하는 요소(인공 저수지, 교량, 담수 및 염수 천연 저수지의 해안선 요새)에 노출되는 내하중 구조 요소를 강화합니다. 금속 막대와 달리 유리 섬유 막대는 부식되지 않습니다.
적층 목재 구조물 강화용. SPA 보강재를 사용하면 적층 목재 빔의 강도를 크게 높이고 구조의 강성을 높일 수 있습니다.
스트립 건설에 사용 가능 묻힌 기초저층 건물의 경우 단단하고 움직이지 않는 토양에 있는 경우. 심화는 토양 동결 수준 아래에서 수행됩니다.
주거용 건물 및 산업 단지의 바닥 강성을 높입니다.
경로와 도로 표면의 강도와 내구성을 높입니다.

유리 섬유 강화의 적용 범위.

유리섬유 강화재의 특성

유리섬유 강화재의 장단점을 이해하려면 그 특성을 알아야 합니다. 유리섬유 강화재의 장점은 다음과 같습니다.

유리섬유 막대의 내식성은 기존 금속 막대보다 거의 10배 더 높습니다. 유리 복합 제품은 실제로 알칼리와 반응하지 않으며, 소금 용액그리고 산.
열전도 계수는 강철 막대의 46W/mC에 비해 0.35W/mC로 냉교 현상을 제거하고 열 손실을 크게 줄입니다.
유리 복합봉의 연결은 용접기 없이 플라스틱 클램프, 편직 와이어 및 적절한 클램프를 사용하여 이루어집니다.
유리섬유 강화재는 우수한 유전체입니다. 이 특성은 지난 세기 중반부터 강철의 전기 전도성이 장치 작동 및 구조의 무결성에 부정적인 영향을 미치는 송전선 요소, 철도 교량 및 기타 구조물의 건설에 사용되었습니다.
고품질 유리 복합 강화재 1m의 무게는 동일한 인장 강도를 지닌 동일한 직경의 강철 막대 1m보다 4배 적습니다. 이를 통해 구조물의 무게를 7~9배 줄일 수 있습니다.
아날로그에 비해 비용이 저렴합니다.
원활한 설치가 가능합니다.
열팽창계수의 값은 콘크리트의 열팽창계수에 가깝기 때문에 온도 변화로 인한 균열 발생을 실질적으로 제거합니다.
재료를 사용할 수 있는 넓은 온도 범위: -60C ~ +90C.
선언된 서비스 수명은 50-80년입니다.

어떤 경우에는 유리섬유 강화재가 강철을 성공적으로 대체할 수 있지만 설계 단계에서 고려해야 할 여러 가지 단점이 있습니다. 유리 섬유 강화의 주요 단점.

내열성이 낮습니다. 바인더는 200C의 온도에서 발화하는데, 이는 개인 주택에서는 중요하지 않지만 건축물에 내화 요구 사항이 증가하는 산업 시설에서는 허용되지 않습니다.
탄성률은 56,000MPa(강철 보강선의 경우 약 200,000MPa)에 불과합니다.
원하는 각도로 막대를 독립적으로 구부릴 수 없습니다. 곡선봉은 개별 주문에 따라 공장에서 제조됩니다.
Textolite 제품의 강도는 시간이 지남에 따라 감소합니다.
유리섬유 강화재는 파괴강도가 낮아 시간이 지날수록 악화됩니다.
견고하고 견고한 프레임을 만드는 것이 불가능합니다.

피팅 유형

건축에 유리섬유 강화재를 사용하려면 이 재료의 유형에 대해 잘 알고 있어야 합니다. 목적에 따라 재료는 제품으로 구분됩니다.

설치 작업을 위해;
일하고 있는;
분포;
강화를 위해 구조적 요소콘크리트로 만들어졌습니다.

ASP는 신청 방법에 따라 다음과 같이 구분됩니다.

막대 절단;
메쉬 강화;
강화 프레임.

프로파일 형태별:

매끄러운;
골판지.

유리섬유 보강재의 프로파일 모양.

SPA와 철근보강의 비교특성

유리섬유와 철근 보강재를 선택하기 위해서는 두 가지 유형을 명확하게 비교할 필요가 있습니다. 비교 특성강철 및 유리 섬유 보강재가 표에 나와 있습니다.

재료	온천	강철
인장강도, MPa	480-1600	480 -690
신장률, %	2,2	25
탄성 계수, MPa	56 000	200 000
내식성	부식 방지	강철의 종류에 따라 어느 정도 부식되기 쉽습니다.
열전도 계수 W/m·C	0,35	46
세로 방향의 열팽창 계수, x10 -6/C	6-10	11,7
가로 방향의 열팽창 계수, x10-6/C	21-23	11,7
전기 전도성	유전체	지휘자
파괴강도	낮은	높은
최적의 온도 범위	-60C에서 +90C까지	하한은 -196C ~ -40C입니다. 350C에서 750C까지의 상한
서비스 수명, 년	최대 50	80-100
연결 방법	클램프, 클램프, 바인딩 와이어	결속 와이어, 용접
건설 조건에서 막대를 구부릴 가능성	아니요	있다
라디오 투명성	예	아니요
환경친화성	저독성 물질, 안전 등급 4	무독성

SPA 설치 기능

SPA의 특성과 기술적 특성으로 인해 이 소재는 자신의 손으로 집을 짓는 데 거의 이상적입니다. 집이 내구성이 있고 여러 세대에 걸쳐 지속되기 위해서는 단점을 고려하여 유리 섬유 보강재를 올바르게 설치하는 것이 중요합니다.

