Что случилось с фибробетоном?

Кто-нибудь использует арматуру из армированного стекловолокном полимера GFRP в ICF или бетонных стенах?

Меня заинтриговала возможность использования стеклянной арматуры вместо стали. Во многом потому, что я не хочу быть окруженным большой металлической клеткой, которая может причинять нам различные вредные для здоровья вещи с точки зрения ЭМП (электромагнитных частот). А еще потому, что я не хочу, чтобы в моих стенах ржавела сталь.

Тем не менее, я не могу понять последствия ЭМП. ХОЧУ ли я на самом деле, чтобы вокруг меня была металлическая клетка, вроде клетки Фарадея? Защищает ли он нас от ЭМП? Или это делает их еще большей проблемой?

Есть специалисты по ЭМП?

Есть компания Shoeck, которая рассказывает о своем продукте GRFP под названием «ComBAR» и о том, чем он лучше для здорового дома. http://www.schoeck.ca/en_ca/solutions/gfrp-reinforcement-187

Он в несколько раз дороже стали. И я не хочу принимать плохое решение.

Подробная библиотека GBA

Коллекция из тысячи строительных деталей, упорядоченных по климату и части дома.

ГБА Прайм

Присоединяйтесь к ведущему сообществу экспертов в области строительства

Станьте участником GBA Prime и получите мгновенный доступ к последним разработкам в области зеленого строительства, исследованиям и отчетам с мест.

Ответы

Не эксперт по электромагнитным полям, но сталь в ваших стенах будет подвергаться коррозии, только если намокнет. Вот почему у нас есть крыши. Мне кажется, что дополнительные расходы на продукт Schoek могут быть оправданы в определенных обстоятельствах, но я сомневаюсь, что ваш дом является одним из них.

Зенон,
Этот вопрос уже обсуждался на этих страницах. Возможно, вы захотите прочитать две предыдущие ветки вопросов и ответов по этой проблеме:

Упс. Спасибо, Мартин. Я думал, что сначала искал ответ, но, очевидно, я не искал, используя правильные термины. Мои извинения.

Извинения не нужны. Рад помочь.

Арматура FRP (композитная) — отличный способ уменьшить помехи и влияние ЭМП. Арматура FRP используется в промышленных и коммерческих зданиях / больницах, где важно уменьшить проблемы с электромагнитным полем и снизить стоимость коррозии. Hughes Brothers и Mateen являются поставщиками арматуры FRP. Использовать дома – отличная идея! Арматура FRP теперь также используется в настилах мостов, бетоне в морских портах, где соленая вода воздействует на стальную арматуру. Это отличное решение.

Читайте также:
Лучшее напольное покрытие для спортзалов 2022 года — лучший выбор от Боба Вила

Я только что разговаривал по телефону с консультантом по ЭМП/ЭМИ, и он указал на кое-что, о чем я не знал. Он сказал, что Земля излучает магнитные поля постоянного тока, которые необходимы человеческому телу для функционирования. Что-то, что они обнаружили, когда начали отправлять людей в космос, и они заболевали, потому что были удалены с этих полезных полей.

Он думал, что было бы хорошо избегать использования стали в бетонном полу, потому что сталь могла прерывать или мешать этим магнитным полям.

Мы не совсем определились со стенами и потолком (хороша ли клетка Фарадея или нет). Это зависит от того, насколько мой дом подвергается бомбардировке различными волнами (в частности, RF). Общая идея заключалась в том, чтобы конструкция была максимально «естественной», и в этом смысле было бы лучше использовать непроводящую стеклянную арматуру вместо обычной стали. На самом деле не следует жить в клетке Фарадея, если только это не необходимо и не предназначено специально для решения проблемы. Я заказал кое-какие измерительные приборы и собираюсь исследовать поля вокруг своего дома и исходить оттуда.

Вы все еще следите за этими досками? Я наткнулся на некоторые из ваших комментариев и вопросов на различных веб-сайтах и ​​хотел бы узнать, что вы в конечном итоге выбрали для некоторых из предметов, которые вы изучали.

Привет, Стивен
Да, я все еще здесь. Но, к сожалению, я также еще не определился со многими из различных пунктов. Мы еще не построили, из-за различных задержек.

