Промышленная строительная композитная арматура

Промышленная композитная
строительная арматура
.
Государственная политика
Без развития сектора Композитных материалов мы
рискуем потерять конкурентоспособность многих наших отраслей
– В. В. Путин, 24.10.2012 г., Ново-Огарёво
Президент России Владимир Путин на заседании Совета при Президенте по
модернизации экономики и инновационному развитию России в Ново-Огарёво
призвал к развитию индустрии композиционных материалов - мощного катализатора
технологической революции.
«Композиты востребованы практически везде: от бытового строительства,
жилищного строительства и до военной техники», - заявил В. Путин.
«Мы занимали одно из ведущих мест в мире после США и Японии. На долю
России сейчас приходится 0,3–0,5% на рынке. Считаю, что это именно то
направление, где мы можем значительно продвинуться вперёд», - сказал он.
В. Путин поручил разработать государству стимуляцию и реализацию спроса на
композитные материалы и внедрение новых инструментов инновационной
политики.
Государственная политика
Сохранять тепло в зданиях нужно с помощью
отечественных стройматериалов
– Д. А. Медведев, 30.10.2012 г., г. Пермь
Премьер-министр России Дмитрий Медведев на совещании «О мерах по
стимулированию применения новых материалов в строительстве» в Перми призвал в
строительстве максимально использовать отечественные материалы.
«Региональным властям при реализации программ энергоэффективности надо
применять отечественные материалы не только традиционные, но и самые
современные», — заявил Д. Медведев.
«Нужно внедрять современные строительные материалы, которые позволяют
улучшать потребительские свойства объектов. Это важно и для поддержания
необходимой транспортной инфраструктуры», — сказал он.
Д. Медведев также поручил проработать дорожную карту, которая бы
обозначила, в какие сроки и как будут обеспечены создание и сертификация новых
строительных материалов.
«Речь идет и о СНиПах, и о стандартах, и о поощрении тех, кто применяет
современные технологии при реализации проектов с государственной
поддержкой», — сказал Д. Медведев.
Мировая Нормативная База
FRP Composite
Американская Ассоциация
Строителей Дорог и Хайвеев
AASHTO LRFD - Guide for the Specific
properties of GFRP reinforcement, design
algorithms and resistance factors,
USA, 2009
Канадская Ассоциация
Стандартов
Reinforcing Concrete Structures with
Fibre Reinforced Polymers (FRPs), ISIS
Canada Corporation, Winnipeg, Canada,
2001
Японское Общество Гражданских
Инженеров
Recommendation For Design And
Construction Of Concrete Structures Using
FRP, Tokyo, 1997
Канадская Ассоциация Стандартов
CAN/CSA-S806-02 - Design and Construction
of Building Components with FibreReinforced Polymers, Toronto, 2002
Канадская Ассоциация
Стандартов
Итальянский Национальный
Исследовательский Совет
/CSA-S6-06 - Canadian Highway Bridge
Design Code(CHBDC), Toronto, 1996
CNR-DT 203/2006 - Design and Construction
of Building Components with FibreReinforced Polymers, Italy, 2006
Американский Институт Бетона
440.1R-06 - Guide for the Design and
Construction of Structural Concrete
Reinforced with FRP Bars, USA, 2006
Американский Институт Бетона
ACI 440.3R-04 - Guide for the Design and
Construction of FRP Systems for
Strengthening Concrete Structures, USA, 2004
Мировой Опыт применения
FRP Composite

В мире накоплен более чем 15-летний успешный опыт использования
композитной арматуры, в том числе:
ВПП аэропорта г. Цюрих
(Швейцария)
ВПП аэропорта г. Вена (Австрия)
Тоннель под Темзой
(Великобритания)
Мост в г. Виннипег (Канада)
Метро в г. Перт (Австралия)
Скоростная трасса в Техасе (США)
Метро в г. Майами (США)
Мост через р. Миссури (США)
Промышленная композитная строительная
арматура
Завод производит
в промышленных масштабах строительные стержни из:
Стекловолокна;
 Базальтоволокна;
 Арамидоволокна;
 Углеволокна

изготовленные методом нидлтрузии



Ø от 2,5 до 32 mm;
Длина до 12 м (или скручены в бухты);
Различное финишное покрытие
Основные характеристики




Промышленная строительная композитная арматура (ПСКА) –
современный материал, идущий на замену металлической арматуре
Технология производства: метод нидлтрузии из стекло-, базальто- и
углеродного волокна (ровинга), скрепление композитом
Документы: сертификат Росстрой сертификации, ТУ 2296-001-6072277032010, СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции
ГОСТ: планируется к принятию к 2013 г. (разработчик – НИИЖБ)
Ед. изм.
Сталь AIII (А400С)
МПа
360-390
Тыс. МПа
200
%
14
Вт/(м*К)
46
Коэффициент линейного расширения
Ax10⁻⁵⁄⁰C
13-15
Удельный вес равнопрочного каркаса
г/см ³
7,8
Характеристика
Предел прочности на растяжение
Модуль упругости
Относительное удлинение
Коэффициент теплопроводности
Равнопрочная замена: Арматура Сталь АIII 10 мм =
Композит
800-1300
40-74
1,5-2,5
0,35-0,50
9-12
1,8-2,0
7 мм
Равнопрочная замена: Арматура Сталь АIII 14 мм = 10 мм
Равнопрочная замена: Арматура Сталь АIII 20 мм = 14 мм VOSTEC
Свойства арматуры
Абсолютная
коррозийная стойкость
Низкая плотность
Высокая прочность
Низкая
теплопроводность
Щёлочестойкость
Долговечность
Немагнитный материал
Пожаробезопасность
Морозостойкость
Диэлектрик
Экологическая
безопасность
Неподверженность коррозии

Основная причина разрушения конструкций из
железобетона — коррозия арматуры.
Долговечность арматуры

Зарубежные оценочные расчеты показывают, что срок
службы конструкций при использовании композитной
арматуры составляет не менее
100 лет.
Экологичность арматуры

Энергозатраты на производство арматуры ниже в 10 раз
(по сравнению с производством 1кг традиционной арматуры).
Преимущества арматуры



Прочность на разрыв в 3,5 раза
выше, чем у аналогов из
стальной арматуры
Коррозионная стойкость –
не ржавеет в морской воде,
кислотной и щелочной среде
Легче металлической
арматуры
в 4–10 раз, возможна
перевозка легковым
транспортом

Дешевле до 40% при
равнопрочной замене

Диэлектрик, инертен
к магнитному воздействию

Долговечность —
устойчивость к вибрациям

Радиопрозрачность —
не создает помех
радиоволнам

Морозостойкость — при
нагревании расширение
близко к параметрам бетона

Возможность изготовления
изделий любой длины

Простота в монтаже —
не требует сварки

Устойчивость к химическим
воздействиям
Область применения композитной
арматуры

Жилищно-гражданское и промышленное строительство

Дорожное строительство при непрерывном армировании

Мостостроение, настилы и ограждения мостов

Армированные бетонные емкости и хранилища очистных сооружений и
химических производств, элементы инфраструктуры химических
производств
Канализация, мелиорация и водоотведение
Укрепление дорожного полотна, береговой линии
Морские и припортовые сооружения
Опоры контактной
сети, дорожные опоры
освещения




ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
КОМПОЗИТНОЙ АРМАТУРЫ ПО СРАВНЕНИЮ СО СТАЛЬНОЙ
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЭКОНОМИИ СРЕДСТВ
30%


Описание проведенного расчета экономической эффективности для моста в г. Виннипег, Канада.
Рассмотрены 2 варианта конструкции моста:
1). Со стальной арматурой
2). C композитной арматурой
Бетонные конструкции армированные металлической Бетонные конструкции армированные композитной
арматурой
арматурой
Жизненный цикл (лет):
Жизненный цикл (лет):
50
75
Начальные вложения(Пересчет на 1 год):
Содержание и ремонт(Пересчет на 1 год):
Ликвидационная стоимость (Пересчет на 1 г):
Полная стоимость (Пересчет на 1 год):
$90,000
$ 130 000
$ 45 000
$ 5 000
$ 180 000
Экономия Затрат FRPComposite
Экономия
$270,000
Затраты
$180,000
Сталь АIII
$ 160 000 Начальные вложения(Пересчет на 1 год):
$ 100 000 Содержание и ремонт(Пересчет на 1 год):
$ 10 000 Ликвидационная стоимость (Пересчет на 1 г):
$ 270 000 Полная стоимость (Пересчет на 1 год):
+30%
FRP Composite
Источник: «An Introduction to Life Cycle Engineering & Costing for Innovative Infrastructure», A Canadian Network of Centres of Excellence,
www.isiscanada.com
ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
КОМПОЗИТНОЙ АРМАТУРЫ ПО СРАВНЕНИЮ СО СТАЛЬНОЙ
ЭФФЕКТИВНОСТЬ УВЕЛИЧЕНИЯ ПРОЧНОСТИ
300%

Арматура моста СТАЛЬ АIII

Арматура моста
Прочность
+300%
ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
КОМПОЗИТНОЙ АРМАТУРЫ ПО СРАВНЕНИЮ СО СТАЛЬНОЙ
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЭКОНОМИИ НА ТРАНСПОРТЕ
500%
Перевозка 162
000 пог. м
арматуры Ø 10 mm
(вес / объём)
162 000 пог.м
162 000 пог.м
СТАЛЬ AIII
20 тонн
100 тонн
Экономия
500%
Российская Нормативная База
FRP Composite
Госстрой СССР НИИ Бетона и
железобетона (НИИЖБ)
Госстрой БССР Институт (ИСиА)
строительства и архитектуры
РЕКОМЕНДАЦИИ по расчёту
конструкций со стеклопластиковой
арматурой,
СССР, 1978
Российская Система
нормативных документов,
ФГУП «НИЦ «Строительство»
ТУ 5769-248-35354501-2007 –
Арматура неметаллическая
композитная периодического
профиля. Москва,
Россия, 2007
Российская Система нормативных
документов
СНиП 52-01-2003 – Строительные нормы
и правила РФ. Бетонные и
железобетонные конструкции. Москва,
Россия, 2003
ЭРА НОВЫХ ПОКОЛЕНИЙ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