Skip to content

Как делают стеклопластиковую арматуру: Производство стеклопластиковой арматуры, завод по производству арматуры

Содержание

Стеклопластиковая арматура – применение, достоинства и недостатки

Давайте попробуем в этом разобраться и определиться, где применение стеклопластиковой арматуры оправдано, а где нет.

Связывается такая арматура практически также, как и обычная – с помощью крючка для вязки арматуры.

Теперь давайте разберемся во всем по порядку – сначала рассмотрим достоинства и недостатки стеклопластиковой арматуры, а затем, основываясь на них, определим, где ее применение будет целесообразным. В конце статьи я расскажу о своем личном мнении по поводу применения стеклопластиковой арматуры.

Как и у любого строительного материала, у стеклопластиковой арматуры есть свои как достоинства, так и недостатки по сравнению с аналогичной металлической, которые могут стать серьезным подспорьем или помехой в применении ее в различных областях строоительства.

Давайте, наверное, начнем с достоинств:

 

Достоинства стеклопластиковой арматуры

1. Небольшой удельный вес. Это достоинство позволяет применять ее в легких конструкциях, таких, например, как ячеистый бетон и т.п. Это свойство стеклопластиковой арматуры позволяет снизить массу всей конструкции.

Стоит отметить, что применение стеклопластиковой арматуры в обычном бетоне не будет так же значительно влиять на массу конструкции, учитывая то, что основной вес будет давать сам бетон.

2. Низкая теплопроводность. Как известно, стеклопластик проводит через себя тепло значительно хуже, чем металл.

Это достоинство стеклопластиковой арматуры позволяет применять ее там, где необходимо сократить мостики холода, которые так замечательно создает стальная арматура.

3. Упаковка в бухтах. Для строительства частных домов это очень весомое достоинство стеклопластиковой арматуры, потому что на ее доставку к участку можно не тратиться, а, как известно, при постройке дома, особенно если строите своими руками, каждая копейка на счету.

В добавок к вышесказанному можно добавить, что применение стеклопластиковой арматуры в бухтах уменьшает ее расход, так как в арматурном каркасе нахлестов практически не будет, а это так же позволит немного снизить финансовые расходы.

4. Долговечность. Производители основываются на том факте, что стеклопластик, по сравнению с металлом, гораздо долговечнее.

Это немного сомнительное достоинство стеклопластиковой арматуры, учитывая то, что металл внутри бетона практически не подвержен коррозии и внутри железобетонной конструкции также прослужит очень долго.

5. Диэлектрическая. Это свойство, скорее всего, в частном строительстве не дает никаких достоинств стеклопластиковой арматуры над металлической, но о нем тоже не стоит забывать.

6. Устойчивость к химическим воздействиям. Это означает, что в кислых и других агрессивных химических средах стеклопластиковой арматуре намного комфортнее чем стальной.

В малоэтажном частном строительстве это достоинство стеклопластика, так же, как и предыдущее, практически не играет никакой роли, за исключением строительства зимой, когда в раствор или бетон добавляют различные соли, пагубно воздействующие на металл.

7. Радиопрозрачность. Это означает, что стеклопластиковая арматура не создает никаких радиопомех, в отличие от металлических контуров, создаваемых стальной арматурой.

Такое достоинство стеклопластиковой арматуры как радиопрозрачность, будет играть значительную роль только в том случае, если в стенах вашего дома много арматуры. Тогда применение стеклопластиковой арматуры уменьшит радиопомехи внутри дома.

В достоинствах разобрались, теперь давайте рассмотрим недостатки стеклопластиковой арматуры, применяемой в строительстве.

Недостатки стеклопластиковой арматуры

У любого материала есть недостатки и стеклопластиковая арматура – не исключение.

1. Стеклопластиковая арматура дороже обычной стальной если сравнивать арматуру одинакового диаметра.

2.

Термически не устойчива. Стеклопластиковая арматура не выдерживает высоких температур.

Так же сомнительный недостаток, потому как в малоэтажном частном строительстве я даже не могу представить ситуацию, где будет необходимо нагреть арматуру до 200 градусов.

3. Не гнется. Таким образом, если нам понадобится, например, согнуть арматуру под углом 90 градусов, мы этого сделать не сможем. Хотя с другой стороны – мы можем все изгибы сделать из обычной стальной и нарастить их со стеклопластиковой.

4. Низкий модуль упругости на излом. Это означает, что стеклопластиковая арматура не выдерживает на излом таких же нагрузок, как металлическая.

Многие производители утверждают обратное – что модуль упругости у стеклопластиковой арматуры больше, но это, скорее всего, они имеют ввиду растяжение, а бетон, как правило подвержен больше нагрузкам именно на излом. Это основной недостаток, из-за которого ограничивается применение стеклопластиковой арматуры в строительстве.

5. Трудность в сооружении жесткого арматурного каркаса. Другими словами, каркас из стеклопластиковой арматуры не такой жесткий как из металлической, и, соответственно, менее устойчив к вибрации и нагрузкам, которые будут присутствовать при заливке бетона с автомобильного миксера.

Вот мы и рассмотрели практически все основные достоинства и недостатки стеклопластиковой арматуры. Судя по ним, невозможно с большой уверенностью сказать, что она значительно лучше или хуже металлической арматуры, поэтому давайте рассмотрим в каких строительных конструкциях и сооружениях применение стеклопластиковой арматуры будет оправдано и целесообразно.

Применение стеклопластиковой арматуры оправдано в некоторых случаях как в промышленном строительстве, так и в частном малоэтажном.

По поводу промышленного строительства, я думаю, говорить много не стоит, все же сайт посвящен строительству домов своими руками, поэтому давайте разберем область применения стеклопластиковой арматуры в частном малоэтажном строительстве.

1. Стеклопластиковая арматура применяется в некоторых типах фундаментов, таких как ленточный – заглубленный ниже глубины промерзания, плитный фундамент.

Стоит отметить, что это касается только малоэтажного частного строения, на хорошем грунте. На плывучих грунтах будут повышенные нагрузки на излом, которые стеклопластиковая арматура может не выдержать.

2. Целесообразно применение стеклопластиковой арматуры в армировании кирпичных стен, стен из блоков, очень часто можно встретить армирование стен из газосиликатных блоков стеклопластиковой арматурой.

Применение стеклопластиковой арматуры в армировании стен очень популярно среди застройщиков. Причем применяется такая арматура как элемент армирования самих стен, так и в качестве связки облицовочной стены с несущей.

3. В многослойных панелях в качестве связей. Так как внутри панелей, как правило присутствует плотный утеплитель, для связки между собой бетонных частей и используется стеклопластиковая арматура.

4. Оправдано применение стеклопластиковой арматуры в несущих частях элементов, подверженных повышенной коррозии, бассейнов, например.

5. Также стеклопластиковая арматура широко применяется в армировании клееных деревянных балок, увеличивая их жесткость.

6. Армирование асфальта, в местах повышенных нагрузок, хотя я такого еще ни разу не видел.

Как видите, область применения стеклопластиковой арматуры в строительстве довольно широка, хотя и присутствуют кое-какие ограничения.

Мнение автора о применении стеклопластиковой арматуры в строительстве

Я считаю, что стеклопластиковая арматура пока не способна полностью заменить металлическую, но это не значит, что ею можно совсем пренебречь.

Я широко применяю ее в строительстве стен из блока и кирпича, также в качестве связей облицовочной стены с несущей, так как при применении металла в качестве связей, во-первых, он будет подвержен коррозии, ну а во-вторых, металл создает мостики холода, которые в современном строительстве крайне нежелательны.

Применение стеклопластиковой арматуры в фундаменте так же оправдано, если у вас нетяжелая постройка, например, каркасный дом или гараж.

Если же на участке слабый грунт и предвидятся огромные нагрузки на фундамент, я бы не стал рисковать с применением арматуры, у которой упругость на излом меньше чем у металлической.

Стеклопластиковая арматура: характеристики, применение, фото, видео

Стеклопластиковая арматура, появившаяся на отечественном рынке относительно недавно, стала достойной альтернативой традиционным пруткам, изготовленным из металла. Стеклоарматура, как еще называют данный материал, обладает многими уникальными характеристиками, которые выгодно выделяют ее среди других изделий подобного назначения. Между тем подходить к выбору арматуры из стеклопластика следует очень взвешенно.

Стеклопластиковая арматура в пачках

Что собой представляет арматура из стеклопластика

Стеклопластиковая арматура, если разбираться в ее конструктивных особенностях, представляет собой неметаллический стержень, на поверхность которого нанесена навивка из стекловолокна. Диаметр спиралевидного профиля арматуры, изготовленной из композитных материалов, может варьироваться в интервале 4–18 мм. Если диаметр прутка такой арматуры не превышает 10 мм, то она отпускается заказчику в бухтах, если превышает – то прутками, длина которых может доходить до 12 метров.

Для изготовления композитной арматуры могут быть использованы различные типы армирующих наполнителей, в зависимости от этого она подразделяется на несколько категорий:

  • АСК – изделия, изготовленные на основе стеклопластика;
  • АУК – углекомпозитные армирующие изделия;
  • АКК – арматура, выполненная из комбинированных композитных материалов.

На отечественном рынке наибольшее распространение получила стеклопластиковая арматура.

Различные стержни стеклопластиковой арматуры

Особенности структуры

Стеклопластиковая арматура – это не просто пруток из композитного материала. Она состоит из двух основных частей.

  • Внутренний стержень представляет собой параллельно расположенные волокна стеклопластика, соединенные между собой при помощи полимерной смолы. Отдельные производители выпускают арматуру, волокна внутреннего ствола которой не параллельны друг другу, а завиты в косичку. Следует отметить, что именно внутренний стержень арматуры из стеклопластика формирует ее прочностные характеристики.
  • Внешний слой арматурного прутка, изготовленного из стеклопластика, может быть выполнен в виде двунаправленной навивки из волокон композитного материала либо в виде напыления мелкофракционного абразивного порошка.

Стеклопластиковые арматурные стержни с абразивным напылением

Конструктивное исполнение арматурных прутков из стеклопластика, которое во многом определяет их технические и прочностные характеристики, зависит от фантазии производителей и применяемых ими технологий изготовления данного материала.

Основные свойства

Стеклопластиковая арматура, согласно результатам многочисленных исследований, проведенных компетентными организациями, обладает рядом характеристик, выгодно отличающих ее от других материалов подобного назначения.

  • Арматурные прутки из стеклопластика обладают небольшой массой, которая меньше веса аналогичных изделий из металла в 9 раз.
  • Стеклопластиковая арматура, в отличие от изделий из металла, очень устойчива к коррозии, отлично противостоит воздействию кислой, щелочной и соленой сред. Если сравнивать коррозионную устойчивость такой арматуры с аналогичными свойствами изделий из стали, то она выше в 10 раз.
  • Свойство проводить тепло у стеклопластиковой арматуры значительно ниже, чем у изделий из металла, что минимизирует риск возникновения мостиков холода при ее использовании.
  • За счет того, что арматура из стеклопластика транспортируется значительно проще, а срок ее эксплуатации значительно дольше, чем у металлической, ее применение более выгодно в финансовом плане.
  • Стеклопластиковая арматура – это диэлектрический материал, который не проводит электрический ток, обладает абсолютной прозрачностью для электромагнитных волн.
  • Использовать такой материал для создания армирующих конструкций значительно проще, чем металлические прутки, для этого нет необходимости в применении сварочного оборудования и технических устройств для резки металла.

Сравнительные характеристики стальной и стеклопластиковой арматуры

Благодаря своим бесспорным достоинствам стеклопластиковая арматура, появившись относительно недавно на отечественном рынке, уже успела завоевать высокую популярность как у крупных строительных организаций, так и у частных застройщиков. Между тем обладает такая арматура и рядом недостатков, к наиболее значимым из которых следует отнести:

  • достаточно низкий модуль упругости;
  • не слишком высокую термическую устойчивость.

Низкий модуль упругости стеклопластиковой арматуры является плюсом при изготовлении каркасов для укрепления фундамента, но большим минусом в том случае, если она используется для армирования плит перекрытия. При необходимости обращения в таких случаях именно к этой арматуре предварительно необходимо провести тщательные расчеты.

График замены стальной арматуры на композитную

Невысокая термическая устойчивость стеклопластиковой арматуры является более серьезным недостатком, ограничивающим ее применение. Несмотря на то, что такая арматура относится к категории самозатухающих материалов и не способна служить источником распространения огня при ее применении в бетонных конструкциях, при высоких температурах она утрачивает свои прочностные характеристики. По этой причине использоваться такая арматура может только для укрепления тех конструкций, которые не подвергаются воздействию высоких температур в процессе эксплуатации.

Еще одним значимым недостатком арматуры, изготовленной из стеклопластика, следует отнести то, что со временем она утрачивает свои прочностные характеристики. Этот процесс значительно ускоряется, если она подвергается воздействию щелочных сред. Между тем такого недостатка можно избежать, если применять стеклопластиковую арматуру, изготовленную с добавлением редкоземельных металлов.

Как и из чего производят стеклопластиковую арматуру

Многим стеклопластиковая арматура знакома не только по фото в интернете, но и на практике применения в строительстве, однако мало кто знает, как она производится. Технологический процесс производства арматурных прутков из стеклопластика, за которым очень интересно наблюдать по видео, легко поддается автоматизации и может быть реализован на базе как крупных, так и небольших производственных предприятий.

