Неметаллическая арматура представляет собой гетерогенную систему, состоящую из ориентированных волокон и связующего. Ее свойства зависят от свойств и особенностей структуры составляющих, а также от их физико-химического взаимодействия, поведения в процессе восприятия внешних нагрузок, воздействия агрессивных реагентов, изменения температурно-влажностного режима и других факторов. Волокна, почти полностью воспринимая воздействия растягивающих или сжимающих усилий, определяют деформативность арматуры. Связующее склеивает волокна в монолитный стержень, обеспечивает их совместную работу и защищает от механических повреждений и непосредственного воздействия влаги и агрессивных реагентов. В России наиболее распространена стеклопластиковая арматура (СПА) и базальтопластиковая (БПА). В качестве связующих применяют преимущественно термореактивные синтетические смолы: фенольноальдегидные и кремнийорганические, отверждающиеся по механизму реакции поликонденсации (с выделением побочных летучих продуктов); непредельные и эпоксидные, не выделяющие в процессе полимеризационного отверждения побочных продуктов реакции. В последние годы в качестве связующих начали также применять высокотермостойкие полибензимидазоловые, полиимидные, полибензотиозоловые и другие полимеры. Для улучшения свойств указанные смолы чаще всего используются в "модифицированном" виде с добавками других полимеров. Для изготовления стеклопластиковой арматуры высокой коррозионной стойкости наиболее универсальным связующим является эпоксифенольное. Для изготовления арматуры с повышенными электрическими свойствами рекомендуется полиэфирное связующее. Нормы расхода материалов на 1 кг стеклопластиковой арматуры следующие, кг: стекложгут-ровинг марок РБН-10-2520-78 или РБН-10-2520-4Э (ГОСТ 17139-79) - 0,862, эпоксидная смола ЭД-20 или ЗИС-1 - 0,134, фенолформальдегидная смола ЛБС-1 - 0,116, дициандиамид - 0,03, ацетон - 0,021, этиловый спирт - 0,015, сплеточная нить 0,01кг. В основу производства неметаллической арматуры положен традиционный способ изготовления стеклопластиков - размотка волокна, его подсушка, пропитка связующим, формирование профиля поперечного сечения, полимеризация связующего. Были разработаны опытные технологические линии производства стеклопластиковой арматуры СПА-1 и СПА-2. На основе этих линий ИСиА Госстроя БССР (НПТО "Белстройнаука") была спроектирована и в 1972 г. построена первая промышленная четырехканальная ТЛ-СПА-3 общей длиной 25 м. Расстояние между осями каналов 100 мм.
По принципу непрерывной протяжки на подобных линиях может быть изготовлена неметаллическая арматура из любого волокна (стеклянного, базальтового, арамидного, углеродного). Это зависит от технологичности волокна и температурных режимов отверждения связующего. Наиболее отработана технология получения стеклопластиковой арматуры. В НПТО "Белстройнаука" разработана четырехканальная технологическая линия СПА-4 производительностью 50т/год, где для удаления растворителя из связующего в формирующих фильерах предусмотрен вакуумный отсос, а для полимеризации связующего применены токи сверхвысокой частоты. В НИИПМ проводится работа по созданию технологии изготовлении стеклопластиковой арматуры на различных связующих и армирующих материалах способом непрерывной протяжки. Проведенные исследования позволили сделать следующие выводы: 1. Непрерывный способ производства арматуры из стеклопластов и базальтопластов методом протяжки дает возможность механизировать и автоматизировать процесс изготовления арматуры. 2. Полученная арматура имеет высокие прочностные показатели и может быть рекомендована в качестве арматуры для бетонных конструкций. Исследованиями установлена принципиальная возможность использования высокопрочных стеклопластиков для армирования бетонных конструкций. Такие «армостеклобетонные» конструкции целесообразно применять в различных агрессивных средах, в которых обычные и предварительно напряженные железобетонные конструкции разрушаются из-за коррозии стальной арматуры. Внедрение таких конструкций в строительство может быть осуществлено при условии налаженного производства стеклопластиковой арматуры. В г. Полоцк на заводе стеклянного волокна сооружен опытный цех, специально предназначенный для производства стеклопластиковой арматуры. Принята в эксплуатацию и выпускает продукцию технологическая линия производства стеклопластиковой арматуры. Первая технологическая установка работает по непрерывному методу изготовления жгутового стеклопластика. По этой технологии арматура изготавливается из стекложгутов, состоящих из параллельно расположенных стеклянных волокон диаметром 9—11 мкм, вырабатываемых из стекла алюмоборосиликатного состава. Применение в качестве наполнителя стекложгута обусловлено высокими прочностными показателями этого вида наполнителя и хорошими условиями для смачивания волокна связующим. На установке имеется устройство, позволяющее в случае необходимости применять и другие виды стекловолокнистого наполнителя (например, на установке применялось эпоксифенольное связующее, состоящее из эпоксидной смолы ЭД-5 или ЭД-6, бакелитового лака, дициандиамида и растворителя — спиртоацетоновой смеси). |