История применения стеклопластиковой арматуры

ipsaВопрос о создании прочной, упругой, устойчивой к температурному воздействию и активным средам арматуры активно изучался советскими учёными ещё в 60-х годах ХХ века. Именно тогда впервые прозвучало словосочетание «стеклопластиковая арматура», которое впоследствии стало общеупотребимым и приобрело огромное практическое значение.

Первым материалом для изготовления такого вида арматуры стал стекловолоконный мало-циркониевый состав, устойчивый к воздействию щелочи и имевший марку Щ-15ЖТ. Этот состав использовали при производстве арматуры диаметром 6 мм и параллельно изучали все его физические и механические свойства. Исследования свойств проводились с целью повышения долговечности материала при его использовании в активной среде (например, в бетоне). Инновационная арматура из стекловолокна должна была  иметь модуль упругости порядка 50 000 Мпа, временную способность сопротивления на разрыв – до 1500 Мпа, а плотность вещества должна была составлять 1,8-2,0 т/м³.

Что же касается использования такой арматуры, то в результате многочисленных практических экспериментов было установлено, что лучше всего она проявляет свои полезные свойства в предварительно напряжённых бетонах, а также в сочетании с так называемыми полимерными бетонами. Все эти эксперименты и исследования привели к тому, что уже в 70-х годах композитная арматура стала активно использоваться при изготовлении конструкций из лёгких бетонов (типа арболита), а также при изготовлении конденсаторных батарей и электролизных ванн. А в 1976 году даже были возведены первые складские сооружения, в основе конструкции которых были композитные стержни из стеклопластика. Данная технология строительства позволила облегчить конструкцию и существенно снизить её стоимость, по сравнению с применяемыми ранее деревянными конструкциями.

В это же время  композитная арматура активно применялась в мостостроении. В 1975 году был возведён первый мост длиной 9 метров, деревянные балки которого были армированы стержнями из стеклопластика. Также арматуру использовали при строительстве дорог и промышленно-гражданских объектов. Стеклопластиковыми стержнями укрепляли плиты перекрытий, а при строительстве ЛЭП по всей территории бывшего Советского Союза использовали композитные траверсы, армированные стеклопластиковым волокном. Их применение позволило снизить затраты на возведение линий электропередач.

Чуть позже, в 1981 году стеклопластиковая арматура была использована при возведении второго моста. Металлические балки моста через реку Шкотовка (Приморский край) были армированы стержнями из стеклопластика (диаметр – 6 мм). Эти балки являлись опорными для проезжей части моста, роль которой играла железобетонная плита длиной 12 м. А при строительстве моста в Хабаровском крае (1989 год) композитная арматура использовалась в сочетании с традиционной стальной арматурой.

Во многих странах мира одновременно проводились научные и практические исследования эффективности использования композитной арматуры. Так, например, в Германии строительство армированных стекловолокном бетонных мостов осуществлялось уже в начале 80-х годов, в Японии – в 90-х, а в США даже разработали так называемые канаты parafil, которые отличались высоким уровнем устойчивости к воздействию коррозии и весьма активно использовались при возведении мостов, портовых сооружений, нефтяных платформ в солёной воде. Английские учёные и инженеры разработали свой вариант арматуры. Специальная сетка из стеклопластика покрывалась полиэфирной смолой, которая полностью пропитывала стекловолокно и делала его особенно прочным и долговечным. Такая сетка Fibremesh-G до сих пор активно используется при проведении строительных и отделочных работ.

В настоящее время в России  арматура из стекловолокна применяется практически во всех отраслях промышленного и жилищного строительства. Её использование исключает возможность коррозии конструкции, следовательно, улучшает эксплуатационные характеристики объекта и увеличивает срок его службы. Также проводятся научные исследования по вопросам возможности улучшения физических и механических свойств волокна.