Технологическая линия производства стеклопластиковой арматуры

Для изготовления такого строительного материала прежде всего необходимо подготовить сырье, в качестве которого используется алюмоборсиликатное стекло. Чтобы придать исходному сырью требуемую степень тягучести, его расплавляют в специальных печах и уже из полученной массы вытягивают нити, толщина которых составляет 10–20 микрон. Толщина полученных нитей настолько невелика, что, если снять их на фото или видео, то без увеличения полученной картинки их не разглядеть. На стеклонити при помощи специального устройства наносится маслосодержащий состав. Затем из них формируются пучки, которые получили название стеклоровинга. Именно такие пучки, собранные из множества тонких нитей, являются основой стеклопластиковой арматуры и во многом формируют ее технические и прочностные характеристики.

Устройство подогрева и разделения нитей

После того как нити из стеклопластика подготовлены, они подаются на производственную линию, где их и превращают в арматурные прутки различного диаметра и разной длины. Дальнейший технологический процесс, познакомиться с которым можно по многочисленным видео в интернете, выглядит следующим образом.

  • Через специальное оборудование (шпулярник) нити подаются на натяжное устройство, которое одновременно выполняет две задачи: выравнивает напряжение, имеющееся в стеклонитях, располагает их в определенной последовательности и формирует будущий арматурный стержень.
  • Пучки нитей, на поверхность которых предварительно был нанесен маслосодержащий состав, обдаются горячим воздухом, что необходимо не только для их просушки, но и для незначительного нагревания.
  • Прогретые до требуемой температуры пучки нитей опускаются в специальные ванны, где пропитываются связующим веществом, также нагретым до определенной температуры.
  • Потом пучки нитей пропускаются через механизм, при помощи которого выполняется окончательное формирование арматурного стержня требуемого диаметра.
  • Если изготавливается арматура не с гладким, а с рельефным профилем, то сразу после выхода из калибровочного механизма осуществляется навивка пучков из стеклонитей на основной стержень.
  • Чтобы ускорить процесс полимеризации связующих смол, готовый арматурный пруток подается в туннельную печь, перед входом в которую на прутки, изготавливаемые без навивки, наносится слой мелкофракционного песка.
  • После выхода из печи, когда стеклопластиковая арматура практически готова, стержни охлаждают при помощи проточной воды и подают на резку либо на механизм их сматывания в бухты.

Отрезной механизм – последнее звено в производстве композитной арматуры

Таким образом, технологический процесс изготовления стеклопластиковой арматуры не такой сложный, о чем можно судить даже по фото или видео его отдельных этапов. Между тем такой процесс требует использования специального оборудования и строгого соблюдения всех режимов.

На видео ниже можно более наглядно ознакомиться с процессом производства композитной стеклоарматуры на примере работы производственной линии ТЛКА-2.

Параметры – вес, диаметр, шаг навивки

Арматура, для изготовления которой используется стекловолокно, характеризуется рядом параметров, определяющих область ее применения. К наиболее значимым относятся:

  • вес одного погонного метра арматурного прутка;
  • для изделий с рельефным профилем – шаг навивки пучков стекловолокна на их поверхности;
  • диаметр арматурного стержня.

На сегодняшний день арматура с рельефным профилем выпускается преимущественно с шагом навивки, равным 15 мм.

Выбор диаметра стеклопластиковой арматуры

Наружный диаметр арматурного прутка характеризуется номером, который присваивается изделию в соответствии с Техническими условиями производства подобной продукции. В соответствии с ТУ, арматурные прутки из стекловолокна сегодня выпускаются под следующими номерами: 4; 5; 5,5; 6; 7; 8; 10; 12; 14; 16; 18. Вес погонного метра арматурных прутков из стекловолокна, представленных на современном рынке, варьируется в пределах 0,02–0,42 кг.

Виды стеклопластиковой арматуры и сферы ее применения

Арматура, для производства которой используется стекловолокно, имеет множество разновидностей, различающихся между собой не только по диаметру и форме профиля (гладкая и с рифлением), но и по области использования. Так, специалисты выделяют стеклопластиковую арматуру:

  • рабочую;
  • монтажную;
  • распределительную;
  • специально предназначенную для армирования бетонных конструкций.

В зависимости от решаемых задач такая арматура может использоваться в виде:

  • штучных прутков;
  • элементов армирующих сеток;
  • арматурных каркасов различной конструкции и габаритов.

Арматурная стеклопластиковая сетка 100х100 мм

Несмотря на то, что арматура, изготовленная из стеклопластика, появилась на отечественном рынке недавно, предприятия, строительные компании и частные лица уже достаточно активно используют ее для решения различных задач. Так, набирает популярность применение стеклопластиковой арматуры в строительстве. С ее помощью армируют фундаменты и другие конструкции из бетона (дренажные колодцы, стены и др.), ее применяют для укрепления кладки, выполняемой из кирпича и блочных материалов. Технические характеристики стеклопластиковой арматуры позволяют успешно использовать ее в дорожном строительстве: для армирования дорожного полотна, укрепления насыпей и слабых оснований, создания монолитных бетонных оснований.

Частные лица, самостоятельно занимающиеся строительством у себя на приусадебном участке или на даче, также успели оценить достоинства данного материала. Интересен опыт применения стеклопластиковой арматуры на дачах и в огородах частных домов в качестве дуг для возведения парников. В интернете можно найти множество фото таких аккуратных и надежных конструкций, которые не подвержены коррозии, легко ставятся и так же легко демонтируются.

Каркас самодельного парника из стеклопластиковой арматуры

Большим преимуществом использования такого материала (особенно для частных лиц) является простота его транспортировки. Смотанную в компактную бухту стеклопластиковую арматуру можно увезти даже на легковом автомобиле, чего нельзя сказать об изделиях из металла.

Что лучше – стеклопластик или сталь?

Чтобы ответить на вопрос, какую арматуру лучше использовать – стальную или стеклопластиковую, – следует сравнить основные параметры этих материалов.

  • Если арматурные прутки из стали обладают и упругостью, и пластичностью, то стеклопластиковые изделия – только упругостью.
  • По пределу прочности стеклопластиковые изделия значительно превосходят металлические: 1300 и 390 МПа соответственно.
  • Более предпочтительным является стекловолокно и по коэффициенту теплопроводности: 0,35 Вт/м*С0 – против 46 у стали.
  • Плотность арматурных прутков из стали составляет 7850 кг/м3, из стекловолокна – 1900 кг/м3.
  • Изделия из стекловолокна, в отличие от арматурных прутков из стали, обладают исключительной коррозионной устойчивостью.
  • Стекловолокно – это диэлектрический материал, поэтому изделия из него не проводят электрический ток, отличаются абсолютной прозрачностью для электромагнитных волн, что особенно важно при строительстве сооружений определенного назначения (лаборатории, исследовательские центры и др.).

Между тем изделия из стекловолокна недостаточно хорошо работают на изгиб, что ограничивает их применение для армирования плит перекрытия и других сильно нагруженных бетонных конструкций. Экономическая целесообразность использования арматурных прутков, изготовленных из композитных материалов, заключается еще и в том, что их можно приобрести ровно такое количество, которое вам необходимо, что делает их применение практически безотходным.

Резюмируем все вышесказанное. Даже учитывая все уникальные характеристики композитной арматуры, применять ее следует очень обдуманно и только в тех сферах, где данный материал проявляет себя лучше всего. Нежелательно использовать такую арматуру для укрепления бетонных конструкций, которые в процессе эксплуатации будут испытывать очень серьезные нагрузки, способные стать причиной ее разрушения. Во всех же остальных случаях применение арматуры из стекловолокна и других композитных материалов подтвердило свою эффективность.

15 способов применения стеклопластиковой арматуры в строительстве

В данной статье разберем и подробно опишем 15 способов как и где наиболее часто применяют стеклопластиковую композитную арматуру.

1. Фундаментные плиты

Технология армирования фундаментных плит при малоэтажном сторительстве не выше трех этажей с применением стеклопластиковой композитной арматуры происходит путем замены металлической арматуры на стеклопластиковую согласно таблице равнопрочной замены.

Правильная замена на стеклопластиковую арматуру гарантированно приводит к существенной экономии денежных средств, т.к. стеклопластиковая арматура дешевле металлической. Принцип армирования фундаментых плит стеклопластиковой арматурой не отличается от армирования металлической арматурой, но приводит к существенной экономии времени на монтаже.

При замене металлической арматуры на стеклопластиковую нет необходимости уменьшать шаг армирования.

При необходимости удленения хлыста стеклопластиковой арматуры соединение происходит в нахлест. Длинна нахлеста от 20 до 50 см.

Вязка стеклопластиковой арматуры осуществляется вязальной проволокой, резка стеклопластиковой арматуры осуществляется шлифовальной машинкой — «болгаркой».

2. Ленточные фундаменты

Армирование ленточного фундамента с применением стеклопластиковой арматуры происходит путем замены металлической арматуры на стеклопластиковую согласно таблице равнопрочной замены.

Таблица равноправной замены металлической арматуры на композитную стеклопластиковую арматуру

Металлическая класса А-III (A400C) Арматура композитная полимерная стеклопластиковая ОЗКМ (АКС)
6 А-III 4 АКС
8 А-III 5,5 АКС
10 А-III 6 АКС
12 А-III 8 АКС
14 А-III 10 АКС
16 А-III 12 АКС
18 А-III 14 АКС
20 А-III 16 АКС

Правильная равнопрочная замена металлической арматуры на стеклопластиковую позволит Вам получить экономическую выгоду до 45% (экономия в 2 раза).

При замене металлической арматуры на стеклопластиковую нет необходимости увеличивать количество слоев армирования и количества хлыстов в одном слое.

При необходимости удленения хлыста стеклопластиковой арматуры соединение происходит в нахлест. Длинна нахлеста от 20 до 50 см.

Вязка стеклопластиковой арматуры так же осуществляется вязальной проволокой, резка стеклопластиковой арматуры осуществляется «болгаркой».

3. Армирование промышленных бетонных полов

Армирование промышленных бетонных полов с применением стеклопластиковой композитной арматуры происходит путем замены металлической арматуры на стеклопластиковую согласно таблице равнопрочной замены.

Правильная замена на стеклопластиковую арматуру при армировании промышленных бетонных полов так же приводит к существенной экономии денежных средств, т.к. стеклопластиковая арматура дешевле металлической.

Принцып армирования стеклопластиковой арматурой не отличается от армирования металлической арматурой, но приводит к существенной экономии времени на монтаже.

При замене металлической арматуры на стеклопластиковую нет необходимости уменьшать шаг армирования.

При необходимости удленения хлыста стеклопластиковой арматуры соединение происходит в нахлест. Длинна нахлеста от 20 до 50 см.

Вязка стеклопластиковой арматуры осуществляется вязальной проволокой, резка стеклопластиковой арматуры осуществляется шлифовальной машинкой — «болгаркой».

4. Отмостки вокруг зданий

Отмостка — это полоса шириной от 0,6м до 1,2 м, которая примыкает к фундаменту или цоколю здания с уклоном.

Уклон отмостки должен быть не менее 1% (1 см на 1 м) и не более 10 % (10 см на 1м).

Отмостку вокруг здания рекомендуется возводить с использованием стеклопластиковой арматуры, так как главная задача отмостки — это отвод поверхностных дождевых и талых вод от стен и фундамента дома. Отмостка с применением стеклопластиковой арматуры прослужит в несколько раз дольше, так как у стеклопластиковой арматуры высокие антикоррозийные свойства, что препятствует возникновению трещин в бетоне.

5. Армопояс (сейсмопояс) между этажами кирпичных или блочных зданий

  

Применение стеклопластиковой композитной арматуры при армировании армопояса (сейсмопояса) между этажами кирпичных или блочных зданий за счет высоких прочностных характеристик повышает пространственную жесткость здания и защищает фундамент и стены от трещин, вызванных неравномерной осадкой и морозным пучением грунта.

6. Связующее для кирпичной кладки

Для увеличения прочности кирпичной кладки и соблюдении одинаковой толщины швов необходимо воспользоваться прутами из стеклопластиковой арматуры диаметрами Ф4 и Ф6, вместо металлической сетки.

Толщина диаметра арматуры зависит от толщины шва в кирпичной кладке.

Замена металлической кладочной сетки на пруты из стеклопластика позволит снизить затраты на армирующий материал более чем в 5 раз.

Так же применение стеклопластиковых прутов в кирпичной кладке позволит существенно сократить потери тепла, так как стеклопластиковая арматура плохо проводит тепло, в несколько раз хуже, чем металл.

7. Связующее для кладки стен из блоков/кирпича, для монолитных стен

Для увеличения прочности при кладки стен из блоков/кирпича, для монолитных стен и регулировании толщины швов рекомендуется использовать пруты из стеклопластика диаметрами Ф4, Ф6 и Ф8 вместо металлической сетки. Толщина диаметра арматуры зависит от толщины шва при кладке.
Замена металлической кладочной сетки на пруты из стеклопластика позволит снизить затраты на армирующий материал более чем в 5 раз.

Так же применение стеклопластиковых прутов позволит существенно сократить потери тепла, так как стеклопластиковая арматура плохо проводит тепло, в несколько раз хуже, чем металл.

8. Комбинирование с металлом в плитах перекрытий

Плиту перекрытия армируют в два слоя. Нагрузка на плиту перекрытия идет с верхней части вниз и распределяется относительно всей площади покрытия. Соответственно, основная рабочая арматура находиться в нижнем слое и испытывает большие нагрузки на растяжение. Верхний слой, в основном, получает нагрузки на сжатие.

В данном случае стеклопластиковую арматуру применяют комбинированно с металлической. Верхний слой необходимо выполнить из стеклопластиковой арматуры, нижний — из металлической.

