Kde nelze použít sklolaminátovou výztuž?

Sklolaminátová výztuž, která se používá ke zpevnění základů, patří do kategorie nových stavebních materiálů, které v mnoha vlastnostech převyšují předchozí. Většina spotřebitelů zatím neví, zda jej lze použít k vyztužení pórobetonových stěn nebo ke zpevnění základů. Tento článek poskytne odpovědi na tyto a mnoho dalších otázek.

Použití výztuže ze skelných vláken v základové desce

Co je sklolaminátová výztuž

Výztuž, pro jejíž výrobu se používají sklolaminátové materiály, byla vyvinuta již poměrně dávno, již v 1960. letech minulého století. Kvůli vysokým nákladům se však používal pouze v drsném klimatu, kde konvenční ocelové výztužné konstrukce vystavené korozi nemohly dlouho vydržet. Výztuž, která byla vyrobena ze sklolaminátových materiálů, zpevňovala především mostní pilíře a další neméně důležité konstrukce provozované v dosti drsných klimatických podmínkách.

Postupem času přispěl rozvoj chemického průmyslu k výraznému snížení nákladů na sklolaminátovou výztuž. Tím se stal cenově dostupným materiálem, který se dobře uplatní ve stavebních konstrukcích pro různé účely. Aktivní používání tohoto typu výztuže vedlo k tomu, že v roce 2012 odborníci vyvinuli a schválili GOST 31938-2012, jehož ustanovení stanoví nejen požadavky na výrobu tohoto materiálu, ale také způsoby jeho testování.

S požadavky GOST na vyztužení polymerů se můžete seznámit stažením dokumentu ve formátu pdf z níže uvedeného odkazu.

GOST 31938-2012 Kompozitní polymerová výztuž pro vyztužování betonových konstrukcí. Obecné Specifikace
download

Povrch sklolaminátové výztuže může být vlnitý, hladký nebo sypaný

V souladu se státní normou se vyrábí sklolaminátová výztuž v rozsahu průměrů 4–32 mm. Nejběžnější u výrobků tohoto typu jsou však průměry 6,8 a 10 mm. Takové sklolaminátové výztužné výrobky jsou dodávány zákazníkovi ve svitcích.

V této normě je kromě požadavků na průměr a další geometrické parametry sklolaminátové výztuže uvedeno, v jakém stavu má být její vnější povrch. Na povrchu výztuže by tedy neměly být žádné třísky, delaminace, promáčkliny a jiné vady.

Hlavní vlastnosti a hlavní nevýhoda

Podle typu použitého kontinuálního výztužného plniva se kompozitní výrobky dělí do následujících kategorií:

• ASK – skleněný kompozit;
• AUK – uhlíkový kompozit;
• ACC – kombinované;
• další.

Pokud je nutné použít výztuž ze skelných vláken k posílení základů domu, je třeba vzít v úvahu následující charakteristiky.

Spodní sloupec tohoto parametru pro výztužné výrobky typu sklo-kompozit začíná na 60 stupních Celsia.

Tento parametr je charakterizován poměrem použité síly k ploše průřezu produktu. Pro ASC by to mělo být 800 MPa nebo více, pro AUK – alespoň 1400 MPa.

Podle tohoto ukazatele armatury kategorie AUK převyšují ASK více než 2,5krát.

Pevnost v tlaku

Tento ukazatel pro sklolaminátovou výztuž všech kategorií by měl překročit 300 MPa.

Pevnost ve smyku

Pro ASC by tento parametr měl být více než 150 MPa, pro AUK – 350 MPa nebo více.

Výhody sklolaminátové výztuže

Výztuž vyrobená z polymerních materiálů má významnou nevýhodu: má velmi nízkou lomovou pevnost. Vzhledem k této nevýhodě je rozsah použití této výztuže omezený. Výrobci takových výrobků musí uvést rozsah jejich použití, a pokud spotřebitel překročí stanovené limity, činí tak na vlastní nebezpečí a riziko.

Použití výztuže tohoto typu je opodstatněné pouze v případech, kdy jsou kladeny zvýšené požadavky na tepelnou vodivost, korozní odolnost a dielektrické vlastnosti výztužných konstrukcí.

Srovnání s kovovými armaturami

Výztuž typu sklolaminátu má ve srovnání s kovem následující výhody.

