Pytanie – Odpowiedź

Zbrojenie kompozytowe różni się od metalowego pod wieloma względami. Przede wszystkim jest lżejsze, co ułatwia transport i montaż. Ponadto zbrojenie kompozytowe charakteryzuje się wysoką wytrzymałością i odpornością na korozję, co czyni je bardziej trwałym i mniej podatnym na zniszczenie pod wpływem agresywnych środowisk.

Tak, połączenie zbrojenia metalowego i kompozytowego jest dopuszczalne i w praktyce stosowane dość często. Na przykład, przy zbrojeniu fundamentów głównym materiałem zbrojeniowym może być kompozytowe zbrojenie z włókna szklanego, natomiast w narożnikach konstrukcji stosuje się zbrojenie metalowe, ponieważ można je łatwo wygiąć w celu nadania pożądanego kształtu.

Badania wykazały, że zbrojenie kompozytowe posiada znacznie wyższą wytrzymałość na rozciąganie w porównaniu ze stalowym. Wytrzymałość na rozciąganie zbrojenia kompozytowego osiąga 1000 MPa, podczas gdy w przypadku zbrojenia stalowego wskaźnik ten wynosi 390 MPa.

Zbrojenie z włókna szklanego nadaje się do różnych rodzajów prac z betonem:

• Beton lekki i ciężki: Stosowane w gazobetonie, płytach stropowych, płytach fundamentowych oraz fundamentach taśmowych. Dzięki odporności na agresywne środowiska, takie jak sole chlorkowe, zasady i kwasy, możliwe jest zmniejszenie otuliny betonowej.

• Murarstwo: Wykorzystywane w murach warstwowych budynków ceglanych jako kotwy (elastyczne łączniki) do mocowania zewnętrznej termoizolacji ścian oraz ścian trójwarstwowych, co zwiększa efektywność energetyczną. Służy również do zbrojenia betonowego szkieletu murów z cegły i bloczków.

• Podłogi i place: Idealne do wylewek podłogowych wewnątrz pomieszczeń, posadzek betonowych oraz placów zewnętrznych.

• Budownictwo jednorodzinne: Stosowane w fundamentach monolitycznych i taśmowych, fundamentach pod ścianami i ogrodzeniami, jako łączniki elastyczne ścian trójwarstwowych lub okładzin zewnętrznych, a także do ścieżek ogrodowych, szklarni, tuneli foliowych oraz jako tyczki do roślin.

• Budynki użyteczności publicznej i przemysłowe: Wykorzystywane w konstrukcjach betonowych budynków i budowli o przeznaczeniu cywilnym oraz przemysłowym.

• Strefy o podwyższonej wilgotności: Idealne dla konstrukcji mających kontakt z wodą morską, takich jak tamy, pirsy, falochrony, kolektory, pasy umocnień brzegowych, kanały, oczyszczalnie ścieków, studnie, fontanny, zbiorniki i baseny.

Zbrojenie wiąże się zamiast spawać w celu zwiększenia jego niezawodności, szczególnie w konstrukcjach poddawanych naprężeniom rozciągającym. W miejscach spawania szkielet zbrojeniowy staje się podatny na uszkodzenia i może pękać. Zamiast spawania, zbrojenie łączy się za pomocą specjalnego miękkiego (żarzonego) drutu lub plastikowych opasek zaciskowych.

Nawet w przypadku zbrojenia metalowego preferowane jest wiązanie prętów, a nie ich spawanie. Spawanie generuje nadmierne naprężenia w miejscach połączeń, co może osłabić konstrukcję. Wiązanie prętów pozwala uniknąć tych problemów i zapewnia bardziej równomierny rozkład obciążeń.

Do łączenia zbrojenia z włókna szklanego w fundamencie można zastosować następujące metody:

• Drut wiązałkowy: Wykorzystuje się drut stalowy oraz specjalne klucze (haczyki) do wiązania.

• Pistolety do wiązania zbrojenia: Stosuje się narzędzia elektryczne lub mechaniczne w celu szybkiego i niezawodnego łączenia.

• Narzędzia mechaniczne: Ręczne przyrządy do wiązania zbrojenia.

• Klipsy plastikowe: Cienkie klipsy z tworzywa sztucznego do stabilizacji prętów.

• Opaski zaciskowe (trytki): Wytrzymałe plastikowe opaski zapewniające pewne połączenie.

• Zatrzaski montażowe: Specjalne elementy mocujące, które zatrzaskują się na prętach zbrojeniowych.

