Армирующий материал это: Армирующие материалы: виды и назначение

Содержание

Армирующие материалы: виды и назначение

Армирующие материалы необходимы при производстве стеклопластиковых изделий. От них зависят прочностные и физико-механические свойства готовой продукции. Подобные изделия становятся внутренним каркасом, который повышает исходные характеристики сырья. Для этого используют специальное стеклянное волокно. Эта продукция является самой распространенной. На ее основе изготавливают и другие виды материалов:

маты;
ткани;
нити;
сетки;
вуали.

Существует и другая продукция. Каждое изделие предназначается для определенных целей. Его применяют в самых разных отраслях производства. Некоторые материалы применяются для обмотки оболочек или изготовления труб, другие – распыляются на сырье, третьи – необходимы для пропитывания под давлением или контактного прессования и формования.Стекломаты

Этот материал представляет собой универсальное полотно белого цвета. Оно может быть создано из непрерывных или резаных нитей. Также существует и декоративный вариант продукции – его называют вуалью. Она отличается небольшой толщиной. Вуаль обычно используют для декорирования верхнего слоя.

Стекломаты часто применяют при изготовлении ламината. Это значительно повышает его механико-прочностные характеристики. Также при помощи стекломатов производят лодки и катера, антивандальные сиденья, столешницы, ванны и раковины, автомобильные бампера, спойлеры и т.д. Наиболее востребованными считаются изделия с плотностью 300, 450 и 600 г/м².

Стеклоткани

Материал выпускается в виде полотна, изготовленного из стеклонитей. Его используют в машино- и судостроении, химической промышленности. Также он применяется при ремонтных и строительных работах, для автотюнинга и приборостроения. Стеклоткань обеспечивает устойчивость к химическим и механическим повреждениям, коррозийным процессам. Она не горит, не является токсичной или взрывоопасной, способна переносить низкие и высокие температуры. Плотность переплетения нитей подобной ткани может варьироваться от 200 до 1800 г/м².

Стекловолокно

Этот армирующий материал является одним из самых востребованных. Он представляет собой тонкие белые нити, которые могут быть одинарными или двойными. Первые применяются во время производства звуко- и теплоизоляционных материалов. Также они предназначаются для фильтрации или наполнения пластмасс. Двойной вариант стекловолокна необходим для производства тканых или нетканых материалов. Его применяют во время электроизоляции проводов и производства композитных материалов.

Стекловолокна отличаются высокой прочностью даже при сильном растяжении. Также им присущи отличные термические и изоляционные свойства. Они обладают устойчивостью к воде и большинству химикатов.

Заказать любые армирующие материалы можно на сайте интернет-магазина «Полипарк». При необходимости можно обратиться к консультанту для подбора материала для тех или иных целей и его расчета. Специалисты посоветуют, как именно использовать продукцию, чтобы избежать проблем. Также возможен выезд профессионала на производство.

Реквизиты ООО «ПОЛИПАРК»

Юридический адрес: 300004, ТУЛЬСКАЯ ОБЛ, ТУЛА Г, НОВОМЕДВЕНСКИЙ ПР, ДОМ 9

ИНН: 7103514177

ОГРН: 1127154006253

Нашли ошибку в тексте? Выделите ее и нажмите Ctrl + Enter

версия для печати

Армирующие ткани — СКМ Полимер

Армирующие ткани плетутся из высокопрочных углеродных, стеклянных, арамидных и других типов нитей. Каждая нить в такой ткани состоит из нескольких тысяч мельчайших филаментов. Такая структура создает материал, обладающий высочайшей прочностью и низким весом.

Для фиксирования армирующей ткани в нужной форме она пропитывается двухкомпонентной ламинирующей или инфузионной системой. Эти системы могут быть на основе эпоксидной, полиэфирной, винилэфирной или других типов смол. Изделию, получаемому таким способом можно придать любую форму, при этом изделие будет гораздо прочнее и в то же время легче традиционных конструкционных материалов, например, стали.