1. Výztužné výrobky tohoto typu se vyznačují vysokou odolností proti korozi: nebojí se kyselého ani alkalického prostředí.
2. Sklolaminátová výztuž je vyrobena z polymerních materiálů, proto se liší od kovových výrobků velmi nízkou tepelnou vodivostí. Díky tomu při jeho použití k vyztužení základů a jiných stavebních konstrukcí nevznikají tepelné mosty, což je zvláště důležité pro naše klimatické podmínky.
3. Tato armatura, vyrobená z dielektrika, nevede elektrický proud a také nevytváří rádiové rušení.
4. Specifická hmotnost výztuže ze skelných vláken je 8–10krát nižší ve srovnání s kovovými analogy.
5. Náklady na kovové a sklolaminátové výrobky pro vyztužení stavebních konstrukcí jsou téměř stejné, ale použití výztuže ze skleněných vláken je mnohem pohodlnější.
6. Pokud jde o takový ukazatel, jako je pevnost v tahu, která je pro podobné ocelové výrobky 400 MPa, výztuž ze skleněných vláken převyšuje kovové tyče dvakrát až třikrát.
7. Sklolaminátová výztuž se vyrábí v prutech dlouhých 100–150 metrů, což umožňuje montovat výztužné konstrukce prakticky beze švů. Odborníci vědí, že právě spoje kovové výztuže jsou nejslabšími místy výztužných rámů. Při zpevňování základů a jiných stavebních konstrukcí výrobky ze skelných vláken nejsou ve výztužném rámu žádná taková slabá místa.
8. Výhodou použití sklolaminátové výztuže je, že si spotřebitel může koupit přesně tolik produktu, kolik potřebuje, aniž by platil za nepředvídaný odpad.
9. Pro instalaci a pokládku výztužné klece, která je vyrobena ze sklolaminátových prvků, není nutné používat svařovací stroj a další specializované zařízení.
10. Sklolaminátová výztuž je pro přepravu mnohem pohodlnější, protože ji lze zákazníkovi dodat jak v tyčích, tak ve svitcích, které se bez problémů vejdou i do kufru auta.
11. Při zpevňování základů a jiných betonových konstrukcí skleněnými vlákny se v nich nevyskytují trhliny, což se vysvětluje tím, že sklolaminát a beton mají podobné koeficienty tepelné roztažnosti.

Сферы применения

Výztuž ze sklolaminátu se používá v bytové i průmyslové výstavbě. Obliba tohoto materiálu, používaného pro zpevňování základů a jiných betonových konstrukcí, v poslední době nabírá na síle.

Vzhledem k výše uvedeným výhodám vyztužení skelnými vlákny můžeme vyvodit závěry o tom, kde je lepší použít tento inovativní materiál a kde se můžete uchýlit k nejtradičnějším a časem prověřeným možnostem. Velmi častou oblastí použití výztuže ze sklolaminátu je například ochrana břehů a také zpevňování dlažby v oblastech, kde na ni působí agresivní faktory prostředí.

Sklolaminátová výztuž se často používá při stavbě mostů a nadjezdů.

Při stavbě chaty je také široce používána výztuž ze sklolaminátu. Pro vyztužení se používají zejména tyto výrobky:

• betonové konstrukce působící jako plot (je třeba mít na paměti, že výrobky ze skelných vláken nelze použít k vyztužení nosných konstrukcí a stropů);
• pásové a jiné typy základů;
• zdivo z pórobetonových a pěnobetonových tvárnic.

Kompozitní výztuž se používá i při stavbě stěn technologií pevného bednění.

Mnoho odborníků souhlasí s tím, že při použití výztuže ze skleněných vláken pro pokládku plynových a pěnobetonových bloků je lepší vyztužit rohy ocelovými výrobky. S takto kombinovaným vyztužením budou mít stavební konstrukce vyšší pevnost, stabilitu a spolehlivost.

Zesilování základových konstrukcí

Při použití pro vyztužovací pásku a jiné typy sklolaminátových základů se používají tyče o průměru 8 mm, což je ekvivalentní použití 12 mm ocelové výztuže.

Výpočty pro výměnu ocelové výztuže za sklolaminát

Není obtížné provést postup pro takové vyztužení vlastníma rukama, pokud budete dodržovat následující algoritmus.