Do cięcia kompozytowego zbrojenia z włókna szklanego zalecamy użycie elektronarzędzi tnących (np. zwykłej szlifierki kątowej) z tarczą do metalu lub piły ręcznej do metalu.

Zbrojenie z włókna szklanego może mieć jaskrawe kolory dzięki dodatkowi barwników. Robi się to w celu przyciągnięcia uwagi kupujących lub dla łatwiejszego rozróżnienia prętów o różnych średnicach. Te różnice kolorystyczne nie wpływają na właściwości fizyczne materiału.

Masa zbrojenia kompozytowego przy zamianie opartej na równoważnej wytrzymałości jest 10 razy mniejsza niż w przypadku zbrojenia stalowego.

Zbrojenie z włókna szklanego jest aktywnie wykorzystywane do fundamentów domów o wysokości do 3 kondygnacji.

Wysokiej jakości zbrojenie z włókna szklanego może być stosowane we wszystkich rodzajach fundamentów – fundamentach monolitycznych, taśmowych oraz fundamentach pod ścianami i ogrodzeniami.

Kompozytowa siatka z włókna szklanego znajduje szerokie zastosowanie w budownictwie przemysłowym, komercyjnym i prywatnym:

• Wylewanie jastrychu (posadzki): Stosowana wewnątrz pomieszczeń, w posadzkach betonowych oraz na placach zewnętrznych.

• Instalacja ogrzewania podłogowego: Zapewnia niezawodne zbrojenie systemu.

• Zbrojenie płyt pomostowych: Zwiększa wytrzymałość i trwałość mostów.

• Zbrojenie ścieżek pieszych: Wzmacnia i chroni nawierzchnie dla pieszych.

• Wzmacnianie konstrukcji betonowych: Wykorzystywana do elewacji, ścian oraz tworzenia wytrzymałych, lekkich materiałów okładzinowych i wykończeniowych.

• Budowa obiektów brzegowych i hydrotechnicznych: Stosowana do wzmacniania i budowy tam, falochronów oraz innych konstrukcji mających kontakt z wodą.

Siatka plastikowa (kompozytowa) zapewnia wyższe parametry jakościowe podczas zbrojenia wylewek betonowych. Siatka kompozytowa wydłuża żywotność konstrukcji od 2 do 3 razy w porównaniu z siatką metalową, szczególnie w warunkach oddziaływania czynników agresywnych, takich jak wibracje, sole, zasady i kwasy.

Okres eksploatacji siatki z włókna szklanego w konstrukcjach betonowych jest taki sam jak w przypadku zbrojenia kompozytowego i wynosi do 80 lat.

• Wysoka wytrzymałość;
• Niska masa właściwa;
• Niska przewodność cieplna;
• Wysoka odporność na korozyjne działanie środowisk agresywnych;
• Doskonałe właściwości reologiczne;
• Trwałość (długowieczność);
• Korzyści ekonomiczne w porównaniu z metalem.
•  

Szkielet w formie kręgów (zwojów) cieszy się bardzo dużym popytem z kilku następujących powodów:

• Długość zwoju wynosząca 100 metrów pozwala odciąć pręt dokładnie według Twoich potrzeb. Dzięki temu zmniejsza się ilość odpadów oraz zbędne wydatki z nimi związane, a także zwalnia Cię to z konieczności dopasowywania poszczególnych prętów do ich oryginalnej długości.
• Zwoje zbrojeniowe mogą być transportowane dowolnym środkiem transportu, nawet samochodami osobowymi, co pozwala na istotne oszczędności na usługach przewozowych.
• Przy dużych zamówieniach możliwe jest wyprodukowanie pręta w kręgu o dowolnej długości, zgodnie z wymiarami niezbędnymi do przeprowadzenia prac montażowych przy zbrojeniu.
• Jedną z bardzo istotnych cech jakościowych szkieletu niemetalicznego jest jego samoistne prostowanie się po rozwinięciu zwoju oraz całkowity brak deformacji pręta. Stopień precyzji rozwijania kręgu rośnie wraz ze zwiększeniem jego średnicy.

Przy wiązaniu zbrojenia stosuje się plastikowe opaski zaciskowe lub drut wiązałkowy. Różnica technologiczna nie istnieje. Zalecamy jednak wzięcie pod uwagę wytrzymałości materiału do wiązania na zerwanie. Drut wiązałkowy posiada wyższy współczynnik wytrzymałości w porównaniu z wytrzymałością opasek plastikowych. Jednak niska wytrzymałość opaski jest łatwo rekompensowana przez grubość wylewki.

Sam proces wiązania zwojów jest maksymalnie prosty. Jeśli chodzi o wygodę oraz szybkość wiązania konkretnym materiałem, zależy to w większej mierze od wprawy, a także osobistych preferencji.

Firma nie posiada żadnych specjalnych dokumentów uprawniających do produkcji zbrojenia z włókna szklanego z tego powodu, że tego rodzaju zbrojenie nie jest osobistym wynalazkiem przedsiębiorstwa.

Początek historii tego materiału datuje się jeszcze na rok 1870. Za pomocą silnego strumienia pary wytwarzano wełnę mineralną stosowaną do izolacji. Pierwsza wytrzymała, ognioodporna tkanina z włókna szklanego została opatentowana przez Hermanna Hammesfahra (rok 1880). Następnie wydano patent na produkt „Fiberglas” (rok 1936). Rok 1936 zapisał się również patentem dotyczącym technologii Carltona Ellisa w zakresie pozyskiwania żywicy poliestrowej. Brytyjski sektor budowlany aktywnie wykorzystywał materiały ze szkła i plastiku. Rok 1942 przyniósł sławę USA dzięki produkcji części plastikowych nasączanych żywicą, a rok 1964 — certyfikatem na pierwszy szybowiec z włókna szklanego. Produkcja materiałów dachowych, basenów, izolatorów elektrycznych, paneli ściennych, rur sanitarnych, mebli, zbiorników, materiałów ociepleniowych oraz innych konstrukcji z wykorzystaniem szkła i plastiku rozwijała się i intensyfikowała z każdym rokiem we wszystkich krajach świata. Pojawienie się dużej liczby firm specjalizujących się w szkieletach z włókna szklanego na terenie USA i Kanady datuje się na przedział czasowy 1970–1980. Następnie produkcja i wykorzystanie tego typu zbrojenia zyskały szerokie rozpowszechnienie na terenie Rosji, Ukrainy i Białorusi.

Biorąc pod uwagę powyższe, firma produkuje i sprzedaje wyroby znane, wytwarzane i eksploatowane na całym świecie. W związku z tym uzyskanie specjalnych dokumentów na produkcję niemetalicznego szkieletu jest nie tylko nieracjonalne, ale i niemożliwe.

Beton, jako główny składnik każdej konstrukcji, sam w sobie jest środowiskiem agresywnym. Jego charakterystykę jakościową precyzyjnie opisują prace Ju. P. Wołkowa, A. N. Ługowego i W. F. Sawina zatytułowane „Odporność zbrojenia z włókna szklanego na oddziaływanie agresywnego środowiska betonu” na łamach czasopisma „Wsieś Beton”, wydanie z dnia 16.11.2008 r.

Ponadto należy wziąć pod uwagę, że szkielet ze stali, podlegając procesom korozji, zwiększa swoją objętość trzynastokrotnie, przez co samoczynnie osłabia, a nawet rozsadza beton. W rezultacie od tego momentu przestaje on pełnić funkcję zbrojenia. Obciąża to konsumenta koniecznością wymiany pręta lub nawet całej zbrojonej konstrukcji, co prowadzi do wzrostu wydatków. Właśnie dlatego odporność korozyjna jest kluczowym wskaźnikiem trwałości eksploatacyjnej konstrukcji wielokomponentowej. Znacznie wyprzedzając swój stalowy odpowiednik, szkielet niemetaliczny wysuwa się na pierwszy plan.

Główną kwestią przy ustalaniu polityki cenowej za tonę szkieletu jest zrozumienie nie jego wagi, lecz objętości mierzonej współczynnikiem metrycznym. Pręt ze szkła i plastiku jest lżejszy od stalowego, dlatego tona zbrojenia z włókna szklanego zawiera 10 razy więcej metrów niż tona stali. Cena zbrojenia wielokomponentowego za metr jest znacznie niższa – o 15-30%. Ponadto nie należy brać za podstawę ceny różnych szkieletów o tej samej średnicy, ponieważ zbrojenie wielokomponentowe, będąc cieńszym, jest znacznie wytrzymalsze (2,5 raza) od swojego stalowego odpowiednika. W związku z tym pojęcie „równorzędnej zamiany” (średnica w średnicę) nie ma zastosowania.

W przypadku błędnego obliczenia ilości zbrojenia w konstrukcji betonowej lub innej, zbrojenie metalowe będzie się rozciągać, aż w końcu pęknie. Szkielet z włókna szklanego nie posiada właściwości rozciągania, zachowując przy tym odporność do samego końca.