Я получил оборудование для измерения ЭДС/РЧ, и это очень интересный опыт обучения. Что я узнал, так это то, что наш дом / место довольно «чисто» от всего этого шума. Пока правительство не разрешит сотовым компаниям устанавливать Wi-Fi на каждом телефонном столбе. Они не будут счастливы, пока каждый живой организм не будет полностью засыпан Wi-Fi.

Одна вещь, которую я усвоил, заключается в том, что «зеленое» строительство не обязательно означает «естественное» строительство. А GBA — странный и забавный сайт. Вы могли бы подумать, что они заинтересованы в «натуральном» строительстве, но в основном их интересуют максимальные значения R, что почти всегда означает столько пены с химическим раствором, сколько вы можете запихнуть в сборку. Это определенно ценная информация, но вам нужно скорректировать чтение с учетом уклона от пены.

Читайте также:
7 советов: как измерить площадь дома

В любом случае, я не знаю, есть ли здесь механизм личных сообщений, и я не хочу публиковать свою контактную информацию. Так что не уверен, как мы могли бы соединиться.

Я также узнал, что есть подрядчики, знакомые с альтернативными идеями, такими как стеклянная арматура, строительство с учетом ЭМП и т. д. Их ОЧЕНЬ мало и они далеко друг от друга. Но они существуют.

Зенон,
GBA предлагает своим читателям размещать статьи в качестве гостевых блогов. Мы хотели бы опубликовать больше информации о естественном строительстве; к сожалению, мы получаем не так много заявок в этой категории, как хотелось бы.

В любом случае вас могут заинтересовать следующие статьи GBA:

Спасибо, Зенон — рад слышать, что вы все еще там, и было бы интересно узнать больше о том, что вы планируете и как все работает. Может быть, вы могли бы написать мне записку, если вы понимаете, что я имею в виду, когда пишу свое электронное письмо следующим образом: (первые инициалы) (точка) (фамилия) @ (hotmail.com).

Зенон — еще одно — если вы отправите мне электронное письмо, пожалуйста, оставьте комментарий здесь, чтобы я знал, на случай, если оно не пройдет.

Стивен, я отправил тебе записку.

Schoeck стоит дорого, так как идет из Германии. Мировым лидером является компания V-ROD, поставляющая линейку арматуры из стеклопластика и углепластика, которая производится в Северной Америке на предприятиях в Квебеке, Канаде и Северной Каролине. Пожалуйста, также обращайтесь к https://vrodrebar.com по вопросам и поставке V-ROD для строительства ICF. Другими преимуществами, помимо электрической/магнитной нейтральности в тех случаях, когда это важно, является полное исключение коррозии из уравнения, 1/4 веса стали для обработки, меньшая усталость или травмы для россыпей и снижение веса компоненты. Производство имеет гораздо меньший углеродный след, чем сталь, и в конечном итоге обеспечивает высокую производительность (в 2-3 раза больше прочности на растяжение стали), а также долговечность и устойчивость.

Арматура из стеклопластика быстро заменяет сталь. Вы можете видеть, что в крупных проектах гражданского строительства (шоссе, мосты) арматура из стеклопластика используется в бетонной конструкции. Строительные компании используют их в качестве альтернативы стали из-за прочности и устойчивости этих материалов.
Посмотрите отличное сравнение стеклопластика и стали
https://www.tuf-bar.com/application/gfrp-vs-steel/gfrp-vs-black-steel/
Ключевые особенности, такие как коррозионная стойкость, легкий вес, устойчивость, непроводимость электричества и тепла, делают их одним из лучших вариантов по сравнению с другими традиционными строительными материалами. Они также защищают от коррозии очистные сооружения и т. д. Таким образом, арматура из стеклопластика станет хорошим выбором для коммерческих и других строительных проектов!

Читайте также:
Что такое сборка печатных плат под ключ?

