โครงการก่อสร้างโดยใช้การเสริมแรงแบบคอมโพสิต การเสริมแรงแบบคอมโพสิต - คุณสมบัติของตัวเลือกและตัวเลือกสำหรับการใช้วัสดุคอมโพสิตในการก่อสร้าง (105 ภาพ) ฐานรากที่มีการเสริมแรงแบบคอมโพสิตและการก่อสร้างในพื้นที่เสี่ยงต่อแผ่นดินไหว

การเสริมแรงแบบคอมโพสิตไม่ใช่วัสดุใหม่ แต่ในปัจจุบันกำลังขยายขอบเขตการใช้งานอย่างแข็งขันด้วยเทคโนโลยีที่ประหยัดสำหรับการผลิตวัสดุโพลีเมอร์ ทางเลือกที่ทันสมัยสำหรับเหล็กเส้นและลวดเสริมแรงนี้แตกต่างจากโลหะอะนาล็อกในด้านฐานวัตถุดิบ คุณสมบัติทางเทคนิค และรูปลักษณ์ ผลิตตาม GOST 31938-2012 และข้อกำหนดของผู้ผลิต

ส่วนประกอบหลักของการเสริมแรงคอมโพสิตโพลีเมอร์

องค์ประกอบของผลิตภัณฑ์เหล่านี้ประกอบด้วยวัสดุสองชนิดขึ้นไป - วัสดุหลัก (เมทริกซ์) และฟิลเลอร์รวมทั้งวัสดุเสริมแรง เมทริกซ์และตัวเติมจะถูกเลือกในลักษณะที่สร้างโครงสร้างโดยรวมที่ให้คุณลักษณะด้านประสิทธิภาพที่เหมาะสมที่สุดสำหรับวัตถุประสงค์เฉพาะ

เมทริกซ์

เป็นเทอร์โมเซตติงเรซินที่บ่มแล้วซึ่งมีการถ่ายเทและกระจายความเครียดในฟิลเลอร์เสริมแรง ความต้านทานของผลิตภัณฑ์ต่อความชื้น ไฟ และสภาพแวดล้อมทางเคมีขึ้นอยู่กับส่วนประกอบโครงสร้างนี้ เทอร์โมเซตติงเรซิน - โพลีเอสเตอร์, อีพอกซี, ไวนิลเอสเตอร์, ฟีนอล - หลังจากการบ่มเป็นวัสดุแข็งที่มีโครงสร้างเครือข่ายสามมิติ

• กระจก- ทำจากแก้วอนินทรีย์
• หินบะซอลต์- ผลิตจากหินบะซอลต์และกาโบรเดียเบส
• คาร์บอน- เกิดขึ้นจากไพโรไลซิสของเส้นใยสารตั้งต้นอินทรีย์ - โพลีอะคริโลไนไตรล์หรือเซลลูโลสไฮเดรต ขึ้นอยู่กับโมดูลัสยืดหยุ่นและความต้านทานแรงดึง สารตัวเติมเสริมคาร์บอนจะถูกแบ่งออกเป็นโมดูลัสสำหรับใช้งานทั่วไป ความแข็งแรงสูง ปานกลาง สูง และโมดูลัสสูงพิเศษ
• อะรามิด- วัตถุดิบตั้งต้นคือโพลีเอไมด์ที่สร้างเส้นใยเชิงเส้น
• คอมโพสิตผสมรวมถึงการเสริมแรงสารตัวเติมจากวัตถุดิบสองชนิดขึ้นไป ตัวอย่างเช่น แท่ง ASPET ประกอบด้วยเส้นใยแก้วและเส้นใยเทอร์โมพลาสติกโพลีเมอร์

• ถาม (ASP)- แก้วคอมโพสิต ข้อดีของวัสดุคือ มีน้ำหนักเบา มีความแข็งแรงสูง และราคาไม่แพง
• เอบีเค (ABP)- หินบะซอลต์คอมโพสิต
• ออสเตรเลีย (AUP)- คาร์บอนคอมโพสิต มีความแข็งแรงดี แต่เนื่องจากมีต้นทุนสูง การใช้งานจึงมีจำกัด
• เอเอเค (AAP)- อะรามิโดคอมโพสิต;
• บัญชี- รวมกัน ในซีรีส์นี้ ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากใยแก้วและเส้นใยบะซอลต์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย เนื่องจากมีการผสมผสานระหว่างความต้านทานการสึกหรอที่ดีและต้นทุนที่สมเหตุสมผล

ตารางลักษณะสำคัญของการเสริมแรงคอมโพสิตประเภทต่างๆ

คุณสมบัติการออกแบบ

ผลิตโดยมีโปรไฟล์เป็นระยะ การออกแบบผลิตภัณฑ์ประกอบด้วย:

• แท่งไฟ- องค์ประกอบที่มั่นคงซึ่งขึ้นอยู่กับลักษณะทางเทคนิคหลักของผลิตภัณฑ์
• ชั้นยึด- ตั้งอยู่อย่างสม่ำเสมอโดยทำมุมกับแกนตามยาว เกิดจากการพันเส้นใยรอบแกนส่งกำลัง ปรับปรุงการยึดเกาะของการเสริมแรงโพลีเมอร์กับส่วนผสมคอนกรีตที่แข็งตัว

การเสริมโปรไฟล์เป็นระยะมีลักษณะโดยพารามิเตอร์ต่อไปนี้:

• เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก- วัดที่ส่วนบนของส่วนที่ยื่นออกมาเป็นระยะ
• เส้นผ่านศูนย์กลางที่กำหนด- ค่านี้ระบุไว้ในการติดฉลากผลิตภัณฑ์และใช้ในการคำนวณเชิงโครงสร้าง
• สนามโปรไฟล์เป็นระยะ- ระยะห่างระหว่างจุดศูนย์กลางของส่วนที่ยื่นออกมาที่อยู่ติดกันถูกกำหนดขนานกับแกนตั้งของแกน

ลักษณะเชิงบวกและเชิงลบของการเสริมแรงคอมโพสิตโพลีเมอร์

• ความเฉื่อยทางเคมี- ด้วยคุณสมบัตินี้ ผลิตภัณฑ์โพลีเมอร์จึงสามารถนำไปใช้ภายใต้สภาวะที่ต้องสัมผัสกับน้ำทะเล สภาพแวดล้อมที่เป็นด่างและเป็นกรด และสารเคมีบนท้องถนน
• ความเร็วในการตัดขนาดภายใต้สภาพสถานที่ก่อสร้างจะสูงกว่าการตัดเหล็กเส้นอย่างมาก
• การนำความร้อนต่ำ- การเสริมแรงด้วยโพลีเมอร์ช่วยเพิ่มคุณสมบัติฉนวนกันความร้อนของโครงสร้างเนื่องจากไม่มีสะพานเย็น
• ทนต่ออุณหภูมิต่ำ.
• น้ำหนักเบา- อำนวยความสะดวกในการขนส่งสินค้า คลังสินค้า และงานติดตั้ง
• ขาดการนำกระแสไฟฟ้า ความเฉื่อยของสนามแม่เหล็ก และความโปร่งใสของวิทยุ- คุณภาพนี้รับประกันความต้องการผลิตภัณฑ์โพลีเมอร์ในการก่อสร้างห้องปฏิบัติการและสิ่งอำนวยความสะดวกอื่น ๆ ซึ่งปัจจัยในการป้องกันคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีความสำคัญ ในโครงสร้างที่ใช้การเสริมแรงด้วยโพลีเมอร์ จะไม่มีกระแสหลงไหล

ลักษณะที่จำกัดขอบเขตของการเสริมแรงแบบคอมโพสิต:

