Pręty kompozytowe
Pręty kompozytowe - zalety i zastosowanie
Optymalizacja procesu budowy z wykorzystaniem prętów kompozytowych
Realizacje z wykorzystaniem prętów kompozytowych
PORÓWNANIE TECHNOLOGII
ŻELBET – ZBROJENIE Z PRĘTÓW STALOWYCH
- Podstawowa wada żelbetu to jego podatność na korozję wynikająca z użycia stali jako zbrojenia (stal koroduje)
- Produkty korozji niszczą beton, w związku z czym nie jest on materiałem trwałym
- Obiekty wykonane z żelbetu wymagają kosztownych konserwacji i napraw
PRĘTY KOMPOZYTOWE
- Pręty kompozytowe są całkowicie odporne na korozję
- Konstrukcje betonowe zbrojone prętami są pozbawione wad obiektów żelbetowych
- Pręty kompozytowe doskonale wpisują się w strategię zrównoważonego rozwoju budownictwa
WŁASNOŚCI PRĘTÓW KOMPOZYTOWYCH
Pręty kompozytowe charakteryzują się 2,5-krotnie wyższą wytrzymałością na rozciąganie od stali w typowym gatunku AIIIN.
Pręty te produkuje się metodą pultruzji z włókien szklanych o średnicy 5-12 mikronów, związanych ze sobą polimerem na bazie żywicy epoksydowej. Każdy mm2 zawiera kilka tysięcy włókien zatopionych w spoiwie, co powoduje tak dużą wytrzymałość mechaniczną.
WYTRZYMAŁE NA ROZCIĄGANIE
Pręty kompozytowe ComRebars charakteryzują siię 2,5 krotnie wyższą wytrzymałością od staliw typowym gatunku AIIN
ODPORNE NA KOROZJĘ
Są materiałem trwałym, długowiecznym, odpornym na działanie wody, również słonej i innych środowisk agresywnych
LEKKIE
Dziewięciokrotnie lżejsze od stali, są materiałem łatwym w logistyce, układaniu i obróbce
ODPORNE CHEMICZNIE
Pręty kompozytowe są odporne na chlorki, kwasy i chemikalia, mogą być stosowane w środowiskach kwaśnych i alkaicznych
ANTYMAGNETYCZNE
Nie stwarzają przeszkody dla przenikania fal elektromagnetycznych
DIELEKTRYCZNE
Są izolatorem elektrycznym i nie przewodzą prądu
NISKI WSPÓŁCZYNNIK PRZEWODNOŚCI CIEPLNEJ λ
Nie przewodzą ciepła – są izolatorem cieplnym. Pręty kompozytowe posiadają ponad stukrotnie niższą przewodność cieplną w stosunku do prętów stalowych.
COMREBARS ZAMIAST STALI
- jest odporny na szkodliwe (w przypadku stali) działanie wody, słonej wody, środowisk alkalicznych czy kwaśnych,
- nie traci, w odróżnieniu od stali, swoich właściwości nawet w bardzo niskich temperaturach,
- charakteryzuje się wysoką adhezją (przyczepnością) do betonu
Własności te znacznie faworyzują pręty kompozytowe w obiektach narażonych na oddziaływanie wody i temperatury:
INFRASTRUKTURA MOSTOWO-DROGOWA- ochronne bariery drogowe,
- parkingi i place manewrowe,
- mosty
PREFABRYKOWANE ELEMENTY ŻELBETOWE
- płyty drogowe,
- podkłady kolejowe,
- elementy sieci kanalizacyjnych,
- ogrodzenia
INFRASTRUKTURA MORSKA I PORTOWA
- budowle mające kontakt z wodą morską będące pod jej oddziaływaniem takie jak wzmacnianie nabrzeży, budynki portowe, pomosty
BUDOWNICTWO JEDNORODZINNE I PRZEMYSŁOWE
- zbrojenie fundamentów,
- posadzki,
- parkingi i place manewrowe
Obiekty budownictwa rolniczego: obory, chlewnie, zbiorniki do przechowywania wszelkich odpadów i ścieków, kanalizacja i melioryzacja itp.
COMREBARS ZAMIAST STALI NIERDZEWNEJ
Własności prętów kompozytowych powodują, że mogą być stosowane w budowlach, w których konstrukcje wykonane ze zwykłego żelbetu nie spełniają stawianych im wymagań.
Często zachodzi konieczność użycia alternatywy do prętów stalowych np. prętów ze stali nierdzewnej, bądź też zastosowania specjalnych, bardzo kosztownych dodatkowych środków technicznych.
Stosując pręty kompozytowe można uniknąć tych prac a koszt wykonania zbrojenia będzie kilkukrotnie niższy niż użycie prętów ze stali nierdzewnej.
Urządzenia dużej mocy pracujące w przemyśle np. transformatory, w bliskim kontakcie z żelbetem mogą powodować indukowanie prądów w żelaznych prętach zbrojeniowych. Powoduje to przyśpieszenie ich korozji i szybszą utratę wytrzymałości całej konstrukcji. Pręty kompozytowe nie przewodzą prądu, nie występuje więc w nich zjawisko indukcji a urządzenia elektryczne pracują w ich pobliżu bez strat.
