Что лучше металлическая или пластиковая арматура: Какую арматуру выбрать для фундамента
В каких случаях какая арматура лучше: металлическая или стеклопластиковая
На строительном рынке недавно появилась арматура для ЖБИ-изделий из композитного материала – стеклопластика. Продавцы ее активно продвигают, и она уже заняла значительную потребительскую нишу. Арматура из стеклопластика характеризуется неплохими эксплуатационными параметрами и ассортиментным разнообразием, но всегда ли целесообразно ее использование?
Давайте попробуем разобраться, какая арматура лучше металлическая или стеклопластиковая. В каких случаях рационально использовать тот или иной вариант.
Содержание
- Состав изделий из металла и стеклопластика
- Достоинства и недостатки
- Область применения
- Ценовой аспект использования при строительстве
Состав изделий из металла и стеклопластика
Стальная арматура производится и используется давно, на сегодняшний день разработано много ее видов. Их принято классифицировать по таким параметрам:
- конфигурация профиля;
- нагрузкам, которые может принять изделие;
- способ распределения нагрузок;
- принцип работы;
- технологии производства.
При изготовлении железобетонных конструкций чаще всего используются такие варианты стальной арматуры:
- Рабочая. Прутки прекрасно принимают все нагрузки на растяжение, и оптимально выдерживают – соскальзывающие воздействия.
- Распределительная. Эти стержни удерживают арматурную конструкцию в определенном положении, и однородно распределяют нагрузки между ее частями.
- Монтажная. Применяется для формирования каркаса.
- Анкерная. Этот вид используется в качестве закладных конструкций.
По принимаемым нагрузкам арматурная продукция подразделяется:
- Продольная. Она предназначена для купирования растягивающих нагрузок, она предотвращает появление трещин вертикального направления, в том числе в «узких местах».
- Поперечная. Этот вид препятствует формированию разрывов по наклону, которые формируются в зоне опор от скользящих напряжений.
По способу распределения нагрузок различают:
- единичные стержни;
- каркасы;
- армирующие сетки.
По технологии изготовления арматуру из металла классифицируют:
- проволока
- стержни
- канаты
Арматура стеклопластик или металл в обязательном порядке классифицируется по эксплуатационным параметрам. А композитные изделия еще принято различать по типу использованного материла в изготовлении волокон, помимо стекловолокна:
- базальт;
- арамид;
- углерод.
Волокна пропитывают полимером. Чаще в производстве используется эпоксидная смола. Стержни отправляются в печь для просушки. После этого изделие является готовым, его можно использовать в производстве железобетонных конструкций. Диаметр прутков может варьироваться от 0,4 до 1,8 см, длина стандартных стержней может достигать 12 метров. На поверхности стеклопластиковых изделий сформированы спиралеобразные ребра, подобно металлической продукции, для надежного соединения с железобетоном.
Сначала рассмотрим свойства металлической арматуры, хотя, ее достоинства очевидны – дома, построенные в начале XX века с применением этих изделий, до сих пор не только сохранились, но и вполне функциональны. Стержни из стали характеризуются такими преимуществами:
- высокая прочность на изгиб, сжатие и другие деформации;
- прутки универсальны в применении;
- хорошо адгезируются с бетоном;
- широчайший диапазон рабочих температур;
- монтируются стандартно, с применением сварочных установок.
Но в сравнении с новой композитной продукцией, изделия из металла проявляют следующие недостатки:
- они имеют значительную массу;
- металл подвержен коррозии;
- металл характеризует высокая способность проводить температуру, что вызывает промерзание конструкций в холодное время года;
- высокая стоимость, включая транспортировку.
Композитная продукция привлекает потребителей своей ценой, которая вдвое ниже. У арматуры стеклопластиковой технические характеристики также весьма высоки:
- высокая устойчивость к коррозии;
- небольшая масса;
- нейтральность к большинству агрессивных веществ;
- эластичность;
- стеклопластик не проводит электроток;
- не формирует радио- и электронных помех, не создают преграду электромагнитным волнам.