• ไม่สามารถงอแท่งในมุมเล็ก ๆ ที่ไซต์การติดตั้งได้- หากมีความจำเป็นดังกล่าว จะมีการสั่งการผลิตผลิตภัณฑ์ที่โค้งงอที่ไซต์การผลิต
• โมดูลัสความยืดหยุ่นต่ำจำกัดการใช้งานในโครงสร้างเสริมแรงแนวตั้ง
• ไม่มีความเป็นไปได้ของโครงเชื่อม- โครงสร้างแบนและสามมิติจากแท่งโพลีเมอร์สร้างขึ้นโดยการผูกและใช้คลิปพลาสติกเท่านั้น
• ความต้านทานต่ำต่ออุณหภูมิสูง- ดังนั้นจึงไม่แนะนำให้ใช้ผลิตภัณฑ์ดังกล่าวในโครงสร้างที่สัมผัสกับความร้อนหรือในสถานที่ที่มีความเสี่ยงจากไฟไหม้สูง
• ริ้วรอยก่อนวัย- เช่นเดียวกับโพลีเมอร์อื่นๆ การเสริมแรงแบบคอมโพสิตจะสูญเสียคุณสมบัติไปตามเวลา แม้ว่าผู้ผลิตจะอ้างว่ามีระยะเวลาการดำเนินงานอย่างน้อย 80 ปีก็ตาม

พื้นที่ใช้งาน

วัสดุก่อสร้างนี้มีประสิทธิภาพมากที่สุดในพื้นที่ที่การใช้การเสริมแรงด้วยโลหะไม่เป็นที่พึงปรารถนาหรือเป็นไปไม่ได้ แท่งเสริมแรงโพลีเมอร์ใช้สำหรับ:

• การติดตั้งฐานรากสำหรับอาคารที่ทำงานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
• เสริมความแข็งแกร่งของฐานรากหรือผนังรับน้ำหนัก
• เสริมความแข็งแกร่งให้กับผิวถนน, เขื่อน;
• การเสริมสร้างดินในเหมือง
• อุปกรณ์แบบหล่อสำหรับถังขนาดใหญ่
• เสริมความแข็งแกร่งของพื้น;
• การเสริมสร้างแนวชายฝั่ง
• การผลิตการเชื่อมต่อที่ยืดหยุ่นระหว่างองค์ประกอบโครงสร้างของอาคาร เช่น ระหว่างผนังภายนอกและวัสดุตกแต่งส่วนหน้าอาคาร

ความสนใจ! ไม่แนะนำให้ใช้การเสริมแรงแบบคอมโพสิตในแผ่นพื้น ทับหลัง และองค์ประกอบโครงสร้างแรงดึงอื่น ๆ เนื่องจากวัสดุมีความยืดหยุ่นสูง

การเปรียบเทียบคุณสมบัติของพอลิเมอร์คอมโพสิตกับการเสริมเหล็ก

ตารางเปรียบเทียบคุณลักษณะของการเสริมแรงไฟเบอร์กลาสและเหล็ก

ข้อโต้แย้งที่สนับสนุนการเปลี่ยนการเสริมแรงด้วยเหล็กด้วยการเสริมแรงด้วยโพลีเมอร์คือความเป็นไปได้ในการใช้ผลิตภัณฑ์โพลีเมอร์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับโลหะโดยขึ้นอยู่กับค่ามาตรฐานของความต้านทานแรงดึง ตามคำสั่งของกระทรวงการก่อสร้างและที่อยู่อาศัยและสาธารณูปโภคของสหพันธรัฐรัสเซียหมายเลข 493 ลงวันที่ 8 กรกฎาคม 2558 ภาคผนวก L ได้กำหนดปัจจัยการลดสำหรับความต้านทานแรงดึงมาตรฐานโดยคำนึงถึงสภาพการใช้งานจริง

ตารางปัจจัยการลดเป็นค่ามาตรฐานของความต้านทานแรงดึงที่แสดงใน GOST 31938-2012

ตารางนี้หมายความว่าหากการเสริมแรงคอมโพสิตโพลีเมอร์ เช่น ไฟเบอร์กลาส (FRP) ได้รับการออกแบบมาให้ทำงานภายใต้ภาระในร่มในระยะยาว สูตรจะพบค่าความต้านทานแรงดึงที่คำนวณได้:

R คำนวณ = R ปกติ * 0.8 * 0.3 = 800 * 0.8 * 0.3 = 192 MPa

ดังนั้นเมื่อเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางของการเสริมแรงโพลีเมอร์ซึ่งควรเปลี่ยนเหล็กคุณไม่ควรใช้ค่ามาตรฐานของความต้านทานแรงดึงที่แสดงใน GOST แต่คำนวณตามสภาพการใช้งานจริง

จากปัจจัยต่างๆ ข้างต้น เราสามารถสรุปได้ว่าแท่งเสริมแรงคอมโพสิตเป็นวัสดุก่อสร้างที่มีแนวโน้มดี อย่างไรก็ตาม จะมีผลเฉพาะในบางแอปพลิเคชันเท่านั้น และขอแนะนำให้คุณปรึกษากับผู้เชี่ยวชาญที่ผ่านการรับรองก่อนใช้งาน

จีดีสตาร์เรตติ้ง
ระบบการให้คะแนน WordPress

ในหลาย ๆ ด้าน การเสริมแรงแบบคอมโพสิตกำลังเป็นทางเลือกที่ดีสำหรับวัสดุเสริมแรงแบบดั้งเดิม ผลิตภัณฑ์นี้ค่อนข้างใหม่ในตลาด แต่ได้พิสูจน์ตัวเองแล้วว่าเป็นผลิตภัณฑ์ที่ใช้งานได้จริงซึ่งสามารถทดแทนโลหะได้อย่างสมบูรณ์ในบางสถานการณ์ การซื้อการเสริมแรงแบบคอมโพสิตนั้นคุ้มค่าด้วยเหตุผลหลายประการ ซึ่งเราจะพูดถึงรายละเอียดเพิ่มเติมอีกเล็กน้อย

ประเภทและการผลิต

การผลิตการเสริมแรงแบบคอมโพสิต GOST 31938-2012 ต้องใช้การดำเนินการที่ค่อนข้างง่ายหลายประการซึ่งสามารถทำได้แม้ในเวิร์กช็อปขนาดเล็ก เหมือนกันสำหรับผลิตภัณฑ์ทุกประเภทที่นำเสนอ:

• ผลิตภัณฑ์จากไฟเบอร์กลาส
• คาร์บอนไฟเบอร์;
• ขึ้นอยู่กับเส้นใยหินบะซอลต์

ยังมีผลิตภัณฑ์ประเภทอื่นๆ ในคลาสนี้ เช่น ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากเส้นใยอะรามิดซึ่งมีไม่มากนัก ผลิตโดยใช้วิธีการที่คล้ายกับที่ระบุไว้: วัสดุเส้นใยที่ทนทานถูกชุบด้วยโพลีเมอร์ซึ่งทำหน้าที่เป็นสารยึดเกาะ ในขณะเดียวกัน ด้านบวกของผลิตภัณฑ์เมื่อเปรียบเทียบกับผลิตภัณฑ์เหล็กคือราคาที่น่าสนใจของการเสริมแรงแบบคอมโพสิต

หากเราพิจารณาขั้นตอนการผลิตอย่างละเอียดมากขึ้น ตัวอย่างของโปรไฟล์ไฟเบอร์กลาสก็เป็นสิ่งที่บ่งบอกได้ ทุกอย่างเริ่มต้นด้วยการทำให้เส้นใยแห้ง จากนั้นจึงคลายออก ชุบด้วยสารยึดเกาะ และสุดท้ายก็เกิดปฏิกิริยาโพลีเมอร์ อุปกรณ์ที่ทันสมัยช่วยให้คุณสามารถทำให้ทุกขั้นตอนของการผลิตเป็นอัตโนมัติและจัดเรียงไว้ในสายการผลิตเดียว ซึ่งช่วยให้คุณได้รับผลผลิตสูงสุดของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปด้วยต้นทุนที่ต่ำที่สุด

