Бетон се дуго користи као грађевински материјал због своје високе чврстоће на притисак, добре издржљивости и ниске цене. Међутим, његова добро позната Ахилова пета је његова крхкост и ограничена затезна чврстоћа. То је решено прилично практично пре једног века употребом арматурних шипки (армира) од челика на затезној страни бетонских конструкција. Челична арматура је функционално ефикасна и релативно јефтина, тако да чини добар посао у већини случајева. Међутим, челична арматура има своју слабост: подложност корозији (оксидацији) када је изложена соли, агресивним хемикалијама и влази. Како кородира, челична арматура бубри и повећава затезање на бетону, које почиње да пукне и пропада, стварајући отворе који доводе до даљег и бржег пропадања челика и бетона. Ово изискује скупе поправке и одржавање и, ако им се дозволи да напредују довољно далеко, то може угрозити интегритет структуре. Током протеклих деценија уведени су бројни премази и пенетранти који помажу да се одвоји влага од бетона, а сам арматура је надограђен епоксидним премазом или употребом нерђајућег челика. Али није увек могуће дугорочно спречити корозију. Даље, склоност челичном арматури да спроводи електрична и магнетна поља чини га непожељним у бетону одређеном за одређену примену електричне енергије, медицинско / научно снимање, нуклеарне и електричне / електронске примене.
Предлог вредности ФРП-а
Много је разлога зашто полимер ојачан влакнима (ФРП) има смисла код неких бетонских конструкција. За почетак, композитни арматура неће хрђати или кородирати, тако да је идеалан за периодично или дуготрајно урањање у слатку воду или слану воду у апликацијама као што су потпорни зидови, пристаништа, пристаништа, пристаништа, цајссони, палубе, стубови, преграде, канали, оффсхоре платформе, базени и акваријуми. Такође је имун на цестовну сол и друге хемикалије од смрзавања, што га чини трајнијим и мање интензивним одржавањем избора за путне путеве и мостове, паркинг објекте, аеродромске писте, баријере у џерзију, потпорне зидове и темеље, ивичњаке, парапете и плоче. Поред тога, пружа широку отпорност на мноштво других хемикалија које се налазе у постројењима за пречишћавање отпадних вода, локацијама за чврсти отпад, петрохемијским постројењима, целулозним и папирним фабрикама, цевоводима, резервоарима, расхладним торњевима и димњацима, као и алкалном окружењу самог бетона.
Још једна предност је та што је затезна чврстоћа ФРП армира обично 1,5 до 2 пута већа од челика, тако да је добра равнотежа бетону високе чврстоће на притисак. Такође пружа одличну отпорност на умор, што га чини погодним за циклична оптерећења (попут оних на путевима и мостовима). Штавише, композитни арматур је једна четвртина тежине челика упоредивог перформанси. Овде има неколико практичних предности. Мање је хабања грађевинских радника који га морају носити и монтирати, а мање су потребе за дизалицама и другом тешком дизалицом. Лако се реже уобичајеним алатима за резање, без оштећења листова тестере. Више арматура може се извући по оптерећењу камиона без прекорачења законских ограничења оптерећења. За мостове и сличне конструкције, већи омјер снаге и тежине пружа или већу носивост одређене конструкције или могуће могућности смањења величине и тежине цијеле конструкције. Композитни армирач је такође користан у применама осетљивим на тежини где тла имају лоша носива својства, на сеизмички активним местима или у окружењима осетљивим на местима где је непожељно кретати тешку опрему.
За електромагнетно осетљиве примене, и стакло (најчешћи композитни арматурни арматурни слој) и полимер су својствено непроводни, тако да неће преносити струју, привлачити удар стреле или ометати рад оближњих електричних уређаја. То га чини сигурнијим избором у топионицама за топљење алуминијума и бакра, нуклеарним електранама, специјализованим војним структурама, аеродромским кулама, електричним и телефонским торњевима, шахтовима који садрже електричну или телефонску опрему, болницама са опремом за магнетну резонанцу (МРИ) и наплатним путем. сензорски низови и кабине за прикупљање. Будући да је композит ојачан стаклом подједнако лош у топлотном преносу, може бити од користи за одржавање контроле климе у зградама, палубама и подрумима.