Привет Zenon и всем остальным из GBA. Я только что наткнулся на эту запись и решил поделиться 9-футовой стеной подвала, которую я укрепляю стеклопластиком. Стена имеет высоту 9 футов, толщину 8 дюймов и в общей сложности 255 погонных футов стены, причем 34 фута – самая длинная прямая стена. Я приложил изображение здесь. Стеклопластик, безусловно, блестит в строительных проектах, где коррозия является проблемой, но при правильном проектировании арматура из стеклопластика может использоваться в любом приложении.

Я не думаю, что VROD производится в США, я думаю, что это предприятие в Северной Каролине — это просто распределительный центр. И Tuf-Bar производится только в Канаде, но есть три производителя (насколько мне известно), которые производят арматуру из стеклопластика в США. Я выбрал MST-BAR, который обладает большей прочностью на растяжение (более 1000 МПа при растяжении) и более высоким модулем упругости (70 ГПа!), что важно для экономической эффективности работы.

Что случилось с фибробетоном?

Добавление волокон в бетон делает его прочнее или что?

Бетон, армированный сталью, является основой нашего современного общества. Армирование внутри бетона создает композитный материал, при этом бетон обеспечивает прочность против напряжения сжатия, а армирование обеспечивает прочность против напряжения растяжения. Но, в то время как стальная арматура решает одну из самых больших проблем бетона, она создает совершенно новую проблему: коррозия встроенной стальной арматуры является наиболее распространенной формой износа бетона. Итак, что мы делаем по этому поводу?

Привет, я Грейди, и это Практическая инженерия. В сегодняшнем выпуске мы тестируем некоторые инновации в армировании бетона.

Хотя незащищенная сталь естественным образом подвержена коррозии или ржавчине, когда она внедряется в бетон, обычно действуют определенные факторы, защищающие ее. Во-первых, это очевидная защита от внешней среды относительно непроницаемым и прочным материалом. Вода и загрязняющие вещества обычно не могут проникнуть через бетон в сталь.

Второй формой защиты является щелочная среда. Высокий pH обычного бетона создает на стали тонкий оксидный слой, обеспечивающий защиту от коррозии.

Но в некоторых случаях этой защиты недостаточно. Одним из основных источников коррозии арматуры является соль. Будь то воздействие соленой воды в морской среде или применение противогололедных солей для повышения безопасности дорог зимой, эти ионы хлорида могут проникать сквозь бетон, вызывая коррозию стальной арматуры. А когда сталь подвергается коррозии, образуется оксид железа, который расширяется внутри бетона. Это расширение создает напряжение, иногда называемое оксидным домкратом, и является одной из основных причин разрушения бетона.

Читайте также:
Как заменить выключатель света — манекены

Трещины в крышке

Итак, как мы можем предотвратить попадание ионов хлорида и других загрязняющих веществ в сталь и вызвать коррозию? Первая линия обороны — прикрытие.

Защитный слой – это минимальное расстояние между внешней поверхностью бетона и арматурной сталью.

И, в зависимости от воздействия и применения, некоторые коды определяют разное количество бетонного покрытия, обычно от 25 до 75 миллиметров или от 1 до 3 дюймов. Покрытие является одной из причин, по которой хорошая бетонная работа требует так много усилий, прежде чем бетон появится на рабочей площадке. Установка прочной опалубки и много-много проволоки, связывающей всю арматуру вместе, помогают быть абсолютно уверенными в том, что, несмотря на все толчки, ходьбу и общий хаос, который возникает, когда приходит время фактической укладки бетона, арматура остается там, где она должна быть. внедрены в конечный продукт. Пренебрежение этими шагами может привести к тому, что арматура опустится на дно плиты или окажется слишком близко к внешней поверхности до того, как бетон затвердеет, что в конечном итоге приведет к преждевременной коррозии арматуры из-за отсутствия покрытия.

Но даже при соответствующем покрытии любая трещина в бетоне может привести к прямому контакту загрязняющих веществ и воды с арматурой. И вы не удивитесь, узнав, что трещины в бетоне не так уж и редки. Большинство бетонов дает усадку по мере затвердевания, что может привести к трещинам. Изменения температуры также вызывают расширение и сжатие, что может привести к растрескиванию. Бетон также может растрескиваться при нормальных ожидаемых условиях нагрузки из-за того, как сталь воспринимает напряжения внутри материала.

