Points d’article
- Avantages et inconvénients du renforcement composite
- Caractéristiques comparatives des armatures métalliques et composites
- Attention: fabricants peu scrupuleux
Les armatures composites, apparues récemment, ont déjà réussi à se tailler la part du lion sur le marché de la construction. Dans notre article, nous parlerons de ce en quoi il consiste, en quoi il diffère du métal traditionnel et où il est utilisé, et examinerons également les mythes les plus courants..
Les barres d’armature composites ont été inventées il y a plus de 30 ans, mais elles ne se sont généralisées que ces dernières années. En raison de ses caractéristiques techniques et opérationnelles, un tel matériau est tout à fait capable de rivaliser avec les barres d’armature en acier classiques..
L’armature en composites ressemble à l’acier en apparence, mais elle est constituée de fibres imprégnées de liants-durcisseurs spéciaux. Pendant le processus de fabrication, des nervures sont formées sur les tiges ou un revêtement de sable est pulvérisé pour améliorer l’adhérence au béton.
Plusieurs types de fibres composites sont utilisés pour la réalisation de renfort:
- Fibre de verre additionnée de résines thermodurcissables – renfort en fibre de verre.
- Fibre de basalte additionnée de résines – renfort en plastique basalte.
- Fibre de carbone (carbone) – renforcement en fibre de carbone.
- Fil Kevlar de DuPont – Renfort Kevlar.
Les deux derniers types sont extrêmement rarement utilisés et principalement à l’étranger. Les compositions de plastiques hydrocarbonés et de Kevlar ont été développées pour une utilisation dans les industries spatiale et militaire, elles se caractérisent donc par une résistance élevée et un prix exorbitant..
Le génie civil privilégie les armatures en fibre de verre, optimales en termes de coût et de domaine d’application.
Avantages et inconvénients du renforcement composite
Le point le plus vulnérable des produits en béton armé sont les inserts d’armature métalliques qui sont sujets à la corrosion. L’amorçage ou l’utilisation d’alliages ne résout pas complètement le problème – tôt ou tard, le métal rouille, détruisant le béton. Le renforcement en fibre de verre n’est pas affecté par les milieux agressifs, ce qui n’est qu’un des nombreux avantages:
- Les valeurs de résistance à la traction dépassent les caractéristiques du métal de près de trois fois.
- Le renfort composite pèse 9 à 11 fois moins à résistance égale.
- Le matériau n’est pas seulement bon marché, mais vous permet également d’économiser considérablement sur le chargement et le transport.
- Contrairement au métal, il ne forme pas de ponts froids, réduisant les pertes de chaleur.
- Durabilité et résistance aux changements de température.
- Possède un coefficient de dilatation thermique similaire à celui du béton, ce qui réduit le risque de défauts et de fissures.
- Entièrement diélectrique et radio-transparent.
- Il peut être réalisé à la fois sous forme de tiges et en s’enroulant en bobines.
Les tests montrent également le revers de la médaille – les inconvénients du renforcement composite:
- Le faible module d’élasticité nécessite des calculs supplémentaires lors de l’utilisation d’un tel renforcement dans les dalles de plancher.
- La faible résistance au feu est due au fait que les composites sous l’influence de températures élevées fondent simplement pour se transformer en liquide.
- Incapacité à utiliser le soudage.
- Incapacité de plier l’armature finie sur place.
Il convient de noter que toutes les nuances négatives sont résolues avec succès par les fabricants et les ingénieurs concepteurs: lors du montage de structures à forte charge, des études et des calculs spéciaux sont effectués, un traitement supplémentaire des compositions de béton et le renforcement lui-même est utilisé pour augmenter la résistance à la chaleur, toutes les pièces pliées sont fabriquées dans des usines selon les projets.
Caractéristiques comparatives des armatures métalliques et composites
Conforme aux codes du bâtiment, les armatures composites peuvent remplacer le métal dans tous les domaines d’application:
- Construction de chalets: tout type de fondations et connexions flexibles pour les murs.
- Structures en béton dans les bâtiments industriels et les bâtiments à plusieurs étages.
- Production de béton lourd et léger.
- Maçonnerie en couches de différents types.
- Protection des berges et construction de structures côtières (pas peur du contact avec l’eau).