Сравнение стальной и стеклопластиковой арматуры формирует понимание недостатков материала из композита:
- стержни из стекла и пластика плохо переносят нагрузки на изгиб, что обуславливает невозможность их использования в конструкциях, подверженных таким нагрузкам: балки, перекрытия и подобные элементы;
- небольшой диапазон рабочих температур, особенно к низким значениям;
- установка арматуры сложна, поскольку композитные стержни не подлежат технологии обработки сваркой.
Из сопоставления двух типов арматур становится понятно, что стеклопластиковые изделия следует применять строго, согласно техническим характеристикам. В противном случае железобетонные конструкции будут ненадежны.
Область применения
Не смотря на все имеющиеся достоинства стеклопластиковой арматуры, использовать ее следует с большой осторожностью. Лучше предварительно проконсультироваться со специалистами, которые не заинтересованы в раскрутке данной продукции. Главная причина тому – кардинальные отличия материалов: бетона и стеклопластика.
На самом деле не существует результатов независимых экспертиз, все технические характеристики заявлены производителями, после локальных экспериментов. Тем более что компании порой делают совершенно различные заявления, поскольку их технологии производства различаются существенно. Рекламации производителей остаются только рекламациями, и не являются нормативной базой. Так, прочность стеклопластика на растяжении выше, чем у металла, в 4 раза, но поведение материала напрямую зависит от направления вектора нагрузки. Поэтому реальные показатели данного параметра до сих пор остаются инкогнито.
Арматура из металла, сваренная в конструкции
Относительно применения стеклопластиковой арматуры разработан СНиП52-01, но он содержит лишь общие предписания. Поэтому целесообразно для ответственных железобетонных конструкций использовать металлические изделия.
Ценовой аспект использования при строительстве
При выборе арматуры чаще покупатели руководствуются ценовым аспектом в отношении единицы веса готового изделия. Но данный подход в сравнении стоимости арматуры из металла и стеклопластика абсолютно не верен, поскольку материалы имеют различную плотность. Так, тонна арматурной продукции из композита, благодаря меньшему значению вышеназванного параметра, может иметь в партии до 5 раз больше изделий, в сравнении с металлической, такого же диаметра. Поэтому сложно определить, какая арматура дешевле металлическая или стеклопластиковая, поскольку следует учитывать параметры расхода бетона, затраты на транспортировку и качество готовых железобетонных конструкций. Следует понимать, что по завершении гарантийного срока, у предприятия, которое возвело ненадежное сооружение или изделие остается законодательная и моральная ответственность.
Чем отличается стеклопластиковая арматура от стальной?
Сравнительные технические характеристики и преимущества
композитной стеклопластиковой арматуры
Основные преимущества стеклопластиковой арматуры
Прежде всего, арматура из полимерных строительных материалов, отличается высокой прочностью и достаточно низким удельным весом (меньше практически в четыре раза), если сравнивать с аналогичной арматурой, изготовленной из металла. К тому же показатель прочности на разрыв у композитной арматуры из стеклопластика в два с половиной раза превышает данный показатель у аналогов из металла. Эти свойства позволяют в значительной степени расширить область использования стеклопластиковой арматуры. Сравнительные характеристики композитной арматуры АКП-СП и стальной арматуры A-III
Сравнительные технические характеристики композитной стеклопластиковой арматуры и стальной арматуры
|
Равнопрочная замена стальной металлической на композитную стеклопластиковую арматуру.
Понятие равнопрочной замены представляет собой замену арматуры произведенной из стали, на арматуру из композитных материалов, которая имеет такую же прочность и схожие прочие физико-механические показатели. Под равнопрочным диаметром стеклопластиковой арматуры, будем понимать ее такой наружный диаметр, при котором прочность будет равна прочности аналога из металла заданного диаметра.