В самой сетке стеклопластиковая композитная арматура должна иметь цельный вид без наличия разрывов. Если происходит армирование перекрытия с помощью стеклопластиковой арматуры Ф10, то необходимо выполнить нахлест в 400 мм. Все стыки арматуры следует располагать в шахматном порядке.

9. Гибкие связи

Гибкая связь используется для соединения внутренней стены через утеплитель (и воздушный слой) с облицовочной стеной в единое целое в системе трехслойных стен.

Композитные гибкие связи производство ООО «ОЗКМ» — это стержни, изготовленные из стеклопластика длиной от 200 до 600 мм с периодической рельефной поверхностью либо стержни с круглым сечением (зависит от проектного решения). Благодаря этому гибкие связи «ОЗКМ» обладают высокой адгезией с бетоном и дополнительной защитой от агрессивного воздействия щелочной среды бетона.

Гибкие связи применяются:

  • для кирпичной кладки (Ф 6 мм),
  • для утепления монолитных зданий (Ф 6 мм),
  • для блоков (Ф 4 мм),
  • для панельного домостроения (Ф 6 мм).

Нашем сайте вы можете подробнее узнать о композитных гибких связях и заказать их.

10. Ленточные фундаменты под заборы

Ленточные фундаменты предусматриваются для следующих типов ограждений: забор с кирпичными столбами, металлический кованый забор и забор из лесоматериала или профнастила с несущими металлическими стойками.

Армирование фундамента под забор с использованием стеклопластиковой арматуры очень выгодно. За счет высоких прочностных характеристик арматуры из стеклопластика и невысоких нагрузок, при армировании фундамента под забор чаще всего используется композитная арматура диаметрами Ф4 и Ф6.

Технология армирования ничем не отличается от технологии при использовании металлической арматуры, но значительно дешевле и быстрее по времени. Продольные пруты стеклопластиковой арматуры укладываются на дно вырытой траншеи на опоры высотой 4-7 см. Крайние прутья из стеклопластика должны отступать от стенок траншеи на 6-8 см.

Поперечная арматура и вертикальные стойки обычно вяжутся с шагом 400 мм.

Верхний ряд продольной арматуры крепится на стойки так, чтобы он был ниже верхнего уровня траншеи на 5-7 см. Затем выполняется укладка поперечной стеклопластиковой арматуры верхнего ряда.

11. Армирование чаши для бассейна (дна и стенок)

12. Дорожное строительство

Стеклопластиковая арматура получает отзывы строителей положительные ввиду ее универсальности, так как ее можно применять для усиления прочности дорожного полотна, опор, мостов.

13. Пешеходные бетонные дорожки

Для придания жесткости бетонной дорожки необходимо произвести армирование основания, хотя многие этим пренебрегают.
При армировании пешеходной дорожки стеклопластиковой арматурой толщину бетонного основания можно делать меньше, что приводит к существенной экономии по затратам на бетоне.

Так же использование арматуры из стеклопластика для армирования пешеходных дорожек защищает бетон от распадания на фрагменты.

14. Бетонные площадки для проезда и парковки автомобилей.

Перед началом армирования сверху под бетонную площадку на песчаную подушку засыпают слой щебня в 5 см и уплотняют его. Армирование стеклопластиковой арматуры усиливает бетонную структуру, поэтому при устройстве площадки под стоянку автомобиля без нее не обойтись.
Бетонирование площадки для проезда и парковки автомобиля осуществляют при помощи стеклопластиковой арматуры, которую нарезают прутьями необходимой длины. Рекомендуется использовать стеклопластиковую арматуру диаметровом Ф6.

Каркас из арматуры изготавливают непосредственно на месте укладки и не займет много времени. Стеклопластиковые прутья размещают крест-накрест и в точках стыковки перевязывают проволокой.

15. Армирование монолитных бетонов содержащих противоморозные добавки.

Стеклопластиковая арматура, в отличие от металла, устройчива к щелочной среде. Противоморозные добавки состоят из щелочи и солей, вызывающие коррозию у металла.

Применение стеклопластиковой арматуры при армировании монолитных бетонов содержащих противоморозные добавки увеличивает срок службы бетонного основания в несколько раз и препятствует возникновению трещин и защищает бетон от распадания на фрагменты.

Перейти к каталогу продукции

Часто задаваемые вопросы — ТатАрма

Как вязать стеклопластиковую арматуру?
Нейлоновыми стяжками или отожженной проволокой диаметром 0,8—1,2 мм вручную, при помощи вязального крючка или пистолета. Для соединения арматуры также могут быть использованы специальные пластиковые клипсы.
Какая арматура лучше металлическая или стеклопластиковая?
Стеклопластиковая арматура превосходит металлическую при армировании конструкций, подвергающихся растягивающим усилиям, а уступает ей при преобладающих сдвиговых нагрузках.
Как согнуть (гнуть) стеклопластиковую арматуру?
Сгибать стеклопластиковую арматуру с превышением минимально допустимого радиуса нельзя. Гнутые элементы могут быть изготовлены по чертежам на заводе. Формирование углов при армировании следует выполнять вязкой отдельных прямых прутов или с помощью готовых элементов.
Как армировать стеклопластиковой арматурой?
Невысокий слой бетона армируется одной сеткой из связанных прутов, уложенной на специальные пластиковые фиксаторы требуемой высоты. Для объемных конструкций с помощью перемычек формируют каркас из нескольких сеток, установленных на ребро или расположенных одна над другой.
Как размотать стеклопластиковую арматуру?

Следует надежно зафиксировать один из концов стержня и, удерживая бухту в вертикальном положении, раскатать смотанный отрезок в прямую линию на ровной поверхности

Как делают стеклопластиковую арматуру?

Пропитывают отдельные жгуты стеклоровинга термореактивными связующими веществами и формируют из них цилиндрический прут. После чего обматывают его еще одним перекрученным жгутом и протягивают через туннельную печь, в которой смола полимеризируется

Как соединить стеклопластиковую арматуру?

Стеклопластиковая арматура позволяет формировать каркас цельными прутами, без составных частей. Пересекающиеся стержни соединяются между собой пластиковыми стяжками, отожженной вязальной проволокой или специальными клипсами. Если без составных частей обойтись не удается, они соединяются внахлест, с перекрытием порядка 100 диаметров используемой арматуры

Как сделать теплицу из стеклопластиковой арматуры?

Высота теплицы должна позволять стоять в ней в полный рост. Из стеклопластиковой арматуры практичнее делать арочные или пристенные полуарочные конструкции. Для капитальных теплиц обустраивается армированный композитом ленточный фундамент, в котором до заливки бетона закрепляются концы дуг из арматуры. Для разборных конструкций используют отрезки пластиковых или стальных труб в виде закладных деталей. Крепление к стене осуществляют при помощи деревянного бруса с отверстиями под концы дуг

Как сделать парник из стеклопластиковой арматуры?

Высота парника обычно лежит в пределах от 0,5 до 1,5 метра. Концы дуг могут быть воткнуты непосредственно в землю. Практичнее всего для их закрепления изготовить из деревянного бруса прямоугольную раму необходимого размера со сквозными отверстиями

Как правильно монтировать стеклопластиковую арматуру?

Отрезаются пруты необходимой длины, маркером намечаются места крепления, раскладываются на ровной поверхности и соединяются перемычками в сетку с помощью хомутов или проволоки. Для объемных каркасов готовые сетки связываются между собой



Можно ли делать армопояс из стеклопластиковой арматуры

Стеклопластиковая арматура появилась на рынке сравнительно недавно, но достаточно быстро завоевала сердца потребителей. На сегодняшний день отмечается большое количество сфер, где этот материал применяется с большим успехом. Отличные качественные и эксплуатационные характеристики позволяют создавать прочные и надежные конструкции, используя композитные материалы.

Рассматривая области применения, следует обратить внимание на возможность создание армопояса из стеклопластиковой арматуры. Подобная конструкция необходима для повышения сопротивления строения деформации и различным нагрузкам. Нельзя сказать, что в этом случае материал превзойдет все ожидания застройщика, но отличного результата вполне можно добиться при правильном использовании в соответствии с условиями эксплуатации.

Очень важно перед использованием материала изучить все его положительные и отрицательные характеристики, чтобы правильно подойти к вопросу создания армированного пояса с применением стеклопластиковой арматуры. 

Из преимуществ материала можно выделить следующее:

  • Высокие прочностные характеристики. Предел разрушающего воздействия в 2,5 раза больше, чем у стальных изделий.
  • Стеклопластиковая арматура намного лучше компенсирует растягивающие воздействия в бетонном массиве. Благодаря особой структуре поверхности прутьев обеспечивается максимальное сцепление арматуры с бетонным раствором.
  • Высокая устойчивость к агрессивной среде. Конструкции, при создании которых использовалась стеклопластиковая арматура, характеризуются более долгим сроком эксплуатации в условиях высокой влажности и постоянного воздействия солевых растворов.

Что касается недостатков, то здесь следует учитывать такие моменты:

  • При сильном нагревании стеклопластиковая арматура полностью теряет свои прочностные характеристики. С точки зрения пожарной безопасности этот материал использовать нецелесообразно.
  • Низкий модуль упругости. При использовании в конструкциях с предполагаемым точечным воздействием требуется закладка большего количества материала. Это неизбежно ведет к увеличению расходов на строительство.

Стеклопластиковая арматура может использоваться в разных сферах деятельности человека, включая создание армопояса. Однако перед использованием нужно изучить характеристики материала и взвесить все плюсы и минусы.

Мифы о стеклопластиковой арматуре | Армопласт

За последние годы роль композитной арматуры в строительной индустрии нашей страны значительно возросла. И это не удивительно, поскольку данный строительный материал обладает массой достоинств и преимуществ по сравнению с такой привычной для нас металлической арматурой, хотя и он не лишен некоторых недостатков. Но, при правильном подходе к процессу строительства и грамотному проведению расчетов, влияние этих недостатков можно свети на нет, тем более, что их не так много.

Все новое — давно забытое старое

Отдельно хотелось бы сказать об очень важном обстоятельстве, которое значительно влияет на формирование восприятия стеклопластиковой арматуры в потребительских массах. Дело в том, что, как правило, в общественной среде устоялась тенденция довольно скептически относиться ко всему новому. В особенности, это касается всего того, что призвано облегчить потребителю жизнь, с минимальными для него затратами, ущербом и т.д.

Так произошло и в случае появления стеклопластиковой арматуры, которая, к слову сказать, не является новым материалом в прямом понимании. Ведь если обратиться к истории ее появления, то станет известно, что идея о создании этого строительного материала была выдвинута еще в 40-х годах в СССР, а воплотить ее удалось лишь в 1968 году. Таким образом, становится очевидно, что уже в советское время была сделана оценка той выгоды, которую можно получить с применением композитной арматуры в строительстве. Тем не менее, это не оградило стеклопластиковую арматуру, как и другие инновационные «новинки» от появления и распространения различных мифов, о которых мы и поговорим сегодня.

Мифы о композитной арматуре

Миф 1: Количество ребер на теле арматуры влияет на ее прочность. Вводящее потребителя в заблуждение утверждение, исходящее совсем из другого факта — особенности исполнения спиралевидной намотки влияют только на адгезию арматуры с бетоном.

Миф 2: Краситель, придающий арматуре разные цвета влияет на ее физико-механические свойства. Подобное заявление ни что иное, как опрометчивая попытка некоторых производителей пустить пыль в глаза покупателя мнимыми дополнительными преимуществами своей продукции. Обычно используемая форма такого заявления: «Мы добавили «секретный» ингредиент в краситель и теперь наша арматура обладает невиданными доселе свойствами».

Миф 3: Из-за низкого модуля упругости стеклопластиковой арматуры, при строительстве лучше применять металлическую. Это утверждение уместно только в случае применения арматуры в конструкциях, работающих на прогиб. Тут либо используют металлическую арматуру, либо делают специальные дополнительные расчеты для стеклопластиковой. Для элементов, представляющих собой основание конструкции, данное заявление абсолютно не актуально.

Миф 4: Если прут арматуры можно сломать руками, это говорит о плохом качестве материала. Такой показатель никаким образом не может свидетельствовать о плохой прочности или плохом качестве материала. В конструкциях, возведенных с применением стеклопластиковой арматуры, данный материал принимает на себя продольные, а не поперечные нагрузки.

Миф 5: Высокая стоимость композитной арматуры в сравнении с металлической. В этом случае достаточно сравнить расходы между стеклопластиковой арматурой и металлической на транспортировку, погрузку-разгрузку и монтаж, а также учесть равнопрочную замену, то необоснованность этого утверждения становится очевидной.

Миф 6: Вредное воздействие стеклопластиковой арматуры на здоровье. Существующие нормативные требования по безопасности материала, прописанные в ГОСТе, призваны исключить какие-либо негативные воздействия композитной арматуры на здоровье человека и окружающую среду. Единственный вопрос по этому пункту может возникнуть только в адрес недобросовестных производителей, продукция которых не прошла сертификацию.

Хотелось бы, чтобы материал, активно и успешно использующийся в западных странах уже на протяжении многих десятилетий, перестал наконец вызывать необоснованные сомнения у наших потребителей, тем самым лишая отечественную строительную индустрию столь практичного и полезного материала.

Недостатки стеклопластиковой арматуры, а так же плюсы в сравнении со стальной.

Стеклопластиковая арматура приобрела широкое признание в сфере индивидуального строительства благодаря комплексу несомненных преимуществ. Если нам нужна композитная арматура, плюсы от ее использования, Вы ощутите сразу же.