УГЛЕТКАНИ

Углеродные или карбоновые волокна по сравнению со стеклянными и арамидными обладают наибольшей механической прочностью на растяжение и вместе с тем незначительным весом. Комбинация этих свойств позволяет использовать армирующие ткани на основе углеродных волокон (углеткани) в самых ответственных и высокотехнологичных изделиях.

К тому же, углеткани с плетением, например, саржа 2/2 («шашечка») позволяют получить стильный внешний вид изделия.

	Прочность волокна*, МПа	Прочность в ламинате*, МПа	Модуль упругости*, ГПа	Прочность/вес	Плотность, г/см³
Углеволокно	4127	1600	125-181	2751	1,50
Арамидное волокно	2757	1430	70-112	1915	1,44
Стекловолокно	3450	1500	30-40	1369	2,52
Сталь	ок. 400	—	210	51	7,90

* — на растяжение

СТЕКЛОТКАНИ

Стеклянные волокна обладают меньшей прочностью, чем углеродные волокна, зато позволяют значительно сэкономить на стоимости изделия. При этом соотношение их механических характеристик и веса по-прежнему значительно выше, чем у традиционных материалов. Именно такое сочетание прочности, веса и цены обуславливает использование тканей на основе стеклянных волокон в широчайшем спектре применений: от бытовых задач до элементов конструкции в авиационной и космической технике.

АРАМИДНЫЕ ТКАНИ

Одно из основных преимуществ арамидных волокон – в их ударной прочности. Именно поэтому армирующие ткани на основе арамидных волокон часто используются в производстве защитной и спортивной экипировки, огнестойкой одежды, взрывозащитных элементов конструкций, метеоритной защиты.

УГЛЕВУАЛИ

Углеродные вуали это очень легкие нетканые материалы, состоящие из рубленого углеволокна. Плотность вуалей начинается от 7-10 г/м². Углеродные вуали чаще всего используются при изготовлении оснастки в качестве первого слоя ткани для того, чтобы избежать эффекта пропечатывания рисунка плетения последующих слоев ткани на поверхности оснастки.

Как правильно выбрать армирующий материал?

🕑 Время чтения: 1 минута

Сталь — традиционный армирующий материал, используемый в строительстве для придания бетонным конструкциям прочности на растяжение и пластичности. Сталь и бетон обладают схожими тепловыми характеристиками, которые заставляют их расширяться и сжиматься с одинаковой скоростью. Оба они, следовательно, работают вместе как единое целое в конкретных структурах.

Одной из самых больших проблем со стальной арматурой является коррозия, когда объем ржавчины в пять раз превышает объем исходной стали. Это приводит к повреждению бетонных конструкций. Для решения этой проблемы было разработано несколько типов армирования, а именно:

Арматура из нержавеющей стали
Полимерная сталь, армированная волокном
Углеродистая сталь с эпоксидным покрытием

В этой статье объясняются основные характеристики различных арматурных сталей, доступных на строительном рынке. Это руководство по материалам может помочь в выборе лучшего армирующего материала в соответствии с требованиями.

Состав:

1. Стальная арматура
2. Полимерная арматура, армированная волокном
3. Арматура из нержавеющей стали
4. Арматура с эпоксидным покрытием
Часто задаваемые вопросы

Выбор стальной арматуры — простой процесс. Сталь указывается по диаметру и марке. Стандартные спецификации стали приведены в ASTM A615/A615M-20 «Стандартные спецификации для деформированных и простых стержней из углеродистой стали для армирования бетона».

Сталь класса 40 означает стальной стержень с минимальным пределом текучести 40 000 фунтов на квадратный дюйм в соответствии со стандартами и спецификациями ASTM. Размеры стержней обозначаются в дюймо-фунтовых размерах стержней или метрических размерах стержней.

Рисунок-1: Стальная арматура

Стальные арматурные стержни являются хорошим вариантом, когда коррозия не представляет опасности для конструкции. Будучи обычным вариантом армирования, он легко доступен. Для бетонных конструкций, требующих более высокой прочности на растяжение, можно использовать арматурную сталь более высокого качества.