การเสริมแรงแบบคอมโพสิต GOST 31938-2012 ประเภทที่เป็นปัญหาทำจากสกรูแก้ว วัสดุนี้กลายเป็นผลิตภัณฑ์จากการหลอมแก้วอะลูมิโนโบโรซิลิเกต ซึ่งถูกให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิหนึ่งแล้วจึงดึงเป็นรูปเกลียว องค์ประกอบดังกล่าวมีความหนาไม่เกิน 20 ไมครอน ถัดไปช่องว่างดังกล่าวจะถูกชุบด้วยสารหล่อลื่นและรวบรวมเป็นมัดแน่น พื้นฐานของการเสริมแรงคอมโพสิต GOST ไม่เพียงแต่เป็นแก้วเท่านั้น แต่ยังมีการใช้เส้นใยบะซอลต์ด้วย เส้นใยอะรามิดและคาร์บอนใช้กันน้อยกว่า เป็นเรื่องที่ควรเน้นย้ำว่ามาตรฐานของรัฐสำหรับผลิตภัณฑ์ประเภทนี้มีผลบังคับใช้เมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา (ในปี 2555) แม้ว่าจะมีการใช้วัสดุก่อสร้างในประเทศของเรามานานกว่าทศวรรษก็ตาม ในต่างประเทศ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในญี่ปุ่น ยุโรป และอเมริกา มาตรฐานที่คล้ายกันมีมานานหลายปีแล้ว ซึ่งกลายเป็นพื้นฐานสำหรับผู้ผลิตก่อนที่จะมีการนำเอกสารนี้ไปใช้

นอกจากวัสดุที่ระบุแล้ว ยังใช้วัตถุดิบประเภทอื่น:

• เรซิน;
• ด้ายถักซึ่งเป็นโรวินท์ที่พันแท่งที่เตรียมไว้ในรูปแบบของลอนซึ่งมีการเสริมเหล็ก
• เอทานอล;
• อะซิโตน;
• ไดไซแอนไดเอไมด์

กระบวนการผลิตเริ่มต้นหลังจากเส้นด้ายโรวินท์ 60 เส้นถูกป้อนโดยใช้กระชังไปยังกลไกการตึง จากนั้นอุปกรณ์จะจัดเรียงองค์ประกอบของการเสริมแรงหินบะซอลต์ในอนาคตหรือประเภทอื่นตามลำดับที่ต้องการและทำให้แห้ง จากนั้นให้อุ่นเครื่องโดยใช้ไอพ่นลมร้อน หลังจากนั้น Rovint ที่อุ่นจะถูกแช่ในอ่างที่มีองค์ประกอบการทำให้ชุ่มเป็นพิเศษ จากนั้นชิ้นงานจะถูกดึงผ่านหน่วยพิเศษ (แม่พิมพ์) เป็นผลให้เกิดการเสริมแรงคอมโพสิตของเส้นผ่านศูนย์กลางที่กำหนดหลังจากนั้นจะถูกส่งไปยังการดำเนินการครั้งต่อไปซึ่งดำเนินการโดยเครื่องห่อหุ้ม อุปกรณ์นี้จะม้วนลอนตามความหนาที่ต้องการลงบนแกน ควรเน้นว่าองค์ประกอบเหล่านี้สามารถหนาหรือบางได้ การม้วนแบบแรกมีไว้สำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีพื้นผิวเรียบ และแบบบางมีไว้สำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีผงทราย หลังจากขั้นตอนนี้ การเสริมแรงแบบคอมโพสิต GOST 31938-2012 จะเคลื่อนเข้าสู่เตาเผาแบบอุโมงค์ที่ทางเข้าซึ่งมีกลไกที่สามารถวางพื้นผิวด้วยทรายอย่างสม่ำเสมอ ในระหว่างขั้นตอนนี้ จะเกิดการเร่งปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันของเรซิน ถัดไป ชิ้นงานที่ร้อนจะถูกป้อนลงในอ่างทำความเย็นพร้อมกระแสน้ำ จากนั้น การผลิตการเสริมแรงแบบคอมโพสิตเกี่ยวข้องกับการป้อนเข้ากับกลไกการดึง ที่เอาต์พุตซึ่งถูกตัดเป็นองค์ประกอบตามความยาวที่ต้องการ

• ความต้านทานแรงดึงของโลหะคือ 390 MPa, ไฟเบอร์กลาส - 1300;
• การยืดตัวสัมพัทธ์ถึง 25 และ 2.2 เปอร์เซ็นต์ตามลำดับ
• ความหนาแน่นเป็นตันต่อลูกบาศก์เมตร - 7 และ 1.9 หน่วยต่อหน่วย
• เส้นผ่านศูนย์กลางของโปรไฟล์เหล็กแตกต่างกันไประหว่าง 6-80 มม. และหน้าตัดของการเสริมแรงคอมโพสิตคือ 4-25 มม.
• รูปแบบการส่งมอบผลิตภัณฑ์โพลีเมอร์ขึ้นอยู่กับความต้องการของลูกค้า แต่สำหรับโลหะด้านนี้ได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดโดย GOST แม้ว่าจะมีหลายตัวเลือกก็ตาม
• ในแง่ของความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม วัสดุทั้งสองประเภทเป็นที่ยอมรับ โดยเฉพาะการเสริมแรงด้วยไฟเบอร์กลาสจัดอยู่ในประเภท 4 และถือว่าเป็นอันตรายต่ำ
• ประเมินความทนทานของโครงสร้างเหล็กตามมาตรฐานการก่อสร้าง โพลีเมอร์มีอายุการใช้งานอย่างน้อยครึ่งศตวรรษตามมาตรฐาน
• ตามความเป็นไปได้ในการเลือกทางเลือกตามคุณสมบัติทางกายภาพและทางกล ตัวอย่างเช่น การเสริมเหล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 8 มม. ตรงกับคอมโพสิต 4 มม. และ 20 มม. ตรงกับ 16 มม.

หากคุณเปรียบเทียบราคาการเสริมแรงแบบคอมโพสิตกับโลหะคุณอาจไม่เห็นความแตกต่างมากนัก แต่ประโยชน์ของการใช้งานประกอบด้วยพารามิเตอร์อื่น ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งนี่คือมวลที่ต่ำกว่าประมาณ 9 เท่าโดยมีลักษณะเท่ากัน มีความต้านทานสูงต่อปัจจัยลบและด้านบวกอื่น ๆ ที่ได้กล่าวถึงข้างต้น

หากคุณตัดสินใจได้แล้วว่าจำเป็นต้องซื้อวัสดุเสริมแรงแบบคอมโพสิตสำหรับโครงการของคุณ เราขอแนะนำให้คุณทำความคุ้นเคยกับราคาของผู้ผลิตที่เชื่อถือได้หลายรายในพอร์ทัลการติดตามราคา บนเว็บไซต์ของเรา คุณสามารถเปรียบเทียบราคาสำหรับการเสริมแรงคอมโพสิตจากซัพพลายเออร์ต่างๆ และเลือกผู้ผลิตที่จำหน่ายผลิตภัณฑ์โพลีเมอร์ขนาดมาตรฐานทั่วไปทั้งหมด