- Pavage routier (augmente la durée de vie d’un tiers).
- Création de ceintures antisismiques (recommandées pour une utilisation dans des zones à fortes vibrations).
- Construction de bâtiments monolithiques à l’aide de coffrages fixes.
- Électrification (poteaux d’éclairage et lignes électriques).
- Fabrication de traverses de chemin de fer.
Les caractéristiques des armatures composites sont mieux présentées par rapport à leurs homologues métalliques:
Raccords métalliques de classe А-III (А400С) Renfort en fibre de verre Renfort en plastique basalte Matériel Acier 35GS, 25G2S, etc.. Fibre de verre liée au polymère d’un diamètre de 13 à 16 microns Fibre de basalte d’un diamètre de 10 à 16 microns, liée par un polymère Résistance ultime à la traction, MPa 360 600-1200 (diminue avec l’augmentation du diamètre) 700-1300 (diminue avec l’augmentation du diamètre) Module élastique, MPa 200 000 45 000 60 000 Extension relative,% à partir de 14 2.2 2.2 Densité, t / m3 7,85 1,9 1,9 Résistance à la corrosion Rouilles Matériau résistant à la corrosion du premier groupe de résistance chimique Matériau résistant à la corrosion du premier groupe de résistance chimique Conductivité thermique Oui ne pas ne pas Conductivité électrique Oui diélectrique diélectrique Profils (diamètre), mm 6-80 4-20, en perspective jusqu’à 60 4-20, en perspective jusqu’à 60 Longueur, m 6-12 (en raison des exigences de transport) N’importe quelle taille N’importe quelle taille Lors de l’examen de la faisabilité d’acheter des armatures composites et de la comparaison de leur coût avec le métal, beaucoup ne font attention qu’au prix d’un mètre courant. ROCKBAR (un fabricant de renforcement en fibre de verre), en collaboration avec l’Université de Sheffield (Royaume-Uni), a mené des tests comparatifs pour la résistance à la traction et la résistance des matériaux, qui ont abouti à un tableau de remplacement de résistance égale:
Armature composite Classe d’armature en acier А-III (А400С) Diamètre des barres d’armature, mm Poids 1 rm. m, kg Nombre de mètres par tonne Coût r. m, frotter. Diamètre des barres d’armature, mm Poids 1 rm. m, kg Nombre de mètres par tonne Coût r. m, frotter. 4 0,02 50 000 à partir de 8,75 6 0,22 4504,5 à partir de 11.10 cinq 0,03 33333 à partir de 9,54 6 0,22 4504,5 à partir de 11.10 6 0,04 25 000 à partir de 11,59 8 0,40 2531,7 à partir de 16,50 7 0,06 16667 à partir de 13,95 Dix 0,62 1620,8 du 24.12 8 0,08 12500 à partir de 17,27 12 0,89 1126,1 à partir de 27.15 Dix 0,20 5000 à partir de 25,60 Quatorze 1,21 826,5 à partir de 39.12 12 0,23 4348 à partir de 35,38 seize 1,58 632,9 à partir de 49.90 Quatorze 0,30 3333 à partir de 48,42 20 2,00 404,9 à partir de 77,05 seize 0,35 2857 à partir de 61,88 22 2,47 335,6 à partir de 93.10 18 0,43 2326 à partir de 67,40 25 2,98 259,7 à partir de 121,00 20 0,60 1667 à partir de 84.10 28 4,83 207,0 à partir de 151,00 Remarque: les prix sont tirés des sites Web officiels des fabricants, dans les chaînes de vente au détail, ils peuvent différer légèrement à la hausse.
Des calculs simples montrent que les économies sur l’achat d’armatures en matériaux composites peuvent être jusqu’à 2 fois supérieures à celles du métal. N’oubliez pas les autres éléments de dépenses:
- économies à la livraison grâce à la légèreté et à la compacité;
- économies sur le chargement et le déchargement – pas besoin d’embaucher des travailleurs;
- économie de consommables – la fibre de verre peut être coupée avec des coupe-fils ou des coupe-boulons;
- économie sur les garnitures – les barres d’armature en bobines sont coupées à la taille sans gaspillage.