• Při instalaci bednění se doporučuje obalit jeho prvky pergamenem, což umožní jejich opětovné použití.
• Na vnitřní straně prvků bednění pomocí vodorovné úrovně označte čáru, na kterou bude betonový roztok nalit. Takový postup umožní rovnoměrnější rozložení betonového roztoku po celém vnitřním objemu budoucí pásky nebo jakéhokoli jiného základu.
• Výztužné prvky, kterými budete svůj základ zpevňovat, musí být pokryty vrstvou malty o tloušťce alespoň 5 cm, aby takovou vzdálenost vydržely, můžete použít obyčejné cihly, které se pokládají na dno budoucího základu .
• Na cihly položené na dně budoucího základu jsou umístěny dvě řady výztuže. V tomto případě je žádoucí, aby byly použity pevné tyče, bez spojů. Změřením délky stran nalévaného základu můžete snadno určit, jak dlouho budete muset tyč odvinout a odříznout od společného zálivu.
• Po položení tyčí podélné výztuže je nutné k nim připevnit příčné propojky, které jsou upevněny plastovými svorkami.
• Poté je nutné vyrobit horní úroveň výztužné klece, která by měla být shodná se spodní. Obě úrovně takového rámu, jehož rozměry buňky by měly být přibližně 150 mm, jsou spojeny pomocí vertikálních propojek.
• Po vyrobení výztužné klece se betonový roztok nalije. Je na vás, která betonová směs k tomu bude použita, ale nejčastěji se dává přednost řešení značky M400.

Vyztužení základového pásu sklolaminátovou výztuží

Pro rychlé a nepřetržité nalévání základu je lepší využít služeb mixéru.

Není těžké spočítat, kolik malty potřebujete vyplnit základ: k tomu musíte vypočítat obvod budoucího základu a poté vynásobit výsledek jeho šířkou a hloubkou. Při nalévání betonové malty vlastníma rukama je důležité nezapomenout, že musí být pravidelně utlačována, aby se v hmotě základu nevytvářely vzduchové bubliny.

Konečné vytvrzení litého betonového roztoku bude trvat 2-3 týdny. Během této doby musí být nalitý základ pokryt deštěm, a pokud je venku horké počasí, pravidelně zvlhčujte jeho povrch vodou.

Výztuž ze sklolaminátu je na tuzemském stavebním trhu relativně novým materiálem, který ještě neprošel zkouškou času. Proto při použití takového materiálu pro vyztužení betonových konstrukcí musíte pochopit míru odpovědnosti za vaši volbu.

Sklolaminátová výztuž, která se objevila na domácím trhu relativně nedávno, se stala hodnou alternativou k tradičním tyčím vyrobeným z kovu. Skleněná výztuž, jak se tomuto materiálu také říká, má mnoho jedinečných vlastností, které jej odlišují od jiných výrobků podobného účelu. Mezitím by měl být výběr výztuže ze skelných vláken velmi pečlivě.

Sklolaminátová výztuž v balíčcích

Co je sklolaminátová výztuž

Sklolaminátová výztuž, pokud rozumíte jejím konstrukčním vlastnostem, je nekovová tyč, na jejímž povrchu je aplikováno vinutí ze skelných vláken. Průměr spirálového profilu výztuže z kompozitních materiálů se může pohybovat v rozmezí 4–18 mm. Pokud průměr tyče takové výztuže nepřesahuje 10 mm, pak se prodává zákazníkovi ve svitcích, pokud přesahuje, pak v tyčích, jejichž délka může dosáhnout až 12 metrů.

Pro výrobu kompozitní výztuže lze použít různé typy výztužných plniv, v závislosti na tom se dělí do několika kategorií:

• ASK – výrobky vyrobené na bázi sklolaminátu;
• AUK – karbonové kompozitní výztužné produkty;
• ACC – výztuž z kombinovaných kompozitních materiálů.

Na tuzemském trhu je nejrozšířenější sklolaminátová výztuž.

Různé sklolaminátové výztužné tyče

Strukturální funkce

Sklolaminátová výztuž není jen tyč vyrobená z kompozitního materiálu. Skládá se ze dvou hlavních částí.

