Los estrictos requisitos de competencia en el campo de la construcción moderna nos obligan a buscar formas de reducir costes, incluido el uso de nuevos materiales. Nuevas formulaciones de piedra de construcción, grados especiales de hormigón, composiciones de cimientos, revestimientos y materiales de aislamiento térmico. Al mismo tiempo, en un mercado que antes era tradicional para el refuerzo metálico y las estructuras especiales, los fabricantes de diversos productos compuestos están tratando activamente de ganarse su “lugar bajo el sol”. En la mayoría de los casos se trata de elementos de resistencia no metálicos y refuerzos de fibra de vidrio.
¿Por qué apareció el refuerzo de fibra de vidrio en el mercado de la construcción?
Los materiales compuestos, incluido el refuerzo de fibra de vidrio, se fabrican utilizando un principio tecnológico relativamente simple de impregnar fibras de vidrio o basalto con epoxi o resina de poliester matrices. A continuación, el haz se transforma en una máquina en una varilla de refuerzo compuesto de diámetro calibrado y se cuece a baja temperatura en un horno de secado especial. Normalmente, la longitud de una pieza de refuerzo no supera los 100 m.
El refuerzo de fibra de vidrio no requiere la operación de equipos complejos y costosos, por lo que los costos de producción en sí son relativamente bajos; la mayor parte del costo es el precio de la resina para la matriz y el cable de fibra de vidrio. Y, sin embargo, si comparamos el costo de la fibra de vidrio y las varillas de acero del mismo diámetro, el refuerzo metálico tiene un precio de almacén entre un 10 y un 20% menor, y esta es una diferencia muy grande para un área como la construcción.
Sin embargo, el material de fibra de vidrio ha reemplazado con bastante fuerza a los productos metálicos laminados, entre otras cosas por una serie de propiedades específicas, pero los factores principales fueron razones ligeramente diferentes:
- El refuerzo de fibra de vidrio se ha empezado a utilizar cada vez más en la construcción privada de poca altura. Es más accesible de utilizar, es más fácil y mucho más económico de transportar, almacenar y cortar. No es necesario enderezarlo y nivelarlo antes de su uso, como es el caso de versión de acero. El material se puede comprar en una bahía entera y cortar en trozos de la longitud más no estándar. Mientras que una varilla de acero estándar de 11 metros requeriría mucho desperdicio si su base, por ejemplo, tiene un refuerzo de 8 m de largo;
- La disponibilidad de equipos para la producción de cordones de refuerzo ha permitido a muchas pequeñas empresas (fabricantes de materiales de construcción) establecer una producción continua de refuerzo de fibra de vidrio en la mayoría de los casos. varias opciones Rendimiento de la superficie de la varilla. Una gran cantidad de ofertas, una política de ventas competente y publicidad oculta le permiten diversificar el mercado;
- El deseo de los contratistas de ahorrar dinero. trabajo de construcción en un material de refuerzo más ventajoso, para el cual a menudo se utiliza un nuevo cálculo formal y "ciego" de la resistencia equivalente materiales compuestos Y refuerzo de acero.
Reseñas de expertos, ventajas y desventajas del hilo compuesto.
Si lo desea, puede encontrar los cálculos más complejos y argumentos primitivos bastante simples sobre por qué el refuerzo de fibra de vidrio es bueno o malo. Como regla general, investigaciones y revisiones serias de especialistas en la mayoría de los casos no dan recomendaciones específicas, de hecho, el problema "candente" de la base; en muchos sentidos, las capacidades del refuerzo a base de fibra de vidrio deben evaluarse bajo su propio riesgo y riesgo.
¡Atención! Entre las numerosas revisiones de especialistas, prácticamente no hay verdaderos expertos profesionales en el campo de la mecánica estructural de materiales compuestos. Su opinión y comentarios, por regla general, se reflejan en las evaluaciones y cálculos personalizados de específicos. proyectos de construcción, cuestan mucho dinero y no se presentan al público.
Un enfoque puede considerarse profesional si se evalúan las opiniones de determinados expertos. situación específica utilizando, por ejemplo, varillas de fibra de vidrio en los cimientos de una casa utilizando resultados prácticos y analizando los motivos. De lo contrario, puede nombrar dichas revisiones de expertos en en el mejor de los casos publicidad o antipublicidad.
Usar varillas de fibra de vidrio en la base.
Solicitud malla de refuerzo a base de fibra de vidrio elementos de poder Comenzó en los años 60 del siglo pasado. Además, se han construido y están en funcionamiento un número bastante grande de edificios y estructuras tecnológicas de piedra y hormigón, en cuyos cimientos y paredes se utiliza refuerzo a base de fibra de vidrio. Las revisiones sobre el estado de los edificios con elementos de refuerzo de acero y fibra de vidrio y muchos años de experiencia operativa darán más que todos los cálculos teóricos de los "expertos" combinados.
Casi todos los que graban vídeos o publican su opinión sobre las deficiencias del refuerzo de fibra de vidrio son gerentes de ventas de productos de acero de la competencia o aficionados que confunden las causas y consecuencias de los principios básicos de resistencia y rigidez de las estructuras. En su mayor parte, estas discusiones sobre las desventajas del refuerzo de fibra de vidrio van acompañadas de fórmulas y datos sobre la resistencia del acero y los compuestos. Pero no existen razones o procesos claros por los que no se pueda utilizar refuerzo de fibra de vidrio. Si una persona que se compromete a comentar las ventajas y desventajas del refuerzo de fibra de vidrio no ha demostrado en la práctica un fragmento de hormigón destruido o un trozo de cimentación con refuerzo de fibra de vidrio, todo su razonamiento siguen siendo fantasías sobre un tema arbitrario.
