Производство стеклопластиковой арматуры: оборудование, материалы и технология изготовления

Производство стеклопластиковой арматуры: оборудование, материалы и технология изготовления

Арматура из стеклопластика или других композитов успешно заменяет стальные аналоги.

Востребованность материала на рынке объясняется дешевизной сырья и простотой монтажа.

Продукция имеет низкую стоимость благодаря производству на автоматизированных линиях из недорогого сырья, в частности вторичного стекла. Это позволяет снизить стоимость конечного продукта и сэкономить природные ресурсы.

Спрос на неметаллическую стекловолоконную арматуру для железобетонных конструкций, фундаментов постоянно растет. Она используется в строительстве и для хозяйственных нужд. Далее читайте о том, как ее делают.

Состав и ГОСТ

Неметаллическая арматура выпускается с середины 20 века.

Она привлекает строителей тем, что при монтаже исключается операция сварки – армирующие элементы соединяются между собой хомутами.

Часто в производство идет материал после переработки, что удешевляет продукцию.

Основой для изготовления продукта является стеклоровинг. Его получают из алюмоборсиликатного стекла путем расплавления и вытягивания в нити.

Ровинг – это пучок нитей, пропитанных замасливателем.

В качестве дополнительных расходных материалов используются:

• эпоксидная смола;
• специальная сплеточная нить для обмотки арматуры;
• этиловый спирт, ацетон;
• дициандиамид.

В России существует нормативная база по выпуску такой арматуры.

В документе изложены требования к материалу, в дополнениях – правила испытаний; все нормы по изготовлению композитной полимерной арматуры регламентирует ГОСТ 31938-2012.

Нормативные акты содержат методики испытаний по определению эксплуатационных свойств:

• 32486-2013 – долговечность;
• 32487-2013 – стойкость к агрессивным средам;
• 32492-2013 – механические характеристики (предельные нагрузки на сжатие-растяжение, изгиб), прочность адгезии с бетоном.

Сравнение металлической и композитной

В таблице приведена сравнительная характеристика стекловолоконной и стальной арматуры:

Показатели	Вид арматуры
	Стеклопластиковая	Стальная класса А III
Прочность на растяжение, МПа	800-1300	390-490
Упругость, МПа	55000 (упругий)	210000 (упруго-пластичный)
Удлинение, %	2,2	25
Плотность (уд. вес), кг/м 3	1900	7850
Вес при равнопрочной замене, кг	4 АКС – 0,015	6 А ІІІ – 0,222
	16 АКС – 0,33	20 А ІІІ – 2,470
Срок эксплуатации	≥ 80 лет	По ГОСТ

Полимерная продукция дешевле стальной. В отличие от последней, она:

• не корродирует в морской воде;
• не боится воздействия кислот;
• не проводит электрический ток и тепло.

Оборудование

Многие арматурные заводы освоили выпуск продукта из композитных материалов.

Они производят стержни по ГОСТ и по собственным ТУ.

Изделия отличаются толщиной стволов.

Серьезные предприятия предупреждают об этом покупателей и дают достоверную информацию о товаре.

Заводы на территории РФ

1. НЗКТ, Нижний Новгород. Выпускает стеклопластиковую (и базальтовую) арматуру диаметром 3-36 мм. Изготовление ведется на собственном оборудовании. Продает производственные линии по изготовлению арматуры и сетки. Месячная производительность предприятия составляет 1 млн. м. Продукция использовалась при строительстве линий метро в Москве. Ориентировочная цена 1 м: 6,3 руб. (4-22 мм); 158 руб. (24-40 мм).
2. ВЗКМ, Воронеж. Продукция соответствует ГОСТ Р 31938-2012. Сырье – стекловолокно «Advantex». Диапазон размеров: 4-10 мм с шагом 1 мм; 10, 12, 14 мм. Товар отпускается в бухтах по 50 и 100 м. Производительность – 800 000 м в месяц. Ориентировочные цены 1 метра: 0,9 руб. (4-8 мм); 26-46 руб. (10-14 мм).
3. «Завод АлЮр», Калуга. Стоимость 1 погонного метра: 7-10 руб. (4-6 мм); 14-30 руб. (8-12 мм).

По желанию заказчика предприятие выпускает пруток нестандартного диаметра.

Линии производства стеклопластика

Технологический цикл производства осуществляется на специализированных линиях.

Стандартный комплект оборудования для выпуска композитной арматуры:

• шпулярник, на котором устанавливают бобины со стеклоровингом;
• устройство натяжное включает узел нагрева сырья и ванну для пропитки;
• обмотчик предназначен для формирования и обмотки (навивки) стержня;
• станок для распределения песчаной посыпки;
• туннельная печь служит для прогрева пучка нитей после пропитки эпоксидной смолой;
• ванна для водяного охлаждения жгута после печи;
• прижимное устройство с приводом, автоматический резак.

Длина помещения для монтажа линии должна составлять не менее 22 метров. Каждый из станков по ширине занимает около метра. Средняя пусковая мощность – 12 кВт, рабочая – 4 кВт.