• Vnitřní tyč se skládá z paralelních skelných vláken spojených navzájem pomocí polymerní pryskyřice. Někteří výrobci vyrábějí výztuhu, jejíž vlákna vnitřního kmene nejsou vzájemně rovnoběžná, ale jsou stočena do pigtailu. Je třeba poznamenat, že je to vnitřní tyč výztuže ze skelných vláken, která tvoří její pevnostní charakteristiky.
• Vnější vrstva armovací tyče ze skleněných vláken může být provedena formou obousměrného navíjení vláken z kompozitního materiálu nebo formou nástřiku jemného brusného prášku.

Sklolaminátové armovací tyče s abrazivním povlakem

Konstrukce výztužných tyčí ze skleněných vláken, která do značné míry určuje jejich technické a pevnostní vlastnosti, závisí na představivosti výrobců a výrobních technologiích, které pro tento materiál používají.

Základní vlastnosti

Sklolaminátová výztuž má podle výsledků četných studií provedených kompetentními organizacemi řadu vlastností, které ji příznivě odlišují od jiných materiálů podobného účelu.

• Výztužné tyče ze skleněných vláken mají nízkou hmotnost, která je 9krát nižší než hmotnost podobných kovových výrobků.
• Sklolaminátová výztuž je na rozdíl od kovových výrobků velmi odolná vůči korozi a dokonale odolává kyselému, zásaditému i slanému prostředí. Pokud porovnáme korozní odolnost takové výztuže s podobnými vlastnostmi ocelových výrobků, je 10x vyšší.
• Vlastnost sklolaminátové výztuže vést teplo je výrazně nižší než u kovových výrobků, což minimalizuje riziko vzniku tepelných mostů při jejím používání.
• Vzhledem k tomu, že sklolaminátová výztuž se mnohem snadněji přepravuje a její životnost je mnohem delší než u kovu, je její použití finančně výhodnější.
• Sklolaminátová výztuž je dielektrický materiál, který nevede elektrický proud a je absolutně transparentní pro elektromagnetické vlny.
• Použití takového materiálu k vytvoření výztužných konstrukcí je mnohem jednodušší než kovové tyče, není třeba používat svařovací zařízení nebo technická zařízení pro řezání kovu.

Srovnávací charakteristiky ocelové a sklolaminátové výztuže

Sklolaminátová výztuž, která se na tuzemském trhu objevila poměrně nedávno, si díky svým nesporným výhodám již získala vysokou oblibu jak u velkých stavebních organizací, tak u soukromých developerů. Takové armatury však mají také řadu nevýhod, z nichž nejvýznamnější zahrnují:

• poměrně nízký modul pružnosti;
• ne příliš vysoká tepelná stabilita.

Nízký modul pružnosti výztuže ze skleněných vláken je výhodou při výrobě rámů pro zpevnění základů, ale velkou nevýhodou, pokud se používá k vyztužení podlahových desek. Pokud je v takových případech nutné obrátit se na tuto konkrétní výztuž, je nutné nejprve provést pečlivé výpočty.

Plán výměny ocelové výztuže za kompozitní výztuhu

Nízká tepelná stabilita sklolaminátové výztuže je závažnější nevýhodou, která omezuje její použití. Navzdory skutečnosti, že taková výztuž patří do kategorie samozhášecích materiálů a není schopna sloužit jako zdroj šíření požáru při použití v betonových konstrukcích, při vysokých teplotách ztrácí své pevnostní vlastnosti. Z tohoto důvodu lze takovou výztuž použít pouze ke zpevnění těch konstrukcí, které nejsou během provozu vystaveny vysokým teplotám.

Další významnou nevýhodou výztuže ze skleněných vláken je, že v průběhu času ztrácí své pevnostní charakteristiky. Tento proces se výrazně urychlí, pokud je vystaven alkalickému prostředí. Mezitím se této nevýhodě lze vyhnout, pokud použijete výztuž ze skelných vláken vyrobenou s přídavkem kovů vzácných zemin.

Jak a z čeho se vyrábí sklolaminátová výztuž?

Sklolaminátovou výztuž mnoho lidí zná nejen z fotografií na internetu, ale i z praktického použití ve stavebnictví, ale málokdo ví, jak se vyrábí. Technologický proces výroby sklolaminátových armovacích tyčí, který je velmi zajímavý pro sledování na videu, je snadno automatizovatelný a lze jej realizovat na bázi velkých i malých výrobních podniků.

Technologická linka na výrobu sklolaminátové výztuže

K výrobě takového stavebního materiálu je nejprve nutné připravit surovinu, kterou je hlinitokřemičité sklo. Aby surovina získala požadovaný stupeň tažnosti, taví se ve speciálních pecích az výsledné hmoty se tahají nitě o tloušťce 10–20 mikronů. Tloušťka výsledných vláken je tak malá, že pokud je pořídíte na fotografii nebo video, nebudete je moci vidět, aniž byste výsledný obrázek zvětšili. Na skleněná vlákna se pomocí speciálního zařízení aplikuje kompozice obsahující olej. Poté se formují do svazků, které se nazývají skleněný roving. Právě tyto svazky, sestavené z mnoha tenkých nití, jsou základem sklolaminátové výztuže a do značné míry tvoří její technické a pevnostní charakteristiky.

Zařízení pro ohřev a oddělování nití

Po přípravě sklolaminátových pramenů se tyto přivádějí na výrobní linku, kde se mění na armovací tyče různých průměrů a různých délek. Další technologický postup, který lze vidět z četných videí na internetu, je následující.

• Prostřednictvím speciálního zařízení (cívečnice) jsou nitě přiváděny do napínacího zařízení, které současně plní dva úkoly: vyrovnává napětí přítomné ve skleněných nitích, uspořádává je v určitém pořadí a tvoří budoucí výztužnou tyč.
• Svazky nití, na jejichž povrch byl předtím nanesen prostředek obsahující olej, se stříkají horkým vzduchem, který je nezbytný nejen pro jejich sušení, ale také pro mírné zahřátí.
• Svazky nití zahřáté na požadovanou teplotu se spouštějí do speciálních lázní, kde jsou impregnovány pojivem, rovněž zahřátým na určitou teplotu.
• Poté svazky nití procházejí mechanismem, pomocí kterého se provádí finální formování armovací tyče požadovaného průměru.
• Pokud je výztuž vyrobena nikoli s hladkým, ale s reliéfním profilem, pak se ihned po opuštění kalibračního mechanismu navíjejí svazky skleněných vláken na hlavní tyč.
• Pro urychlení procesu polymerace pojivových pryskyřic se hotová armovací tyč přivádí do tunelové pece, před jejím vstupem se na tyče vyrobené bez navíjení nanese vrstva jemného písku.
• Po opuštění pece, když je sklolaminátová výztuž téměř hotová, se tyče ochladí tekoucí vodou a předloží k řezání nebo mechanismu pro jejich navíjení do svitků.

Řezací mechanismus je posledním článkem při výrobě kompozitní výztuže

Technologický postup výroby sklolaminátové výztuže tedy není tak složitý, jak lze soudit i z fotografií či videí jeho jednotlivých fází. Mezitím takový proces vyžaduje použití speciálního vybavení a přísné dodržování všech režimů.

Ve videu níže se můžete názorněji seznámit s procesem výroby výztuže kompozitního skla na příkladu provozu výrobní linky TLKA-2.

Parametry – hmotnost, průměr, rozteč vinutí

Kování, pro jehož výrobu se používá sklolaminát, se vyznačuje řadou parametrů, které určují rozsah jeho použití. Mezi nejvýznamnější patří:

• hmotnost jednoho lineárního metru armovací tyče;
• u výrobků s reliéfním profilem – rozteč vinutí svazků ze skleněných vláken na jejich povrchu;
• průměr výztužné tyče.

Dnes se výztuha s odlehčovacím profilem vyrábí především se stoupáním vinutí 15 mm.

Výběr průměru sklolaminátové výztuže

Vnější průměr armovací tyče je charakterizován číslem, které je výrobku přiřazeno v souladu s Technickými podmínkami pro výrobu takových výrobků. V souladu s technickými specifikacemi se dnes armovací tyče ze skleněných vláken vyrábí pod těmito čísly: 4; 5; 5,5; 6; 7; 8; 10; 12; 14; 16; 18. Hmotnost lineárního metru sklolaminátových armovacích tyčí dostupných na moderním trhu se pohybuje mezi 0,02–0,42 kg.