El refuerzo de fibra de vidrio se utiliza en la construcción, la ingeniería mecánica y proyectos especiales desde hace más de 40 años. Si esta cuestión es de fundamental importancia para usted, consulte los viejos libros de texto soviéticos de los años 70 del siglo pasado, revistas sobre temas de construcción; estas fuentes revelan la física y la mecánica de los procesos de destrucción de cimientos y brindan numerosos ejemplos de errores.
Al poseer una alta resistencia específica, el refuerzo de fibra de vidrio puede funcionar perfectamente en la mayoría de los casos. condiciones difíciles, pero al mismo tiempo tiene una serie de desventajas que limitan su uso en la construcción:
- La naturaleza de fibra de vidrio del refuerzo compuesto tiene una ductilidad casi nula del material. En términos humanos, un marco para una base muy cargada o paredes hechas de dicha varilla no podrán adaptarse plásticamente a la redistribución de la carga en una piedra de hormigón cargada. Como resultado, en algunos lugares los cimientos del edificio sufrirán sobrecargas, lo que puede provocar la aparición de grietas;
- La base de fibra de vidrio soporta muy bien las cargas axiales de tracción, pero las cargas de compresión mucho peor y tolera catastróficamente las fuerzas de corte. Esto significa que cualquier fuerza de corte transversal, que abunda en cimentaciones “frescas” debido a procesos sedimentarios, conducirá a la destrucción de la integridad del refuerzo;
- Desafortunadamente, durante el tiempo que el hormigón de la base gana resistencia, el marco de fibra de vidrio se comporta de manera algo diferente, y precisamente en esta etapa, por lo tanto, cada caso específico en la disposición del refuerzo requiere un análisis muy cuidadoso y cuidadoso.
Por tanto, en aquellas unidades donde está permitido sustituir el metal por un material compuesto, en lugar de una varilla tradicional de ocho milímetros, se puede utilizar un hilo de refuerzo de fibra de vidrio de seis milímetros. Pocas personas lo saben, pero hoy en día ya se fabrican losas de hormigón armado con refuerzo de fibra de vidrio. Pero en la producción, dicho material es mucho más caro, por lo que casi el 90% de la gama, incluso para las cimentaciones, son productos hechos a medida.
Opciones de aplicación para refuerzo de vidrio.
Una ventaja innegable del refuerzo de acero es el comportamiento muy predecible del metal en las condiciones de carga más difíciles. Todos los rascacielos y edificios de gran altura existentes están construidos únicamente con refuerzo de acero; además, la mayoría de estas "maravillas del mundo" tienen una estructura interna de metal.
Herrajes de vidrio para edificios de gran altura o cimientos muy cargados no serán adecuados. La mecánica estructural de cimentaciones es, en general, toda una ciencia, principalmente debido a la compleja interacción de partes individuales de la base con el suelo, con las paredes de toda la estructura.
EN modelo existente Las zonas más problemáticas de la cimentación son las zonas de las esquinas, donde el refuerzo sufre cargas de tracción, flexión y corte. En estos lugares, no todos los refuerzos de acero pueden proporcionar una conexión rígida de los bloques de esquina. El refuerzo metálico del bloque de cimentación consigue esto únicamente gracias a una combinación de alta ductilidad y elasticidad. No se puede utilizar refuerzo de fibra de vidrio en estas unidades de cimentación. A pesar de su alta resistencia longitudinal, no podrá resistir torceduras y cortes en el punto de contacto de la esquina de la base.
La resistencia y ductilidad del refuerzo de fibra de vidrio serán suficientes para construir una base y un sótano uno o casa de dos pisos. Pero siempre que en las juntas de las esquinas de la base se utilicen acoplamientos especiales para unir el refuerzo en ángulo recto. Además, la fibra de vidrio es fácil y sencilla de usar para base de tira 70-90 cm de profundidad.
El uso de refuerzo de fibra de vidrio en combinación con grados especiales de hormigón para la base se considera un éxito. A menudo, cuando se utilizan aditivos especiales en la base para mejorar la resistencia a las heladas o al agua, el refuerzo de acero comienza a corroerse intensamente. Especialmente en cimentaciones sobre suelos con alto contenido en sal o en proximidad de centros de transformación.
dentro de las paredes edificios de poca altura, especialmente de bloque de hormigón celular, piedra de arbolita y cualquier otro material de construcción con baja rigidez y resistencia al contacto, incluso se recomienda el uso de refuerzo de fibra de vidrio. Es mucho más sencillo y fácil de trabajar que una barra de acero.
Además, el refuerzo compuesto es simplemente ideal para fijar aislamiento externo o mampostería. ladrillos caravista, donde se requiere galvanización o acero inoxidable. Y, más aún, vale la pena utilizar un fino hilo de vidrio para trabajar en los bloques de base de la base.
Conclusión
Otro problema característico de la realidad rusa, que sin duda merece la pena mencionar. Ésta es la baja calidad del refuerzo de fibra de vidrio del fabricante nacional. Casi todas las bobinas con refuerzo tienen defectos de fractura.
Durante el almacenamiento y transporte, una varilla de metal puede ser robada o descargada bárbaramente en un lugar inconveniente lejos de los cimientos. Pero en cualquier caso, su calidad no se verá afectada. El hilo de fibra de vidrio puede dañarse fácilmente durante el transporte y ni siquiera notarlo. Definitivamente es imposible colocar dicho refuerzo en los cimientos.