Технология предъявляет два требования к оснащению цеха:

1. К печи подводится принудительная вытяжка.
2. В цехе нужно установить приточную (принудительную или естественную) вентиляцию.

На рынке представлено оборудование разных компаний, рассчитанное на различную производительность и объемы продукции из стекловолокна, следовательно, разное по цене.

Несколько примеров недорогих маломощных линий для небольших цехов

Наименование предприятия	Производительность линий, м/смену	Мощность оборудования, кВт	Примечания
ООО «ПРО-инжиниринг», Новосибирск	5000-8000	9-17	–
Компания «ИНЕО», Москва	6000-9000	3,5	Использует комплектующие с заводов Италии и Германии.
УралАрмаПром, Екатеринбург	~ 12000	5-11	Выпускает арматуру малых диаметров (6-8 мм). Получает пневматику CAMOZZ из Италии; электронику DELTA electronics, LSis, KIPPRIBOR из Кореи; подшипники NSK из Японии.

Ориентировочная цена

Комплект агрегатов обойдется малому предприятию в 1,5-1,8 млн. руб., линия средней производительности – свыше 3 млн.

Так, «Машспецстрой» продает линии и станки для производства композитной арматуры из стекловолокна, рассчитанные на выпуск 8 м/мин прута диаметром 12 мм, по цене $43 тыс.

«Ивановский механический завод» предлагает две модификации линий:

• одноручьевая на 10 м/мин по цене $29 тыс.;
• двухручьевая на 20 м/мин по цене $35 тыс.

На агрегатах можно изготавливать арматуру двух типов: безреберную и навитую. Габариты, стоимость и потребляемая энергия линии для изготовления первого типа меньше.

Характеристики агрегатов

Приведем два образца недорогих линий.

1. «ТЛКА-2» компании «Арматура-Сила». Длина технологической цепочки – до 18 м, длина стержня – до 12 м, ширина – 2 м. Линию производительностью 5-10 км/смену обслуживают 2-3 человека. Стоимость 1,2 млн. руб. (с автоматическим скрутчиком в две нити – 1,75 млн.). Производит арматуру диаметром 4-20 мм. Суммарная мощность станков 12-14 кВт.
2. ПЛПСА-20 ООО «ПластОснова». Линия двухручьевая длиной 16 м предназначена для изготовления арматуры диаметром 4-16 мм. Производитель рекомендует монтаж в помещении длиной 22, высотой 2,5 м и с температурой воздуха не ниже 16⁰С. Стоимость составляет 1 млн. руб.

Технология изготовления

Краткий техпроцесс подготовки стеклоровинга:

• подготовка исходного сырья — для придания материалу тягучести его расплавляют;
• вытяжка нитей толщиной до 20 мкм;
• нанесение на нити промасливателя;
• формирование пучков из множества нитей, т.е. собственно, стеклоровинга.

Ровинг – это основа будущей арматуры.

От него зависят ее прочностные и другие технические характеристики.

Поэтому для изготовления композитной арматуры очень важно использовать качественное сырье.

Для снижения стоимости изделий допустимо добавлять стекло, полученное в результате рециклинга.

Процесс подогрева и разделения нитей осуществляется на агрегатах линии.

Оборудование настраивается на изделия определенной длины и диаметра.

1. Заправленные в шпулярник нити поступают на устройство натяжения, выполняющее несколько функций. Станок равномерно распределяет возникшие в нитях внутренние напряжения и располагает их в форме пучка.
2. Связки с нанесенным масляным составом обсушивают и прогревают нагретым воздухом.
3. Подготовленные связки нитей опускают в ванны, заполненные нагретым связующим.
4. Калибровочный механизм формирует стержень заданного диаметра. В случае изготовления арматурных прутков с ребрами, на основу навиваются сплеточные нити.
5. Заготовки поступают в туннельную печь. Предварительно по поверхности изделий без навивки распределяется песок мелкой фракции.

Для выхода готового продукта остается только охладить стержни проточной водой, нарезать или смотать в бухты.

Полезное видео

В данном видео наглядно показана технология производства стеклопластиковой композитной арматуры из стекловолокна на линии «ТЛКА-2»:

Заключение

Изготовление технологичного продукта с высоким спросом – привлекательная идея для организации предприятия.

Для бизнеса по производству стекловолокна и арматуры из него есть все предпосылки:

1. Доступное сырье и оборудование.
2. Для обслуживания линии достаточно 2-3 человека.
3. При одинаковых характеристиках стоимость стеклопластиковой арматуры ниже стальной примерно на 30%.
4. Материал значительно легче металлического аналога, что снижает затраты на перевозку. Так, 2 тонны стального проката стоят столько же, сколько 160 кг композитного.

Предприятие имеет хорошие перспективы развития, поскольку стеклопластиковая арматура все чаще применяется небольшими строительными компаниями.

https://rcycle.net/steklo/produktsiya-iz-vtorichnogo/steklovolokno/proizvodstvo-stekloplastikovoj-armatury