Druhy sklolaminátové výztuže a oblasti jejího použití

Kování, pro jehož výrobu se používá sklolaminát, má mnoho druhů, které se liší nejen průměrem a tvarem profilu (hladký a vlnitý), ale také oblastí použití. Odborníci tedy rozlišují výztuž ze skelných vláken:

• pracovní;
• instalační místnost;
• rozdělení;
• speciálně navržený pro vyztužování betonových konstrukcí.

V závislosti na řešených úkolech lze takové kování použít ve formě:

• kusové tyče;
• prvky výztužné sítě;
• výztužné rámy různých provedení a rozměrů.

Výztužná sklolaminátová síťovina 100×100 mm

Navzdory skutečnosti, že se na domácím trhu nedávno objevila výztuž ze skleněných vláken, podniky, stavební firmy a jednotlivci ji již poměrně aktivně využívají k řešení různých problémů. Použití sklolaminátové výztuže ve stavebnictví tak získává na oblibě. Používá se k vyztužení základů a jiných betonových konstrukcí (kanalizační studny, stěny atd.) a používá se ke zpevnění zdiva z cihel a tvárnic. Technické vlastnosti výztuže ze skelných vláken umožňují její úspěšné použití při stavbě silnic: pro zpevňování povrchů vozovek, zpevňování náspů a slabých základů a vytváření monolitických betonových základů.

Jednotlivci, kteří se samostatně zabývají výstavbou na vlastních pozemcích nebo ve svých venkovských domech, také dokázali ocenit výhody tohoto materiálu. Zajímavou zkušeností je použití sklolaminátové výztuže v chatách a na zahradách soukromých domů jako oblouky pro stavbu skleníků. Na internetu můžete najít mnoho fotografií takových úhledných a spolehlivých konstrukcí, které nepodléhají korozi, snadno se instalují a stejně snadno demontují.

Rám domácího skleníku ze sklolaminátové výztuže

Velkou výhodou použití takového materiálu (zejména pro jednotlivce) je snadná přeprava. Sklolaminátovou výztuž stočenou do kompaktního svitku lze přepravovat i v osobním automobilu, což se o kovových výrobcích říci nedá.

Co je lepší – sklolaminát nebo ocel?

Chcete-li odpovědět na otázku, která výztuž je lepší použít – ocel nebo sklolaminát – měli byste porovnat hlavní parametry těchto materiálů.

• Pokud výztužné tyče vyrobené z oceli mají elasticitu i plasticitu, pak výrobky ze skleněných vláken mají pouze elasticitu.
• Z hlediska pevnosti v tahu jsou sklolaminátové výrobky výrazně lepší než kovové: 1300 a 390 MPa.
• Skleněné vlákno je také výhodnější z hlediska tepelné vodivosti: 0,35 W/m*C0 – oproti 46 pro ocel.
• Hustota ocelových výztužných tyčí je 7850 kg/m3 a hustota sklolaminátu je 1900 kg/m3.
• Výrobky ze skelných vláken, na rozdíl od ocelových výztužných tyčí, mají výjimečnou odolnost proti korozi.
• Sklolaminát je dielektrický materiál, takže výrobky z něj nevedou elektrický proud a jsou absolutně transparentní pro elektromagnetické vlny, což je zvláště důležité při stavbě konstrukcí pro určité účely (laboratoře, výzkumná centra atd.).

Mezitím výrobky ze skelných vláken nefungují dobře při ohýbání, což omezuje jejich použití pro vyztužení podlahových desek a jiných silně zatížených betonových konstrukcí. Ekonomická výhodnost použití výztužných tyčí vyrobených z kompozitních materiálů spočívá také v tom, že nakoupíte přesně takové množství, jaké potřebujete, a jejich použití je tak prakticky bezodpadové.

Shrňme si vše výše uvedené. I když vezmeme v úvahu všechny jedinečné vlastnosti kompozitní výztuže, měla by být používána velmi opatrně a pouze v těch oblastech, kde tento materiál funguje nejlépe. Je nežádoucí používat takovou výztuž k posílení betonových konstrukcí, které během provozu zaznamenají velmi vážné zatížení, které může způsobit jeho zničení. Ve všech ostatních případech se osvědčilo použití výztuže ze skelných vláken a dalších kompozitních materiálů.