  1. Экономия при закупке до 40% по сравнению с металлической арматурой
  2. Высокий показатель предела прочности на разрыв,
  3. Маленький вес, в сравнении с арматурой A III,
  4. Низкая теплопроводность
  5. Высокие показатели коррозионной и химической стойкости,
  6. Коэффициентом теплового расширения почти равный нулю
  7. Отсутствие свойств диэлектрика.

Так как по своему основному показателю, а именно пределу прочности на разрыв стеклопластиковая арматура, производства компании Пласт-Композит, существенно превосходит параметры стальной металлической арматуры, возможно применение композитной арматуры меньшего диаметра. Таким образом, если для армирования фундаментной плиты двухэтажного дома, нам бы потребовалась металлическая арматура диаметром 12 мм, то в случае, если будет принято решение, применять композитную арматуру, то возможно использовать диаметр 8 мм. Основное применение арматуры в сфере малоэтажного строительства заключается в армировании фундаментов. При этом больше пока распространено применение стальной арматуры класса A3. При этом, стальная арматура продается только хлыстами стандартной длиной 11,7 метра, транспортировка такой арматуры возможно только на шаланде. Так же вес каждого метра стальной арматуры 880 грамм, а для заливки дома площадью от 100 до 200 метров, Вам потребуется от 2 до 3 тонн арматуры. По такой характеристике, как вес и транспортировка, неоспоримое преимущество имеет композитная арматура. Плюсы будут не только при транспортировки, но и при загрузки/разгрузки. Так как на заливку фундамента дома необходимо от 230 до 300 кг стеклопластиковой арматуры, которая сматывается в бухты. В один легковой автомобиль может поместится до 2 км стеклопластиковой арматуры. Еще одно преимущество композитной арматуры — низкая теплопроводность, стеклопластиковую арматуру очень выгодно использовать при армировании стен зданий, кроме того, в настоящий момент почти все гибкие связи, которые применяются в России, делаются из композитных материалов. Это гарантирует минимальные теплопотери для таких домов.

СТЕКЛОПЛАСТИКОВАЯ АРМАТУРА — НЕДОСТАТКИ ПРИ АРМИРОВАНИИ КОНСТРУКЦИЙ:

Стеклопластиковая арматура, недостатки которой часто могут невилироваться грамотным проектированиием конструкций можно разбить на три группы

  1. Один из основных минусов композитной арматуры — это низкий модуль упругости, что ограничивает применение композитной арматуры в перекрытиях. Тем не менее, при определенных условиях применение арматуры в перекрытиях, не только оправдано, но и целесообразно. Например, в случае реконструкции старого здания, когда основной задачей является уменьшение нагрузки на уже существующий фундамент. Так же применение композитной арматуры распространено в перекрытиях парковочных комплексов. Здесь решающим фактором применения может стать коррозионная стойкость, которая значительно увеличит срок службы сооружения.
  2. Минусы композитной арматуры необходимо учитывать при армировании плит перекрытия. Так как композитная арматура в случае пожара начинает размягчаться и терять свои свойства раньше металла. Чтобы повысить стойкость конструкции к воздействию огня при пожаре, специалист должен предусмотреть ряд мер, направленных на теплозащиту конструкций (колонн, стен, перекрытий).
  3. Изготовление гнутых элементов из композитной арматуры. Недостаток не может быть устранен в условиях строительной площадки. Следовательно, необходимо либо заранее заказывать необходимый элемент, либо покупать небольшие прутки металлической арматуры и уже из нее изготавливать нужные элементы, такие как выпуски, углы, лягушки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ О ВОЗМОЖНОСТИ И ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СТЕКЛОПЛАСТИКОВОЙ КОМПОЗИТНОЙ АРМАТУРЫ

Несмотря на широкое и успешное использование композитной арматурой в США, Канаде и Европе в течение нескольких десятилетий, для российской строительной отрасли данный материал остается относительной новинкой. Но уже сегодня понятны отличные перспективы массого внедрения этого материала в сферу промышленного и гражданского строительства, так как применение АКП-СП обеспечивает несомненные преимущества композитной арматуры для строительства разных фундаментов, промышленных полов, дорожных плит и других аналогичных конструкций. Но при работе с композитной арматурой для обустройства конструкций мостов, многоэтажного строительства и прочих сфер обязательно требуется учет индивидуальных физико-химических особенностей.

Подводя итог, хочется отметить один несомненный плюс, который под час является решающим — цена. В настоящее время применение композитной арматуры для заливки фундаментов для частного домостроения, обходится в среднем на 50 процентов дешевле, чем заливка аналогичного фундамента с металлической арматурой. Более подробно, обо всех экономических составляющих, можно прочитать в статье — Выгода от применения композитной арматуры

Как производится FRP (5 шагов к производству армированного стекловолокном пластика)

Армированный волокном пластик (FRP) или широко известный как армированный волокном полимер — это материал, который используется в гражданском строительстве и строительстве по всему миру. Прочный и легкий материал создается с помощью процесса, называемого пултрузией, который включает в себя много этапов, в результате чего получается готовый продукт, который может быть прочным, как сталь, без веса.

Есть 5 шагов для создания непрерывной длины FRP посредством пултрузии, не беспокойтесь, если вы не знаете, как это делается — мы разберем шаги для вас.

Подкрепление

Процесс пултрузии обычно начинается с протягивания двух типов арматуры из стекловолокна через вытяжной механизм.

Первый тип армирования стекловолокном состоит из стекловолоконной ровницы, которая укрепляет стеклопластик с однонаправленной прочностью по всей длине профиля. Во время этого процесса рулоны тканых матов из стекловолокна придают готовому стеклопластику прочность в разных направлениях.

Армирующие волокна идеально расположены шпулярниками для непрерывной подачи на направляющую пластину.Точность важна при подаче ровинга и рулонов армирующего волокна для обеспечения прочности и качества готовых профилей из стеклопластика.

Влажная или полимерная ванна

На стадии «смачивания» или в ванне со смолой процесса пултрузии используется оптимально разработанный импрегнатор смолой для полного погружения армирующих волокон в ванну с термореактивной смолой. Обычно используемые смолы представляют собой эпоксидную смолу, полиэфир, сложный виниловый эфир и полиуретан.

Добавки вводятся в арматуру в процессе смачивания для достижения желаемого результата FRP.Добавки, такие как пигменты для изменения цвета, наполнители, ингибиторы огня и УФ-ингибиторы, могут быть включены, в зависимости от того, где будут использоваться готовые продукты.

Поверхностная вуаль

Перед затягиванием в нагретую стальную головку для затвердевания термореактивной смолы композитный материал пропускают через инструменты предварительной формовки, чтобы удалить излишки смолы и начать процесс формовки арматуры.

В комплект входят непрерывные пряди и защита от коррозии, чтобы улучшить долговечность и структуру готового композита.Поверхностные вуали улучшают внешний вид готового профиля.

Отверждение профиля

Пропитанные смолой арматуры протягиваются через механизм к нагретой стальной головке для полимеризации в закаленный профиль.

Процесс термореактивного отверждения приводит к отверждению смолы, в результате чего получается твердый профиль. Форма профиля определяется формой полости матрицы, и профиль может иметь определенную форму, размер или требования к своему назначению.

Резка профиля

После выхода из нагретой матрицы отрезки FRP протягиваются к отрезной пиле для обрезки до желаемой длины. После процесса резки отрезки хранятся, готовые к использованию и упаковываются для отправки.

Что такое стекловолокно и как его производят?

Стекловолокно, или «стекловолокно», во многом как Kleenex, Thermos или даже Dumpster — это торговая марка, которая стала настолько знакомой, что люди обычно думают только об одном, когда слышат это: Kleenex — это ткань; Мусорный контейнер — это негабаритный мусорный бак, а стекловолокно — это пушистая розовая изоляция, которая покрывает чердак вашего дома, верно? Собственно, это только часть истории.Хотя компания Owens Corning действительно использовала товарный знак почти повсеместного изоляционного продукта, известного как стекловолокно, стекловолокно само по себе имеет знакомую структуру основания и широкое разнообразие применений.

Как производится стекловолокно

Стекловолокно действительно сделано из стекла, такого же, как в окнах или кухонных стаканах для питья. Для производства стекловолокна стекло нагревают до расплавления, а затем проталкивают через сверхтонкие отверстия. Это создает очень тонкие стеклянные нити — настолько тонкие, что лучше всего измерять их в микронах.

Эти гибкие филаментные нити можно использовать в нескольких областях: из них можно сплетать более крупные образцы материала или оставлять их в несколько менее структурированной форме, используемой для более знакомой пухлой текстуры, используемой для изоляции или звукоизоляции. Окончательное применение зависит от длины экструдированных прядей (длиннее или короче) и качества стекловолокна. Для некоторых применений важно, чтобы стекловолокно содержало меньше примесей, однако это требует дополнительных этапов производственного процесса.

Производство из стекловолокна

После того, как стекловолокно соткано вместе, могут быть добавлены различные смолы для придания изделию повышенной прочности, а также для придания ему различных форм. Обычные предметы из стекловолокна включают бассейны и спа, двери, доски для серфинга, спортивное оборудование, корпуса лодок и широкий спектр внешних автомобильных деталей. Имея легкий, но прочный характер, стекловолокно также идеально подходит для более деликатных применений, таких как монтажные платы.

Стекловолокно может производиться серийно в матах или листах. Например, для таких предметов, как черепица, изготавливается массивный лист из стекловолокна и полимерной смеси, который затем разрезается на машине. Стекловолокно также имеет множество индивидуальных применений, разработанных для конкретных целей. Например, автомобильные бамперы и крылья иногда должны изготавливаться по индивидуальному заказу либо для замены поврежденных компонентов существующих автомобилей, либо при производстве новых прототипов.

Первым шагом в изготовлении бампера или крыла из стекловолокна на заказ является создание формы желаемой формы из пенопласта или другого материала.Когда форма готова, она покрывается слоем стекловолоконной смолы. Как только стекловолокно затвердевает, его впоследствии армируют — либо дополнительными слоями стекловолокна, либо конструктивно изнутри.

Углеродное волокно и стеклопластик по сравнению со стекловолокном

Следует отметить, что, хотя он похож на оба, стекловолокно — это , а не углеродное волокно и не армированный стекловолокном пластик. Углеродное волокно состоит из углеродных нитей. Несмотря на то, что углеродное волокно чрезвычайно прочное и долговечное, его нельзя прессовать в нити такой же длины, как из стекловолокна, потому что оно ломается.Это одна из нескольких причин, по которым стекловолокно, хотя и не такое прочное, дешевле в производстве, чем углеродное волокно.

Стеклопластик — это то, на что он похож: пластик со стекловолокном, встроенным в него для повышения прочности. Сходство со стекловолокном очевидно, но отличительной особенностью стекловолокна является то, что стеклянные нити являются основным компонентом. Армированный стекловолокном пластик состоит в основном из пластика, поэтому, хотя он является улучшением по сравнению с одним пластиком в отношении прочности и долговечности, он не будет удерживать так же хорошо, как стекловолокно.

Переработка стекловолокна

Хотя в переработке изделий из стекловолокна после того, как они уже были произведены, не было большого прогресса, начинают появляться некоторые новые инновации в технологии вторичной переработки и использования изделий из переработанного стекловолокна. Одна из наиболее перспективных — утилизация устаревших лопастей ветряных турбин.

По словам Эми Ковер, репортера GE Reports, внутреннего новостного сайта General Electric, хотя замена существующих лопастей на более технически совершенные может повысить производительность ветряной электростанции на целых 25%, этот процесс приводит к неизбежным отходам.«Измельчение лезвия дает около 15 000 фунтов отходов стекловолокна, а в процессе образуется опасная пыль. Учитывая их огромную протяженность, об отправке их на свалку не может быть и речи », — отметила она.

В 2017 году GE объединилась для инициативы по переработке с находящейся в Сиэтле компанией Global Fiberglass Solutions Incorporated (компанией, которая перерабатывает стекловолокно с 2008 года и запатентовала средство переработки старых лезвий в изделия, включая крышки люков, строительные панели и т. Д. поддоны).Менее чем за год GFSI переработала 564 лезвия для GE и подсчитала, что в ближайшие годы GE сможет переработать или повторно использовать до 50 миллионов фунтов отходов стекловолокна.

Кроме того, большая часть стекловолокна в настоящее время производится из переработанного стекла. Согласно информационному бюллетеню Национальной ассоциации по переработке и переработке отходов «Waste360», переработчики превращают битое стекло в жизнеспособный ресурс, известный как стеклобой (стекло, которое было раздроблено и очищено), который, в свою очередь, продается производителям изоляционных материалов из стекловолокна.«Owens Corning ежегодно использует более одного миллиарда фунтов стеклобоя для бытовых, коммерческих и промышленных применений из стекловолокна», — сообщают они. Между тем, Owens Corning заявила, что до 70% их стекловолоконной изоляции в настоящее время производится из переработанного стекла.

Источники

Руководство по проектированию из стекловолокна и композитных материалов

Цель данного руководства по проектированию — предоставить некоторую общую информацию о стекловолокне и композитных материалах и объяснить, как проектировать изделия из этих материалов.Если у вас есть конкретные вопросы, свяжитесь с нашими инженерами из Performance Composites, и они с радостью вам помогут.

Композиционные материалы

Композитные материалы изготавливаются путем объединения двух материалов, один из которых является армирующим материалом (волокном), а другой — матрицей (смолой). Комбинация волокна и матрицы обеспечивает характеристики, превосходящие любой из материалов, используемых по отдельности. Примерами композитных продуктов в природе являются дерево, бамбук и кость, а примером первых искусственных композитов является грязь и солома, которые использовались более 10 000 лет.

Композитные материалы очень универсальны и используются во множестве приложений. Композитные детали обеспечивают превосходную прочность, жесткость и малый вес, и им можно придать любую форму. Идеальное применение — это большие конструкции сложной формы, такие как покрытия из стекловолокна. Композитные продукты идеально подходят для применений, где требуется высокая производительность, таких как аэрокосмическая промышленность, гоночные автомобили, катание на лодках, спортивные товары и промышленные применения. Наиболее широко используемый композитный материал — это стекловолокно в полиэфирной смоле, которое обычно называют стекловолокном.Стекловолокно легкое, устойчивое к коррозии, экономично, легко обрабатывается, имеет хорошие механические свойства и имеет более чем 50-летнюю историю. Это основной материал в таких отраслях, как судостроение и оборудование для коррозии, и он играет важную роль в таких отраслях, как архитектура, автомобилестроение, медицинское, рекреационное и промышленное оборудование.

Типичные композитные материалы могут быть изготовлены из таких волокон, как стекловолокно, углеродное волокно (графит), кевлар, кварц и полиэстер.Волокна входят в вуаль, мат из коротких волокон, тканую ткань, однонаправленную ленту, двухосную ткань или трехосную ткань. Смолы обычно представляют собой смолы термического отверждения, такие как полиэфир, сложный виниловый эфир, эпоксидная смола, полиуретан и фенол. Смолы начинаются как жидкость и полимеризуются в процессе отверждения и затвердевают. Весовое отношение волокон к смоле может составлять от 20% волокон до 80% смолы, от 70% волокон до 30% смолы. Обычно более высокое содержание волокна обеспечивает даже лучшую прочность и жесткость, а непрерывные волокна обеспечивают лучшую прочность и жесткость.Использование композитных материалов дает инженерам возможность адаптировать комбинацию волокон и смолы к требованиям конструкции и работать лучше, чем стандартные материалы.

Композитные материалы заменяют металлы и пластмассы во многих отраслях промышленности, а композиты являются предпочтительным материалом для многих новых применений. См. Таблицу 1 для сравнения стоимости и свойств композитных материалов товарного качества с алюминием, сталью и деревом.

ТАБЛИЦА 1
Стекловолокно и полиэстер Графит и эпоксидная смола Дерево (пихта Дугласа) Листы алюминия 6061 T-6 Лист стальной
Затраты на материалы, долл. США / фунт 2 доллара.00-3.00 9–20 долл. США + $ 0,80 4,50–10,00 долл. США $ 0,50–1,00
Прочность, текучесть (фунт / кв. Дюйм) 30 000 60 000 2,400 35 000 60 000
Жесткость (psi) 1,2 x 10 6 8 x 10 6 1.8 х 10 6 10 x 10 6 30 x 10 6
Плотность (фунт / дюйм 3 ) .055 .065 0,02 .10 .30
Процесс производства открытой формы

Наиболее распространенный процесс производства стекловолокна — это мокрый способ укладки или распыление с помощью измельчителя с использованием открытой формы.Форма детали определяется формой формы, и поверхность формы обычно контактирует с внешней стороной детали. Сначала на форму наносят смазку для предотвращения прилипания стекловолоконной детали к форме. Гелевое покрытие, представляющее собой пигментированную смолу, наносится на форму для придания цвету детали. Затем стекловолокно и смола наносятся на форму, и стекловолокно сжимается роликами, которые равномерно распределяют смолу и удаляют воздушные карманы. Наносят несколько слоев стекловолокна, пока не будет достигнута желаемая толщина.Как только смола затвердеет, деталь вынимают из формы. Лишний материал обрезается, и деталь готова к покраске и сборке. Существуют также процессы с закрытыми формами для изготовления деталей из стекловолокна.

Процесс вакуумной инфузии (легкий RTM)

Процесс вакуумной инфузии (VIP) — это метод, в котором для втягивания смолы в ламинат используется вакуум. Процесс выполняется сначала путем загрузки волокон ткани и материалов сердцевины в форму, затем с помощью вакуумного мешка или встречной формы для закрытия формы и создания вакуумного уплотнения.Вакуумный насос используется для удаления всего воздуха из полости и уплотнения материалов волокна и сердцевины. По-прежнему в вакууме в полость пресс-формы вводится смола для смачивания волокна. Расположение вакуумных портов и точек введения смолы необходимо тщательно спланировать, чтобы обеспечить полное вливание смолы. Преимущество процесса вакуумной инфузии заключается в создании ламината с очень высоким содержанием волокон (до 70% волокон по весу), что позволяет создать очень прочную и жесткую деталь при минимальном весе.Вакуумная инфузия — это также эффективный процесс производства сложного ламината с множеством слоев волокон и материалов сердцевины.

Процесс производства препрега

Препрег — это ткань, предварительно пропитанная смолой (обычно эпоксидной). Смола отверждается до стадии B, образуя гель, который не является ни жидким, ни твердым. Материалы препрега необходимо хранить в замороженном состоянии, чтобы предотвратить его полное отверждение. Препрег разрезают и наносят на форму слоями.Затем на материал помещается вакуумный мешок, и вакуумный насос всасывает весь воздух и сжимает слои вместе, укрепляя материалы. Затем загруженную форму помещают в печь, в которой смола разжижается и смачивает волокна. При повышении температуры смола полимеризуется и затвердевает. Преимуществами препрега являются очень жесткий контроль соотношения волокон, малое количество пустот, точное расположение ткани и однородность толщины. Препрег обычно используется для изготовления изделий из авиакосмической отрасли и легких деталей с высокими эксплуатационными характеристиками.


Информация о конструкции

Как и любой материал, стекловолокно имеет достоинства и недостатки; тем не менее, в таких областях применения, как коррозия, производство малых и средних объемов, очень большие детали, фасонные или закругленные детали и детали, требующие высокой удельной прочности, предпочтительным материалом является стекловолокно. Стекловолокно — идеальный материал для дизайнеров, потому что детали могут быть адаптированы для обеспечения прочности и / или жесткости в направлениях и местах, которые необходимы, путем стратегического размещения материалов и ориентации волокон.Гибкость конструкции и производства стекловолокна дает возможность объединять детали и включать в деталь многие функции для дальнейшего снижения общей стоимости детали. Некоторые общие рекомендации по проектированию перечислены ниже:

Толщина материала Обычно диапазон от 1/16 дюйма до 1/2 дюйма. Можно использовать многослойную конструкцию для получения более легких и жестких деталей.
Угловой радиус Рекомендуется 1/8 дюйма или больше
Форма Дублирует форму формы.Может быть сильно очерчен. Поднутрения можно обработать с помощью составных форм.
Допуск на размер Сторона инструмента может составлять + 0,010 дюйма инструмента
Сторона неинструмента + 0,030 дюйма
Обработка поверхности Сторона инструмента может быть класса A
Сторона, отличная от инструмента, будет шероховатой, но ее можно выровнять
Можно покрыть гелем или использовать любую другую
Усадка

.002 дюйм / дюйм

Электрические свойства RF Transparent
Превосходные изоляционные характеристики
Обеспечивает экранирование от электромагнитных помех через проводящее покрытие
Огнезащитный Смолы доступны в огнестойких приложениях, соответствующих различным спецификациям ASTM или UL
Коррозия Смолы, предназначенные для защиты от коррозии, особенно для горячего рассола, большинства кислот, щелочей и газов хлора

Механика и анализ композиционных материалов

Механические свойства металла и пластика изотропны (одинаковая прочность и жесткость во всех направлениях).Механические свойства композиционных материалов анизотропны (разная прочность и жесткость в зависимости от направления волокон и нагрузки). Разница между изотропными и анизотропными свойствами усложняет анализ составной конструкции, но большинство программ FEA имеют возможности составного анализа. Анизотропные свойства композитных материалов позволяют инженеру адаптировать композитные материалы для увеличения прочности и жесткости только в тех областях и направлениях, где это необходимо, тем самым снижая вес и затраты.Наши инженеры рады помочь вам с анализом и проектированием.

Инструмент

Инструменты или формы используются для определения формы деталей из стекловолокна. Стеклопластиковая деталь подберет все формы и особенности форм; поэтому качество детали сильно зависит от качества пресс-формы. Формы могут быть как мужскими, так и женскими. Матричные формы являются наиболее распространенными, и они позволяют производить деталь с гладкой внешней поверхностью, а охватываемая форма обеспечивает гладкую внутреннюю поверхность (см. Рисунок ниже).

Для очень коротких производственных циклов (менее 10 деталей) временные формы могут быть изготовлены из дерева, пенопласта, глины или гипса. Эти формы экономичны и могут быть изготовлены быстро, что позволит изготавливать недорогие прототипы деталей. Для производства больших объемов пресс-формы обычно изготавливаются из стекловолокна. Эти формы имеют ожидаемый срок службы 10+ лет и 1000+ циклов. Формы из стекловолокна недороги и обычно стоят всего в 6-10 раз дороже детали.

Форма является зеркальным отражением детали. Для создания пресс-формы потребуется мастер (заглушка). Мастер может быть как настоящей деталью, так и изготовлен из дерева, пенопласта, гипса или глины. Точная форма и отделка мастера перенесут на форму. После того, как мастер закончен, он полируется, покрывается воском, и на нем создается форма. Технология изготовления пресс-формы аналогична изготовлению детали из стекловолокна, за исключением того, что используются инструментальные материалы (гелевое покрытие, смолы и ткань) для создания прочной пресс-формы с низкой усадкой и хорошей стабильностью размеров.После ламинирования формы ее укрепляют деревом, стекловолокном или металлической структурой, чтобы гарантировать, что она сохраняет правильную форму. Затем форма снимается с мастера и запускается в производство.

Руководство для начинающих по пластмассам, армированным волокном (FRP) — Craftech Industries — High-Performance Plastics

Армированный волокном пластик (FRP), также известный как армированный волокном полимер, на самом деле представляет собой композитный материал
, представляющий собой полимерную матрицу, смешанную с некоторыми армирующими материалами, такими как волокна.Волокна обычно бывают базальтовыми, углеродными, стеклянными или арамидными; в некоторых случаях также можно использовать асбест, дерево или бумагу.

Формирование FRP

Возвращаясь к основам, есть два процесса, с помощью которых получают полимер: ступенчатая полимеризация и аддитивная полимеризация. Композитные пластмассы образуются, когда пара однородных материалов, обладающих разными характеристиками, соединяется вместе, чтобы произвести конечный продукт с желаемыми механическими свойствами и свойствами материала.Эти композитные материалы могут быть двух типов: армированные волокном и армированные частицами.

Пластмасса, армированная волокном относится к той категории, в которой механическая прочность и эластичность пластмасс повышены за счет включения волокнистых материалов. Матрица, представляющая собой материал сердцевины без армирования волокнами, твердая, но сравнительно более слабая, и ее необходимо упрочнить путем добавления мощных армирующих волокон или нитей. Именно волокно имеет решающее значение для отличия исходного полимера от FRP.

Большинство этих пластиков получают с помощью различных процессов формования, в которых пресс-форма или инструмент используются для размещения волокнистой заготовки, представляющей собой сухое волокно или волокно, содержащее определенную долю смолы. После «смачивания» сухих волокон смолой происходит «отверждение», при котором волокна и матрица принимают форму формы. На этом этапе время от времени применяется тепло и давление. Различные методы включают компрессионное формование, формование баллона, обертывание оправки, автоклав, намотку нитей и влажную укладку, среди прочего.Посмотрите это видео о процессе:

Общие свойства FRP

Эти композитные материалы обычно обладают малым весом и высокой прочностью. Они настолько сильны, что автомобильная промышленность все больше заинтересована в их использовании для замены части металла в автомобилях. Пластмассы, армированные волокном, могут быть такими же прочными, как и некоторые металлы, но они намного легче и, следовательно, более экономичны.

Свойства армированного волокном пластика можно настроить в соответствии с широким спектром требований.Полимеры, армированные волокном, обычно обладают впечатляющими электрическими характеристиками и характеристиками сжатия, а также обладают высокой устойчивостью к воздействию окружающей среды. Одним из важных факторов, которые делают эти материалы фаворитом среди различных промышленных секторов, является производственный процесс, который является довольно рентабельным. Уровень производительности от среднего до высокого, и готовое склеивание демонстрируется с разнородными материалами.

Другие исключительные свойства армированных волокном пластиков включают похвальную теплоизоляцию, структурную целостность и огнестойкость, а также устойчивость к УФ-излучению и стойкость к химическим веществам и другим коррозионным материалам.

Характеристики пластиков, армированных волокном, зависят от определенных факторов, таких как механические свойства матрицы и волокна, относительный объем обоих этих компонентов, а также длина волокна и ориентация в матрице.

Общие волокна включают:

  • Стекло — очень хороший изоляционный материал, и при смешивании с матрицей образует стекловолокно или армированный стекловолокном пластик. По сравнению с углеродным волокном оно менее прочное и жесткое, менее хрупкое и дорогое.
  • Углеродистые пластмассы , армированные волокном, обладают высокой прочностью на разрыв, химической стойкостью, жесткостью и температурной устойчивостью, а также низким тепловым расширением и весом. Атомы углерода образуют кристаллы, которые расположены в основном вдоль длинной оси волокна. Такое выравнивание делает материал прочным за счет высокого отношения прочности к объему.
  • Aramid — это волокнистый компонент, из которого получаются прочные и термостойкие синтетические волокна. Он находит широкое применение во многих отраслях промышленности.

Пластмассы, армированные волокном, находят широкое применение в автомобильной, аэрокосмической, строительной и морской отраслях. Стекло , армированный стекловолокном пластик s — очень хороший вариант для энергетики, поскольку он лишен какого-либо магнитного поля и может обеспечить значительную стойкость к электрическим искрам. Области применения диверсифицируются, и этот феномен очевиден в использовании углеродных волокон в спортивных товарах, планерах и рыболовных удилищах, а также в применении стеклопластиков в гидравлических воротах в Японии.

Ищете дополнительную информацию о пластиковых материалах? Загрузите наше бесплатное руководство!

Общие характеристики арматуры из стекловолокна GFRP

Арматура из полимера, армированного стекловолокном (GFRP), изготавливается из непрерывных стекловолокон, залитых полимерной смолой и добавками. Композитные материалы разработаны для использования во многих конструкциях, и их основные преимущества заключаются в том, что они являются легкой и устойчивой к коррозии альтернативой стальной арматуре.Кроме того, арматура из стеклопластика обеспечивает высокую прочность на разрыв, отношение жесткости к массе, твердую стойкость к коррозионным химическим веществам, электромагнитную нейтральность, отличные усталостные свойства и контроль теплового расширения.

Строительные материалы

GFRP были разработаны для решения различных проблем разрушения бетона, с которыми традиционная сталь не могла справиться. Из-за того, что стеклопластиковые стержни не вызывают коррозии, они были расценены сообществом гражданского строительства как многообещающая альтернатива стальной арматуре в бетонной инфраструктуре.Традиционная сталь не идеальна для сред, где химическое воздействие и разрушение являются серьезными проблемами.

Коррозия арматуры, вызванная хлоридом, является основной причиной разрушения бетона. Когда стальная арматура корродирует, ржавчина начинает занимать больший объем, чем арматура, что в конечном итоге приводит к растрескиванию, отслаиванию и расслоению. Растягивающие напряжения создают давление, достаточное для разрушения цементного теста. Мы понимаем, сколько мы вкладываем в ремонт или поддержание структурно дефектных конструкций.

Транспортным агентствам, например, приходится решать проблему поддержания инфраструктуры моста в хорошем состоянии, несмотря на ограниченные средства. Мостовые конструкции в Канаде и США разрушаются с угрожающей скоростью, а затраты на восстановление постоянно растут. Модернизация существующих бетонных элементов для решения проблем, связанных с износом, традиционно производилась с использованием традиционных методов и материалов. Строительным агентствам рекомендуется начать изучение и использование арматуры из стеклопластика при реабилитации и новых применениях.

Если мы действительно настроены построить устойчивую бетонную инфраструктуру, нам необходимо решить проблемы, связанные с износом и коррозией, чтобы бетон работал лучше. В настоящий момент невозможно полностью исключить разрушение бетона, но можно значительно продлить срок службы бетонных конструкций с помощью проверенной арматуры из стеклопластика, доступной в Северной Америке и других частях мира. Более широкое использование арматуры из стекловолокна действительно может помочь строительным агентствам и правительствам значительно снизить затраты на техническое обслуживание и снизить нагрузку на налогоплательщиков.

Исследователи постоянно работают над раскрытием истинного потенциала композитов путем тестирования структур, армированных FRP. Цель продолжающейся исследовательской работы — предоставить миру экологически безопасные строительные материалы, которые могут противостоять суровым условиям окружающей среды с минимальными затратами.

Механические свойства арматуры из стекловолокна GFRP отличаются от свойств традиционных армирующих материалов. Чтобы добиться лучших результатов, инженеры-строители должны проконсультироваться с рекомендациями, содержащимися в опубликованных руководствах по строительству и проектированию, прежде чем внедрять арматуру из стекловолокна в свой проект.

TUF-BAR — один из ведущих производителей и продавцов арматуры и аксессуаров из стекловолокна GFRP в Северной Америке. Наши инновационные строительные материалы являются более прочной и легкой альтернативой стальным стержням. Наши изделия из стеклопластика предназначены для использования в бетонных плитах, плотинах, морских сооружениях, барьерных стенах и многих других. Не стесняйтесь обсуждать с нами ваш проект!

Пластик, армированный стекловолокном — обзор

14.2.1 Конструкция опоры из стекловолокна

Опоры из стекловолокна изготавливаются из тканого стекловолокна, пропитанного эпоксидной смолой.Столб нагревается во время строительства, так что смола связывает слои стекла вместе, образуя композитный материал. Жесткость, вес и скорость отдачи вехи определяются свойствами смолы, свойствами волокна, ориентацией волокон и распределением волокон по длине вехи. В шестах для прыжков с шестом используются два типа стекловолокна: E-стекло (электрическое) и S-стекло (прочность). S-стекло немного легче, имеет больший модуль жесткости и дороже, чем E-стекло.E-glass используется в некоторых менее дорогих палках, предназначенных для менее опытных спортсменов. Шесты у этих спортсменов относительно короткие, поэтому вес шеста не является ограничивающим фактором для производительности. S-стекло обычно используется для более длинных шестов, используемых хорошими спортсменами, потому что более легкие шесты могут улучшить производительность, позволяя быстрее разбегаться.

Стойка для прыжков из стекловолокна сооружается над нагретой металлической оправкой, которую после строительства снимают. В зависимости от желаемой длины и диаметра опоры используются оправки разного размера.Столб, изготовленный с использованием оправки большего диаметра, имеет меньшую толщину стенки для данной жесткости полюса и поэтому будет легче (Burgess, 1996). У любого спортсмена будет предпочтительный диаметр шеста, в зависимости от размера его руки, что позволяет удобно держать шест. Шесты, предназначенные для женщин-прыгунов и юниоров, обычно изготавливаются с использованием оправок меньшего размера.

Большинство опор из стекловолокна состоит из трех отдельных слоев тканого стекловолокна. Для нижнего слоя вокруг оправки по спирали наматывается узкая полоска стеклоткани.Когда шест сгибается во время прыжка, материал на дальней стороне шеста растягивается, а материал на ближней стороне сжимается. Первоначальная круглая форма полюса имеет тенденцию становиться овальной, а сторона сжатия полюса имеет тенденцию сжиматься внутрь. Волокна в нижнем спиральном слое шеста в основном ориентированы перпендикулярно длинной оси шеста, что придает шесту его «кольцевую прочность» или сопротивление изменению формы. Второй слой стеклоткани для шеста — это «обертка для всего тела», которая представляет собой прямоугольный кусок стекловолоконной ткани, длина которого примерно равна длине шеста.Большинство волокон в этом слое выровнены параллельно длинной оси стержня, что обеспечивает стойкость стержня к боковому прогибу или «прочности на изгиб». У шеста будет определенное количество полных обмоток ткани по окружности, и количество обмоток будет определять жесткость шеста.

Третий слой ткани из стекловолокна называется «кусок паруса». Назначение этого слоя — задать распределение стекловолокна по длине опоры и, следовательно, профиль ее прочности.Столб с равномерным распределением стекловолокна по длине будет испытывать наибольшее напряжение и боковую деформацию в точке на полпути по длине. Однако такой столб тяжелее, чем необходимо. Лучшая конструкция, которая минимизирует вес столба, состоит в том, чтобы сузить распределение стекловолокна по длине столба, чтобы его было больше к центру и меньше — к концам. Это даст более равномерное распределение прочности на боковой изгиб по длине опоры.Для опоры, изготовленной из материала с однородной плотностью и модулем Юнга, уравнение оптимального распределения материала является синусоидальной функцией (Burgess, 1996). Настоящие опоры не сконструированы таким образом, чтобы максимальное напряжение изгиба было одинаковым по всей длине опоры. Часть паруса обычно имеет форму трапеции, которую затем несколько раз оборачивают вокруг шеста. Геометрия паруса и его положение на шесте определяют, где шест имеет наибольший изгиб. Некоторые элитные прыгуны указывают желаемое место изгиба шеста производителю, чтобы добиться лучшего соответствия их технике прыжков.

После того, как три слоя стекловолокна установлены на опоре, опора отверждается при высокой температуре и давлении, чтобы эпоксидная смола затекла в стеклоткань. Шесты для прыжков с шестом не совсем прямые; они намеренно сделаны с небольшой кривизной. Этот «предварительный изгиб» снижает исходную жесткость шеста и, таким образом, снижает потери энергии, когда прыгуны устанавливают шест в взлетную коробку. Предварительный изгиб устанавливается в штанге, ориентируя оправку по горизонтали и поддерживая ее с каждого конца при отверждении штанги.Оправка прогибается под действием силы тяжести, что приводит к небольшому изгибу шеста. Оправка также слегка сужается, чтобы облегчить удаление после отверждения смолы. Следовательно, опоры из стекловолокна имеют меньший диаметр по направлению к рукоятке опоры.

Производители шеста регулируют жесткость шеста, варьируя количество стекловолокна в обмотке тела и форму части паруса. Даже в этом случае они всегда проводят контрольные измерения жесткости конечного продукта на боковой изгиб.Статическое испытание на изгиб выполняется, поддерживая концы шеста, а затем нагружая шест в средней точке известным весом (обычно 50 фунтов). Центральное отклонение шеста измеряется и записывается на шесте. При выборе палок большинство профессиональных спортсменов укажут производителю желаемую длину палки, размер оправки и рейтинг изгиба.

Большинство столбов весят от 1,5 до 3,0 кг. На первый взгляд может показаться, что такой небольшой вес оказывает лишь относительно небольшое отрицательное влияние на скорость, которую может достичь прыгун во время разбега.Тем не менее, прыгун держит шест на одном конце, поэтому важен «несущий вес» шеста. Несущий вес — это сила, которую прыгун должен приложить к шесту, чтобы удерживать шест в горизонтальном положении, и он может быть во много раз больше, чем фактический вес шеста. Например, 5,0-метровая палка из стекловолокна, используемая элитным прыгуном с шестом, имеет несущую массу 170 Н, что примерно в семь раз превышает фактический вес шеста (Nielson, 2010). Применение такой большой силы для удержания шеста препятствует естественному бегу прыгуна.Техника начала разбега, когда шест направлен вертикально вверх, с последующим постепенным опусканием шеста по мере приближения прыгуна к взлету, преднамеренно используется, чтобы минимизировать пагубное влияние веса шеста на скорость разбега прыгуна. Даже в этом случае спортсмен приветствует любое уменьшение переносимого веса шеста. Производители столбов предпочитают использовать материалы, которые минимизируют переносимый вес столба при любой длине столба.

Основы стекловолокна | Фибер Гласт

Хотите проверить свои знания стекловолокна?
Примите наши основы викторины из стекловолокна!

Введение

    Фото предоставлено IStock Photo.

    Композиты — это материалы, состоящие из отдельных компонентов, общая физическая прочность которых превышает свойства каждого из них по отдельности. В случае композитных ламинатов используются два основных элемента: волокнистое армирование (например, стекловолокно или углеродное волокно) и смола. Эти два элемента не предназначены для использования исключительно — они предназначены для объединения. При этом они соединяются механически и химически, образуя твердую ламинатную деталь, которую невозможно реформировать.

    Представьте себе лодку. Многие лодки сделаны из стекловолокна, которое начинается с ткани — как длинный кусок ткани, который сворачивается в рулон. Стекловолокно закладывается в форму, из которой создается корпус лодки. Смола в жидкой форме катализируется и наносится на стекловолокно в форме. Он отверждается и химически связывается со стекловолокном, выделяя большое количество тепла (так называемое термоотверждение). Здесь задействовано несколько слоев и различные техники, но конечный результат — лодка.

    Композиты

    , как и лодка, популярны по ряду причин, но в основном из-за их высокой прочности и небольшого веса.Как правило, их можно адаптировать для различных областей применения и придать им уникальные и сложные формы. Они также популярны благодаря своей превосходной устойчивости к большинству сред и могут использоваться большинством производителей без значительных вложений.

    Мы рассмотрим ряд арматур и смол, из которых можно выбрать. Во-первых, давайте взглянем на реальные примеры продуктов из волокон и смол, чтобы вы лучше познакомились с отраслью композитов. После этого мы рассмотрим некоторые основные термины, которые вы услышите при работе с композитами.

Глоссарий составных терминов

    Формование: Формование — это процесс создания детали внутри формы. Обычно предварительно вырезанную арматуру помещают в форму по одному слою и пропитывают смолой. Когда деталь достигнет желаемой толщины и ориентации, ее оставляют для отверждения. После извлечения из формы он будет иметь точную форму поверхности формы.

    Ламинирование: Ламинирование первоначально относилось к нанесению тонкого защитного покрытия из смолы и армирования на такую ​​поверхность, как дерево.Использование этого термина расширилось и теперь включает практически любую готовую композитную деталь, формованную или иную. Текущий пример: «Тестируемая деталь представляла собой 10-слойный ламинат, упакованный в вакуумный мешок».

    График ламинирования: Это список отдельных слоев и ориентации слоев, используемых для создания составной детали, и обычно определяет вес армирования в унциях и стиль переплетения.

    Отливка: Отливка означает заливку большой массы смолы в полость.Полость может быть формой при отливке деталей или может быть задним наполнителем для инструмента при изготовлении самой формы. Необходимо использовать специализированные литейные смолы, которые при отверждении выделяют меньше тепла и, таким образом, создают меньшую деформацию конечной детали. При необходимости можно добавлять волокнистые наполнители для усиления отливки.

    Лепка: Лепка обычно выполняется путем вырезания формы из пенополиуретана и последующего ламинирования поверхности. Это может быть сделано для создания заглушки для процесса формования или для придания формы готовой детали в случае конструкции без формы.

Типы, свойства и стили армирования

    Физические свойства композитов — преобладающие волокна. Это означает, что при объединении смолы и волокна их характеристики больше всего соответствуют свойствам отдельных волокон. Например, недостаточно просто усреднить прочность на разрыв ткани и смолы для определения прочности панели. Данные испытаний показывают, что волокнистая арматура является компонентом, несущим большую часть нагрузки.По этой причине выбор ткани имеет решающее значение при проектировании композитных конструкций. Сегодня производители выбирают из трех распространенных армирующих материалов, включая стекловолокно, углеродное волокно и кевлар®. Каждый из них имеет различные формы и стили, а также имеет свои преимущества и недостатки, которые следует проанализировать перед тем, как начинать какой-либо проект.

    Выше у нас были примеры каждого из наиболее распространенных применений и характеристик. Теперь давайте подробнее рассмотрим их физические свойства.

    Ниже приводится таблица, в которой сравниваются относительные свойства армирующих тканей.Легенда гласит: P = плохо, F = удовлетворительно, G = хорошо, E = отлично.

      Технические характеристики Стекловолокно Углерод Кевлар®
      Плотность E E
      Предел прочности F E G
      Прочность на сжатие G E
      Жесткость F E G
      Сопротивление усталости G-E G E
      Сопротивление истиранию F F E
      Шлифование / обработка E E
      Электропроводность -П, E -П,
      Термостойкость E E F
      Влагостойкость G G F
      Совместимость смол E E F
      Стоимость E F

Формы армирования

    Эти три усиления можно купить во многих формах и стилях плетения.Все три, как правило, доступны в жгуте (чисто однонаправленная форма волокна), вуали и тканых тканях. Стекловолокно также предлагается в виде матов из прессованных рубленых прядей.

    Буксировка и ровинг

    Материал в этой форме демонстрирует наивысшие свойства, достижимые для данного семейства волокон. Как правило, они поставляются на катушках, чтобы их можно было подавать в намотчики волокон или разматывать и резать, если они необходимы для избирательного придания жесткости. Волокна должны оставаться в натянутом состоянии по мере отверждения смолы, иначе механическое преимущество будет потеряно.В процессе эксплуатации изгибы жгута необходимо сначала растянуть, прежде чем волокно сможет выдержать нагрузку. Очевидно, что чем ровнее будет исходное расположение ткани, тем лучше. Используя этот материал, можно наматывать чрезвычайно прочные трубы.

      Примеры продукции
        Товар Описание
        24k Carbon Tow Carbon Tow (или пряжа) идеально подходит для добавления направленного армирования к вашему композитному ламинату.Буксировка используется для создания галтели на деталях, для усиления лонжерона или в сочетании с измельчителем для создания рубленых графитовых волокон.
        Ровинг для пистолета Этот универсальный ровинг можно либо измельчить, либо быстро смачивать и сушить для получения высокопрочных и легких композитов. В сочетании с пистолетом-измельчителем воздуха его можно использовать в системе распыления, как заполненной, так и незаполненной.
    Покровные коврики

    Покровные маты представляют собой тонкие слои непрерывных прядей волокон, которые случайным образом наматываются петлями на рулон материала.Они имеют консистенцию папиросной бумаги. Легкий связующий материал скрепляет вуаль. Хотя они не предназначены для использования в конструкции, у них есть две очень важные функции. Во-первых, вуаль можно поместить в форму непосредственно за поверхностным слоем, чтобы свести к минимуму печать через более тяжелые армирующие ткани, применяемые позже. Это тонкое внешнее покрытие также позволяет шлифовать поверхность готовых деталей без врезания в армирующую ткань внизу. Вторая по величине область применения — сэндвич-стержни.Мат-вуаль может быть помещен непосредственно поверх сердцевины для поддержания оптимальной толщины линии склеивания. Вуаль также эффективно предотвращает стекание излишков смолы в ячейки сотовых заполнителей, когда вакуум не используется.

      Примеры продукции
        Товар Описание
        Мат для наплавки сплошной вуалью Поверхностный мат может быть добавлен в качестве поверхностного покрытия, чтобы минимизировать просвечивание и минимизировать повреждение структурной ткани при шлифовании, или оптимизировать толщину линии склеивания при использовании с многослойным материалом сердечника.
        Вуаль из углеродного волокна Покрытие из углеродного волокна поверх стекловолокна будет лучше работать как проводник электричества, а не как инсоляция. Точно так же использование углеродного волокна поможет распространять радиочастотные сигналы.
    Мат из рубленого волокна

    Этот материал как раз и подразумевает название.Волокна обычно имеют длину от трех до четырех дюймов и ориентированы произвольно. Мат из рубленых прядей — не очень прочный материал из-за небольшой длины волокон. Однако он изотропен. Это означает, что он одинаково прочен во всех направлениях (мат и наполнители — единственные композитные армирующие элементы, демонстрирующие это свойство). Мат — это наименее дорогая форма армирования и, следовательно, наиболее широко используемая. Подходит для изготовления пресс-форм и деталей. Произвольная ориентация эффективно скрывает отпечаток ткани через гелькоут и делает формы одинаково жесткими во всех направлениях.Следует отметить, что мат из рубленых прядей совместим только с полиэфирной смолой.

      Примеры продукции
        Товар Описание
        Мат из рубленого волокна Мат из рубленых прядей чаще всего используется для придания толщины деталям между слоями ткани. Обычно производители рвут мат из рубленых прядей, а не разрезают его.Это сохраняет длину волокон вдоль разорванного края, создавая более прочное соединение.
    Ткани

    Ткани являются сильным армирующим материалом, потому что волокна скручиваются в пряжу, ориентированную всего в двух направлениях. Нити основы и наполнителя проходят под углом 0 и 90 градусов соответственно. Таким образом, ткани анизотропны или прочны только в двух направлениях. Ткани должны быть ориентированы таким образом, чтобы волокна пряжи проходили параллельно с ожидаемыми нагрузками.Если требуется дополнительная прочность в другом направлении, необходимо добавить еще один слой под углом к ​​первому. Наиболее распространенные углы +/- 45 градусов.

      Примеры продукции
        Товар Описание
        Стекловолокно Стекловолокно — основа композитной промышленности. Он использовался во многих приложениях для композитов с 1950-х годов, и его физические свойства довольно хорошо изучены.Он легкий, имеет умеренную прочность на разрыв и прост в обращении. Стекловолокно используется в широком спектре проектов в отрасли.
        Углеродное волокно Углеродное волокно используется повсюду, от автогонок до авиакосмической отрасли. Хотя он дороже, чем стекловолокно и кевлар, он может похвастаться самой высокой прочностью на растяжение, сжатие, изгиб и изгиб в отрасли. Углеродное волокно обычно используется для проектов, требующих более высокого уровня прочности, например, для несущих частей.
        Кевлар Кевлар — одно из первых высокопрочных синтетических волокон, получивших признание в промышленности армированных волокнами пластмасс. Кевлар сияет в его стойкости к ударам и истиранию. Кевлар идеально подходит для таких деталей, как каноэ и байдарки, панели фюзеляжа самолетов и сосуды под давлением, где ожидается сильное воздействие и истирание.

Стили тканых материалов

    Есть много стилей тканых тканей, из которых можно выбирать.Наиболее распространены ткани с полотняным переплетением, в которых попеременно пересекаются нити основы и наполнителя. Обычные тканые ткани, как правило, наименее податливы, но их легко разрезать и обрабатывать, потому что они нелегко распутываются. Однако их прочность снижается из-за сильного предварительного прихвата ткани, уже присутствующего в ткани. Как указано в разделе «жгуты», волокна обладают максимальной прочностью только тогда, когда они идеально прямые. Частое пересечение нитей снизу и вверх снижает прочность полотняного переплетения, хотя они по-прежнему подходят для всех областей применения, кроме наиболее эффективных.

    Саржевое переплетение и атласные ткани очень податливы и прочнее, чем полотняное переплетение. При атласном переплетении одна пряжа с наполнителем плавает над тремя-семью другими нитями основы, прежде чем прошиваться под другой нитью основы. Нити этого типа с неплотным плетением идут ровнее и дольше, сохраняя теоретическую прочность волокна. Очевидно, что податливость выше, и эти ткани легко принимают сложные формы. Однако после обрезки они легче распутываются, потому что каждая нить удерживается не так плотно.Саржевое переплетение — это компромисс между атласным и полотняным переплетением, а также часто желаемый косметический эффект «елочка».

Практическое руководство по выбору подкрепления

    Перед тем, как начинать какой-либо проект, рассмотрите потребность в готовой детали. Насколько жесткой, легкой, износостойкой или устойчивой к повреждениям должна быть деталь или конструкция? Обязательно учитывайте стоимость. Сравните свой список с описанием материалов и таблицей, на которую ранее ссылались, чтобы выбрать лучшую ткань с точки зрения производительности и стоимости.Стекловолокно неизменно приносит пользу почти для каждого проекта.

    Как правило, для нанесения защитного слоя на дерево можно использовать любую ткань с полотняным переплетением. Если ламинат предназначен для использования в морских условиях, следует рассмотреть не менее двух слоев. Легкие ткани хороши, если защитный слой должен быть прозрачным, как, например, на каноэ с ленточной сборкой. Обычное плетение средней плотности, от шести до десяти унций на квадратный ярд, возможно, является наиболее универсальным. Обычно их называют лодочными тканями, они недорогие, прочные и легко формируются.Они часто сочетаются со слоями мата при изготовлении форм или используются для защиты сердцевины при строительстве без форм.

    Атласное и саржевое переплетение для авиакосмической промышленности следует использовать везде, где требуются высочайшие физические свойства.

Выбор смолы

    Фото предоставлено IStock Photo. Выбор смолы зависит от совместимости ткани, условий эксплуатации и желаемых характеристик готовой детали. Существует два распространенных типа термореактивных смол: эпоксидная и полиэфирная.Операции по формованию, формованию, ламинированию и литью могут выполняться с помощью любой системы. Эпоксидная смола — это система с более высокими характеристиками и более высокой ценой. Он используется в приложениях с критическим весом, высокой прочностью и точными размерами. Полиэфирные смолы менее дороги, более устойчивы к коррозии и более щадящие, чем эпоксидные. По этой причине они наиболее широко используются.

    Сложный виниловый эфир — это третий вариант смолы, часто описываемый как нечто среднее между эпоксидной и полиэфирной смолами, поскольку он находится между ними по цене и характеристикам обработки.Он обладает отличной стойкостью к коррозии и истиранию, поэтому хорошо подходит для таких применений, как резервуары для хранения химикатов.

    Некоторые смолы совместимы не со всеми тканями. Например, у Kevlar® часто возникают проблемы с адгезией, поэтому следует использовать эпоксидную смолу или полиэстер высшего качества. Также маты из стекловолокна имеют связующее, растворимое в полиэстере. Эпоксидные смолы могут растворить это, и никогда не должны использоваться с матом. При разработке проекта тщательно проверяйте совместимость материалов.

      Примеры продукции
        Смола
        Товар Описание
        Полиэфирная смола Полиэфирные смолы — наиболее широко используемые смолы в композитной промышленности.Полиэфирные смолы менее дороги, обладают некоторой коррозионной стойкостью и более щадящие, чем эпоксидные смолы. Полиэфирные смолы просты в использовании, быстро затвердевают и устойчивы к экстремальным температурам и катализаторам.
        Винилэфирная смола на основе сложного винилового эфира считается гибридом полиэфира и эпоксидной смолы, что означает, что ее рабочие характеристики, свойства и цена обычно ниже двух других.Виниловый эфир отличается высокой устойчивостью к коррозии, температуре и растяжению.
        Эпоксидная смола Для композитных деталей, требующих максимальной прочности, производители будут использовать эпоксидную смолу. Помимо улучшенных прочностных свойств, эпоксидные смолы также обычно превосходят полиэфир и сложный виниловый эфир по стабильности размеров и улучшенному сцеплению с другими материалами.
Ниже приведены некоторые общие рекомендации по выбору смолы:

Применение клея: Если приложение требует адгезионных свойств, настоятельно рекомендуется использовать эпоксидные смолы. Выбирайте эпоксидную смолу со сроком жизнеспособности, максимально близким к требуемому времени работы. При необходимости измельченное стекловолокно можно смешивать для создания структурной пасты-наполнителя.

    Примеры продукции
      Смола
      Товар Описание
      Система 1000 System 1000 Epoxy — это смола с низкой смешанной вязкостью, которая быстро смачивает армирующие волокна в процессе укладки.Это позволяет ускорить процесс изготовления.
      Винилэфирная смола на основе сложного винилового эфира считается гибридом полиэфира и эпоксидной смолы, что означает, что ее рабочие характеристики, свойства и цена обычно ниже двух других. Виниловый эфир отличается высокой устойчивостью к коррозии, температуре и растяжению.

Применение пресс-форм: Лучше всего их выполнять с использованием полиэфирной формовочной смолы №77 или любой эпоксидной смолы со средним и долгим сроком службы.Предварительно нарежьте тканевую арматуру и держите ее под рукой. Используйте кисти, ракели и валики для пропитки, чтобы смочить ткань. Для деталей, которые будут использоваться в высококоррозионных средах, выберите нашу изофталевую полиэфирную смолу № 90 или сложную винилэфирную смолу № 1110.