Współczynnik rozszerzalności temperaturowej (cieplnej) betonu wynosi 0,00001 /°C – w związku z tym przy wzroście temperatury o 50°C, rozszerzenie osiąga 0,5 mm/m. Zbrojenie stalowe posiada współczynnik rozszerzalności temperaturowej (cieplnej) wynoszący 0,000012 /°C, natomiast zbrojenie z włókna szklanego — 0,00001 /°C. Z tego wynika, że dane dotyczące współczynnika temperaturowego kompozytu są bardzo zbliżone do parametrów betonu.

Zbrojenie fundamentów szkieletem z włókna szklanego jest najlepszą decyzją dewelopera, biorąc pod uwagę właściwości fizyczno-techniczne wytrzymałości oraz korzyści ekonomiczne dla tego rodzaju podstawy. Właśnie dlatego technologia zamiany zyskała swoją popularność na Zachodzie, a do lat 2000. rozprzestrzeniła się również w Rosji, na Białorusi, w Kazachstanie i na Ukrainie.

Nie ma różnicy przy pomiarze średnicy zewnętrznej i wewnętrznej.

W celu zwiększenia takiej charakterystyki, jak przyczepność do materiału betonowego.

Realnym wskaźnikiem zwiększenia przyczepności do betonu jest zmodyfikowana konstrukcja oraz kształt pręta zbrojeniowego. Gęsty oplot zewnętrzny często nie prowadzi do uzyskania wyższych i bardziej stabilnych parametrów przyczepności do betonu.

Różnica wagowa wynosi ponad 4-krotność. Dzieje się tak przy pełnej zgodności średnic zbrojenia stalowego i metaloplastycznego. Jednak przy zachowaniu tej samej wytrzymałości (zamiana równowytrzymałościowa), szkielet niemetaliczny jest lżejszy nie 4, lecz 8, a nawet 11 razy. Ponadto tego rodzaju pręt jest bardziej odporny na agresywne oddziaływanie środowiska, co pozwala na zmniejszenie warstwy ochronnej betonu. Faktyczna redukcja masy w określonych konstrukcjach może wynosić nawet 25%.

Przy zastosowaniu szkieletu z włókna szklanego, konstrukcje zbrojone mogą być oddzielone termoizolatorem. W takiej sytuacji zbrojenie kompozytowe skutecznie hamuje proces przenikania zimna z zewnętrznej warstwy betonu lub cegły do warstwy wewnętrznej. Ponadto metal posiada wysoką przewodność cieplną, szczególnie w porównaniu ze szkłem czy plastikiem, co zwiększa poziom oraz szybkość przemarzania konstrukcji betonowej. Należy również wziąć pod uwagę, że konstrukcja metalowa – a konkretnie jej koniec wystawiony na mróz – może stać się przyczyną pęknięcia całej budowli.

Beton lub cegła ekranują tylko częściowo, a pod wpływem wilgoci dodatkowo obniżają skuteczność tego procesu. Natomiast stal od zawsze stanowiła doskonały ekran.

Idealnym materiałem do zalewania posadzek monolitycznych, bez zbędnych obaw, jest szkielet wielokomponentowy (kompozytowy).

Rozmiar średnicy pręta z włókna szklanego ustala się na podstawie wyników obliczeń projektowych. W takim przypadku bierze się pod uwagę wskaźniki obciążenia fundamentu.

Nie istnieją żadne specjalistyczne narzędzia dedykowane wyłącznie do szkieletów kompozytowych. Przy wiązaniu konstrukcji nośnej wykorzystuje się drut wiązałkowy lub plastikowe opaski zaciskowe. Cięcie szkieletu odbywa się za pomocą narzędzi dobranych odpowiednio do średnicy pręta: do 8 mm – cęgi lub nożyce do prętów (boltorez), powyżej tej granicy – szlifierka kątowa lub piłka do metalu.

Pręty szkieletu łączy się na zakładkę, której długość wynosi 100-krotność średnicy używanego pręta (100 × d). Zakładki są spinane opaskami, a następnie łączone przez zalanie betonem. Konsumenci na całym świecie eksploatują zbrojenie zarówno w pionowym, jak i poziomym położeniu konstrukcji. Statystyki wskazują, że liczba konstrukcji poziomych zbrojonych włóknem szklanym w stosunku procentowym do konstrukcji pionowych wynosi 54%.