기초의 수평 보강

기초 보강을 위한 SPA 배치는 거푸집 설치 및 현장 준비 후에 수행됩니다. 그 후 막대의 세로 층이 놓여집니다. 이렇게하려면 직경 8mm의 막대를 사용하십시오. 그 위에 가로가 놓여 있습니다. 이렇게하려면 6mm SPA를 사용하십시오. 이러한 레이어는 그리드를 형성합니다. 연결 노드는 2개의 벨트에 직경 1mm의 조임 클램프 또는 편직 와이어로 고정됩니다. 연결은 두꺼운 와이어를 사용하여 구매하거나 직접 만들 수 있습니다. 작업량이 많은 경우 전동 결속기를 사용하는 것이 좋습니다.

막대 메쉬의 가장자리는 거푸집 공사에서 5cm 떨어져 있어야합니다. 필요한 위치는 클램프 또는 일반 벽돌을 사용하여 얻을 수 있습니다. 메쉬가 준비되고 올바르게 배치되면 콘크리트 혼합물을 붓습니다. 여기서는 주의를 기울여야 합니다. ASP 기초의 보강재는 강철과 동일한 경도를 갖지 않습니다. 부주의하게 부으면 규정된 위치에서 휘어지거나 움직일 수 있습니다. 막대가 움직이면 부은 후 상황을 수정하기가 매우 어렵습니다.

공극이 없는 견고한 기초를 얻기 위해 타설된 콘크리트 혼합물을 건설용 진동기로 압축합니다.

문제를 피하는 방법?

유리섬유 막대 사용과 관련된 주요 문제는 품질이 낮거나 재료에 결함이 있고 엔지니어링 설계 계산이 좋지 않다는 것입니다. 사용된 유리섬유 강화재의 특성을 고려하지 않으면 주택 건설에 문제가 발생할 수 있습니다.

정확한 계산, 신중한 작업 실행, 재료 선택 및 설치에 대한 제조업체의 권장 사항을 엄격히 준수하면 시공 중 및 시공 후 문제를 피하는 데 도움이 됩니다.

구매 전 제품의 품질은 눈으로만 확인이 가능합니다. 이를 위해서는 다음 사항에 주의해야 합니다.

제조업체. 제품을 공장에서 구입하지 않은 경우 제품의 품질과 공장(수공예품 아님) 생산 유형을 확인하는 문서를 요청해야 합니다.
색상. 막대 전체에 걸쳐 균일한 색상은 품질을 나타냅니다. 색상이 고르지 않은 제품은 생산 기술을 위반했음을 의미합니다.
- 갈색은 물질이 연소되고 있음을 나타냅니다.
- 녹색은 열처리가 불충분함을 나타냅니다.
로드의 표면에는 칩, 홈, 구멍 및 기타 결함이 없어야 하며 나선형 권선은 일정한 피치로 부드럽고 연속적이어야 합니다.
돈을 절약하려는 욕구에도 불구하고 고품질 유리 섬유 강화재는 저렴하게 판매되지 않는다는 점을 기억해야 합니다. 가격이 너무 낮으면 강도와 취약성이 낮음을 나타냅니다.

어떤 경우에는 금속 강화 대신 유리 섬유 강화를 사용하는 것이 좋습니다. 때로는 하나의 구조물을 만들 때 금속 막대와 유리 섬유 막대를 결합하는 것이 허용됩니다. 나중에 AKS를 사용한 것을 후회하지 않으려면 설계 단계에서 미래 건물에 대한 계산을 신중하게 수행해야 합니다. 복합 보강재는 굽힘 강도, 인장 강도 등 주요 매개변수를 고려하여 강철과 유사하게 선택됩니다.

유리 섬유 막대 사용 가능성은 토양의 이동성과 유형, 요구 사항에 따라 평가됩니다. 화재 안전, 구조에 영향을 미치는 세로 및 가로 하중. 예를 들어, 늪지대 및 이동성 토양에서는 보강을 위해 금속 보강재가 사용됩니다. 유리섬유 보강재는 파괴 강도가 낮기 때문에 지면의 움직임에 의해 쉽게 파손됩니다.

유리섬유 강화재는 열활성 수지를 기반으로 한 에폭시 화합물을 사용하여 연결된 유리 로빙으로 만든 건축 자재입니다. 주요 특징은 가벼움이며, 단위 부피당 질량은 2g/mm3에 불과합니다. 유리 섬유 강화 작업은 금속 강화 작업보다 더 편리하고 경제적입니다. 물류 비용과 보강 작업에 소요되는 비용이 크게 절감됩니다.