Одним из способов решения этой проблемы является предварительное натяжение арматурного стержня. Эту тему я кратко обсуждал в предыдущем видео, и я хотел бы углубиться в нее в будущем. Но сегодня я хочу показать еще один вариант уменьшения этих трещин.

Фибробетон

Армированный волокном бетон в значительной степени соответствует вашим ожиданиям. Это ни в коем случае не новая идея, но наше понимание и использование различных видов волокон в бетонной смеси продолжает расти. Добавление в бетон стеклянных, стальных или синтетических волокон может дать множество преимуществ, но одним из наиболее важных является контроль трещин.

Я построил три почти идентичные железобетонные балки, чтобы показать, как это работает, и дал им высохнуть около недели. Первый имеет только стальную арматуру в качестве арматуры. Я использую свой гидравлический пресс, чтобы проверить прочность каждой балки и посмотреть, как она работает до отказа. И я использую тонны в качестве меры силы на этих балках только потому, что так говорит датчик, но единицы измерения совершенно произвольны для демонстрации. (Если вы предпочитаете SI [Système Internationale или метрическую систему], просто представьте, что это метрические тонны.)

Читайте также:
Электрика - Сколько лампочек можно подключить к одному выключателю? Stack Overflow на русском

Когда я увеличиваю нагрузку на балку, вы видите трещины, начиная всего с 3 тонн. Эти трещины образуются из-за того, что сталь немного растягивается, воспринимая растягивающее напряжение в бетоне. Балка прекрасно держит нагрузку и даже не близка к разрушению, но бетон не может растягиваться вместе со сталью, поэтому он должен треснуть. Вы можете себе представить, как эти трещины могли позволить воде и воздуху соприкасаться с арматурой и в конечном итоге испортить бетон.

(Эти трещины являются важной частью этой демонстрации, но я пошел дальше и увеличил нагрузку до тех пор, пока балка не разрушилась, потому что, эй, для этого годятся гидравлические прессы, верно?)

Для следующих двух балок я добавил в бетонную смесь фибру: в одной балке стальная фибра, а в другой — стекловолокно. Стальная арматура и волокна объединяются, чтобы противостоять растягивающим напряжениям в балках. Арматурный стержень обеспечивает крупномасштабное армирование, чтобы противостоять растяжению по всему элементу конструкции, а волокна обеспечивают мелкомасштабное армирование, чтобы противостоять локализованному напряжению, вызывающему растрескивание.

Когда я нагружаю эти балки на 3 тонны, не видно ни одной трещины. На самом деле, для обеих этих балок я не видел образования трещин почти в два раза больше. и даже тогда трещины были намного меньше. Обе балки вышли из строя примерно при той же нагрузке, что и первая, которую я и ожидал. Как я уже сказал, волокна на самом деле не добавляют большой общей прочности балке, но вы можете легко видеть, что они могут иметь большое значение для предотвращения коррозии стальной арматуры.

Альтернативы стальной арматуре

Вам может быть интересно, почему мы вообще используем сталь для армирования? Сталь относительно недорогая, хорошо испытанная и прочная, но есть много других материалов с превосходными механическими свойствами, которые не сталкиваются с проблемой коррозии. Для очень агрессивных сред мы иногда используем арматуру с эпоксидным покрытием или даже нержавеющую сталь, но есть некоторые новые альтернативы, такие как полимеры, армированные волокном, или стержни из стеклопластика. Это армирование из базальта, переплавленной вулканической породы, пропускаемой через крошечные сопла для создания чрезвычайно прочных волокон.

Читайте также:
10 советов для более теплого дома и пристройки к дому - Pride Road Architects

Подобные варианты часто стоят дороже, чем стальная арматура, а в некоторых случаях намного дороже. Но основным препятствием для использования этих новых, более инновационных типов армирования является не только стоимость. Легко видеть, что эти дополнительные затраты могут быть компенсированы увеличенным сроком службы бетона. Другое торможение происходит просто из-за отсутствия широкого использования. Инновации в гражданском строительстве происходят медленно, потому что последствия неудачи очень велики. Обретение уверенности в конструкции имеет столько же общего с инженерной теорией, сколько и простое наблюдение за тем, насколько хорошо аналогичные конструкции работали в прошлом.

