Армирующие материалы

Армополимерные конструкции на основе фурановых смол в большинстве случаев армируют стальной арматурной, используя при этом основные положения, разработанные применительно к железобетону, и учитывая характерные особенности полимербетонов. В то же время для армополимерных конструкций, которые должны обладать высокими электроизолирующими свойствами — электроизоляторов, траверс электропередач, для электролизных ванн и т. д. — используют дисперсное армирование стеклянными волокнами или стеклопластиковую арматуру. Применение такой арматуры обеспечивает получение конструкций с высокими диэлектрическими параметрами и способствует повышению их эксплуатационных характеристик и долговечности.
Предпосылками к возможности армирования полимербетонных конструкций стекловолокном являются: высокое временное сопротивление стекловолокна воздействию нагрузок (алюмоборосиликатное стекловолокно диаметром 3—11 мк имеет временное сопротивление 2— 2,5 тыс. МПа), малый КТД (КТД стекла меньше КТД полимербетона на 15—30%, что в сочетании со сравнительно низким модулем упругости стекловолокна (70— 80 тыс. МПа) обеспечивает возможность их совместной работы даже при значительных перепадах температур). Для ряда специальных конструкций дисперсное армирование стекловолокном — весьма эффективный способ повышения несущей способности.
Следует отметить, что исследования влияния дисперсного армирования на свойства цементных и полимербетонов полимерными волокнами показали, что эти волокна имеют высокую деформативность и в 4—5 раз более низкий, чем у бетонов, модуль упругости. Поэтому такие волокна вряд ли могут выполнять роль эффективной арматуры для полимербетонов.
Второй способ предусматривает использование стекловолокна в составе высокопрочной стеклопластиковой арматуры. Стеклопластикозая арматура—пучок продольно ориентированного стекловолокна, объединенный в стержень полимерным связующим и поперечной обмоткой.
Стеклопластиковая арматура обладает высокой коррозионной стойкостью и является хорошим диэлектриком. Благодаря сравнительно низкому модулю упругости стеклопластиковая арматура, как правило, используется в предварительно напряженных конструкциях. Предварительное обжатие полимербетона способствует предотвращению усадочных трещин в таких конструкциях и повышает их трещиностойкость при эксплуатации.
Составы полимербетонов на основе метилметакрилата и полиэфирных смол типа ПН-1 имеют в 1,5—2 раза более высокую усадку и КТД.
Исходя из этого они не могут быть армированы стальной арматурой.
Были проведены исследования, убедительно показавшие, что для армополимербетонов, обладающих высокой усадкой и КТД, хорошие результаты могут быть получены при использовании высокопрочной алюминиевой арматуры.
В зависимости от легирующих добавок деформируемые алюминиевые сплавы подразделяют на термически неупрочняемые и термически упрочняемые. Сплавы первой группы характеризуются относительно невысокой прочностью и большой пластичностью, хорошо свариваются и обладают более высокой коррозионной стойкостью. Сплавы второй группы в результате закалки и последующего старения резко увеличивают прочностные характеристики.
Арматура из алюминиевых сплавов имеет достаточно высокую стойкость при воздействии пресной воды, сернистых соединений (сероводорода, сернистого ангидрида), высококонцентрированной азотной кислоты и серной кислоты любых концентраций.
Сравнительно быстрое разрушение такой арматуры происходит в щелочной среде, соляной кислоте, при действии соединений хлора, фтора и других галогенов.
Перечисленные свойства и характеристики арматуры из алюминиевых сплавов показывают, что такая арматура с успехом может применяться для многих видов полимербетонов.