또한 유리 섬유는 공격적인 환경에 반응하지 않기 때문에 보강재는 콘크리트가 조기 파괴되는 것을 방지하여 물체의 수명을 늘립니다. 유리섬유 강화재는 콘크리트와 유사하게 온도 변화에 반응하며 이는 구조물의 강도에도 좋은 영향을 미칩니다.

유리섬유는 금속에 비해 강도가 2.5배 더 높습니다. 동시에 열전도율은 강철의 열전도율보다 100배 낮습니다. 따라서 유리섬유로 보강된 구조물은 얼지 않으며(“콜드 브릿지”를 형성하지 않음), 유리섬유로 지어진 건물은 금속 보강재로 지어진 건물보다 따뜻합니다. 이를 통해 난방 비용을 줄일 수 있으므로 재료는 현대 건축에 적극적으로 사용됩니다. 에너지 효율적인 건물.

건축업자가 관심을 가질 수 있는 또 다른 부인할 수 없는 장점은 유리섬유가 놀라울 정도로 내구성이 뛰어난 소재라는 점입니다. 이는 설치 후 100년 동안 추가 수리 작업이 필요하지 않습니다. 이것이 바로 기초용 유리섬유 강화가 유명한 이유입니다.

유리섬유 강화재는 산업, 건설, 공공 시설 등 다양한 분야에서 응용되고 있습니다.

건설에서는 기초, 바닥, 빔의 기초로 토목 및 산업 건설 프로젝트의 건설뿐만 아니라 내진 벨트 건설에도 사용됩니다.
도로 건설 및 수리에서 보강재는 제방, 도로 표면 건설, 교량 및 고속도로 장벽 건설에 사용됩니다. 도로 표면에 적용되는 시약(예: 제빙 시약)의 영향에 강하므로 모스크바와 추운 지역 모두에서 사용할 수 있습니다.

유리 섬유 강화는 콘크리트 및 벽돌 구조의 이상적인 기초가 될 것입니다. 이는 전력선 및 조명용 지지대 제작, 도로, 보도 및 울타리 슬래브 건설, 철도 선로에 침목 설치에 사용됩니다. 금속과 함께 보강재 메쉬를 사용하는 바닥 보강재도 널리 사용되고 있습니다.

섬유유리는 그런 곳에 적용 가능합니다 건물 구조어떻게 모놀리식 기초그리고 폼 콘크리트. 또한 화학물질에 대한 저항성이 높아야 하는 구조를 만드는 데에도 적극적으로 사용됩니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

화학 폐기물 및 부품 저장 시설 건설 중;
하수도 시스템, 수도관, 토지 매립 시스템을 설치할 때;
항만 시설 건설 및 해안선 강화 중.

제품의 독창성에도 불구하고 당사 웹 사이트에 표시된 모스크바의 유리 섬유 강화 가격은 다음과 같습니다. 사용 가능한 재료건설 조직과 개인 모두를 위한 것입니다. 비용은 철근 보강 비용보다 40-50% 저렴하므로 비용을 크게 절감하는 동시에 건축물의 품질을 향상시킬 수 있습니다. 일반적으로 복합 보강재는 가장 신뢰할 수 있고 효율적인 보강재 중 하나라고 할 수 있습니다. 건축 자재우리 시대의.

이 강화재는 유리 또는 현무암 섬유(각각 ASP 및 ABP)의 직선 가닥으로 만들어지며, 이는 다발로 수집되고, 열경화성 폴리머 바인더로 함침되고, 성형되고, 가열(중합) 및 냉각됩니다. 그 결과, 테스트 결과에 따르면 강철의 인장 강도보다 3배 더 높고 동일한 강도 비율에서 무게는 9배 더 적은 고강도 모놀리식 로드가 탄생했습니다.

고객의 요청에 따라 길이에 관계없이 막대 형태로 표준 제작됩니다. 최대 8mm 직경으로 100m의 보강재를 포함하는 코일(코일) 형태로 제작 가능합니다. 코일의 전체 치수: 높이 – 최대 8cm, 직경 – 최대 1m.

릴리스 양식

직경 10mm, 12mm로 길이 50m의 코일(코일피팅) 형태로 제작 가능합니다. 코일의 전체 치수: 높이 – 최대 5cm, 직경 – 최대 1.5m.

고객과의 합의에 따라 모든 길이의 로드 및 코일을 생산하는 것이 가능합니다.
매끄럽고 구조적이며 주기적인 프로파일로 제조 가능:

철근 보강재로 사용되는 주기 프로파일의 ASP-ABP 클래스 A-I II(A-400);
클래스 A-I(A-240)의 강철 보강재 대신 매끄러운 프로파일을 갖는 ASP-ABP가 사용됩니다.

유리 섬유 강화재는 점점 더 대중화되고 있으며 다양한 등급의 기존 강철 막대를 완전히 대체하기 때문에 매년 그 사용이 점점 더 중요해지고 있습니다. 고강도 지표, 최적의 성능 특성, 소형 비중저렴한 가격은 모든 건축 분야에서 비금속 보강 요소 사용의 인기를 결정하는 요소입니다.