Арматура стальная класс А-III (А400С) | Арматура композитная «УралАрмаПром» | ||||
Диаметр, мм | Вес 1 м.![]() | Кол-во метро в 1 тн | Диаметр, мм | Вес 1 м.п. в кг. | Кол-во метров в 1тн |
Ø8 | 0,4 | 2 532 | Ø6 | 0,040 | 25 000 |
Ø10 | 0,62 | 1 621 | Ø7 | 0,062 | 16 129 |
Ø12 | 0,89 | 1 126 | Ø8 | 0,075 | 13 333 |
Ø14 | 1,21 | 826 | Ø10 | 0,115 | 8 695 |
Ø16 | 1,58 | 633 | Ø12 | 0,175 | 5 714 |
Ø18 | 2 | 500 | Ø14 | 0,240 | 4 166 |
Ø20 | 2,47 | 405 | Ø16 | 0,340 | 2 941 |
Ø22 | 2,98 | 336 | Ø18 | 0,450 | 2 222 |
Диаграмма растяжения. Определения предела текучести и предела прочности металлической арматуры
На рисунке 1 приведена кривая зависимости напряжения от деформации металлической арматуры.
Рисунок 1
На рисунке 2 приведено примерное расположение кривых зависимости напряжения
от деформации металлической и композитной арматуры (1).
Рисунок 2
Описание характерных точек диаграммы
σп- Наибольшее напряжение, до которого материал следует закону Гука, называется пределом пропорциональности. Предел пропорциональности зависит от условно принятой степени приближения, с которой начальный участок диаграммы можно рассматривать как прямую.
Упругие свойства материала сохраняются до напряжения, называемого пределом упругости σу, т.е это наибольшее напряжение, до которого материал не получает остаточных деформаций.
σт- предел текучести.
Под пределом текучести понимается то напряжение, при котором происходит рост деформации без заметного увеличения нагрузки. В тех случаях, когда на диаграмме отсутствует явно выраженная площадка текучести, за предел текучести условно принимается величина напряжения, при котором остаточная деформация составляет 0,2%.
Отношение максимальной силы, которую способен выдержать образец, к его начальной площади поперечного сечения носит название предела прочности или временного сопротивления. Предел прочности также является условной величиной.
Единица измерения предела текучести и предела прочности — паскаль Па. Более удобно предел текучести и предел прочности измерять в мегапаскалях МПа.
Анализ графика:
- при малых нагрузках композитная арматура тянется лучше, чем металлическая.
- до того как в металле перестает действовать закон Гука, обе кривые почти прямолинейны.
- после того как метал начинает «течь», композитная арматура продолжает работать как раньше.
- после того как закон Гука перестал работать в композитной арматуре, стальная давно уже лопнула.
- композитная арматура почти не течет, а сразу лопается, это видно, когда косая прямая (1) очень быстро переходит в горизонтальную и прерывается.
- из графика видно, что композитная арматура выдержит намного большую нагрузку, чем металлическая.
- металлическая арматура вытянется и лопнет, когда при такой же нагрузке, композитная ведет себя намного лучше, так как график не меняет своего направления.
Преимущества использования пластиковых или латунных фитингов
При выборе пластиковых или латунных фитингов для трубопроводов PEX существует множество различных инструментов и продуктов, доступных для использования. В целом, сантехника представлена в широком ассортименте, но перед выбором необходимо учитывать стоимость, качество и простоту установки. Исследование всегда рекомендуется, иначе вы можете получить серьезную головную боль. Некоторым сантехникам, которые используют неправильные фитинги для труб PEX, в конечном итоге приходится выполнять дорогостоящий ремонт и выполнять ненужные гарантийные работы.
Общие сведения о пластиковых и латунных фитингах
Вариантов фитингов PEX бесчисленное множество. Мариса Чандли, , которая была старшим менеджером по маркетингу в сантехнической компании Vanguard, компании, которая в основном продает фитинги и трубы PEX, объяснила свою точку зрения, сосредоточив внимание на том факте, что фитинги соответствуют стандарту ASTM (Американское общество испытаний и материалов) и обычно отмечены сторонними агентствами, такими как NSF (Национальный научный фонд) и ULC (Канадские лаборатории андеррайтеров).
Пластиковые фитинги считаются менее прочными. Некоторые также придерживаются мнения, что пластиковые фитинги могут иметь меньший диаметр, чем латунные, что делает их менее эффективными. Основной факт заключается в том, что пластиковые фитинги лучше и эффективнее, чем латунные фитинги PEX. Корея и Китай являются основными импортерами дешевой латунной фурнитуры. Иногда их принимают за фурнитуру высокого стандарта. Главное, что нужно использовать, чтобы отличить оригинальный продукт от подделки, — это маркировка UL или NSF сбоку. Этот знак очень необходим с другой стороны, вы можете не знать разницы.