Армирующие волокна полимеры (FRP) состоят из армирующих волокон, наполнителей, добавок и смолы. По сравнению со стальной арматурой, арматура FRP обладает высокой коррозионной стойкостью. Он также легче по весу и жестче.

Использование армирования волокном в бетонных конструкциях повышает жесткость и прочность на растяжение.

Рисунок-2: Армирование волокном

Смола, используемая в армировании FRP, обладает высокой прочностью на сжатие, которая может связать всю бетонную смесь в более прочную массу.

Обычно используемыми армирующими волокнами FRP являются арамид, углерод и волокна. Стекловолокно дешевле, а углеродное волокно — одно из самых дорогих.

Нержавеющая сталь представляет собой низкоуглеродистую сталь с общим содержанием углерода менее 1%. Он содержит не менее 10,5% хрома, который создает на его поверхности слой, делающий его устойчивым к коррозии. Это делает сталь нержавеющей.

Рисунок-3: Арматурные стержни из нержавеющей стали

По сравнению со стандартными стальными стержнями, стержни из нержавеющей стали стоят дороже. Но они обеспечивают высокую прочность и стойкость к коррозионным воздействиям, особенно в суровых морских условиях, воздействию дорожных солей и т. д.

Исходя из этого свойства, нержавеющую сталь лучше всего использовать для колонн, пирсов, гаражей, подпорных стенок, причалов и причалы.

ASTM A955/A955M «Стандартные технические условия на деформированные и гладкие стержни из нержавеющей стали для армирования бетона» содержат стандартные рекомендации для армирования из нержавеющей стали.

Арматурные стержни с эпоксидным покрытием или сырые стержни заменяют обычную стальную арматуру для повышения прочности бетона и коррозионной стойкости. Стальная арматура перед транспортировкой на строительную площадку покрывается эпоксидной смолой. ASTM A775 определяет спецификации и рекомендации для арматурных стержней с эпоксидным покрытием.

Рис. 4: Арматура с эпоксидным покрытием
Изображение предоставлено Harris Supply Solutions

Они используются для строительства тротуаров, мостов, парковочных сооружений и сооружений, подверженных воздействию морской воды и солей против обледенения.

Правильно изготовленная арматура с эпоксидным покрытием и обращение с ней могут сыграть важную роль в замедлении коррозии арматуры. Одной из проблем, с которой сталкивается арматура с эпоксидным покрытием, является качество покрытия. Чем деликатнее покрытие, тем меньше коррозионная стойкость. Это одна из причин, по которой нержавеющая сталь имеет больше преимуществ, чем арматура с эпоксидным покрытием. С точки зрения стоимости арматура с эпоксидным покрытием в восемь раз дешевле, чем нержавеющая сталь.

Часто задаваемые вопросы

Какие существуют типы арматурных стержней в зависимости от материала?

Основные типы арматуры, используемые в строительстве:
1. Стандартная стальная арматура
2. Арматура из нержавеющей стали
3. Стальная арматура с эпоксидным покрытием
4. Армирование волокном

Выбор между эпоксидной и арматурные стержни из нержавейки?

Стальная арматура хорошего качества с эпоксидным покрытием играет важную роль в замедлении скорости коррозии. Чем деликатнее покрытие, тем меньше коррозионная стойкость. Это одна из причин, по которой нержавеющая сталь имеет больше преимуществ, чем арматура с эпоксидным покрытием. 9Нержавеющая сталь 0056 обеспечивает превосходную коррозионную стойкость и гарантированную долговечность, в отличие от арматуры с эпоксидным покрытием. Но нержавеющая сталь в восемь раз дороже стержней с эпоксидным покрытием.
Итак, выбор делается в зависимости от требуемой долговечности и бюджета проекта.

Какие типы волокон используются для армирования бетона?

Наиболее часто используемыми армирующими волокнами FRP являются арамидные, углеродные и другие волокна. Среди трех волокон стекловолокно дешевле, а углеродное волокно — одно из самых дорогих.

Подробнее

Коррозия стальной арматуры в бетоне – причины и защита

5 советов по улучшению качества строительства

Что такое арматура? Типы и марки арматурной стали

Арматура — композитные материалы | CompositesLab

Арматура может быть ориентирована для обеспечения заданных свойств в направлении нагрузок, действующих на конечный продукт.