Но многие инженерные катастрофы произошли не из-за плохой конструкции, а из-за плохого обслуживания, поэтому долгосрочная долговечность может быть столь же важна для общественной безопасности, как и другие критерии проектирования. В будущем мы обязательно увидим более инновационные способы армирования бетона, в том числе варианты, которые я упомянул в этом видео.

Спасибо за просмотр, и дайте мне знать, что вы думаете!

— Это видео взято с YouTube-канала «Практическая инженерия», на котором есть гораздо больше обучающих видео по инженерным вопросам.

Композитная и стандартная стальная арматура

Q. Что делать с арматурой из стекловолокна и углеродного волокна? Я узнал об этих вариантах композитной арматуры недавно, когда услышал, как подрядчик упомянул, что их стоимость теперь сопоставима со стандартной стальной арматурой. Но я не уверен, насколько точен мой источник, или когда вы будете использовать один против другого. И где в смесь впишется арматура с эпоксидным покрытием?

A. Билл Палмер, редактор woc360.com, член Американского института бетона, лицензированный профессиональный инженер и бывший редактор Бетон Строительство, отвечает: Армирование из углеродистой стали используется уже более века для придания прочности на растяжение железобетону. Это дополнительное армирование необходимо, потому что прочность бетона на растяжение (при прямом растяжении) составляет лишь около 10-15% его прочности на сжатие, поэтому бетон с давлением 3,000 фунтов на квадратный дюйм может иметь прочность на растяжение всего 300 фунтов на квадратный дюйм по сравнению со сталью класса 60, которая имеет предел прочности на растяжение 60,000 фунтов на квадратный дюйм.

Читайте также:
Что такое Screen Mirroring и как его использовать на моем телевизоре Samsung | Самсунг Карибы

Когда к бетонной балке прикладывается нагрузка, она прогибается или изгибается, и бетон в верхней половине балки сжимается, а нижняя половина испытывает растяжение. Сталь размещается в нижней части балки, и когда бетон, окружающий сталь, трескается — хотя вы можете даже не видеть трещины — сталь обеспечивает прочность на растяжение.

Но недостатком стали в бетоне является то, что со временем влага, хлориды и кислород проникают в бетон и приводят к коррозии стали. Если коррозия достаточно сильная, то бетонная балка (или колонна, или стена) теряет прочность на растяжение или изгиб. Это особенно проблема в конструкциях, которые подвергаются воздействию солей против обледенения, таких как мосты или гаражи.

Арматура из стеклопластика доступна в различных размерах и классах для различных применений. Здесь показана стекловолоконная арматура Pinkbar № 3 от Owens Corning, которая, по словам компании, хорошо подходит для плоских работ благодаря своей коррозионной стойкости, легкому весу и простоте в обращении. Также доступна арматура из более прочного стекловолокна для конструкционных применений.

Фото предоставлено компанией Owens Corning Infrastructure Solutions Стеклопластиковая арматура доступна в различных размерах и сортах для различных областей применения. Здесь показана стекловолоконная арматура Pinkbar № 3 от Owens Corning, которая, по словам компании, хорошо подходит для плоских работ благодаря своей коррозионной стойкости, легкому весу и простоте в обращении. Также доступна арматура из более прочного стекловолокна для конструкционных применений.

Для защиты стали в 1970-х годах была изобретена арматура с эпоксидным покрытием. За последние 50 лет были построены тысячи конструкций с использованием стержней с эпоксидным покрытием, и эпоксидное покрытие в основном успешно продлевает время до начала коррозии. Однако недавно некоторые государственные департаменты транспорта запретили использование арматуры с эпоксидным покрытием после обнаружения многих мостов, где покрытие отслоилось от стали. Достаточно небольшого кусочка эпоксидной смолы, чтобы коррозия начала распространяться под покрытием.