    Примеры продукции
      Смола на основе сложного винилового эфира
      Товар Описание
      Полиэфирная формовочная смола Полиэфирная формовочная смола — одна из самых распространенных и популярных смол в промышленности.Он отлично подходит для изготовления деталей общего назначения и для недорогих пресс-форм. Со смолой легко работать, она дешевле по сравнению с другими причинами и не содержит воска, поэтому шлифование между слоями не требуется.
      Изофталевая полиэфирная смола Изофталевая полиэфирная смола имеет гораздо лучшую прочность по сравнению с полиэфирными смолами общего назначения, отлично подходит для создания полиэфирных форм со стабильными размерами, изготовления деталей, которые должны выдерживать сильную коррозию, и прочных материалов для ремонта футеровки резервуаров.
      Винилэфирная смола считается гибридом полиэстера и более прочной эпоксидной смолы, что означает, что ее характеристики обработки, свойства и цена обычно находятся между двумя другими. Винилэфир отличается коррозионной стойкостью, термостойкостью и вязкостью при удлинении.

Ремонт общего назначения и тонкое ламинирование: Для этих целей лучше всего использовать смолу общего назначения, смешанную со стирольным воском.Если выбрана эпоксидная смола, используйте версию с коротким жизнеспособностью, которая затвердеет быстрее при нанесении на тонкие участки.

    Примеры продукции
      Товар Описание
      Полиэфирная формовочная смола Полиэфирная формовочная смола — одна из самых распространенных и популярных смол в промышленности. Он отлично подходит для изготовления деталей общего назначения и для недорогих пресс-форм.Со смолой легко работать, она дешевле по сравнению с другими причинами и не содержит воска, поэтому шлифование между слоями не требуется.
      Стироловый воск Добавление стирольного воска к невощеной полиэфирной смоле предотвратит длительную липкость, связанную с тонкими срезами полиэфиров в композитном материале. Этот воск поднимается на поверхность во время отверждения, после чего его необходимо отшлифовать.
      Система 1000 System 1000 Epoxy — это смола с низкой смешанной вязкостью, которая быстро смачивает армирующие волокна в процессе укладки.Это позволяет ускорить процесс изготовления.

Минимальная деформация: Эпоксидные смолы всегда обеспечивают наиболее стабильные размеры деталей и форм, но можно успешно использовать полиэфирную смолу премиум-класса, такую ​​как изофталевая полиэфирная смола № 90.

    Примеры продукции
      Товар Описание
      Изофталевая полиэфирная смола Изофталевая полиэфирная смола имеет гораздо лучшую прочность по сравнению с полиэфирными смолами общего назначения, отлично подходит для создания полиэфирных форм со стабильными размерами, изготовления деталей, которые должны выдерживать сильную коррозию, и прочных материалов для ремонта футеровки резервуаров.
      Система 1000 System 1000 Epoxy — это смола с низкой смешанной вязкостью, которая быстро смачивает армирующие волокна в процессе укладки. Это позволяет ускорить процесс изготовления.
      Система 2000 System 2000 Epoxy — это смола для ламинирования светло-янтарного цвета, обеспечивающая максимальную прочность эпоксидной смолы при комнатной температуре.Он часто используется для изготовления высокопрочных деталей, требующихся в конструкционных конструкциях.

Отливка: Толстые секции можно отливать с помощью эпоксидной системы медленного отверждения # 2000/2120 или любой из наших уретановых смол для литья. Стандартные смолы не рекомендуется заливать в массу, достаточно большую для литья.

    Примеры продукции
      Товар Описание
      Система 2000 System 2000 Epoxy — это смола для ламинирования светло-янтарного цвета, обеспечивающая максимальную прочность эпоксидной смолы при комнатной температуре.Он часто используется для изготовления высокопрочных деталей, требующихся в конструкционных конструкциях.
      Эуретановая литьевая смола — Shore A Смолы для литья под давлением уретановые идеально подходят для изготовления четырех деталей и оснастки. Уретановая смола для литья под давлением — Shore A используется для создания жестких, гибких деталей и форм.
      Уретановая литьевая смола — 75 Shore D Уретановая литьевая смола — 75 Shore D отлично подходит для изготовления готовых деталей и мелкосерийных оболочек. Она отлично подходит для создания твердых деталей с улучшенными деталями и превосходными косметическими качествами.

Выбор инструментов

    По сравнению с классической обработкой и изготовлением инструментов, для работы с композитами требуется несколько специальных инструментов. Однако есть ряд элементов, облегчающих работу и повышающих качество продукции.

    Предметы домашнего обихода, такие как чистые емкости для смешивания, весы и другое измерительное оборудование, качественные ножницы и множество перчаток, — простые предметы, о которых часто забывают.Ракель, щетки и валики — рекомендуемые аппликаторы для пропитывания арматуры смолой. Ракели и валики для пропитки также можно использовать для подачи воздуха из ламината и сжатия слоев ткани. Бритвенные ножи и лобзики нужны для обрезки готовых деталей и форм. Для ускорения резки используйте качественные композитные диски со средним числом зубьев. Механические шлифовальные машины, шлифовальные машины и буферы полезны при выполнении более крупных работ, но эту работу можно выполнить вручную, если у вас будет достаточно времени и усилий. Последняя рекомендация по оборудованию — это стеллаж для резки ткани для хранения и хранения материала.Стойка поддерживает ткань горизонтально на трубе и может быть изготовлена ​​из простых строительных материалов.

      Примеры продукции
        Ракель и валики
        Товар Описание
        Принадлежности для смешивания Mixing Supplies следует использовать для смешивания смолы с добавками смолы при подготовке к процессу укладки.Для правильного действия смол необходимы такие добавки, как катализатор и отвердитель. Другие добавки, такие как наполнители, пигмент и воск, не являются обязательными и выбираются с учетом желаемых характеристик, которые они придают смоле.
        Режущее оборудование Почти каждый композитный проект потребует некоторой резки, особенно на стадии подготовки. Обязательно выберите ножницы, резаки и вспомогательные приспособления для ткани, которые будут соответствовать качеству композитной детали, которую вы планируете производить.
        Средства для защиты и чистки Безопасная и чистая рабочая среда — это первый шаг к созданию успешного композитного ламината. Обязательно планируйте свой проект или ремонт соответствующим образом и принимайте простые меры безопасности для каждого проекта.
        Кисти Простой выбор, который, тем не менее, окажет большое влияние на ваш проект.Кисти помогут пропитать ткань выбранной смолой. Убедитесь, что используемая кисть соответствует качеству вашего проекта.
        Ракели и ролики позволяют равномерно распределить смолу по ткани и легко удаляют излишки смолы с детали. Неровное покрытие может повредить вашу композитную деталь, но этого легко избежать при работе с соответствующими инструментами.

Оценка веса материалов и затрат

    Точная оценка материала необходима по двум причинам. Во-первых, очевидно, что они нужны для правильного заказа, хранения материалов и проведения торгов по проектам. Что еще более важно, оценки дают возможность рассчитать вес или стоимость детали, используя различные графики ламинирования, прежде чем приступить к сборке.

    В отличие от оценки покрытия при покраске, использование смолы будет зависеть от типа используемого армирования.Чем тяжелее ткань, тем больше смолы потребуется для ее смачивания. Хороший ламинат для рук состоит примерно из 50% ткани и 50% смолы по весу. Например, если для приложения требуется 3 квадратных ярда ткани плотностью 4 унции на квадратный ярд (общий вес ткани составляет 12 унций), потребуется 12 унций смолы. Однако, если выбрано 3 ярда ткани по 10 унций на квадратный ярд (общий вес ткани составляет 30 унций), потребуется 30 унций смолы.

    Стекломат требует минимум 2 унции смолы на каждую унцию мата.Следовательно, если заявка требует 20 квадратных футов мата толщиной 1,5 унции на квадратный фут, потребуется минимум 60 унций смолы. Помните, что мат указывается в унциях на квадратный фут, а ткани — в унциях на квадратный ярд. Рубленый коврик плотностью 1,5 унции на квадратный фут на самом деле весит 13,5 унций на квадратный ярд!

    Поскольку существует множество возможных комбинаций материалов, следует рассчитать вес и стоимость одного слоя с использованием различных армирований.Затем они могут быть добавлены или вычтены из теоретического слоистого материала, пока не будут достигнуты проектные свойства.

Рабочий лист оценки материалов

    1) Начните с расчета площади проекта.

    Оцените неправильные формы, измерив прямоугольники приблизительного размера, необходимые для определения конических участков. Умножьте длину на ширину для каждого прямоугольника, а затем сложите все отдельные прямоугольники вместе, чтобы получить общую площадь поверхности детали.Если расчет ведется в квадратных футах, разделите на 9, чтобы получить квадратные ярды.

    2) Составьте список каждого типа армирования, рассматриваемого для ламинирования.

    Умножьте вычисленные квадратные ярды на вес ткани в унциях. Это общий вес одного слоя этого материала. Это также количество смолы, необходимое для его насыщения. Когда это известно для 2 или 3 различных типов материалов, можно рассчитать вес и стоимость ламината, изготовленного из любой комбинации этих тканей.Чтобы преобразовать вес унции в фунты, разделите его на 16. Те, у кого нет опыта в пропитке стекловолокна, обычно используют слишком много смолы. Хорошо пропитанный ламинат является однородно полупрозрачным, без «молочных» сухих пятен, но из-за веса и стоимости в нем немного лишней смолы.

    3) Рассчитайте использование гелькоута, грунтовки и поверхностной грунтовки.

    Все формованные ламинаты, кроме самых легких, требуют гелевого покрытия. Толщина этого гелевого покрытия должна составлять 15-20 мил.

    Для гелевого покрытия толщиной 20 мил потребуется один галлон смеси для гелькоута на каждые 80 квадратных футов поверхности формы. Если требуется более светлый поверхностный слой, распылите деталь № 1041-B Duratec Surfacing Primer в форму вместо гелевого покрытия. Его можно наносить более тонким (10-12 мил) и, следовательно, более легким слоем. Duratec также является идеальным финишным слоем для покрытия ламинатов из вспененной фанеры или фанеры.

    При покрытии фанеры стекловолокном потребуется дополнительная смола для грунтования древесины.Для большинства видов древесины для этого покрытия потребуется около 3 унций смолы на каждый квадратный фут поверхности. Это в дополнение к смоле, необходимой для пропитывания стекловолокна. Чтобы обеспечить достаточное насыщение, добавьте на 20% больше смолы к первоначальной оценке.

    Пример:

    Следующий пример поможет прояснить оценку материала, а также охватит некоторые аспекты дизайна.

    Начато строительство фанерного катера. Лодка 12 футов в длину, 4 фута в ширину внизу, по 2 борта с каждой стороны.5 футов высотой, транец — 2 на 5 футов. Фанера толщиной три четверти дюйма выдерживает нагрузки, но стекловолокно должно герметизировать и защищать как внутреннюю, так и внешнюю часть лодки. Стекловолокно было выбрано вместо KEVLAR®, чтобы снизить затраты. Сколько материала потребуется, и какой вес будет добавлен?

    1) Начните с расчета площади поверхности каждой детали.

    Этаж
    12 футов x 4 фута = 48 кв. Футов

    Стороны
    12 футов x 2,5 фута = 30 кв.футы x 2 = 60 кв. футов

    Транец
    2 фута x 5 футов = 10 кв. Футов

    Всего
    118 кв. Футов

    На каждый слой приходится 118 квадратных футов, и слои будут добавлены как внутри, так и снаружи лодки. Затем разделите 118 квадратных футов на 9 квадратных футов, чтобы найти общую площадь в квадратных ярдах на слой. Это преобразование необходимо, чтобы площадь можно было сравнить с весом ткани, указанным в квадратных ярдах.

    118 кв. Футов / 9 кв.ft. = 13,5 кв. ярдов

    Рассматриваемые ткани имеют полотняное переплетение 10 унций и 7,5 унций. Вес ткани умножается на площадь поверхности, чтобы определить общий вес одного слоя ткани.

    10 унций / кв. ярд х 13,5 кв. ярд. = 135 унций. / 16 = 8,5 фунтов / слой

    7,5 унций / кв. ярд х 13,5 кв. ярд. = 101,25 унций / 16 = 6,5 фунтов / слой

    При соотношении ткань-смола 50/50 смола также будет весить столько же, сколько и ткань.

    Поскольку лодка будет использоваться только у песчаных берегов, была выбрана ткань весом 7,5 унций, что позволяет сэкономить 4 фунта на каждом слое. Если бы берег был каменистым, ткань на 10 унций могла бы быть лучшим выбором для долговечности, несмотря на дополнительный вес.

    2) Рассчитайте весь дополнительный расход смолы и грунтовки, как указано выше.

    На фанеру потребуется грунтовка из полиэфирной смолы. Для достаточного покрытия поверхности потребуется 3 унции на квадратный фут площади поверхности.

    3 унции. x 118 кв. футов = 354 унции. / 16 = 22 фунта смолы.

    Поверхностное покрытие будет создано путем распыления на деталь № 1041-B Duratec Surfacing Primer. Один галлон легко покроет 118 квадратных футов слоем материала толщиной 12 мил.

Заключение

    Это руководство предназначено, чтобы помочь новичку осмыслить процесс создания композитного стекловолокна. В связи с недавними достижениями и доступностью других высокоэффективных композитных материалов, некоторые из них также были включены в этот документ.Подчеркивается важность выбора волокна, и в качестве удобного справочного материала приводится таблица, в которой сравниваются сильные и слабые стороны трех доступных армирующих элементов. Разработайте проекты с учетом этих свойств ткани, а затем выберите систему смол, совместимую с тканью и конечными условиями эксплуатации, которые будет видна деталь. Смета материалов также важна в процессе проектирования. Варианты графика ламинирования можно сравнить на этапе проектирования, а ламинат можно адаптировать к условиям эксплуатации и бюджету проекта.Пример трехэтапного процесса оценки материала должен сделать эти оценки безболезненными.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *