10 причин использования композитов в строительстве

Рост массового и индивидуального строительства привел к необходимости использовать новые технологические решения в жилищно-коммунальном хозяйстве, в системах отопления и водоснабжения.

Гибкие связи из стеклопластика для кирпича и бетонаАрматура из стеклопластика

К основным композиционным материалам, применяемым в строительной отрасли, можно отнести следующие группы изделий: анкерная крепь, дюбель, но наиболее востребованным изделием является арматура.

В товарной структуре мирового рынка композитной арматуры более половины объема приходится на стеклопластиковую арматуру – около 62%, за ней следует углепластиковая арматура – 27%, 4% приходится на базальтопластиковую арматуру и около 7% на арматуру из кевлара (арамида).

Лидерство стеклопластиковой арматуры на мировом рынке обусловлено, во-первых, ее физико-химическими свойствами; во-вторых, низкой стоимостью по сравнению с углепластиковой и арамидной арматурами.

Стеклопластиковая арматура

Базальтопластиковая арматура практически идентична стеклопластиковой по физико-химическим свойствам, однако мировые цены на нее в настоящий момент выше. Данная ситуация объясняется тем, что технологией производства базальтового волокна на настоящий момент владеют лишь четыре страны: Россия, Украина, Грузия и Китай. Перспективность базальтопластиковой арматуры обусловлена невысокой стоимостью основного сырья – базальтовых волокон, физико-химическими свойствами и наличием в мире значительных запасов базальта.

Базальтовая арматура

Углепластиковая и амидная арматура, ввиду высокой стоимости, не получили столь широкого распространения, как стеклопластиковая. Относительно высокая доля углепластиковой арматуры обусловлена ее активным производством и потреблением, ввиду хороших физико-химических характеристик, в строительстве в Западной Европе, США и Канаде. При этом на рынках развивающихся стран Азии и Восточной Европы данный вид композитной арматуры практически полностью отсутствует.

По многим характеристикам композитная арматура превосходит металлическую. Она обладает меньшей плотностью и, соответственно, меньшим весом, что облегчает и удешевляет транспортировку материала: в 1 тонне композитной арматуре содержится в 7-11 раз больше погонных метров, чем в 1 тонне металлической.

 

Стеклопластиковая арматура для фундамента

Прочностные характеристики позволяют в аналогичных случаях использовать композитную арматуру меньшего диаметра по сравнению со стальной. Это, помимо всего прочего, дает преимущество в цене: при условии равенства диаметров стоимость композитной арматуры выше, чем стальной; однако возможность использование меньшего диаметра приводит к снижению ее стоимости.

Снижение стоимости строительных конструкций за счет использования арматуры меньших диаметров по сравнению с металлической, а также вследствие повышения долговечности работы изделия, сокращения или отсутствия дорогостоящих ремонтных работ.

В настоящее время композитная арматура
занимает около 5% российского рынка строительной арматуры,
в то время как в США и Японии этот показатель составляет 20%.

На сегодняшний день российский рынок композитной арматуры динамично развивается.

При сравнении стоимости погонного метра металлической и композитной арматуры одинакового диаметра становится видно, что металлическая арматура дешевле. Но данный подход является ошибочным, поскольку стальная и композитная арматура имеют разную плотность. Соответственно, композитная арматура весом в одну тонну будет примерно в пять раз длиннее стальной арматуры, которая имеет аналогичный вес (при этом диаметр этих двух разновидностей арматуры должен быть одинаковым).

Исходя из анализа сравнения материалов, можно сказать о том, что композитная арматура дешевле и легче аналогов – металлической арматуры. Транспортировку же ее можно осуществлять собственными силами – легковым автотранспортом, в отличие от металлической арматуры. При замене стальной арматуры на АСП, можно экономить с 1 погонного метра от 1,38 до 3,44 рублей. Применение современных методов производства композитных материалов позволяет получить качественный и доступный продукт.

Архитектурные и строительные усложнения зданий влекут за собой и необходимость усложнения и усовершенствования инженерных систем. Убеждение, что труба может быть только железной, сейчас устарело. Основы подхода сформировались и были сформулированы - это энергосбережение, высокая надёжность, оптимальные расходы и индивидуальный элемент построения. Разработка технических решений под эти концептуальные требования, конечно, должна базироваться на современных материалах и технологиях.

 

Металлические трубыОсновным и, безусловно, необходимым элементом, образующим инженерные системы в зданиях, является труба. В настоящее время на строительном рынке России предлагаются сотни видов различных труб:

— металлических (перлитная сталь, аустанитная сталь, медь, титан, алюминий);
— пластиковых (полиэтиленовые, полипропиленовые, полибутиленовые, полихлорвиниловые и т. п.);
— металлопластиковых (полиэтилен-алюминий-полиэтилен).

Каждая из перечисленных труб имеет свои особенности, свою специфику, индивидуальные свойства, что обуславливает как принципиальную технологическую схему, так и специфичную конструкцию всей системы и ее отдельных элементов.
Удельный вес для трубы играет значительную роль, дает представление о том, насколько тяжело, и, следовательно, затратно, транспортировать элементы трубопровода и монтировать их в конечный готовый трубопровод. Сравнение по удельным весам 1 п.м. на диаметре Ду = 160 мм – набольший вес оказался у железобетонных труб, наименьший — у полиэтиленовых.

Полимерные трубы чаще всего поступают на стройку в виде бухт и легко нарезаются на требуемые размеры. Соединение труб осуществляется низкотемпературной сваркой, склеиванием или при помощи специальных фитингов.

    Полимерные трубы

Необходимо учитывать, что надежное и долговечное соединение можно обеспечить, используя только фитинги, специально рекомендуемые производителем труб.

Важным интегрированным показателем при выборе труб является срок службы. Он косвенно включает в себя показатели устойчивости труб к воздействию различных внешних факторов: и коррозии, и внутреннего давления, и внешних неожиданных нагрузок. При выборе показателей является решающим.

Для определения экономического эффекта от использования полиэтиленовой продукции были рассчитаны локальные сметы на работы по замене аварийного трубопровода с использованием стальных и полиэтиленовых труб траншейным способом на конкретном примере.
Таким образом, эффективность внедрения новой полиэтиленовой продукции проявляется, в первую очередь, в снижении трудоемкости, затрат машинного времени и стоимости производимых работ, услуг. Материалоемкость работ при замене ветхого трубопровода полиэтиленовыми трубами незначительно увеличивается (на 3,5 коп.). Материалоотдача соответственно уменьшается (на 4 коп.). Это, в основном, связано с искусственно завышенными ценами на новую полимерную продукцию в связи с возросшим в последнее время спросом на нее.

Применение полимерных труб обеспечивает увеличение срока службы водопроводно-канализационных трубопроводов, снижение аварийных утечек и повышение качества подаваемой воды.