การเสริมแรงด้วยไฟเบอร์กลาสซึ่งปรากฏในตลาดภายในประเทศเมื่อไม่นานมานี้ได้กลายเป็นทางเลือกที่คุ้มค่าสำหรับแท่งโลหะแบบดั้งเดิม การเสริมแรงด้วยแก้วตามที่เรียกว่าวัสดุนี้มีลักษณะเฉพาะหลายประการที่ทำให้แตกต่างจากผลิตภัณฑ์อื่น ๆ ที่มีวัตถุประสงค์คล้ายคลึงกัน ในขณะเดียวกันคุณควรเข้าใกล้ตัวเลือกของคุณอย่างระมัดระวัง

การเสริมแรงไฟเบอร์กลาสคืออะไร

หากคุณเข้าใจคุณสมบัติการออกแบบของการเสริมแรงด้วยไฟเบอร์กลาสนั้นเป็นแท่งที่ไม่ใช่โลหะซึ่งอยู่บนพื้นผิวที่ใช้ขดลวดไฟเบอร์กลาส เส้นผ่านศูนย์กลางของโปรไฟล์เกลียวของการเสริมแรงที่ทำจากวัสดุคอมโพสิตอาจแตกต่างกันไปในช่วง 4-18 มม. หากเส้นผ่านศูนย์กลางแท่งของการเสริมแรงดังกล่าวไม่เกิน 10 มม. จะขายให้กับลูกค้าเป็นม้วน หากเกินนั้นจะเป็นแท่งซึ่งมีความยาวสูงสุด 12 เมตร

สำหรับการผลิตการเสริมแรงแบบคอมโพสิตสามารถใช้ตัวเติมเสริมแรงประเภทต่างๆได้ขึ้นอยู่กับสิ่งนี้โดยแบ่งออกเป็นหลายประเภท:

• ASK – ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากไฟเบอร์กลาส
• AUK – ผลิตภัณฑ์เสริมแรงคาร์บอนคอมโพสิต
• ACC – การเสริมแรงที่ทำจากวัสดุคอมโพสิตรวม

ในตลาดภายในประเทศ การเสริมแรงด้วยไฟเบอร์กลาสเป็นที่แพร่หลายมากที่สุด

คุณสมบัติของโครงสร้าง

การเสริมแรงด้วยไฟเบอร์กลาสไม่ได้เป็นเพียงแท่งที่ทำจากวัสดุคอมโพสิตเท่านั้น ประกอบด้วยสองส่วนหลัก

• ก้านด้านในประกอบด้วยเส้นใยไฟเบอร์กลาสแบบขนานที่เชื่อมต่อกันโดยใช้เรซินโพลีเมอร์ ผู้ผลิตบางรายผลิตวัสดุเสริมแรงซึ่งเป็นเส้นใยของลำตัวด้านในซึ่งไม่ขนานกัน แต่ขดเป็นหางเปีย ควรสังเกตว่าเป็นแกนด้านในของการเสริมแรงด้วยไฟเบอร์กลาสที่สร้างลักษณะความแข็งแรง
• ชั้นนอกของแท่งเสริมแรงที่ทำจากไฟเบอร์กลาสสามารถทำในรูปแบบของการพันเส้นใยของวัสดุคอมโพสิตแบบสองทิศทางหรือในรูปแบบของการพ่นผงขัดละเอียด

การออกแบบแท่งเสริมแรงไฟเบอร์กลาสซึ่งส่วนใหญ่กำหนดลักษณะทางเทคนิคและความแข็งแกร่งนั้นขึ้นอยู่กับจินตนาการของผู้ผลิตและเทคโนโลยีการผลิตที่พวกเขาใช้สำหรับวัสดุนี้

คุณสมบัติพื้นฐาน

การเสริมแรงด้วยไฟเบอร์กลาสตามผลการศึกษาจำนวนมากที่ดำเนินการโดยองค์กรที่มีความสามารถนั้นมีลักษณะหลายประการที่แยกแยะความแตกต่างได้ดีจากวัสดุอื่นที่มีวัตถุประสงค์คล้ายคลึงกัน

• แท่งเสริมไฟเบอร์กลาสมีน้ำหนักเบาซึ่งน้อยกว่าน้ำหนักของผลิตภัณฑ์โลหะที่คล้ายคลึงกันถึง 9 เท่า
• การเสริมแรงด้วยไฟเบอร์กลาสแตกต่างจากผลิตภัณฑ์โลหะ มีความทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดีมากและทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด ด่าง และเค็มได้อย่างสมบูรณ์แบบ หากเราเปรียบเทียบความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็กเสริมดังกล่าวกับคุณสมบัติที่คล้ายคลึงกันของผลิตภัณฑ์เหล็กจะสูงกว่าถึง 10 เท่า
• คุณสมบัติของการเสริมแรงไฟเบอร์กลาสเพื่อนำความร้อนต่ำกว่าผลิตภัณฑ์โลหะอย่างมากซึ่งช่วยลดความเสี่ยงของสะพานเย็นที่เกิดขึ้นระหว่างการใช้งาน
• เนื่องจากการเสริมแรงด้วยไฟเบอร์กลาสนั้นง่ายต่อการขนส่งและอายุการใช้งานยาวนานกว่าโลหะมากการใช้งานจึงให้ผลกำไรในแง่การเงินมากกว่า
• การเสริมแรงด้วยไฟเบอร์กลาสเป็นวัสดุอิเล็กทริกที่ไม่นำกระแสไฟฟ้าและมีความโปร่งใสต่อคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
• การใช้วัสดุดังกล่าวเพื่อสร้างโครงสร้างเสริมแรงนั้นง่ายกว่าแท่งโลหะมากไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์เชื่อมหรืออุปกรณ์ทางเทคนิคในการตัดโลหะ

ด้วยข้อได้เปรียบที่ไม่อาจปฏิเสธได้การเสริมแรงด้วยไฟเบอร์กลาสซึ่งปรากฏตัวในตลาดภายในประเทศค่อนข้างเร็ว ๆ นี้ได้รับความนิยมอย่างสูงทั้งในหมู่องค์กรก่อสร้างขนาดใหญ่และนักพัฒนาเอกชน อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์ดังกล่าวยังมีข้อเสียอยู่หลายประการ ซึ่งสิ่งที่สำคัญที่สุด ได้แก่:

• โมดูลัสยืดหยุ่นค่อนข้างต่ำ
• เสถียรภาพทางความร้อนไม่สูงเกินไป

โมดูลัสความยืดหยุ่นต่ำของการเสริมแรงไฟเบอร์กลาสเป็นผลบวกในการผลิตเฟรมเพื่อเสริมความแข็งแกร่งของฐานราก แต่เป็นข้อเสียใหญ่หากใช้เสริมแผ่นพื้น หากจำเป็นต้องหันไปใช้การเสริมแรงเฉพาะนี้ในกรณีเช่นนี้ จำเป็นต้องดำเนินการคำนวณอย่างรอบคอบก่อน

การเสริมแรงด้วยไฟเบอร์กลาสที่มีเสถียรภาพทางความร้อนต่ำถือเป็นข้อเสียเปรียบที่ร้ายแรงกว่าซึ่งจำกัดการใช้งาน แม้ว่าการเสริมแรงดังกล่าวจะอยู่ในประเภทของวัสดุดับเพลิงและไม่สามารถทำหน้าที่เป็นแหล่งกำเนิดไฟที่ลุกลามได้เมื่อใช้ในโครงสร้างคอนกรีต แต่ที่อุณหภูมิสูงจะสูญเสียลักษณะความแข็งแรง ด้วยเหตุนี้การเสริมแรงดังกล่าวจึงสามารถใช้เพื่อเสริมความแข็งแกร่งให้กับโครงสร้างที่ไม่ได้สัมผัสกับอุณหภูมิสูงระหว่างการทำงานเท่านั้น

ข้อเสียที่สำคัญอีกประการหนึ่งของการเสริมแรงที่ทำจากไฟเบอร์กลาสคือเมื่อเวลาผ่านไปจะสูญเสียลักษณะความแข็งแรง กระบวนการนี้จะถูกเร่งให้เร็วขึ้นอย่างมากหากสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง ในขณะเดียวกัน ข้อเสียนี้สามารถหลีกเลี่ยงได้หากคุณใช้การเสริมแรงไฟเบอร์กลาสที่เติมโลหะหายาก

การเสริมแรงด้วยไฟเบอร์กลาสทำมาจากอะไรและอย่างไร?