El refuerzo de fibra de vidrio se utiliza ampliamente en la construcción en Occidente, mientras que su uso en la industria nacional no está muy extendido. Sin embargo, recientemente la popularidad de este material está creciendo, la razón son las numerosas ventajas operativas en comparación con el metal laminado tradicional.
Este artículo presenta el refuerzo de fibra de vidrio (FRP). consideraremos especificaciones, ventajas y desventajas, tamaños estándar y uso de refuerzo compuesto.
1 Surtido y estándares GOST
Sin embargo, el refuerzo compuesto no metálico se desarrolló en la URSS en los años 60. producción en masa El material nunca se estableció debido al alto costo de la fibra de vidrio en ese momento. Sin embargo, se utilizó refuerzo compuesto en la construcción de varios objetos grandes, incluidas líneas eléctricas en Batumi, Moscú y puentes en Khabarovsk.
Hasta la fecha, no existe un estándar GOST con requisitos técnicos para este material (el proyecto está en desarrollo). Principal acto normativo es SNIP No. 52-01-2003 "Refuerzo compuesto", según el cual los productos de fibra de vidrio se pueden utilizar en la construcción como sustitutos del metal laminado. Cada fabricante tiene especificaciones para sus productos, junto con las cuales se suministran informes de pruebas y certificados de aprobación.
El refuerzo compuesto se produce en el rango de diámetro de 4 a 20 mm. El perfil de las varillas puede ser ondulado o liso. Dependiendo del material de fabricación, se distinguen los siguientes tipos: productos metálicos:
- ASP: refuerzo de fibra de vidrio, fabricado a partir de fibra de vidrio unida con una capa de resina sintética;
- ABP: productos de plástico de basalto, en los que el núcleo de fibra de vidrio se reemplaza por una fusión de fibras de basalto;
- ASPET: productos de fibra de vidrio y polímero termoplástico;
- AUP - refuerzo de fibra de carbono.
Los más comunes en la construcción son ASP y ABP; el refuerzo de fibra de carbono se usa con menos frecuencia debido a su menor fuerza mecánica material.
1.1 Áreas de aplicación
Aplicación de sp. El refuerzo en la construcción se practica en la construcción de edificios residenciales, públicos e industriales, así como en edificios de poca altura, donde se utiliza ASP para:
- hierro de refuerzo estructuras de concreto(paredes y losas de piso);
- reparación de superficies de ladrillo y objetos de hormigón armado;
- mampostería de paredes capa por capa utilizando tecnología de conexión flexible;
- todo tipo (losa, listón, columna);
- fortalecimiento de muros y bloques de hormigón celular e instalación de cinturones reforzados monolíticos.
El uso de sp. está muy extendido. accesorios y en el ámbito de la construcción de carreteras y ferrocarriles, en los que se utiliza ASP:
- al construir terraplenes y pavimentos de carreteras;
- al reforzar las pendientes de las carreteras;
- durante la construcción de puentes;
- al reforzar las costas.
El refuerzo polimérico compuesto para reforzar estructuras de hormigón es completamente resistente a la corrosión y a sustancias químicamente agresivas, lo que amplía significativamente el alcance de su aplicación.
1.2 Ventajas de la CST
El refuerzo compuesto tiene las siguientes ventajas operativas:
Desventajas de s.p. refuerzo: módulo de elasticidad bajo (4 veces menor que el del acero), lo que limita la posibilidad de su uso en refuerzo vertical y una tendencia a perder resistencia cuando se calienta a más de 600 grados. Tenga en cuenta que el compuesto El refuerzo no está sujeto a flexión en condiciones sitio de construcción
— si es necesario utilizar elementos curvados, deberán pedirse por separado al fabricante.
2 Comparación de ASP y análogos metálicos.
Le informamos sobre una comparación de las características técnicas del refuerzo compuesto y de acero.
| Tipo de accesorios | Metal | Fibra de vidrio (FRP) |
| Material de fabricación | Grado de acero 25G2S o 35 GS | Fibra de vidrio unida con resina sintética. |
| Peso | 7,9 kg/m3 | 1,9 kg/m3 |
| 360 | 1200 | |
| Módulo de elasticidad (MPa) | 200 000 | 55 000 |
| Extensión relativa (%) | 24 | 2.3 |
| Relación estrés-tensión | Línea curva con meseta de rendimiento | Línea recta con dependencia elástico-lineal hasta la destrucción. |
| Expansión lineal (mm/m) | 14-15 | 9-11 |
| Resistencia a ambientes corrosivos | Bajo, susceptible a la oxidación. | Alto, no se oxida |
| Conductividad térmica de materiales (W/mK) | 47 | 0.46 |
| Conductividad eléctrica | Presente | Dieléctrico |
| Diámetros | 6-80mm | 4-20mm |
| Longitud medida | 6-12 metros | Longitud arbitraria según la petición del cliente. |
Consideremos una comparación de diámetros intercambiables de productos compuestos y metálicos usando el ejemplo de varillas:
- A3 6 mm - ÁSPIR 4 mm;
- A3 8 mm - ÁSPIR 6 mm;
- A3 10 mm - ÁSPIR 8 mm;
- A3 12 mm - ÁSPIR 8 mm;
- A3 14 mm - ÁSPIR 10 mm;
- A3 16 mm - ÁSPIR 12 mm.
2.1 Descripción general del refuerzo de fibra de vidrio (vídeo)
3 Tecnología para la producción de productos compuestos.
El refuerzo de fibra de vidrio está hecho de mechas (fibras de la materia prima original), un material aglutinante: resina polimérica, un endurecedor y un acelerador de endurecimiento. La proporción específica de materiales depende de la temperatura y la humedad dentro de la sala de producción.
Lea también: ¿cuál es la diferencia entre refuerzo y cuáles son sus parámetros?