Иако су почетни трошкови композитних армира углавном већи од стандардних челичних армира и отприлике су упоредиви са челичном армијом прекривеном епоксидом, ако се узму у обзир на основу трошкова животног циклуса (ЛЦЦ), могу бити прилично економични - нарочито за примене бетона од преднапрегнутог бетона за савијање, смицање и компресијско оптерећење које обично захтијевају честе поправке и одржавање или гдје има других проблема са металом. Из свих ових разлога и више, сложени арматура полако је почео да добија удио на тржишту грађевинарства.
Нема регреса, нема напретка
Композитни ребра започео је у Јапану 1980-их, с ојачањима од угљеничних и арамидних влакана у термосетним матрицама, а полако се проширио на пројекте у Канади почетком деведесетих, каже Јохн Бусел из америчког произвођача композита Ассн. (АЦМА, Арлингтон, ВА). Али он се заиста није скинуо, подсећа он, све док нису развијене спецификације и објављене за композитне арматуре крајем деведесетих. Бусел, директор АЦМА-ове иницијативе за раст композита, био је 12 година секретар, а потом председавајући Одбора америчког бетонског института (АЦИ, Фармингтон Хиллс, Мицх.), Одбор 440 - ФРП Реинфорцемент, у време када је та група развијала своје револуционарне спецификације и дизајн водич за ФРП арматуру.
„Излаз са производима који нису подржани тестирањем и истраживањем једноставно не функционише са инжењерима грађевине“, објашњава Бусел. „Потребно је пуно података да их убедимо, а њихово добијање захтева време.“ С обзиром на ту стварност, Комитет 440 основан је почетком 1990-их и требало му је скоро деценију да развију прво издање, објављено 1999. године, ажурирано 2006. године, а друго ажурирање требало би да дође 2012. године. "Сада имате стандарде које архитекти, инжењери , а извођачи радова могу да уђу у своје планове широм света, "каже Бусел, напомињући да се" АЦИ 440.1Р показао као један од најпознатијих и најбоље коришћених водича са спецификацијама у свету и дефинитивно је вредан читавог посла ".
„АЦИ 440 је био изузетно динамична и активна асоцијација“, примећује Буселов дугогодишњи колега Доуг Гремел. „Нигде у свету нисмо дискриминисали ниједно истраживање. Ако можемо да га узмемо и уградимо у своје кодове, то и радимо. " Гремел - директор Неметалне арматуре за Хугхес Бротхерс Инц., директор подружнице ХугхесАслан Пацифиц Лтд.(обојица из Севарда, Неб.) и председавајућег управног одбора у Омахи, Комбиновани изоловани бетонски системи са седиштем у Неб-у.
Упркос растућем научном науку и искуству средином до краја деведесетих, раст употребе ФРП армира био је спор. Прва америчка инсталација појавила се тек 1996. године на мосту МцКинлеивилле / Буффало Цреек у округу Броокс, В. Ва. ФРП, коначно је добила вучу у Северној Америци након његовог укључивања у канадски код моста аутопута, где је постала основно решење за суочавање са корозијом узрокованом лошим временом у Канади. То је заузврат довело до рада Америчког удружења државних службеника за аутоцесте и саобраћај (ААСХТО) на развоју спецификација за употребу стаклених ФРП (ГФРП) бетонских палуба и саобраћајних ограде. Од тог тренутка, инжењери и техничари Министарства саобраћаја САД-а (ДоТ) имали су сопствени водич за дизајн који иде заједно са АЦИ 440. Као резултат тога, каже Бусел, Канада и САД заједно имају скоро 400 мостова са ФРП арматуром у неком аспекту њихова конструкција. Европске инсталације расту, али споријим темпом.
Гремел - чији је послодавац, Хугхес Бротхерс, светски добављач ФРП арматуре - каже да стандарди чине објективни оквир за осигурање квалитета. „Морамо да пружимо сертификате за производњу као доказ да било који„ млински погон “арматуре удовољава или премашује својства која се називају АСТМ стандардима,“ каже он. „Ми радимо тестове модула затезања и напрезања на свакој партији коју водимо, баш као и челични момци.“
Напредак цивилне инжењерске заједнице према комфору са ФРП арматуром може бити спор, али то није обесхрабрило потрагу за новим приступима у његовој производњи који би, како следећи примери указују, могли да следећу генерацију композитних армира учине много привлачнијом алтернативом челику. .
