Оценка качества стеклопластиковой арматуры - Арматура

Композитная арматура: как оценить её качество в полевых условиях.

Композитная арматура — продукт новый, но в то же время набирающий всё большую популярность как среди строителей, так и среди металлобаз, предлагающих её своим покупателям в качестве альтернативы стальной арматуре. Встречается она на рынке под различными названиями: неметаллическая арматура, композитная арматура, полимерная арматура, стекло-, базальто- и углепластиковая арматура и т.п. Все эти названия верны, а применяются по обстоятельствам.

Чтобы понять, от чего зависит качество композитной арматуры, необходимо прежде всего понять, что такое полимерный композитный материал. Не усложняя определение «учеными» словами, можно сказать, что это материал, состоящий из двух разнородных материалов, один из которых играет роль армирующего элемента (это высокопрочные волокна), а второй (полимер) выполняет функцию связующего элемента. Полимер полностью обволакивает со всех сторон армирующие волокна (причем с хорошей адгезией) и создаёт единый монолитный материал. Именно такое взаимодействие этих двух компонентов и дает нам основные свойства композитного материала: малый удельный вес и высокие прочностные показатели.

Таким образом, из вышеперечисленных названий наиболее общим и в то же время точным будет: полимерная композитная арматура. В зависимости от типа армирующих волокон её частными случаями будут стеклопластиковая арматура (со стеклянными волокнами), базальтопластиковая (с базальтовыми) и углепластиковая (с углеродными).

Самой распространенная и доступная — стеклопластиковая арматура. Именно она является весьма популярной у строителей малоэтажного жилья, т. к. позволяет сэкономить бюджет и облегчить труд.

Вот давайте и представим ситуацию, когда Вы получаете стеклопластиковую арматуру, а испытательной лаборатории у Вас под рукой нет. Значит, придется полагаться на своё собственное восприятие.

Первым делом осмотрите арматуру. Прежде всего обратите внимание на цельность стержня. Нарушение технологии производства может приводить к тому, что во внутренней части стержня образуется заметная трещина, она идет сквозь весь стержень и являет собой нарушение целостности композита, а это главное условие, при котором свойства композиционного материала проявляются в полной мере. Наличие трещин в наружной части стержня также будет говорить о сниженных прочностных свойствах.

Цвет арматуры, если при её производстве не применялись колеры, варьируется от бежевого до светло коричневого. Если арматурный стержень имеет выраженный коричневый цвет, будто запеченный, это говорит о том, что в производстве нарушен температурный режим. И такие стержни считаются браком, поскольку выгорание связующего материала приводит к ломкости арматуры. Такое характерное выгорание можно заметить и на бракованных окрашенных образцах.

Обмоточная нить, которая создает ребристость арматурного стержня, может быть белой, если применены стеклянные волокна, или же черной, если применены волокна базальтовые. Это не принципиально. А вот действительно важным моментом является прочность сцепления обмоточной нити с основным стержнем. Тут Вам придется вооружиться ножом или любым другим инструментом, который позволит подцепить обмоточную нить. Так вот, если нить подцепляется и у Вас получается смотать её со стержня, то это бракованная арматура. На качественной арматуре Вам удастся разве что раскрошить кончик нити. Однако здесь есть такая оговорка: обмоточная нить не должна быть при этом залита связующим материалом, иначе снизится сцепляемость арматуры с бетоном, ради которой и была сделана обмотка.

Если у Вас под рукой окажется линейка или штангенциркуль, измерьте диаметр — он должен быть одинаковым в любой части стержня. Только помните, что у композитной арматуры в расчет идет внешний диаметр, поэтому при измерении обязательно захватывается обмоточная нить по обеим сторонам стержня.

Теперь перейдем от визуального контроля к тактильному. Возьмите арматуру в руки и пощупайте её. Когда вы берете арматуру в руки и трогаете ее, она не должна прилипать к рукам. Липкость и пластичность означают, что в такой арматуре не произошло окончательное отверждение полимера – и уже не произойдет, поскольку этот процесс идет при высоких температурах. Соответственно, это свидетельствует о сниженных прочностных свойствах арматуры. Кстати, проверить это можно еще и по звуку: постучите одним стержнем о другой (лучше использовать короткие образцы). Звонкий звук говорит о полноценном отверждении и о хорошем наполнении стекловолокном.

Некоторые виды арматуры имеют гладкую поверхность, другие – более шероховатую, иногда – с небольшим количеством стеклянных волосков. Ни то, ни другое не является свидетельством плохого или хорошего качества арматуры, за исключением крайних случаев. В арматуре не должно быть очень много связующего, так как это снижает прочностные свойства, хотя порой может улучшать внешний вид, но также не должно быть и не пропитанных связующим участков. Это не всегда просто отследить, поэтому при крупных закупках по возможности стоит познакомиться и с самим производством.

Наконец, главный тест — попробуйте сломать арматуру руками о колено. Тест подходит для арматуры диаметром 6 мм и выше. Арматуру диаметром 4 мм сломать легко, и в данном случае тест не является показательным. Но чтобы сломать 6-миллиметровую стеклопластиковую арматуру на эпоксидном или полиэфирном связующем материале с высоким содержанием стекловолокна и выполненную с соблюдением технологии, потребуется значительное усилие. Однако встречается и такая «арматура», которая изготовлена с малой долей стекловолокна, «связанного» полимером, полученным от расплава пластиковых бутылок. Хорошая идея в плане экономии на сырье, только такую арматуру легко поломать руками. В связи с этим вспоминается история одного из первых автомобилей. В 1875 году австрийский чиновник Зигфрид Маркус (1831–1898) изобрел безлошадную повозку, только его «безлошадная повозка» оказалась неспособной ездить без лошади.

Ее копия 1949 года стоит в венском Техническом музее с надписью: «Повозка Маркуса (1875). Двухцилиндровый, лежачий четырехтактный бензиновый двигатель, 3/4 л. с. Готова к действию». Только в музее на авто в принципе не ездят. Вот и такую арматуру стоит привязать к стальному стержню как к «рабочей лошадке».

Особое внимание хочется обратить на арматуру с диаметром 16 мм и выше. В настоящее время очень немногие производители способны получить стержни такой толщины в один прием, так как для этого нужны мощные, грамотно сконструированные технологические линии, способные протащить этот стержень и при этом обеспечить должное натяжение волокон, хорошую пропитку связующим и высокую плотность волокон в композите, а также создать температурные режимы отверждения связующего.

Поэтому производители прибегают к хитрости: берут тонкий арматурный стержень и вновь пропускают через технологическую линию, оплетая сверху волокнами. Идея хорошая, но имеет два минуса. Во-первых, такой способ не позволяет плотно упаковать стекловолокна в композите. Во-вторых, невозможно выдержать температурный режим: будет либо выжигаться внутренний стержень, либо будет понижена температура полимеризации верхнего слоя. Итог: прочность изделия ниже, чем бывает при одноэтапном получении арматурного стержня. Распознать такую арматуру просто: по «годовому» кольцу на срезе, как у деревьев.

Отдельный вопрос – химическая стойкость стеклопластиковой арматуры, о которой может заявлять производитель. Химическую стойкость невозможно проверить без использования реактивов и знания методов испытаний. Однако о наличии этого свойства можно судить по цене. Для получения данной арматуры должно использоваться более дорогое, химически стойкое стекловолокно – значит, и арматура на его основе будет стоить дороже. Если вам нужна арматура, которая будет работать в агрессивной среде, обратите внимание на ее стоимость.

Подводя итог сказанному, хочется отметить, что полимерная композитная арматура, уже сейчас обладающая такими замечательными свойствами, как высокая прочность, легкость, радиопрозрачность, устойчивость к коррозии, низкая теплопроводность, – будет и дальше совершенствоваться. Можно и нужно дальше совершенствовать технологию производства, добиваясь еще большей прочности, термической стойкости, лучшей сцепки с бетоном, уменьшения прогиба. Сейчас уже довольно остро встал вопрос о государственной стандартизации полимерной композитной арматуры, что, наконец, позволит проектным институтам брать ее в расчеты проектов.

А пока потребителю стоит вооружиться нехитрыми способами оценки качества композитной арматуры в полевых условиях и запрашивать сертификаты и протоколы испытаний, при этом не путая их с патентами, так как запатентовать можно даже то, что никому не нужно.

Полимерная композитная арматура найдет свою нишу: в ряде случаев заменит металл, а главное, найдет применение в совместном использовании с металлом, что позволит этим двум материалам проявить свои лучшие свойства. Композитная арматура – это достойный продукт, который уже сейчас металлобазам стоит активно принимать в свой ассортимент.

С уважением,
Александр Валерьевич Муругов
Технический директор ООО "Лидер-Композит"