หลายคนคุ้นเคยกับการเสริมแรงด้วยไฟเบอร์กลาสไม่เพียงแต่จากภาพถ่ายบนอินเทอร์เน็ตเท่านั้น แต่ยังมาจากการใช้งานจริงในการก่อสร้างด้วย แต่มีเพียงไม่กี่คนที่รู้ว่ามันผลิตได้อย่างไร กระบวนการทางเทคโนโลยีสำหรับการผลิตแท่งเสริมไฟเบอร์กลาสซึ่งน่าสนใจมากในการรับชมวิดีโอนั้นง่ายต่อการทำให้เป็นอัตโนมัติและสามารถนำไปใช้ได้บนพื้นฐานขององค์กรการผลิตทั้งขนาดใหญ่และขนาดเล็ก

ในการผลิตวัสดุก่อสร้างจำเป็นต้องเตรียมวัตถุดิบก่อนซึ่งก็คือแก้วอะลูมิโนบอซิลิเกต เพื่อให้วัตถุดิบมีความเหนียวตามที่ต้องการ มันถูกละลายในเตาเผาแบบพิเศษ และดึงด้ายที่มีความหนา 10-20 ไมครอนจากมวลผลลัพธ์ ความหนาของเธรดที่ได้มีขนาดเล็กมากจนหากคุณถ่ายภาพหรือวิดีโอ คุณจะไม่สามารถมองเห็นได้โดยไม่ต้องขยายภาพที่ได้ องค์ประกอบที่ประกอบด้วยน้ำมันถูกนำไปใช้กับเส้นใยแก้วโดยใช้อุปกรณ์พิเศษ จากนั้นจึงรวมตัวกันเป็นมัดๆ ซึ่งเรียกว่าการเที่ยวแก้ว มัดเหล่านี้ประกอบขึ้นจากเกลียวบางๆ จำนวนมากซึ่งเป็นพื้นฐานของการเสริมแรงด้วยไฟเบอร์กลาสและมีลักษณะทางเทคนิคและความแข็งแกร่งเป็นส่วนใหญ่

หลังจากเตรียมเส้นไฟเบอร์กลาสแล้ว เส้นเหล่านั้นจะถูกป้อนเข้าสู่สายการผลิต ซึ่งจะถูกเปลี่ยนเป็นแท่งเสริมแรงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางต่างๆ และความยาวต่างกัน กระบวนการทางเทคโนโลยีเพิ่มเติมซึ่งสามารถดูได้จากวิดีโอมากมายบนอินเทอร์เน็ตมีดังนี้

• ด้วยอุปกรณ์พิเศษ (ข้อเหวี่ยง) เกลียวจะถูกป้อนเข้ากับอุปกรณ์ปรับความตึง ซึ่งทำหน้าที่สองอย่างพร้อมกัน: ปรับความตึงที่มีอยู่ในเกลียวแก้วให้เท่ากัน จัดเรียงตามลำดับที่แน่นอน และสร้างแท่งเสริมแรงในอนาคต
• การรวมกลุ่มของเกลียวบนพื้นผิวที่เคยใช้องค์ประกอบที่ประกอบด้วยน้ำมันมาก่อนถูกพ่นด้วยอากาศร้อนซึ่งจำเป็นไม่เพียง แต่สำหรับการทำให้แห้งเท่านั้น แต่ยังเพื่อให้ความร้อนเล็กน้อยด้วย
• กลุ่มด้ายที่ได้รับความร้อนตามอุณหภูมิที่ต้องการจะถูกหย่อนลงในอ่างพิเศษซึ่งจะถูกชุบด้วยสารยึดเกาะและให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่กำหนด
• จากนั้นมัดเกลียวจะถูกส่งผ่านกลไกโดยใช้ความช่วยเหลือในการก่อตัวสุดท้ายของแท่งเสริมแรงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางที่ต้องการ
• หากการเสริมแรงไม่ได้ผลิตขึ้นในลักษณะเรียบ แต่มีลักษณะนูน ทันทีหลังจากออกจากกลไกการสอบเทียบ มัดรวมของเส้นใยแก้วจะถูกพันเข้ากับแกนหลัก
• เพื่อเร่งกระบวนการโพลิเมอไรเซชันของสารยึดเกาะเรซิน แท่งเสริมแรงที่เสร็จแล้วจะถูกป้อนเข้าไปในเตาเผาแบบอุโมงค์ ก่อนที่จะเข้าสู่ชั้นทรายละเอียดจะถูกนำไปใช้กับแท่งที่ทำโดยไม่ขด
• หลังจากออกจากเตาเมื่อการเสริมแรงด้วยไฟเบอร์กลาสเกือบจะพร้อมแล้ว แท่งจะถูกทำให้เย็นลงด้วยน้ำไหลและส่งไปเพื่อตัดหรือกลไกในการพันให้เป็นขดลวด

ดังนั้นกระบวนการทางเทคโนโลยีในการผลิตการเสริมแรงด้วยไฟเบอร์กลาสจึงไม่ซับซ้อนเท่าที่สามารถตัดสินได้จากภาพถ่ายหรือวิดีโอของแต่ละขั้นตอน ในขณะเดียวกัน กระบวนการดังกล่าวจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์พิเศษและการปฏิบัติตามกฎเกณฑ์ทั้งหมดอย่างเคร่งครัด

ในวิดีโอด้านล่าง คุณจะสามารถทำความคุ้นเคยกับกระบวนการผลิตการเสริมแรงกระจกคอมโพสิตได้ชัดเจนยิ่งขึ้น โดยใช้ตัวอย่างการทำงานของสายการผลิต TLKA-2

พารามิเตอร์ – น้ำหนัก เส้นผ่านศูนย์กลาง ระยะพิทช์ของขดลวด

อุปกรณ์สำหรับการผลิตที่ใช้ไฟเบอร์กลาสนั้นมีลักษณะเฉพาะด้วยพารามิเตอร์จำนวนหนึ่งที่กำหนดขอบเขตของการใช้งาน ที่สำคัญที่สุด ได้แก่ :

• น้ำหนักของแท่งเสริมแรงเชิงเส้นหนึ่งเมตร
• สำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีรูปแบบการผ่อนปรน - ระยะห่างของการรวมกลุ่มไฟเบอร์กลาสที่คดเคี้ยวบนพื้นผิว
• เส้นผ่านศูนย์กลางของแท่งเสริมแรง

ปัจจุบันการเสริมแรงด้วยรูปแบบการผ่อนปรนส่วนใหญ่ผลิตขึ้นโดยมีระยะพิทช์ที่คดเคี้ยว 15 มม.

เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของแท่งเสริมแรงมีลักษณะเป็นตัวเลขที่กำหนดให้กับผลิตภัณฑ์ตามเงื่อนไขทางเทคนิคสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์ดังกล่าว ตามข้อกำหนดทางเทคนิค ปัจจุบันมีการผลิตแท่งเสริมแรงไฟเบอร์กลาสตามหมายเลขต่อไปนี้: 4; 5; 5.5; 6; 7; 8; 10; 12; 14; 16; 18. น้ำหนักของแท่งเสริมไฟเบอร์กลาสเชิงเส้นเมตรที่มีอยู่ในตลาดสมัยใหม่จะแตกต่างกันไประหว่าง 0.02–0.42 กก.

ประเภทของการเสริมแรงไฟเบอร์กลาสและพื้นที่การใช้งาน

อุปกรณ์สำหรับการผลิตที่ใช้ไฟเบอร์กลาสนั้นมีหลายพันธุ์ซึ่งแตกต่างกันไม่เพียง แต่ในเส้นผ่านศูนย์กลางและรูปร่างโปรไฟล์ (เรียบและลูกฟูก) แต่ยังรวมถึงพื้นที่การใช้งานด้วย ดังนั้นผู้เชี่ยวชาญจึงแยกแยะการเสริมแรงด้วยไฟเบอร์กลาส:

• การทำงาน;
• ห้องติดตั้ง
• การกระจาย;
• ออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับเสริมโครงสร้างคอนกรีต

อุปกรณ์ดังกล่าวสามารถใช้ในรูปแบบของ: ขึ้นอยู่กับงานที่ได้รับการแก้ไข

• แท่งชิ้น;
• องค์ประกอบของตาข่ายเสริมแรง
• โครงเสริมแรงที่มีดีไซน์และขนาดต่างๆ

แม้ว่าจะมีการเสริมแรงที่ทำจากไฟเบอร์กลาสเมื่อเร็ว ๆ นี้ในตลาดภายในประเทศ แต่องค์กร บริษัท ก่อสร้างและบุคคลทั่วไปต่างก็ใช้มันเพื่อแก้ไขปัญหาต่างๆ ดังนั้นการใช้การเสริมแรงด้วยไฟเบอร์กลาสในการก่อสร้างจึงได้รับความนิยม ใช้เสริมฐานรากและโครงสร้างคอนกรีตอื่นๆ (บ่อระบายน้ำ ผนัง ฯลฯ) และใช้เพื่อเสริมกำลังอิฐก่อที่ทำด้วยอิฐและวัสดุบล็อก ลักษณะทางเทคนิคของการเสริมแรงด้วยไฟเบอร์กลาสช่วยให้สามารถใช้ในการก่อสร้างถนนได้สำเร็จ: เพื่อเสริมพื้นผิวถนน, เสริมความแข็งแกร่งของเขื่อนและฐานรากที่อ่อนแอ, และการสร้างฐานรากคอนกรีตเสาหิน

บุคคลที่ทำงานอย่างอิสระในการก่อสร้างบนที่ดินของตนเองหรือในบ้านในชนบทของตนก็สามารถชื่นชมข้อดีของวัสดุนี้ได้ ประสบการณ์ที่น่าสนใจคือการใช้การเสริมแรงด้วยไฟเบอร์กลาสในกระท่อมและในสวนของบ้านส่วนตัวเป็นส่วนโค้งสำหรับการก่อสร้างเรือนกระจก บนอินเทอร์เน็ตคุณจะพบภาพถ่ายจำนวนมากของโครงสร้างที่เรียบร้อยและเชื่อถือได้ซึ่งไม่เกิดการกัดกร่อน ติดตั้งง่าย และง่ายต่อการรื้อถอน

ข้อได้เปรียบที่สำคัญของการใช้วัสดุดังกล่าว (โดยเฉพาะสำหรับบุคคล) คือความสะดวกในการขนส่ง การเสริมแรงด้วยไฟเบอร์กลาสที่รีดเป็นขดขนาดกะทัดรัดสามารถขนส่งได้แม้ในรถยนต์นั่งส่วนบุคคลซึ่งไม่สามารถพูดถึงผลิตภัณฑ์โลหะได้

ไหนดีกว่ากัน - ไฟเบอร์กลาสหรือเหล็ก?

เพื่อตอบคำถามว่าควรใช้เหล็กเสริมแบบใด - เหล็กหรือไฟเบอร์กลาส - คุณควรเปรียบเทียบพารามิเตอร์หลักของวัสดุเหล่านี้

• หากเหล็กเสริมแรงที่ทำจากเหล็กมีทั้งความยืดหยุ่นและความเป็นพลาสติกแสดงว่าผลิตภัณฑ์ไฟเบอร์กลาสจะมีความยืดหยุ่นเท่านั้น
• ในแง่ของความต้านทานแรงดึงผลิตภัณฑ์ไฟเบอร์กลาสมีความเหนือกว่าโลหะอย่างมาก: 1300 และ 390 MPa ตามลำดับ
• ใยแก้วยังเป็นที่นิยมมากกว่าในแง่ของการนำความร้อน: 0.35 W/m*C0 - เทียบกับ 46 สำหรับเหล็ก
• ความหนาแน่นของเหล็กเสริมแรงคือ 7850 กก./ลบ.ม. และไฟเบอร์กลาสคือ 1900 กก./ลบ.ม.
• ผลิตภัณฑ์ไฟเบอร์กลาสต่างจากเหล็กเสริมแรงตรงที่มีความทนทานต่อการกัดกร่อนเป็นพิเศษ
• ไฟเบอร์กลาสเป็นวัสดุอิเล็กทริกดังนั้นผลิตภัณฑ์ที่ทำจากมันจึงไม่นำกระแสไฟฟ้าและมีความโปร่งใสต่อคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการสร้างโครงสร้างเพื่อวัตถุประสงค์บางอย่าง (ห้องปฏิบัติการศูนย์วิจัย ฯลฯ )

ในขณะเดียวกัน ผลิตภัณฑ์ไฟเบอร์กลาสทำงานได้ไม่ดีในการดัดงอ ซึ่งทำให้จำกัดการใช้เสริมแผ่นพื้นและโครงสร้างคอนกรีตรับน้ำหนักมากอื่นๆ ความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจของการใช้แท่งเสริมแรงที่ทำจากวัสดุคอมโพสิตนั้นอยู่ที่ความจริงที่ว่าคุณสามารถซื้อได้ในปริมาณที่ต้องการอย่างแน่นอน ซึ่งทำให้การใช้งานนั้นไร้ขยะ

เรามาสรุปทั้งหมดข้างต้นกันดีกว่า แม้จะคำนึงถึงลักษณะเฉพาะของการเสริมแรงแบบคอมโพสิต แต่ก็ควรใช้อย่างระมัดระวังและเฉพาะในพื้นที่ที่วัสดุนี้ทำงานได้ดีที่สุดเท่านั้น ไม่พึงประสงค์ที่จะใช้การเสริมแรงดังกล่าวเพื่อเสริมสร้างโครงสร้างคอนกรีตซึ่งในระหว่างการดำเนินการจะต้องเผชิญกับภาระร้ายแรงมากซึ่งอาจทำให้เกิดการทำลายล้างได้ ในกรณีอื่นๆ ทั้งหมด การใช้การเสริมแรงด้วยไฟเบอร์กลาสและวัสดุคอมโพสิตอื่นๆ ได้พิสูจน์ประสิทธิภาพแล้ว

แม้ว่ายังคงมีการถกเถียงกันเกี่ยวกับการแทนที่การเสริมแรงแบบคอมโพสิตด้วยเหล็ก แต่คนส่วนใหญ่เลือกการเสริมแรงแบบคอมโพสิต และไม่ไร้ประโยชน์เพราะมีข้อได้เปรียบที่ปฏิเสธไม่ได้ ความง่ายในการติดตั้งและการขนส่ง ความต้านทานการกัดกร่อน และการนำความร้อนต่ำ ช่วยประหยัดต้นทุนได้เกือบ 60% เมื่อเปลี่ยนอุปกรณ์โลหะด้วยวัสดุคอมโพสิต การเสริมแรง การเสริมแรงแบบคอมโพสิตผลิตตามเอกสารด้านกฎระเบียบและทางเทคนิค

การผลิตวัสดุเสริมแรงคอมโพสิต "Armplast"

โรงงาน Armplast ผลิตการเสริมแรงด้วยโพลีเมอร์ที่ไม่ใช่โลหะอย่างอิสระ เราสร้างมันขึ้นมาในหลายรูปแบบและหลายประเภท - ไฟเบอร์กลาส พลาสติกบะซอลต์ และแก้วบะซอลต์

การเสริมแรงด้วยไฟเบอร์กลาสทำจากแก้วท่องเที่ยวและประกอบด้วยแท่งไฟเบอร์กลาสที่มีด้ายเสริมแรงหินบะซอลต์เป็นโปรไฟล์เป็นระยะ

การเสริมแรงด้วยคอมโพสิตและหินบะซอลต์ทำจากหินบะซอลต์ การเสริมแรงด้วยไฟเบอร์กลาสแบบคอมโพสิตจะแบ่งออกเป็นการเสริมแรงด้วยไฟเบอร์กลาสแบบคลาสสิกโดยมีโปรไฟล์เป็นระยะการเสริมแรงด้วยไฟเบอร์กลาสด้วยการเคลือบทรายและด้วยการเคลือบทรายและโปรไฟล์เป็นระยะ การเสริมแรงแบบคอมโพสิตประเภทนี้ใช้การตกแต่งด้วยทรายและโปรไฟล์เป็นระยะเพื่อให้ยึดเกาะกับคอนกรีตได้มากขึ้น เส้นผ่านศูนย์กลางที่สูงกว่า 12 มม. ผลิตในแท่งที่มีความยาวตามที่ตกลงกับลูกค้า และเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 12 มม. ผลิตในขดลวด

ผู้เชี่ยวชาญด้านการก่อสร้างค้นพบการประดิษฐ์การเสริมแรงแบบคอมโพสิตในยุค 60 ของศตวรรษที่ผ่านมา ในช่วงเวลานี้ การวิจัยเชิงรุกเกี่ยวกับคุณสมบัติของมันเริ่มขึ้นในสหรัฐอเมริกาและสหภาพโซเวียต

อย่างไรก็ตาม แม้จะอายุค่อนข้างมากแล้ว แต่เนื้อหานี้ก็ยังไม่ค่อยคุ้นเคยสำหรับนักพัฒนาส่วนใหญ่ บทความนี้จะช่วยคุณเติมเต็มช่องว่างความรู้เกี่ยวกับการเสริมแรงไฟเบอร์กลาส คุณสมบัติ ข้อดี และข้อเสีย

ที่ผ่านมา เราทราบว่าเนื้อหานี้มีความขัดแย้งอย่างมาก ผู้ผลิตต่างชื่นชมมันในทุกวิถีทางที่เป็นไปได้ แต่ผู้สร้างที่ใช้งานได้จริงกลับปฏิบัติต่อมันด้วยความไม่ไว้วางใจ ประชาชนทั่วไปมองดูทั้งสองคน ไม่รู้ว่าจะเชื่อใคร

การเสริมแรงแบบคอมโพสิตคืออะไร ผลิตได้อย่างไร และใช้ที่ไหน?

โดยสรุป โครงสร้างของการเสริมแรงแบบคอมโพสิตสามารถอธิบายได้ว่าเป็น "เส้นใยในพลาสติก" พื้นฐานของมันคือด้ายป้องกันการฉีกขาดที่ทำจากคาร์บอน แก้ว หรือหินบะซอลต์ ความแข็งแกร่งของแท่งคอมโพสิตนั้นได้มาจากอีพอกซีเรซินที่ห่อหุ้มเส้นใยไว้

เพื่อการยึดเกาะที่ดีขึ้นกับคอนกรีต จะมีการพันเชือกเส้นเล็กรอบแท่งคอนกรีต ทำจากวัสดุชนิดเดียวกับแกนหลัก สายไฟทำให้เกิดความโล่งเป็นเกลียวเหมือนสายเหล็ก อีพอกซีเรซินจะแข็งตัวในห้องอบแห้ง ที่ทางออกจากนั้นการเสริมแรงคอมโพสิตจะถูกดึงและตัดออกเล็กน้อย ผู้ผลิตบางรายโรยแท่งพลาสติกด้วยทรายก่อนที่โพลีเมอร์จะแข็งตัวเพื่อปรับปรุงการยึดเกาะกับคอนกรีตในพื้นที่เรียบ

ขอบเขตของการใช้การเสริมแรงด้วยไฟเบอร์กลาสไม่สามารถเรียกได้ว่ากว้างมากนัก มันถูกใช้เป็นการเชื่อมต่อที่ยืดหยุ่นระหว่างการหุ้มด้านหน้าและผนังรับน้ำหนัก และยังวางไว้ในแผ่นพื้นถนนและแบบหล่อถังอีกด้วย ในเฟรมที่เสริมฐานรากแถบและพื้นคอนกรีต การเสริมแรงด้วยพลาสติกไม่ได้ใช้บ่อยนัก

ไม่แนะนำให้ติดตั้งแท่งคอมโพสิตในแผ่นพื้น ทับหลัง และโครงสร้างแรงดึงอื่น ๆ เหตุผลก็คือความยืดหยุ่นที่เพิ่มขึ้นของวัสดุนี้

คุณสมบัติทางกายภาพของการเสริมแรงแบบคอมโพสิต

โมดูลัสยืดหยุ่นของพอลิเมอร์คอมโพสิตมีค่าต่ำกว่าโมดูลัสของเหล็กอย่างมาก (ตั้งแต่ 60 ถึง 130 เทียบกับ 200 GPa) ซึ่งหมายความว่าเมื่อโลหะเข้ามามีบทบาทในการปกป้องคอนกรีตจากการแตกร้าว พลาสติกก็ยังคงงอต่อไป ความต้านทานแรงดึงของแท่งไฟเบอร์กลาสสูงกว่าแท่งเหล็ก 2.5 เท่า

พารามิเตอร์ความแข็งแรงหลักของการเสริมแรงแบบคอมโพสิตมีอยู่ใน ตารางที่ 4 GOST 31938-2012

ที่นี่เราจะดูประเภทหลักของวัสดุคอมโพสิต: ASK (คอมโพสิตไฟเบอร์กลาส), ABK (เส้นใยบะซอลต์), AUK (คาร์บอน), AAK (อะรามิโดคอมโพสิต) และ ACC (รวม - แก้ว + หินบะซอลต์)

ทนทานน้อยที่สุด แต่ถูกที่สุด - การเสริมแรงด้วยไฟเบอร์กลาสและคอมโพสิตบะซอลต์ วัสดุที่น่าเชื่อถือที่สุดและในขณะเดียวกันก็แพงที่สุดทำจากวัสดุคาร์บอนไฟเบอร์ (ACF)

เราจะกลับคืนสู่คุณสมบัติความแข็งแรงของวัสดุเมื่อเปรียบเทียบกับโลหะ

ในระหว่างนี้เรามาดูลักษณะอื่นของวัสดุนี้กัน:

• คุณสมบัติเชิงบวกของคอมโพสิต ได้แก่ ความเฉื่อยทางเคมี ไม่กลัวการกัดกร่อนและการสัมผัสกับสารที่มีฤทธิ์รุนแรง (สภาพแวดล้อมที่เป็นด่างของคอนกรีต น้ำทะเล สารเคมีบนถนน และกรด)
• น้ำหนักของอุปกรณ์พลาสติกน้อยกว่าเหล็ก 3-4 เท่า ซึ่งจะช่วยประหยัดค่าขนส่ง
• ค่าการนำความร้อนต่ำของวัสดุช่วยปรับปรุงลักษณะการประหยัดพลังงานของโครงสร้าง (ไม่มีสะพานเย็น)
• การเสริมแรงแบบคอมโพสิตไม่นำไฟฟ้า ในโครงสร้างที่ใช้งาน ไม่มีการลัดวงจรทางไฟฟ้าหรือกระแสเล็ดลอด
• พลาสติกคอมโพสิตมีความเฉื่อยทางแม่เหล็กและมีความโปร่งใสจากคลื่นวิทยุ ช่วยให้สามารถใช้ในการก่อสร้างโครงสร้างที่ต้องไม่รวมปัจจัยในการป้องกันคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

คุณไม่สามารถงอแกนไฟเบอร์กลาส 90 องศาที่ไซต์ก่อสร้างได้

ข้อเสียของการเสริมแรงแบบคอมโพสิต:

• ไม่สามารถโค้งงอได้โดยมีรัศมีน้อยภายใต้สภาวะการก่อสร้าง ต้องสั่งซื้อเหล็กดัดล่วงหน้าจากผู้ผลิต
• ไม่สามารถเชื่อมเฟรมได้ (ลบแบบสัมพัทธ์เนื่องจากแม้สำหรับการเสริมเหล็กวิธีการเชื่อมต่อที่ดีที่สุดคือการถักไม่ใช่การเชื่อม)
• ทนความร้อนต่ำ ในกรณีที่เกิดความร้อนและไฟแรง โครงสร้างคอนกรีตเสริมด้วยแท่งคอมโพสิตจะถูกทำลาย ไฟเบอร์กลาสไม่กลัวอุณหภูมิสูง แต่พลาสติกที่ยึดเกาะจะสูญเสียความแข็งแรงเมื่อถูกความร้อนสูงกว่า +200 C
• ริ้วรอยก่อนวัย ข้อเสียทั่วไปของโพลีเมอร์ทั้งหมด อุปกรณ์ที่ไม่ใช่โลหะก็ไม่มีข้อยกเว้น ผู้ผลิตประเมินอายุการใช้งานสูงเกินไปถึง 80-100 ปี

การถักด้วยที่หนีบพลาสติกหรือลวดเหล็กเป็นวิธีเดียวที่เป็นไปได้ในการประกอบโครง

การเสริมแรงแบบไหนดีกว่ากันโลหะหรือไฟเบอร์กลาส?

หนึ่งในข้อโต้แย้งหลักที่สนับสนุนไฟเบอร์กลาสเมื่อเปรียบเทียบกับคือราคาที่ต่ำกว่า อย่างไรก็ตาม หากคุณดูป้ายราคาของโกดังโลหะ คุณจะเห็นว่าไม่เป็นเช่นนั้น ต้นทุนของโลหะต่ำกว่าคอมโพสิตโดยเฉลี่ย 20-25%

สาเหตุของความสับสนคือผู้ขายพลาสติกคำนึงถึงเส้นผ่านศูนย์กลางที่เรียกว่า "เทียบเท่า" ตรรกะก็คือ: การเสริมแรงที่ไม่ใช่โลหะนั้นมีแรงดึงมากกว่าเหล็กก่อสร้าง ดังนั้นแท่งโพลีเมอร์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าจะทนทานต่อการรับน้ำหนักเท่ากับเหล็กเสริมที่หนากว่า จากนี้จึงได้ข้อสรุปว่า: จำเป็นต้องใช้พลาสติกน้อยลงในการเสริมโครงสร้างมากกว่าโลหะ นี่คือที่มาของราคาที่ "ต่ำกว่า"

เพื่อการเปรียบเทียบคอมโพสิตกับโลหะอย่างมีเหตุผล จำเป็นต้องมีเอกสารกำกับดูแล ปัจจุบันแนวทางดังกล่าวมีอยู่แล้ว นี่คือภาคผนวก "L" ตามคำสั่งของกระทรวงการก่อสร้างของรัสเซียหมายเลข 493/pr ลงวันที่ 07/08 2559

ในวรรค L.2.3 ไม่ชัดเจนสำหรับนักพัฒนาทั่วไป แต่น่าสนใจมากสำหรับมืออาชีพ โดยมีปัจจัยการลดสองประการสำหรับการเสริมแรงคอมโพสิตทุกประเภท

ตัวอย่างเช่น พิจารณาไฟเบอร์กลาส (FRP) ที่พบมากที่สุด:

• ภายใต้ภาระต่อเนื่องควรคูณความต้านทานแรงดึงด้วย 0.3 นั่นคือแทนที่จะเป็น 800 MPa เราจะได้ 240 MPa (800x0.3=240)
• หากโครงสร้างทำงานกลางแจ้ง ผลลัพธ์ที่ได้จะต้องคูณด้วยอีก 0.7 (240 MPa x 0.7 = 168 MPa)

ตารางที่มีปัจจัยการลดสำหรับการเสริมแรงแบบคอมโพสิต

ตารางที่มีค่าสัมประสิทธิ์โดยคำนึงถึงสภาพการทำงาน

ตอนนี้คุณสามารถเปรียบเทียบความแข็งแรงของการเสริมแรงด้วยพลาสติกกับโลหะได้อย่างถูกต้อง ยกตัวอย่างเหล็กก่อสร้างเกรด A500 กัน ความต้านทานแรงดึงสูงสุดโดยคำนึงถึงปัจจัยด้านความปลอดภัยคือ 378 MPa สำหรับคอมโพสิตไฟเบอร์กลาส เราได้รับเพียง 112 MPa

การศึกษาเล็กๆ ของเราแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนด้วยตารางการแทนที่เหล็กเสริมด้วยเหล็กเสริมที่มีความแข็งแรงเท่ากันของจริงและไม่ใช่ตามทฤษฎี สามารถใช้เมื่อเลือกและซื้อ

เมื่อดูจากตารางนี้แล้วจะสังเกตได้ง่ายว่าพลาสติกจะทดแทนโลหะได้เทียบเท่ากันไม่น้อยแต่ต้องใช้โลหะมากขึ้น เฉพาะวัสดุคาร์บอนไฟเบอร์ (CF) ที่แพงที่สุดเท่านั้นที่เหนือกว่าเหล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากัน

ช่วงและราคาของการเสริมแรงคอมโพสิต

สิ่งที่เป็นที่ต้องการมากที่สุดในสถานที่ก่อสร้างคือการเสริมแรงด้วยไฟเบอร์กลาส เราได้สรุปช่วงและราคาเฉลี่ยไว้ในตารางเดียว

คุณสามารถรับข้อมูลเกี่ยวกับน้ำหนักข้อต่อพลาสติกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางต่างกันได้จากตารางด้านล่าง

วัสดุจำหน่ายเป็นม้วน 200, 100 และ 50 เมตร และมีลักษณะเป็นแท่งทุกความยาวเท่าใดก็ได้

เมื่อคำนึงถึงปัจจัยด้านราคา (คอมโพสิตที่มีความแข็งแรงเท่ากันกับเหล็กจะมีราคาสูงกว่า) เราไม่สามารถแนะนำการเสริมแรงแบบคอมโพสิตเพื่อใช้อย่างแพร่หลายในการก่อสร้างส่วนตัว

สำหรับการเสริมแรงของคานขวาง แผ่นพื้น คานรับน้ำหนัก เสา และไดอะแฟรมที่ทำให้แข็ง ผู้เชี่ยวชาญแนะนำอย่างยิ่งให้ไม่ติดตั้ง การเสริมแรงดังกล่าวสามารถใช้เป็นการเสริมแรงโครงสร้างได้ สามารถใช้เสริมฐานรากแผ่นพื้นได้

ฐานรองพื้นพร้อมโครงเสริมแรงไฟเบอร์กลาส

เพื่อเสริมความแข็งแกร่งให้กับเสาเข็มและฐานรากควรซื้อแท่งเหล็ก