W obiektach, w których stal może niekorzystnie wpływać na pracę urządzeń elektronicznych, zniekształcając, bądź uniemożliwiając ich pracę wymagane jest stosowanie zbrojenia niemetalicznego i niemagnetycznego.
Pręty kompozytowe poza tym, że są izolatorem elektrycznym są całkowicie obojętne dla fal elektromagnetycznych. Dlatego też w znacznie większym stopniu spełniają powyższe wymagania w odróżnieniu od kilkukrotnie droższej stali nierdzewnej.
Dotyczy to przede wszystkim takich obiektów jak:
OBIEKTY ENERGETYCZNE
- rozdzielnie,
- transformatorownie z dużych zakładach pracy.
LOTNISKA
- budowle związane z obsługą ruchu,
- stacje radarów,
- wieże kontrolne.
PLACOWKI BADAWCZE I LABORATORIA
SZPITALE
OBIEKTY WOJSKOWE
COMREBARS EKONOMICZNY
KORZYŚCI BIEŻACE – PODCZAS BUDOWY
- Mniejsza grubość betonu
- Niższe koszty logistyczn
- Szybszy i łatwiejszy montaż
- Minimalizacja odpadów i strat
Pręty kompozytowe charakteryzują się 2,5-krotnie wyższą wytrzymałością na rozciąganie od stali w gatunku AIII. Zastosowanie mniejszej średnicy zbrojenia umożliwia uzyskanie znacznych oszczędności wynikającej ze zmniejszenia grubości betonu. Znaczna redukcja wagi pozwala na uzyskanie kolejnych oszczędności związanych z załadunkiem, rozładunkiem i układaniem prętów na budowie. Czynności te można bezpiecznie wykonać ręcznie i nie trzeba używać specjalistycznych dźwigów. Ponadto pręty kompozytowe w podstawowym zakresie stosowanych średnic są produkowane w zwojach (pakowane w wiązkach po 200 metrów), co gwarantuje optymalne wykorzystanie całego zbrojenia bez strat materiałowych (niewykorzystane końcówki), unikamy też konieczności stosowania zakładów prętów (przedłużania ich poprzez łączenie). Dostawę takich prętów na budowę można zrealizować nawet małym samochodem dostawczym – nie ma konieczności użycia dużych samochodów ciężarowych.
KORZYŚCI PODCZAS UŻYTKOWANIA BUDOWLI
Pręty kompozytowe są materiałem trwałych i odpornym na działanie szkodliwych czynników otoczenia. Praktycznie nie wymagają żadnej konserwacji czy remontów po zakończeniu budowy. Zalecenia zawarte w normie żelbetowej EC2 odnośnie ochrony trwałości betonu w środowiskach agresywnych wymuszają konieczność stosowania kosztownej ochrony powierzchniowej betonu. Polega to często na kosztownej impregnacji lub nakładaniu powłok zabezpieczających beton. Aby uniknąć uszkodzeń spowodowanych przez wilgoć, mróz, Co₂, sól oraz inne agresywne czynniki i zapewnić projektowany czas użytkowania konstrukcji często zachodzi konieczność zwiększenia grubości otuliny. Zastosowanie prętów kompozytowych niweluje większość z powyższych problemów.
KORZYŚCI PO PRZEWIDZIANYM OKRESIE UŻYTKOWANIA
NISKIE KOSZTY UTYLIZACJI
Zalety stosowania prętów kompozytowych pozwalają na osiągnięcie nie tylko doraźnych, ale też długoterminowych korzyści ekonomicznych.
Podczas rozbórki pręty kompozytowe nie wymagają ekstrakcji przed kruszeniem betonu i nie generują dodatkowego, trudnego do utulizacji odpadu.
COMREBARS EKOLOGICZNY
ZALECENIA ZINTEGROWANEGO PROJEKTOWANIA KONSTRUKCJI Z BETONU W ZAKRESIE WPŁYWU NA ŚRODOWISKO WEDŁUG MC2010 DOTYCZĄ NASTĘPUJĄCYCH OBSZARÓW:
- projektowanie konstrukcji
- projektowanie na trwałość koncentrujące się na odporności konstrukcji na wpływy otoczenia
- projektowanie środowiskowe obejmujące oceną i minimalizację wypływu konstrukcji na środowisko w całym okresie użytkowania.
PROJEKTOWANIE ŚRODOWISKOWE POKRYWA SIĘ W ZASADZIE Z KONCEPCJĄ ZRÓWNOWAŻONEGO ROZWOJU BUDOWNICTWA, ZGODNIE Z KTÓRĄ ZALEŻY:
- projektować obiekty o długim okresie eksploatacji, z materiałów trwałych i nie wymagających napraw i remontów;
- zapewnić łatwość oddzielania różnych materiałów od siebie przy remontach i rozbiórce;
- wykorzystywać materiały o wysokim stopniu recyklizacji;
- unikać materiałów generujących kłopotliwe odpady;
- minimalizować użycie materiałów wysokoenergochłonnych;
Pręty kompozytowe są trwałe, nie wymagają napraw i remontów, są łatwy w utylizacji,nie generują kłopotliwych odpadów.
W produkcji prętów kompozytowych zużywa się dużo mniej energii w stosunku do produkcji tradycyjnych zbrojeń. Szacuje się, że w produkcji danej ilości materiału zbrojeniowego, w przypadku kompozytów potrzeba tylko 20-30 procent tej energii, która zużytkowana zostaje w produkcji stali zbrojeniowej. Poza tym poprzez redukcję betonu wynikającą z możliwości zmniejszenia grubości otuliny przy stosowaniu prętów kompozytowych, dodatkowo ograniczamy zużycie energii oraz emisję CO₂. Dla przykładu każda tona cementu emituje około tony CO₂.
Pręty kompozytowe spełniają wszystkie postulaty dotyczące zarówno projektowania nowego podejścia jak i koncepcji zrównoważonego rozwoju – są więc materiałem proekologicznym.
PRĘTY KOMPOZYTOWE NIE WYMAGAJĄ NAPRAWY I
REMONTÓW
W PRODUKCJI PRĘTÓW KOMPOZYTOWYCH ZUŻYWA
SIĘ MNIEJ ENERGII
STOSUJĄC PRĘTY KOMPOZYTOWE DODATKOWO
OGRANICZAMY EMISJĘ CO2
PRĘTY KOMPOZYTOWE SPEŁNIAJĄ WSZYSTKIE
POSTULATY DOTYCZĄCE ZARÓWNO
PROJEKTOWANIA ŚRODOWISKOWEGO JAK I
KONCEPCJI ZRÓWNOWAŻONEGO ROZWOJU
ZGODNY ZE STRATEGIĄ ZRÓWNOWAŻONEGO ROZWOJU W BUDOWNICTWIE
Zgodnie ze strategią zrównoważonego rozwoju „budowle powinny być zaprojektowane z materiałów trwałych, nie wymagających napraw i remontów, z zapewnieniem łatwości oddzielania różnych materiałów od siebie przy remontach i rozbiórce”.
Jednym z podstawowych materiałów stosowanym w budownictwie jest beton. Jest to materiał przenoszący naprężenie ściskające. Jednak jego wytrzymałość na naprężenia rozciągające jest bardzo mała.
Podniesienie wytrzymałości na rozciąganie osiąga się poprzez połączenie betonu z prętami stalowymi, służącymi do jego wzmocnienia. Wynikiem takiego połączenia jest żelbet, stosowany powszechnie od XIX wieku. Niestety rozwiązanie takie ma jedną podstawową wadę związaną z korozją stali użytej do wzmocnienia betonu. Konstrukcje żelbetowe często narażone na szkodliwe działanie wilgoci, soli (stosowane do odmrażania powierzchni), mrozu, częstych zmian temperatury i obciążeń. Długotrwałe oddziaływanie tych czynników na żelbet prowadzi do korozji prętów. Produkty korozji zbrojenia powiększając swoją objętość niszczą beton powodując powstawanie rys i w konsekwencji prowadzą do pęknięć i odprysków betonu. Żelbet taki nie jest więc materiałem trwałym, często wymaga częstej konserwacji, kosztownych napraw. Poza tym stwarza duże problemy przy rozbiórce, związane z koniecznością ekstrakcji prętów stalowych z betonu przed jego kruszeniem. Korozja zbrojenia jest najczęstszą przyczyną szkód na budowlach z żelbetu. Same koszty napraw infrastruktury europejskiej w wyniku korozji wynoszą około 30 mln euro rocznie, przy czym koszty napraw mogą być nawet 2 – krotnie wyższe od kosztów oryginalnie poniesionych na budowlę.
Problemy te spowodowały poszukiwanie nowych, lepszych materiałów do zbrojenia betonu o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie i wysokiej odporności na korozję.
„Rozwiązaniem idealnie spełniającym w/w wymagania są pręty kompozytowe wykonane z włókien szklanych.”
Kompozyty ze wszystkich znanych materiałów posiadają najkorzystniejszą relację wytrzymałości do wagi i są całkowicie odporne na korozję nawet w środowiskach alkalicznych. Poza tym są materiałem trwałym, niewymagającym konserwacji i napraw, nie stwarzają też większych problemów przy rozbiórce, gdyż można kruszyć beton wraz z zatopionymi w nim prętami kompozytowymi. Pręty kompozytowe doskonale wpisują się więc w strategię zrównoważonego rozwoju budownictwa.
MNIEJSZA GRUBOŚĆ BETONU
NIŻSZE KOSZTY LOGISTYCZNE
SZYBSZY I ŁATWIEJSZY MONTAŻ
MINIMALIZACJA ODPADÓW I STRAT