Многие материалы способны усиливать полимеры. Некоторые материалы, такие как целлюлоза в древесине, являются природными продуктами. Однако большинство коммерческих подкреплений созданы руками человека. Существует множество коммерчески доступных форм армирования, отвечающих конструктивным требованиям пользователя. Возможность адаптировать архитектуру волокна позволяет оптимизировать производительность продукта, что приводит к снижению веса и стоимости.

Хотя многие виды волокон используются в качестве армирующих материалов в композитных ламинатах, стеклянные волокна составляют более 90 процентов волокон, используемых в армированных пластмассах, поскольку они недороги в производстве и имеют относительно хорошее соотношение прочности и веса.

Стекловолокно: На основе алюмо-известково-боросиликатной композиции, стекловолокно «E» или «E-CR» считается преобладающим армирующим материалом для композитов с полимерной матрицей из-за их высоких электроизоляционных свойств, низкой восприимчивости к влагостойкостью и высокими механическими свойствами. Стекло E-CR отличается от стекла E-стекла превосходными свойствами коррозионной стойкости. Другие коммерческие составы включают стекло «S» с более высокой прочностью, термостойкостью и модулем, H-стекло с более высоким модулем и стекло AR (щелочестойкое) с превосходной коррозионной стойкостью. Стекло, как правило, является хорошим ударопрочным волокном, но весит больше, чем углерод или арамид. Стекловолокно обладает превосходными механическими характеристиками, в некоторых формах прочнее стали. Более низкий модуль требует специальной обработки конструкции, где жесткость имеет решающее значение. Стеклянные волокна прозрачны для радиочастотного излучения и используются в радиолокационных антеннах.
Углеродные волокна: Углеродные волокна изготавливаются из органических прекурсоров, включая ПАН (полиакрилонитрил), вискозу и смолы, причем последние два обычно используются для низкомодульных волокон. Термины «углеродное» и «графитовое» волокно обычно используются взаимозаменяемо, хотя технически графит относится к волокну, состав которого составляет более 99 процентов углерода, по сравнению с 93-95 процентами для углеродных волокон на основе ПАН. Углеродное волокно обеспечивает самую высокую прочность и жесткость среди всех армирующих волокон. Высокотемпературные характеристики особенно важны для углеродных волокон. Основным недостатком волокон на основе ПАН является их высокая относительная стоимость, которая является результатом стоимости основного материала и энергоемкости производственного процесса. Композиты из углеродного волокна более хрупкие, чем стекло или арамид. Углеродные волокна могут вызвать гальваническую коррозию при использовании рядом с металлами. Для предотвращения этого используется барьерный материал, такой как стекло и смола.
Арамидные волокна (полиарамиды): Наиболее распространенным синтетическим волокном является арамид. Арамидное волокно представляет собой ароматический полиимид, представляющий собой искусственное органическое волокно для композитного армирования. Арамидные волокна обладают хорошими механическими свойствами при низкой плотности с дополнительным преимуществом в виде ударной вязкости или устойчивости к повреждениям/ударам. Они характеризуются достаточно высокой прочностью на растяжение, средним модулем и очень низкой плотностью по сравнению со стеклом и углеродом. Арамидные волокна являются изоляторами электричества и тепла и повышают ударопрочность композитов. Они устойчивы к органическим растворителям, горюче-смазочным материалам. Арамидные композиты не так хороши по прочности на сжатие, как стеклянные или углеродные композиты. Сухие арамидные волокна прочны и используются в качестве тросов или канатов, а также часто используются в баллистических целях. Кевлар®, пожалуй, самый известный пример арамидного волокна. Арамид является преобладающей заменой органического армирующего волокна для стальных брекеров в шинах.
Новые волокна: Полиэфирные и нейлоновые термопластичные волокна недавно были введены как в качестве основного армирования, так и в сочетании со стекловолокном. Привлекательные характеристики включают низкую плотность, разумную стоимость и хорошую ударопрочность и сопротивление усталости. Хотя полиэфирные волокна обладают довольно высокой прочностью, их жесткость значительно ниже, чем у стекла. Более специализированные армирующие материалы для обеспечения высокой прочности и использования при высоких температурах включают металлы и оксиды металлов, например те, которые используются в самолетах или аэрокосмической промышленности.