Однако существуют некоторые альтернативные материалы для армирования бетона, которые можно использовать для предотвращения коррозии. Арматура из нержавеющей стали доступна, но довольно дорогая, есть и оцинкованная арматура. Другим вариантом являются материалы, сочетающие полимерную матрицу со встроенными стеклянными, углеродными или базальтовыми волокнами — полимер, армированный волокнами (FRP). Эти материалы не подвержены коррозии, они намного легче стали (примерно на треть веса), не нагреваются на солнце на стройплощадке и в 4.5 раза прочнее на растяжение. А новые стержни имеют песчаную поверхность, поэтому они хорошо сцепляются с бетоном.

Читайте также:
Кукушка на крыше: устройство, чертежи, установка

Однако у арматуры FRP есть некоторые недостатки. Стекловолоконные стержни в настоящее время стоят на 15-25% дороже, чем аналогичная стальная арматура. Кроме того, есть некоторые вопросы о том, насколько хорошо они ведут себя при пожаре — они плавятся и теряют прочность? И были некоторые опасения по поводу их долгосрочного отклонения или ползучести. Вопросы дизайна привели к более консервативному (и, следовательно, более дорогому) дизайну конструкционных бетонных элементов. Еще одна проблема заключается в том, что стержни нельзя сгибать в полевых условиях, их необходимо заказывать на заводе.

Но для легкого армирования плоских конструкций, где основной целью является предотвращение образования трещин, арматура из стеклопластика вполне конкурентоспособна, даже по себестоимости, а поскольку она намного легче стали, она снижает трудозатраты. А при его высокой прочности требуется меньше армирования. Сегодня несколько компаний производят арматуру из стеклопластика. Owens Corning продвигает свой Pinkbar из стекловолокна, а Neuvokas производит GatorBar в Мичигане. В GatorBar есть стержни как из стекловолокна, так и из базальтоволокна.

Но будьте осторожны с покупателем. Дуг Гремель из Owens Corning говорит: «Легко срезать углы, используя менее дорогую полиэфирную смолу, которая не будет столь же долговечна в щелочной среде бетона, как стержни, изготовленные из более качественной винилэфирной смолы, которая, как было показано, выдерживает в тестах на ускоренное старение и в реальном времени. Есть много очень недорогих китайских производителей стекловолокна, которые продают его за небольшую часть себестоимости. На мой взгляд, это немного похоже на китайскую проблему с гипсокартоном у некоторых из этих игроков».

Относительно использования углеродного волокна в арматуре из стеклопластика Гремель говорит: «Углеродный пруток, на мой взгляд, все еще остается в экзотическом лагере. Это, безусловно, лучший материал, который используется разумно и надлежащим образом для структурного усиления существующих конструкций. Углеродные стержни FRP, залитые эпоксидной смолой в неглубокие бетонные канавки в покрытии конструкций, как лейкопластырь, придают элементу почти чудесную дополнительную способность к изгибу и сдвигу. Тем не менее, углеродные стержни или предварительно напряженные углеродные арматуры остаются как минимум в 10 раз дороже, чем стержни из стеклопластика и стальной арматуры».

Читайте также:
Проблема с конденсатом, является ли виновата только холодная металлическая крышка дымохода? | Форумы Главная

Возможно, лучшим решением для конструкционного бетона, который будет подвергаться воздействию солей против обледенения, является горячеоцинкованная арматура. Оцинкованные стержни будут противостоять коррозии примерно в четыре раза дольше, чем стержни из углеродистой стали, а надбавка к цене составляет всего около 10%. Оцинкованные стержни легко доступны по всей территории США.

Об авторе

Билл Палмер — бывший главный редактор Hanley Wood’s Commercial Construction Group, которая выпускает цифровые и печатные версии Бетон Строительство, Бетонные поверхности, производитель бетона, Общественные работыи Кирпичная кладка. Ранее он в течение 10 лет работал в Американском институте бетона инженерным редактором и директором образовательных программ, а также был исполнительным директором Американского общества подрядчиков по бетону (ASCC) и Общества масонства. Он был главным редактором Бетон Строительство на 16 лет. Билл является членом Американского института бетона и лицензированным профессиональным инженером в Мичигане и Колорадо. Он живет в Лионе, штат Колорадо. Следите за новостями в твиттере @WmPalmer.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: