Композитная арматура для сооружений из сверхпрочного армированного бетона

Применение коррозионностойкой композитной арматуры для армирования бетона обеспечивает пругость железобетонного сооружения с одной стороны и одновременно легкость, коррозионную стойкость.

Отличительные особенности композитной огнестойкой арматуры

Арматура железо-бетона должна характеризоваться высокими прочностными свойствами на растяжение и быть максимально облегченной и не увеличивать значительно стоимость конструкций. Используемые бетоны, армированные арматурой, обеспечивают повышение прочности конструкций на изгиб. Наиболее перспективным направлением является армирование бетона высокомодульной полимерной композиционной арматурой. В международной строительной практике композитная арматура применяется преимущественно в виде бандажей и усиливающих бетон лент. Собственно армирующие стержни с требуемыми свойствами находятся в стадии разработки.

Отличительной особенностью нанокомпозитной коррозионно-стойкой арматуры, позволяющей выходить на высокие показатели прочности бетонов и усталостной прочности, является то, что и поверхность углеродных волокон, и матрица внешней оболочки в заметной степени легированы наночастицами фуллероидного типа. Регулируя число слоев конструкционного пластика и углы , управляют физико-механическими показателями нанокомпозитной арматуры и коэффициентами термического расширения, получая их характеристики в нужных диапазонах значений, необходимых для конкретной конструкции из бетона.

В процессе длительных исследований разработана технология производства, применение которой позволяет снизить себестоимость закупки за куб прочного бетона, самоармированного нано-композитной коррозионно-стойкой арматурой: сравнительное нагружение базальтовой арматуры диаметром 6 мм и нанокомпозитной арматуры показывает прочность на сжатие от 120 до 300 МПа.

В описании американского патента еще в 1997г. было показано, что образцы , изготовленные в виде кубов напряженного композитного бетона, армированные ламинированными стержнями, в меньшей степени подвергаются биологической коррозии и имеют меньшую стоимость. Такие стержни выполняют в виде металлического сердечника, ламинированного композитным составом, представляющим собой волокна , распределенные в матрице на основе эпоксидной смолы. Но, к сожалению, такие стержни не обладают сочетанием теплостойкости с сохранением прочностных характеристик при нагреве .

Производство коррозионно-стойкой нано-композитной арматуры для армирования высокопрочных бетонов

Нанокомпозитную арматуру для армирования бетонов повышенной прочности производят двумя способами. По первому - сначала изготавливают внутренний слой. Для этого выполняют транспортировку сырого самоупрочненного упрочняемого бетона миксером-бетоносмесителем к месту производства арматуры , поддерживая высокую подвижностьь смеси посредством модифицированных пластификаторов. Применение миксеров позволяет обеспечить необходимую жесткость растворов. Самоуплотняющийся бетон помещают в цилиндрическою форму до схватывания бетона и набора твердости. После этого на внешнюю поверхность стержня из бетона и наматывают ленту c пропиткой и отверждают . При этом верхний слой выполняют с созданием поверхностного рельефа. По второму способу производства нанокомпозитной арматуры из доставленного миксером бетона сначала изготавливают внешний слой. Для этого жгут или ленту с пропиткой связующим наматывают под определенным углом на, например, фторопластовый стержень, а затем отверждают. После того, как внутренний стержень вынут, в полученную оболочку вводят подвижный раствор полимерного бетона и выдерживают до схватывания и достижения необходимой твердости. Изготовление внешнего слоя производится с использованием ленты, пропитанной связующим и подсушенной, без полного отверждения. Образцу придают форму поверхности по форме внешнего слоя и отверждают связующее нагревом до необходимой температуры. Затем заполняют объем, образованный слоем, бетоном и выдерживают до его схватывания, созревания и достижения необходимой прочности. При применени первого способа стоимость арматуры ниже, что снижает стоимость куба армированного композитной коррозионно-стойкой арматурой бетона, однако при этом арматура, производимая по второму способу, характеризуется лучшими характеристиками.