Из-за проблемы, ранее вызванной полибутиленом (предшественники PEX), были рекомендованы пластиковые фитинги PEX. Это правда, что в районах, где вода менее кислая, латунные фитинги лучше. Но в районах, где вода кислая или легко загрязняется, пластиковая арматура лучше. Горячие почвы влияют на латунные фитинги, поскольку они легко подвергаются коррозии. Когда они разъедают, он начинает изнашиваться, что может привести к поломке в любой момент.
Бывают периоды, когда латунная фурнитура идеальна. Например, когда вы подвергаетесь воздействию химического агента в приложении; пластик плохо реагирует. Но если при применении некоторых химических реагентов лучше использовать латунь.
Фитинги из латуни и пластика PEX имеют как преимущества, так и недостатки, и я хотел бы объяснить их подробно.
Преимущества пластиковых или латунных фитингов
Латунь — прочный фитинг
При поиске прочного фитинга хорошим примером может служить латунь. Он имеет хорошую прочность и может быть очень надежным для фитингов PEX.
Процедура установки
Проще всего установить фитинг из латуни PEX. Все, что вам нужно, это инструмент, который зажимает медное обжимное кольцо. Если это сделано правильно, через несколько минут установка будет завершена.
Недостатки латунных фитингов
Характеристики
Латунные фитинги PEX при неосторожном использовании могут повлиять на характеристики труб. Если вода, выходящая из трубы, кислая, латунный фитинг PEX может легко лопнуть. Фитинг из латуни PEX обычно не имеет хороших характеристик.
Склонен к протечкам.
Когда температура воздуха превышает ожидаемую, латунный фитинг PEX не выдерживает жары, что в большинстве случаев приводит к серьезной протечке. Эта утечка требует времени, чтобы остановить, даже когда принимаются меры.
Оригинальных продуктов мало
Это самая раздражающая часть фитинга из латуни PEX. Очень сложно увидеть оригинальный продукт. Большая часть продукции производится в Китае и Корее, поэтому она быстро изнашивается. Когда они начинают протекать, поиск мер по прекращению утечки никогда не даст удовлетворительного результата, поскольку они не рассчитаны на длительный срок службы.
Может подвергаться коррозии
Латунные фитинги могут подвергаться коррозии, хотя это зависит от состояния воды. Чем лучше состояние воды, тем меньше склонность к износу.
Это дорого
Многие люди предпочитают пластиковые фитинги PEX, потому что латунные фитинги PEX оказались более дорогими, чем любые другие фитинги PEX. Стоимость латунных фитингов PEX недешева, и это привело к тому, что человек отказывается их использовать.
Пластиковые фитинги PEX предпочтительно используются профессиональными сантехниками. Сегодня профессиональные сантехники покупают в три раза больше пластика, чем латуни. Латунные фитинги PEX стоят почти в 5 раз больше, чем пластиковые фитинги PEX. Приобретая пластиковые фитинги PEX, вы получаете больше уверенности, поскольку производители доверяют им больше, чем латунным фитингам PEX.
Прочтите: Медные трубы или трубы из PEX: что лучше
Преимущества пластиковых фитингов
Они предназначены для использования.
Пластмассовые фитинги легко монтируются повторно и предназначены для повторного использования. Их можно легко снимать, чистить, обслуживать и снова использовать. Не ломается при снятии. Он очень прочный и может быть перемонтирован столько раз, сколько возможно. Все производимые продукты хорошо работают с меньшим количеством жалоб.
Они редко ломают трубы.
Очень сложно увидеть, как пластиковый фитинг может затянуть и раздавить трубу. Он предпочтительнее сорвет, чем раздавит трубу. Независимо от выброса воды, как кислой, так и загрязненной, пластиковый фитинг PEX, как правило, никогда не раздавит трубу.
Меньше утечек.