La línea de producción incluye los siguientes equipos:
- Tolva de calentamiento: aquí es donde se calientan las fibras para aumentar la adhesión a la resina.
- Baño de impregnación: la mecha se impregna con una mezcla de resina y endurecedores.
- Envoltura: presiona las materias primas a través de matrices, a través de las cuales se forman varillas de un diámetro determinado.
- Equipo para aplicar arena, donde los gránulos de arena se distribuyen uniformemente sobre la superficie de la varilla y el exceso se elimina mediante un flujo de aire.
- Un horno de polimerización, donde las varillas adquieren su resistencia de diseño.
- El equipo para enfriar productos es una línea de 3 a 5 metros de largo ubicada a la salida del horno de polimerización.
- Equipo de brochado, mecanismo de corte e instalación para enrollar bobinas: el refuerzo de fibra de vidrio terminado se corta en secciones de la longitud requerida o se enrolla en bobinas comerciales de 50 a 100 m de largo.
Hay muchos en el mercado. soluciones estándar, incluyendo todos equipo necesario. El coste de una nueva línea varía entre 3-5 millones de rublos.
Los equipos de productividad media son capaces de producir hasta 15.000 m de armadura durante una jornada de trabajo.
El refuerzo compuesto no es un material nuevo, pero hoy en día está ampliando activamente sus límites de aplicación gracias a tecnologías de producción económicas. materiales poliméricos. Esta moderna alternativa a las barras y alambres de refuerzo de acero se diferencia de sus homólogos metálicos por su base de materia prima, propiedades técnicas Y apariencia. Producido de acuerdo con GOST 31938-2012 y especificaciones técnicas fabricantes.
Componentes principales del refuerzo compuesto de polímero.
La composición de estos productos incluye dos o más materiales: el principal (matriz) y rellenos, incluidos los de refuerzo. La matriz y el relleno se seleccionan de tal manera que formen una estructura general que proporcione una óptima características de presentación para un propósito específico.
Matriz
Es una resina termoendurecible curada que proporciona transferencia y distribución de tensiones en el relleno de refuerzo. La resistencia de los productos a la humedad, el fuego y los ambientes químicos depende de este componente estructural. La resina termoestable (poliéster, epoxi, éster vinílico, fenólica) después del curado, es un material sólido con una estructura de red tridimensional.
Masillas de refuerzo Son fibras, continuas o discontinuas, lo que depende del método de fabricación. Dependiendo de las materias primas utilizadas, se distinguen las fibras:- Vaso- hecho de vidrio inorgánico.
- Basalto- producido a partir de basalto y gabrodiabase.
- Carbón- se forman por pirólisis de fibras precursoras orgánicas: poliacrilonitrilo o hidrato de celulosa. Según el módulo elástico y la resistencia a la tracción, los rellenos de refuerzo de carbono se dividen en: propósito general, módulo de alta resistencia, medio, alto y ultra alto.
- aramida. La materia prima son poliamidas formadoras de fibras lineales.
- Composites combinados incluyen rellenos de refuerzo de dos o más materias primas. Por ejemplo, las varillas de ASPET contienen fibras de vidrio y fibras de polímeros termoplásticos.
- PREGUNTAR (ASP)- compuesto de vidrio, las ventajas del material son una combinación de bajo peso, alta resistencia y costo asequible;
- ABK (ABP)- compuesto de basalto;
- AUK (AUP)- compuesto de carbono, tiene buena resistencia, pero debido a su elevado coste su uso es limitado;
- AAK (AAP)- compuesto de aramido;
- CAC- combinado. En esta serie, los productos fabricados a base de fibras de vidrio y basalto se utilizan ampliamente debido a la combinación de buena resistencia al desgaste y costo razonable.
Tabla de características principales varios tipos refuerzo compuesto
Caracteristicas de diseño
Fabricado con perfil periódico. El diseño del producto incluye:
- varilla de poder- un elemento sólido del que dependen las principales características técnicas del producto.
- Capa de anclaje. Está ubicado uniformemente, en ángulo con respecto al eje longitudinal. Se forma enrollando fibras alrededor de una barra de energía. Mejora la adherencia del refuerzo polimérico a la mezcla de hormigón endurecida.
El refuerzo periódico del perfil se caracteriza por los siguientes parámetros:
- Diámetro exterior. Medido en la parte superior de protuberancias periódicas.
- Diámetro nominal. Este valor se indica en el etiquetado del producto y se utiliza en los cálculos estructurales.
- Lanzamiento de perfil periódico. La distancia entre los centros de protuberancias adyacentes se determina paralela al eje vertical de la varilla.
Características positivas y negativas del refuerzo compuesto polimérico.
Este tipo de refuerzo aún no puede sustituir completamente a las varillas de refuerzo de acero. Sin embargo, existen áreas de aplicación en las que el uso de armaduras compuestas es más racional, debido a un conjunto de ventajas, entre las que destacan:- Pasividad química. Debido a esta propiedad, los productos poliméricos se pueden utilizar en condiciones de exposición. agua de mar, ambientes alcalinos y ácidos, productos químicos para carreteras.
- Velocidad cortante su tamaño en las condiciones del sitio de construcción es significativamente mayor en comparación con el corte de varillas de acero.
- Baja conductividad térmica. Refuerzo polimérico aumenta características de aislamiento térmico diseño, debido a la ausencia de puentes fríos.
- Resistencia a bajas temperaturas.
- peso ligero. Facilita el transporte de productos, almacenamiento y trabajos de instalación.
- Falta de conductividad actual, magnetoinercia y radiotransparencia.. Esta calidad asegura la demanda de productos poliméricos en la construcción de laboratorios y otras instalaciones para las que el factor de blindaje es importante. ondas electromagnéticas. En estructuras que utilizan refuerzo polimérico, no hay corrientes parásitas.
Características que limitan el ámbito de aplicación del refuerzo compuesto:
- Incapacidad para doblar varillas en un ángulo pequeño en el sitio de instalación.. Si existe tal necesidad, la producción de productos doblados se encarga en los sitios de producción.
- Bajo módulo de elasticidad, limitando su uso en estructuras de refuerzo verticales.
- Sin posibilidad de soldar marcos.. Las estructuras planas y tridimensionales a partir de varillas de polímero se construyen únicamente atándolas y utilizando clips de plástico.
- Baja resistencia a altas temperaturas . Por lo tanto, utilice dichos productos en estructuras expuestas al calor o en objetos con alta peligro de incendio No recomendado.
- Envejecimiento. Como todos los polímeros, el refuerzo compuesto pierde sus propiedades con el tiempo. Aunque los fabricantes afirman que su vida útil es de al menos 80 años.
Áreas de uso
Este material de construcción es más eficaz en áreas donde el uso de refuerzo metálico es indeseable o imposible. Las varillas de refuerzo de polímero se utilizan para:
- instalación de cimientos para edificios operados en ambientes agresivos;
- reforzar cimientos o muros de carga;
- fortalecimiento de la superficie de la carretera, terraplenes;
- fortalecimiento de suelos en minas;
- dispositivos de encofrado para grandes tanques;
- refuerzo de soleras;
- fortalecimiento de la costa;
- producción de conexiones flexibles entre elementos estructurales de edificios, por ejemplo entre pared exterior y material de acabado de fachada.
¡Atención! El uso de armaduras compuestas en losas de forjado, dinteles y otros. elementos estructurales No se recomienda trabajar en tensión debido a la alta flexibilidad del material.
Comparación de propiedades del compuesto polimérico y refuerzo de acero.
Tabla comparativa de las características del refuerzo de fibra de vidrio y acero.
| Acero de baja aleación 25G2S o 35GS | Fibras de vidrio inorgánico fundidas, resinas termoendurecibles y otros aditivos. |
| Densidad, kg/m 3 | 7900 1900|
| Resistencia a la tracción, MPa | 360 800|
| Módulo de elasticidad, GPa | 200 55|
| Extensión relativa, % | 242,3 |
| Resistencia a ambientes químicamente agresivos. | Sujeto a la corrosión, para aumentar las características anticorrosión se requiere cubierta protectora, por ejemplo zinc | Alta estabilidad, no se requieren medidas anticorrosión
| Conductividad eléctrica | AltoAusente |
| Conductividad térmica, W/mK | 47 0,46
Un argumento a favor de sustituir el refuerzo de acero por refuerzo de polímero es la posibilidad de utilizar un producto polimérico con un diámetro menor en comparación con el metal, basándose en valores estándar de resistencia a la tracción. Por Orden del Ministerio de Construcción, Vivienda y Servicios Públicos de la Federación de Rusia No. 493 del 8 de julio de 2015, el Apéndice L estableció factores de reducción para la resistencia a la tracción estándar, teniendo en cuenta las condiciones reales de operación.
Tabla de factores de reducción a los valores estándar de resistencia a la tracción presentados en GOST 31938-2012
Esta tabla significa que si el refuerzo compuesto de polímero, por ejemplo, fibra de vidrio (FRP), está diseñado para funcionar bajo cargas interiores a largo plazo, entonces el valor calculado de la resistencia a la tracción se obtiene mediante la fórmula:
R calculado = R normal * 0,8 * 0,3 = 800 * 0,8 * 0,3 = 192 MPa
Por lo tanto, al elegir el diámetro del refuerzo de polímero, que debe reemplazar al acero, no se deben utilizar los valores estándar de resistencia a la tracción presentados en GOST, sino calculados de acuerdo con las condiciones reales de operación.
En relación con los factores mencionados anteriormente, podemos concluir que las varillas de refuerzo compuestas son un material de construcción prometedor. Sin embargo, sólo es eficaz en determinadas aplicaciones y se recomienda consultar con profesionales cualificados antes de utilizarlo.
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La industria de la construcción es una de las de más rápido crecimiento y cambio en el mundo. mundo moderno. Antes de que uno tenga tiempo de aparecer en algún lugar de las profundidades de una universidad especializada, la idea es inmediatamente recogida por las empresas. El refuerzo de fibra de vidrio es uno de estos materiales que literalmente ha revolucionado la industria de la construcción. combinación exitosa La ciencia y la ingeniería permitieron crear un material especial para trabajos de construcción e instalación, que supera a los tradicionales en calidad y características.
Papel clave en la composición. material de construcción están jugados por fibras especiales de fibra de vidrio que están impregnadas con un especial composición polimérica. El material se produce en forma de varillas con un diámetro de 4 a 18 mm. La longitud puede alcanzar los 12 metros. La principal "característica" del material es su naturaleza multicapa y su "impregnación" especial de polímero.
¡Para tu información! Los accesorios de fibra de vidrio generalmente se suministran en forma de bobinas retorcidas; en apariencia se asemejan a una gran bobina de cordón o alambre denso. Sin embargo, si el diámetro del producto es superior a 10 mm, se vende únicamente en varillas.
En la literatura y GOST se mencionan dos abreviaturas que denotan el mismo material: SPA o ASP. Ambas abreviaturas son equivalentes.
La varilla consta de dos capas:
- 1ª capa – núcleo interior. Se basa en fibras de vidrio ubicadas estrictamente paralelas entre sí (no es casualidad que comparemos el refuerzo con un alambre rígido), o en forma de “coleta”. Estos hilos son delgados, pero sorprendentemente duraderos; están soldados entre sí con una composición polimérica especial. Son estas fibras las que aportan las principales características del producto.
- 2da capa – exterior. La "cáscara" puede ser un abrasivo fino, especialmente pulverizado, o fibras, este es el llamado devanado de refuerzo.
Las principales características de este material se denominan con mayor frecuencia:
- diámetro: este indicador afecta el cálculo de la resistencia a la flexión y a la tracción del producto;
- peso. Por cierto, este indicador distingue la fibra de vidrio de otros productos, en particular de los herrajes metálicos;
- paso sinuoso. La característica es relevante para ASP con revestimiento en relieve.
¡Dato interesante! La fibra de vidrio es 9 veces más ligera que las varillas de metal.
Áreas de aplicación y tipos de refuerzo de fibra de vidrio.
El uso de refuerzo de fibra de vidrio está bastante extendido. Debido a la posibilidad de utilizar no solo varillas, sino también mallas de refuerzo, se utiliza en la construcción y construcción de diversas geometrías, a veces muy complejas. Además, los tamaños de las estructuras terminadas pueden ser muy diferentes.
Además, el refuerzo de fibra de vidrio se puede utilizar en:
- construcción de carreteras y refuerzo de pavimentos;
- refuerzo de mampostería y otros materiales de construcción tipo bloques;
- refuerzo y;
- Se vertieron estructuras de refuerzo y vallado.
¡Consejo! En la agricultura de dacha, el refuerzo de fibra de vidrio es útil en la construcción de dependencias, recintos, así como invernaderos e invernaderos. Se puede utilizar como estructuras de soporte para plantas de liga, como base para enrejados decorativos.
Opciones de uso de spas en construcción y jardinería.
Producción y requisitos para refuerzo de fibra de vidrio.
Como cualquier producción técnicamente compleja, la creación de refuerzos de alta resistencia es un proceso costoso y que requiere mucha mano de obra. Es necesario utilizar equipos de alta precisión para crear una mezcla especial.
Todos los elementos principales de la línea de producción de SPA se muestran en el diagrama:
Pros y contras del refuerzo compuesto de fibra de vidrio
El refuerzo de fibra de vidrio se considera el material más prometedor utilizado en la construcción de estructuras y marcos de refuerzo. Entre las ventajas están:
- alta resistencia a la corrosión;
- baja conductividad térmica;
- durabilidad;
- peso ligero;
- 3,5 veces más resistente que el metal;
- versatilidad;
- resistencia a la tracción;
- no conduce corriente;
- sin miedo a las heladas;
- fluidez;
- no requiere soldadura.
Entre las desventajas:
- baja elasticidad,
- baja estabilidad térmica.
Qué buscar al elegir
Debido a la gran cantidad de tamaños estándar, es necesario tener en cuenta las condiciones de uso y la carga sobre el material. Por eso, inmediatamente al realizar la compra, preste atención a los siguientes puntos:
- opción de diseño para la capa superior y calidad de enrollado de la cinta de refuerzo;
- diámetro y ausencia de astillas y daños en los cortes;
- color. Debe ser uniforme. El tono debe coincidir con la descripción de la documentación;
- disponibilidad de documentos de cumplimiento de GOST.
Al elegir un spa, lo mejor es conocer inicialmente la reputación de la empresa fabricante de este material, para lo cual es necesario leer reseñas en Internet y otras fuentes de información.
¿Qué refuerzo es mejor: metal o fibra de vidrio?
Quizás, si comparamos estos dos materiales, lo habitual material metalico Pierde significativamente en calidad, pero gana en precio. En este caso, se debe prestar atención al ámbito de aplicación. Y también estudiar características comparativas.
| Característica | Metal | Fibra de vidrio |
| Resistencia a la tracción, MPa | 390 | 1300 |
| Coeficiente, W/m 2 ×K | 46 | 0,35 |
| Densidad, kg/m 3 | 7850 | 1900 |
| Elasticidad | + | + |
| El plastico | + | - |
| Resistencia a la corrosión | - | + |
| Propiedades dielectricas | - | + |
Fabricantes líderes
Hay alrededor de 10 fabricantes acreditados de refuerzo de fibra de vidrio que han logrado demostrar su valía en este segmento del mercado. Además, existen empresas en casi todas las zonas geográficas importantes: la parte central de Rusia, así como Siberia y los Urales. Nombramos el más grande de ellos:
- NPC "Spetspolymer", NPC "ARMASTEK", Planta de materiales compuestos de Moscú. (Moscú y región de Moscú);
- Leader-Composite (región de San Petersburgo y Leningrado)
- "Planta de compuestos de Yaroslavl";
- "Uralteplostroy", LLC "UZKT", LLC "Elpromtekh", LLC NPF "UralSpetsArmatura" (Ekaterimburgo);
- "Accesorios de la región del Volga" (Saratov).
Revisión de precios y opiniones de usuarios sobre refuerzo compuesto de fibra de vidrio.
El costo del material se calcula en base al precio de metro lineal. El coste final está influenciado tanto por la calidad de la materia prima, su composición y número de capas, como por el diámetro de la pieza de trabajo prevista. Presentemos los datos promedio de septiembre de 2018 en rublos.
| Fabricante | Marca | Diámetro, milímetros | Tipo de capa exterior | Costo, rublos/p. metro |
| PC "Compuesto" | PREGUNTAR | 8,0 | con bobinado | 11,9 |
| 10,0 | 17,9 | |||
| 12,0 | 26,9 | |||
| TSA | 8,0 | con revestimiento de arena | 13,9 | |
| 10,0 | 23,9 | |||
| 12,0 | 38,9 | |||
| "ArmatSoyuz" | SPA | 4,0 | con bobinado | 6,9 |
| 6,0 | 7,9 | |||
| 8,0 | 11,5 | |||
| 10,0 | 17,5 | |||
| 12,0 | 26,9 | |||
| 14,0 | 42,9 | |||
| 16,0 | 60,9 | |||
| 18,0 | 94,9 | |||
| "Armplast" | PREGUNTAR | 4,0 | con bobinado | 5,5 |
| 6,0 | 7,9 | |||
| 8,0 | 11,5 | |||
| 10,0 | 17,9 | |||
| 12,0 | 26,9 | |||
| 14,0 | 42,47 | |||
| 16,0 | 60,52 | |||
| 18,0 | 94,32 | |||
| 20,0 | 117,6 | |||
| 22,0 | 138,99 | |||
| 25,0 | 180,17 | |||
| 28,0 | 223,10 | |||
| 32,0 | 292,74 | |||
| 36,0 | 312,80 |
Si hablamos de las características de uso del material y las revisiones al respecto, los expertos destacan la alta calidad del material y su rendimiento suficiente. Debido a sus altas cualidades de resistencia al desgaste, el refuerzo de fibra de vidrio se ha ganado adeptos entre ambos. constructores profesionales y entre los artesanos del hogar.
Sin embargo, hay quienes desconfían del material.
Comentarios sobre el uso de refuerzo de fibra de vidrio:
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Y si tienes Mi propia opinión Respecto al uso de este material en la construcción, sus ventajas y desventajas, comparte tu opinión con otros lectores del sitio.
De este artículo aprenderás:
Intentemos resolver esto y decidir dónde está justificado el uso de refuerzo de fibra de vidrio y dónde no.
El refuerzo de fibra de vidrio en sí es una varilla de fibra de vidrio con un hilo enrollado en forma de espiral para una buena adherencia al hormigón. Su uso está justificado en muchos casos, pero en algunos diseños se desaconseja mucho su uso.
Ahora veamos todo en orden: primero consideremos las ventajas y desventajas del refuerzo de fibra de vidrio y luego, en base a ellas, determinemos dónde sería apropiado su uso. Al final del artículo os contaré mi opinión personal sobre uso de refuerzo de fibra de vidrio.
Como cualquier material de construcción, el refuerzo de fibra de vidrio tiene sus propias ventajas y desventajas en comparación con otros metálicos similares, lo que puede ser una gran ayuda o un obstáculo en su uso en diversas áreas de la construcción.
Probablemente comencemos con las ventajas:
Ventajas del refuerzo de fibra de vidrio
1. Pequeño Gravedad específica . Esta ventaja permite su uso en estructuras livianas, como hormigón celular etcétera. Esta propiedad del refuerzo de fibra de vidrio permite reducir el peso de toda la estructura.
Vale la pena señalar que el uso de refuerzo de fibra de vidrio en hormigón ordinario no afectará significativamente el peso de la estructura, dado que el peso principal lo proporcionará el propio hormigón.
2. Baja conductividad térmica. Como se sabe, la fibra de vidrio conduce el calor a través de sí misma mucho peor que el metal.
Esta ventaja del refuerzo de fibra de vidrio permite su uso donde es necesario reducir los puentes fríos que tan maravillosamente crea el refuerzo de acero.
3. Embalaje en bobinas. Para la construcción de casas particulares, esta es una ventaja muy importante del refuerzo de fibra de vidrio, porque no es necesario gastar dinero en su entrega al sitio y, como usted sabe, en la construcción de una casa, especialmente si la construye usted mismo. , cada centavo cuenta.
A lo anterior, podemos agregar que el uso de refuerzo de fibra de vidrio en bobinas reduce su consumo, ya que prácticamente no habrá superposiciones en la jaula del refuerzo, y esto también reducirá levemente los costos económicos.
4. Durabilidad. Los fabricantes confían en el hecho de que la fibra de vidrio, en comparación con el metal, es mucho más duradera.
Esta es una ventaja ligeramente dudosa del refuerzo de fibra de vidrio, dado que el metal dentro del hormigón prácticamente no está sujeto a corrosión y dentro de una estructura de hormigón armado también durará mucho tiempo.
5. Dieléctrico. Esta propiedad, muy probablemente, en la construcción privada no otorga ninguna ventaja al refuerzo de fibra de vidrio sobre el metal, pero tampoco debe olvidarse.
6. Resistencia a influencias químicas . Esto significa que en ambientes ácidos y otros químicos agresivos, el refuerzo de fibra de vidrio es mucho más cómodo que el acero.
En la construcción privada de poca altura, esta ventaja de la fibra de vidrio, al igual que la anterior, prácticamente no juega ningún papel, a excepción de la construcción en invierno, cuando se añaden diversas sales al mortero u hormigón, que tienen un efecto perjudicial sobre el metal. .
7. Transparencia radioeléctrica. Esto significa que el refuerzo de fibra de vidrio no crea ninguna interferencia de radio, a diferencia de contornos de metal creado por refuerzo de acero.
Una ventaja del refuerzo de fibra de vidrio como la radiotransparencia jugará un papel importante solo si hay mucho refuerzo en las paredes de su casa. Entonces, el uso de refuerzo de fibra de vidrio reducirá las interferencias de radio dentro de la casa.
Hemos descubierto las ventajas, ahora consideremos las desventajas del refuerzo de fibra de vidrio utilizado en la construcción.
Desventajas del refuerzo de fibra de vidrio.
Cualquier material tiene desventajas y el refuerzo de fibra de vidrio no es una excepción.
1. El refuerzo de fibra de vidrio es más caro acero ordinario al comparar refuerzos del mismo diámetro.
Este es un inconveniente ligeramente dudoso, ya que los fabricantes afirman que en la construcción se utiliza refuerzo de fibra de vidrio con un diámetro menor que el refuerzo metálico.
2. Térmicamente inestable. El refuerzo de fibra de vidrio no soporta las altas temperaturas.
También es un inconveniente dudoso, porque en una construcción privada de poca altura ni siquiera puedo imaginar una situación en la que sería necesario calentar el refuerzo a 200 grados.
3. no se dobla. Así, si necesitamos, por ejemplo, doblar el refuerzo en un ángulo de 90 grados, no podremos hacerlo. Aunque, por otro lado, podemos hacer todos los dobleces con acero común y ampliarlos con fibra de vidrio.
4. Bajo módulo de elasticidad en la fractura.. Esto significa que el refuerzo de fibra de vidrio no soporta las mismas cargas que el refuerzo metálico.
Muchos fabricantes afirman lo contrario: que el módulo de elasticidad del refuerzo de fibra de vidrio es mayor, pero lo más probable es que esto se refiera a tracción, y el hormigón, por regla general, está sujeto a mayores cargas debido a la fractura. Este es el principal inconveniente por el cual el uso de refuerzo de fibra de vidrio en la construcción es limitado.
5. Dificultad para construir un marco de refuerzo rígido.. En otras palabras, un marco hecho de refuerzo de fibra de vidrio no es tan rígido como uno de metal y, en consecuencia, es menos resistente a las vibraciones y cargas que estarán presentes al verter hormigón desde un camión hormigonera.
Cuando se vierte hormigón en una zanja o encofrado con un automezclador, es necesario que el marco del refuerzo sea muy rígido, porque el refuerzo puede “saltar” o simplemente presionar contra el piso o las paredes de la zanja, y esto será difícil de corregir una vez que el hormigón ya haya sido vertido.
Por eso hemos examinado casi todas las principales ventajas y desventajas del refuerzo de fibra de vidrio. A juzgar por ellos, es imposible decir con gran seguridad si es mucho mejor o peor que los accesorios de metal, así que veamos cuál estructuras de construccion y estructuras, estará justificado y aconsejable el uso de refuerzos de fibra de vidrio.
Aplicación del refuerzo de fibra de vidrio en la construcción.
El uso de refuerzo de fibra de vidrio está justificado en algunos casos, tanto en la construcción industrial como en la construcción privada de poca altura.
En cuanto a la construcción industrial, creo que no tiene sentido decir mucho, después de todo, el sitio está dedicado a la construcción de casas con sus propias manos, así que veamos el ámbito de aplicación del refuerzo de fibra de vidrio en la construcción privada de poca altura.
1. El refuerzo de fibra de vidrio se utiliza en algunos tipos de cimientos, como cimientos de tiras, enterrados por debajo de la profundidad de congelación, cimientos de losas.
Vale la pena señalar que esto se aplica sólo a edificios privados de poca altura, en buena tierra. En suelos flotantes habrá mayores cargas de fractura, que el refuerzo de fibra de vidrio puede no soportar.
2. Es recomendable utilizar refuerzo de fibra de vidrio en el refuerzo. paredes de ladrillo, paredes de bloques, muy a menudo se puede encontrar refuerzo de paredes de bloques de silicato de gas con refuerzo de fibra de vidrio.
El uso de refuerzo de fibra de vidrio en el refuerzo de paredes es muy popular entre los desarrolladores. Además, dicho refuerzo se utiliza tanto como elemento de refuerzo de las propias paredes como como ligamento. pared enfrentada con transportista.
3. En paneles multicapa como conexiones. Dado que dentro de los paneles suele haber un aislamiento denso, se utiliza refuerzo de fibra de vidrio para unir las piezas de hormigón.
4. Se justifica el uso de refuerzo de fibra de vidrio en las partes portantes de elementos sujetos a una mayor corrosión, por ejemplo, piscinas.
El refuerzo metálico estará sujeto a corrosión cuando el hormigón esté en agua, pero el refuerzo de fibra de vidrio no tiene esta desventaja, basándose en una de sus ventajas.
5. El refuerzo de fibra de vidrio también se usa ampliamente en el refuerzo de laminados. vigas de madera, aumentando su rigidez.
6. Refuerzo asfáltico en zonas de altas cargas, aunque nunca lo había visto antes.
Como puede ver, el ámbito de aplicación del refuerzo de fibra de vidrio en la construcción es bastante amplio, aunque existen algunas restricciones.
La opinión del autor sobre el uso de refuerzo de fibra de vidrio en la construcción.
Creo que el refuerzo de fibra de vidrio aún no es capaz de sustituir completamente al metal, pero esto no significa que se pueda descuidar por completo.
Lo uso mucho en la construcción de muros de bloques y ladrillos, así como como conexiones entre un muro de revestimiento y un muro de carga, ya que cuando se utiliza metal como compuestos, en primer lugar, será susceptible a la corrosión y, en segundo lugar, el metal crea puentes fríos, que en construcción moderna extremadamente indeseable.
El uso de refuerzo de fibra de vidrio en los cimientos también está justificado si se tiene un edificio liviano, por ejemplo, casa de madera o garaje.
Si el sitio tiene suelo débil y previsible enormes cargas En los cimientos, no me arriesgaría con el uso de refuerzo, cuya elasticidad a la fractura es menor que la del metal.