Attention: fabricants peu scrupuleux
La mise en œuvre des innovations sur le marché des matériaux de construction est toujours «grinçante». Les armatures composites ne font pas exception. D’une part, de nombreux petits et grands fabricants ont vu le jour. D’autre part, toutes les usines fonctionnent selon leurs propres spécifications et tentent d’attirer l’acheteur avec des astuces. Considérez les mythes les plus courants.
Mythe: Nos produits sont meilleurs car nous ajoutons des ingrédients secrets (qui donnent également une couleur vive atypique).
Fait: La pigmentation n’affecte pas la durabilité, son seul avantage est l’esthétique. De plus, un pigment mal sélectionné peut altérer les performances. Toutes les spécifications doivent être documentées dans les rapports de test.
Mythe: Plus les nervures d’enroulement sont localisées, plus le renfort est solide.
Fait: Les nervures d’enroulement sont utilisées pour augmenter l’adhérence au béton et n’affectent en aucun cas la rupture, la résistance et la compression de l’armature. La seule exception est la couverture de sable, qui répartit uniformément la charge sur toute la longueur de la barre.
Mythe: Le renforcement en fibre de verre peut être cassé à la main, de quel type de résistance pouvons-nous parler?
Fait: Les armatures en matériaux composites fonctionnent pour des charges longitudinales plutôt que transversales.
Malheureusement, il n’y a pas encore de GOST pour le renforcement composite. Par conséquent, choisissez des produits de fabricants de confiance, demandez au vendeur des certificats et des rapports de test, comparez-les aux indicateurs ci-dessus et ne vous laissez pas berner par le coût alléchant..
Quelles sont les avantages des barres d’armature composites par rapport aux barres d’armature traditionnelles en acier ? Est-ce qu’ils offrent la même solidité et durabilité ? Comment se comparent-ils en termes de coût et d’installation ? Y a-t-il des normes de qualité spécifiques pour ces nouveaux matériaux ?
Qu’en est-il de la fiabilité et de la durabilité des barres d’armature composites sur le marché des matériaux de construction ? Est-ce qu’elles offrent les mêmes performances que les barres d’armature traditionnelles en acier ? Quels sont les avantages et les inconvénients de l’utilisation de ces barres d’armature composites ?
Quelles sont les avantages des barres d’armature composites par rapport aux barres d’armature traditionnelles ? Sont-elles plus légères, plus durables ou plus résistantes ? Est-ce qu’elles ont la même capacité de support ? Je suis curieux de savoir comment ces nouveaux matériaux peuvent améliorer la construction.
Quelles sont les avantages et les inconvénients des barres d’armature composites par rapport aux barres d’armature traditionnelles en acier? Est-ce qu’elles sont plus légères et durables? Quel est leur impact sur la durabilité environnementale des constructions? Est-ce qu’elles sont également plus résistantes à la corrosion? Comment s’intègrent-elles dans les normes de construction actuelles? Avez-vous des exemples concrets d’utilisations réussies de ces barres d’armature composites dans des projets de construction?
Les barres d’armature composites présentent des avantages par rapport aux barres d’armature en acier traditionnelles. Elles sont plus légères, ce qui facilite leur manipulation et réduit les coûts de transport. De plus, elles sont plus durables car elles sont moins sensibles à la corrosion, ce qui augmente la durée de vie des constructions. Cependant, elles peuvent être plus coûteuses à l’achat.
En termes de durabilité environnementale, les barres d’armature composites ont un impact positif car leur production requiert moins de ressources naturelles que les barres d’armature en acier. De plus, elles sont recyclables, ce qui contribue à réduire l’empreinte carbone des constructions.
Les barres d’armature composites peuvent être intégrées dans les normes de construction actuelles, à condition qu’elles répondent aux exigences de résistance et de sécurité. Elles sont généralement utilisées dans des projets nécessitant une résistance à la corrosion élevée, tels que les ouvrages maritimes ou les structures en béton armé exposées à des environnements agressifs.
Des exemples d’utilisations réussies de barres d’armature composites incluent des ponts, des bâtiments industriels et des structures sécuritaires. Leur utilisation améliore la durabilité des constructions tout en garantissant une meilleure résistance à la corrosion, ce qui en fait une solution intéressante pour de nombreux projets de construction.