Это одна из лучших особенностей пластикового фитинга PEX. Это не легко течет. В отличие от латунного фитинга PEX, который легко протекает, вы можете использовать пластиковый фитинг PEX в течение 10 лет и при этом быть уверенным, что утечки не будет.
Состояние воды
В районах с очень кислой водой пластиковый фитинг PEX является идеальным решением. Пластиковая фурнитура не подвергается коррозии и не изнашивается из-за ужасного состояния воды. Он очень эффективен и долговечен и может использоваться в домах с водопроводной системой более низкого качества.
Недостатки пластикового фитинга
Процесс установки.
Процесс установки пластикового фитинга немного сложнее. В отличие от латунного фитинга, который можно легко установить, процесс установки пластикового фитинга требует некоторых строгих процедур.
Пластиковые фитинги подверглись критике со стороны людей, которые не использовали их, поскольку они считают, что они будут такими же плохими, как полибутилен. У полибутилена плохая репутация, и с тех пор пользователи отказываются от пластиковых фитингов PEX. Полибутилен хорош и выдерживает высокое давление, но при контакте с дезинфицирующим средством легко лопается и протекает. Они не медлят с повреждением системы водоснабжения.
Латунный фитинг не так эффективен, как пластиковый фитинг PEX. Тот факт, что он легко подвергается коррозии, делает его менее полезным для сантехников. Сантехники должны использовать хорошие фитинги при прокладке труб в доме или здании. Латунь не имеет никакого контроля над своей арматурой. Если вы подумываете о покупке хорошего фитинга для своей трубы, лучше использовать пластиковый фитинг PEX, так как он не подвержен коррозии, его можно использовать для любых условий воды и нет подделок, таких как латунь.
Продолжить чтение…
- Почему переход с Poly B на PEX является лучшим решением
- Различия между классами труб PEX
- Стоит ли техническое обслуживание дренажа?
- Медь или PEX Что лучше для сантехники
Подписывайтесь на Urban Piping на Facebook, Twitter, Instagram
Латунные и пластиковые фитинги PEX? Как насчет фитингов PEX из нержавеющей стали
Разговор и битва между латунными и пластиковыми фитингами PEX продолжается уже много лет. Как и у большинства вещей, у каждого материала есть свои плюсы и минусы. С введением фитингов PEX из нержавеющей стали разговор меняется, поскольку нержавеющая сталь решает многие проблемы с традиционными латунными и пластиковыми обжимными фитингами PEX.
В этом блоге мы собираемся изучить общепринятые мнения относительно латуни и пластика, а также узнать, как сочетаются фитинги из нержавеющей стали PEX.
Латунные и пластиковые фитинги PEX — история
Как я уже упоминал ранее, дебаты между латунью и пластиком ведутся уже много лет. Есть сантехнические подрядчики, которые клянутся тем или другим, а затем будет другая группа людей, которые будут использовать каждый материал в зависимости от области применения.
Говоря о латуни, многие люди продолжают использовать ее в качестве основного материала из-за уверенности в себе с точки зрения прочности. Некоторые подрядчики считают, что пластиковые фитинги слабее, и боятся их использовать.
Еще одна проблема, с которой сталкиваются подрядчики при использовании пластиковых обжимных фитингов PEX, — это требования к более толстой стенке в соответствии со стандартом ASTM2159, что приводит к уменьшению внутреннего диаметра, что ограничивает поток. Металлические (из латуни и нержавеющей стали) обжимные фитинги, изготовленные в соответствии с ASTM F1807, с большими проходными сечениями. Если вы используете пластиковые обжимные фитинги по всему дому, это может привести к значительному ограничению потока.
Говоря это, есть некоторые применения , где пластик был бы намного лучше, чем латунь. Например, если у вас плохое качество воды, лучше выбрать пластик, так как в таких ситуациях латунь может подвергаться коррозии и протечь. Эта проблема усложнилась с появлением латуни без содержания свинца, поскольку не все латуни с низким содержанием свинца одинаковы. Из-за высокого содержания цинка в сочетании с очень тонкой структурой стенок латунных обжимных фитингов PEX любое количество коррозии может быть проблематичным. Удаление цинка, связанное со сплавами с высоким содержанием цинка, увеличивает риск отказа фитинга.
Нержавеющая сталь, латунь, пластик PEX
Итак, как вы можете видеть, есть неопределенность в использовании материалов из пластика и латуни. При этом обжимные фитинги из нержавеющей стали PEX сочетают в себе все положительные свойства пластика и латуни, обеспечивая высокую прочность и большие проходные сечения.
, в частности, серия 300, инертны почти ко всем жидкостям-теплоносителям из-за пассивирующего слоя оксида хрома (III), покрывающего поверхность. Когда деионизированная вода используется в растворах антифризов на основе гликоля в гидравлических системах, нержавеющая сталь считается подходящей для смачиваемых поверхностей.
Есть несколько ключевых аспектов нержавеющей стали PEX , которые делают ее отличным выбором для подрядчиков. Основными преимуществами являются коррозионная стойкость, скорость потока и общая прочность.
Коррозионная стойкость
Как я упоминал выше, одной из проблем с латунью (особенно в последние несколько лет) является коррозионная стойкость. Нержавеющая сталь все чаще используется во многих сантехнических устройствах из-за воздействия плохого качества воды на латунь. Это стало еще большей проблемой с системами PEX.
В прошлом большинство водопроводных систем изготавливались из медных труб и фитингов. Медь подвержена коррозии, но есть несколько отличий, о которых нужно помнить. Во-первых, медь и латунь — это не одно и то же. Медь намного более устойчива к коррозии, чем латунь, потому что латунь представляет собой сплав, состоящий из нескольких материалов (в основном меди и цинка). Фитинги PEX, изготовленные из нержавеющей стали 304, не содержат цинка, поэтому на них не влияет удаление цинка.
Теперь, когда многие водопроводные системы переходят на пластиковые трубы PEX, коррозии остается только одно место — латунные фитинги, которые составляют небольшой процент площади поверхности водопроводной системы. В системах, полностью состоящих из медных труб и фитингов из меди/латуни, коррозия равномерно распространяется на гораздо большую площадь поверхности по всей системе. Вот почему разговор о коррозионной стойкости так важен, когда речь идет о фитингах PEX. Превосходная коррозионная стойкость нержавеющей стали превосходит латунь, особенно из-за очень тонкой структуры стенок металлических обжимных фитингов PEX.
Скорость потока
Скорость потока также является очень важным аспектом, о котором следует подумать. Основная причина в том, что фитинг вставляется внутрь трубы, а не герметизируется снаружи, как в других системах. Это естественно снижает скорость потока. Как я упоминал выше, внутренний диаметр пластика PEX меньше, чем у латуни и нержавеющей стали, что еще больше снижает расход.
Это может показаться неважным, но когда в системе много фитингов, это ограничение потока может привести к отсутствию давления в линии при использовании нескольких фитингов. Хотя фитинги из латуни и нержавеющей стали имеют один и тот же стандарт и внутренний диаметр, форма фитинга также принимается во внимание.
Основной причиной снижения потока является колено под углом 90 градусов. Когда вода попадает на эти фитинги, это создает сильную турбулентность, которая вызывает потери на трение и уменьшает поток. Колено PEX из нержавеющей стали Boshart было разработано таким образом, чтобы значительно уменьшить эти эффекты.
Общая прочность
Также важно учитывать прочность фитинга PEX. Основная причина этого – гидроудар. Это когда ударная волна проходит через водопроводную систему, когда клапан внезапно закрывается, и вода «ударяет» обратно по трубе, что вызывает нагрузку на трубу и фитинги. Это огромная причина, по которой правильная поддержка трубы и фитингов так важна.
Как вы можете видеть на изображении ниже, нержавеющая сталь намного прочнее, чем латунь и поли.
История доказала, что как латунные, так и пластиковые фитинги PEX имеют свои преимущества и недостатки.
Фитинги из нержавеющей стали PEX устраняют необходимость и затраты на двойной инвентарь, поскольку они обладают лучшими свойствами как латуни, так и полиэстера. Превосходная коррозионная стойкость, скорость потока и прочность этих фитингов демонстрируют их универсальность и то, как их можно использовать в более широком диапазоне применений.