Авторы анализируют результаты применения композитных сеток в качестве косвенного армирования каменных кладок. Это дает возможность повысить трещиностойкость и прочность кладки, сопоставимые с данными испытаний образцов кладки со стальными сетками. Подчеркивается, что композитные сетки способствуют не только повышению качества и надежности кладки, но и улучшению ее теплофизических характеристик.

В.Ф. СТЕПАНОВА, доктор техн. наук, профессор, зав. лабораторией НИИЖБ им. А.А. Гвоздева АО «НИЦ «Строительство», г. Москва; А.А. ШЕВНИН, генеральный директор ООО «КомАР», г. Ижевск

Ключевые слова: железобетонные конструкции, коррозия, стальная арматура, бетон, трещиностойкость, композит, полимер
Keywords: reinforced concrete structures, corrosion, steel reinforcement, concrete, crack resistance, composite, polymer

Преждевременное разрушение железобетонных конструкций вследствие коррозии стальной арматуры в бетоне требует больших затрат на восстановление и ремонт. Вопрос армирования бетона стальной арматурой – как предварительно напряженной, так и без напряжения – изучали и продолжают изучать до сих пор, поэтому говорить о преимуществах и недостатках железобетона не имеет смысла. Целесообразно остановиться на том, что армирование бетона неметаллической арматурой композитной полимерной (АКП) – это уже состоявшееся сегодня.

В 2012 г. была создана Ассоциация ОППНКА «Неметаллическая композитная арматура», в которую вошли АО «НИЦ «Строительство» в составе трех институтов (НИИЖБ им. А.А. Гвоздева, НИИОСП им. Н.М. Герсеванова, ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко) и еще около тридцати организаций. Основными задачами Ассоциации было добиться повышения качества выпускаемой арматуры и приложить усилия к обеспечению производителей и потребителей композитной арматуры нормативно-технической документацией. В 2015 г. Ассоциация расширила свои задачи, в ее состав вошли производители сетки из АКП и производители вторичной защиты на основе композитных материалов, предназначенной для бетонных и металлических конструкций. Ассоциация получила новое название «Композитные строительные материалы» (Ассоциация «КСМ»).

При непосредственной поддержке АО «НИЦ «Строительство» удалось сформировать коллектив добросовестных производителей АКП, разработать ряд нормативно-технических документов, позволяющих обеспечивать строительный рынок качественной продукцией, и продолжить исследования по развитию композитной отрасли в строительстве.

Объем применения неметаллических композитных материалов в строительстве за последние два года хотя и увеличился в 2-2,5 раза, однако он все еще отстает от зарубежных стран.

В 2016 г. начал нарастать интерес к применению сетки из АКП в дорожных покрытиях, кирпичной кладке, ограждающих конструкциях. В НИИЖБ им. А.А. Гвоздева были проведены исследования арматурной композитной сетки производства ООО «КомАР», получены положительные результаты и разработаны ТУ 2296-002-2448682-2016. В ЦНИИСК им. В.В. Кучеренко и в Казанском ГАСУ были проведены исследования кирпичной кладки из керамического кирпича, армированной сеткой арматурной композитной полимерной.

Исследования ЦНИИСК им. В.В. Кучеренко были выполнены на образцах-фрагментах стен с использованием кирпича марки М250 на цементном растворе марки М150, армированных композитной сеткой KomAR с ячейкой размером 50×50 мм и с диаметром стержня 2,5 мм. При укладке сетки в каждом ряду по высоте образца полученные результаты показали увеличение прочности кладки на 16% по сравнению с прочностью неармированной кладки.

Особый интерес представляют исследования, выполненные Казанским ГАСУ, так как они были проведены на кирпиче М150 и кладочном цементно-песчаном растворе М50 при армировании аналогичной сеткой KomAR. Для сравнения были использованы стальная сетка и сетка СБНПс Гридекс. В табл. 1 приведены результаты испытаний образцов каменной кладки, а в табл. 2 – усредненные показатели трещинообразующих и разрушающих напряжений по сериям испытанных образцов.

Анализ данных, приведенных в табл. 1 и 2, показал, что использование композитных сеток KomAR в качестве косвенного армирования каменных кладок при µ=0,283 позволяет повысить трещиностойкость и прочность кладки до 36,0% и 40,5% соответственно, что сопоставимо с данными испытаний образцов кладки со стальными сетками.

Таблица 1. Результаты испытаний образцов каменной кладки

№ серии	№ образца	Расположение сетки	Интенсивность армирования, µ	Величина нагрузки N, кН
				Трещинообразующая нагрузка, Ncrc	Разрушающая нагрузка, Nu
1	1.1	Без армирования	–	420	734,5
	1.2			570	906,6
2	2.1	Сетка KomAR через 1 ряд кирпича	0,283	800	1497
	2.2			750	1259
3	3.1	Стальная сетка через 1 ряд кирпича	0,281	820	1510
	3.2			750	1652
4	4.1	Сетка СБНПс Гридекс через 1 ряд кирпича	0,262	680	1155
	4.2			700	1274

Таблица 2. Усредненные показатели трещинообразующих и разрушающих напряжений в каменной кладке

№ серии	Интенсивность армирования, µ	Напряжение, σ, МПа		Процент повышения трещиностойкости / прочности кладки
		Трещинообразование, σcrc	Разрушение, σu
1	–	3,43	5,68	–
2	0,283	5,37	9,54	36,0/40,5
3	0,281	5,44	10,95	37,0/48,0
4	0,262	4,78	8,32	28,2/31,7

Полученные данные позволяют рекомендовать замену стальных сеток на арматурные композитные сетки производства ООО «КомАР», что будет способствовать не только повышению качества и надежности кладки, но и улучшению ее теплофизических характеристик. На сетку KomAR получено техническое свидетельство Минстроя России №5311-17 о пригодности применения в строительстве.

На наш взгляд, представляется целесообразным продолжить исследования для накопления данных по другим производителям сетки арматурной композитной и разработке нормативно-технической документации (ГОСТ) на данную продукцию.