Независимо от материала арматура доступна в формах, подходящих для широкого спектра процессов и требований к конечному продукту. Материалы, поставляемые в качестве армирующих материалов, включают ровинг, измельченное волокно, рубленые нити, непрерывный, рубленый или термоформуемый мат. Армирующие материалы могут быть разработаны с уникальной архитектурой волокна и предварительно отформованы (формованы) в зависимости от требований к продукту и производственного процесса.

Многосторонние и односторонние ровинги: Ровинги используются в основном в термореактивных смесях, но могут использоваться и в термопластах. Ровинги с несколькими концами состоят из множества отдельных прядей или пучков нитей, которые затем нарезаются и случайным образом укладываются в полимерную матрицу. В таких процессах, как листовая формовочная смесь (SMC), преформа и напыление, используется многосторонний ровинг. Многосторонние ровницы также могут использоваться в некоторых приложениях для намотки нити и пултрузии. Ровница с одним концом состоит из множества отдельных нитей, намотанных в одну прядь. Продукт обычно используется в процессах, использующих однонаправленное армирование, таких как намотка волокна или пултрузия.
Маты и вуали: Армирующие маты и нетканые вуали обычно описываются по весу на единицу площади. Например, мат из рубленого волокна весом 2 унции будет весить 2 унции на квадратный ярд. Тип армирования, дисперсия волокон и количество связующего, используемого для скрепления мата или вуали, определяют различия между продуктами мата. В некоторых процессах, таких как ручная укладка, связующее необходимо растворить. В других процессах, особенно при компрессионном формовании и пултрузии, связующее должно выдерживать гидравлические силы и растворяющее действие матричной смолы во время формования. Таким образом, с точки зрения связующего, производятся две основные категории матов или вуалей, известные как растворимые и нерастворимые связующие.
Тканые, сшитые, плетеные и трехмерные ткани: Существует много типов тканей, которые можно использовать для усиления смол в композите. Разнонаправленное армирование получают путем переплетения, вязания, сшивания или плетения непрерывных волокон в ткань из крученой и крученой пряжи. Ткани могут быть изготовлены с использованием практически любого армирующего волокна. Наиболее распространенные ткани изготавливаются из стекловолокна, углерода или арамида. Ткани обладают направленной прочностью и высокими нагрузками армирования, которые часто встречаются в высокопроизводительных приложениях. Ткани позволяют точно разместить армирование. Это невозможно сделать с размолотыми волокнами или рублеными нитями, а возможно только с непрерывными нитями с использованием относительно дорогого оборудования для укладки волокон. Из-за непрерывной природы волокон в большинстве тканей отношение прочности к весу намного выше, чем у версий с разрезанными или рублеными волокнами. Сшитые ткани позволяют настроить ориентацию волокон в структуре ткани. Это может иметь большое преимущество при проектировании с учетом устойчивости к сдвигу или кручению.
Однонаправленные: Однонаправленные армирующие материалы включают ленты, жгуты, однонаправленные жгуты и ровинг (представляющие собой наборы волокон или прядей). Волокна в этой форме выровнены параллельно в одном направлении и не извиты, что обеспечивает высочайшие механические свойства. Композиты с использованием однонаправленных лент или листов обладают высокой прочностью в направлении волокон. Однонаправленные листы тонкие, и для большинства структурных применений требуется несколько слоев. Типичные области применения однонаправленного армирования включают высоконагруженные композитные материалы, такие как компоненты самолетов или гоночные лодки.
Препрег: Препреги представляют собой готовый материал, изготовленный из армирующей формы и полимерной матрицы. Пропускание армирующих волокон или форм, таких как ткани, через ванну со смолой используется для изготовления препрега. Смола насыщается (пропитывается) волокном, а затем нагревается для продвижения реакции отверждения на различные стадии отверждения.