Moto-pomp.ru

Стройка и ремонт
22 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Армирование пластиковой арматурой

Как связать стеклопластиковую арматуру для фундамента

Новые строительные материалы, в числе которых и стеклопластиковая арматура (СПА), очень медленно вытесняют старые, проверенные десятилетиями материалы. Все привыкли, что в железобетоне должная быть стальная арматура, о полной замене которой в масштабном строительстве речь пока не идёт. Однако для строительства фундаментов малоэтажных зданий гораздо выгоднее использовать композитные стержни, так как при меньшей цене и весе они могут выдерживать те же самые нагрузки. В чём достоинства такой замены, и как вязать стеклопластиковую арматуру для фундамента, будет рассказано в этой статье.

Характеристики стеклопластиковой арматуры

Стеклопластиком называется вид композиционного материала из термопластичного полимера, наполненного волокнами стекла или кварца. Основными преимуществами являются:

  • малый удельный вес;
  • высокая коррозионная стойкость;
  • прочность на разрыв, не уступающая стали.

До недавних пор стеклопластики использовались преимущественно в космической и авиационной технике, но теперь, когда создана технология пултрузии (формирование неметаллической рельефной арматуры методом протяжки), появилась возможность и для широкого применения в строительстве.

  • Существуют различные вариации композитов, в том числе и комбинированных, но одним из самых доступных является стеклопластик. По сравнению с металлом он дороже, это если сравнивать цену за тонну. Но учитывая малый вес, погонных метров композитной арматуры в этой тонне (если сравнивать одинаковые диаметры) будет в пять раз больше. А значит, и по цене выгоднее.
  • Как и стальная, арматура из стеклопластика предлагается в виде тонких и толстых стержней, стержневых карт и кладочных сеток. Для подбора арматуры по диаметру производятся такие же расчёты, как и для стальной, но всегда получается, что диаметр СПА может быть на одну ступень ниже. То есть, вместо металлической арматуры АIIID12 можно использовать стеклопластиковые стержни диаметром 10 мм – и вот почему.
  • Модуль упругости, это усилие, которое надо приложить, чтобы растянуть материал на определённое расстояние. У композитной арматуры модуль ниже почти в 5 раз, чем у стальных стержней. Но величина эта постоянна, тогда как у стали она зависит от нагрузок и температуры окружающей среды.
  • Есть ещё такой показатель, как предел прочности. Это предельная нагрузка, после которой материал полностью разрушается. У стальной арматуры он равен 400 Мпа, а вот у композиционной – не менее 1200 Мпа. У самого бетона эти цифры несопоставимо меньше, поэтому при пиковых нагрузках он разрушается первым, после чего в работу включается предел прочности арматуры.
  • Чем он выше, тем большую нагрузку сможет выдержать тот же фундамент. Выходит, что конструкция, армированная стеклопластиком, будет держаться в три раза дольше. Но учитывая большую эластичность стеклополимерного композита, конструкция при этом существенно провиснет, из-за чего бетон будет сильнее растрескиваться.
  • Чтобы найти золотую серединку, расчёт арматуры для фундамента должен производиться специалистом. При условии правильного подбора диаметров и шага элементов каркаса, стеклопластик может служить гораздо дольше из-за отсутствия коррозии.

В случае с фундаментами способность стеклопластика к более сильному прогибу особого значения не имеет, так как лента или плита всей площадью опирается на грунт. Это не то, что плита перекрытия или балка, которая имеет всего две точки опоры. Фундамент должен продемонстрировать высокую прочность, а с этим у армированной стеклопластиком фундаментной конструкции проблем точно не будет.

Стеклопластик и сталь – сравнение характеристик

Главным конкурентом стеклопластиковой арматуры является стальная, поэтому именно с ней и надо сравнивать технические характеристики:

Характеристика арматурыЕд. изм.СтеклопластикМеталл
Максимальная прочность на разрыв (чем больше, тем лучше)МПа1600690
Модуль упругости (чем больше, тем лучше)МПа56000200000
Относительное удлинение (чем меньше, тем лучше)%2,225
Коэффициент теплопроводности (чем меньше, тем лучше)Вт/м*С0,3546
Коррозионная устойчивостьНе подвержен коррозииПодвержен коррозии
Коэффициент теплового расширения (чем меньше, тем лучше)10-6 С продольно8-1011,7
Коэффициент теплового расширения (чем меньше, тем лучше)10-6 С поперечно2211,7
Устойчивость к изломуНизкаяВысокая
ЭлектропроводностьДиэлектрикПроводник
Оптимальное восприятие температурГрадус Цельсия-60…..+90-200…..+750
Способы вязки арматурыХомуты, вязальная проволока, фиксаторыСварка, вязальная проволока
Возможность изготовления гнутых элементов в условиях стройкинетесть
Способность пропускать электромагнитные волныДаНет
ЭкологичностьМалый процент токсичностиНетоксичен

Особенности использования арматуры

Композитная арматура может иметь различное назначение, и в том числе бывает специально предназначена для усиления бетонных конструкций. Как и стальная, она изготавливается гладкой и рифлёной, и продаётся в виде стержней или сетчатых карт. Для конструкций ленточного типа можно приобрести и готовый каркас для фундамента из стеклопластиковой арматуры.

Чтобы не нарваться на дешёвую подделку, покупать всё это нужно либо непосредственно у производителя, либо у официального дилера. У контрафактной арматуры может быть некачественная заливка витков, бывает более низкая или неравномерная плотность навивки стекловолоконного жгута (ровинга).

Но прежде, чем купить материал, нужно правильно его рассчитать, поэтому рассмотрим, как это делается на примере небольшого фундамента размером 6*6 м.

Для плитного фундамента

В плитном фундаменте не может использоваться арматура диаметром меньше 6 мм, если она стеклопластиковая, и она должна быть только профилированная. Ориентироваться надо на плотность грунта и вес строения. Минимальный диаметр арматуры можно взять, если постройка, к примеру, лёгкая каркасная, а грунт прочный. Если же дачный дом или гараж строится из каменных материалов, лучше взять пруты или сетку диаметром 10 мм.

При размере ячейки сетки 200 мм, количество прутков, укладываемых в одном направлении, составит 31 штуку — соответственно, 62 стержня на один уровень. Всего уровней два, поэтому нам понадобится 124 шестиметровых прутка, в метрах это будет 744.

При вязке проволокой

Для соединения верхних и нижних сеток можно использовать обрезки той же арматуры. Учитывая, что пруты укладываются 31 на 31, всего получится 961 соединение. При толщине плиты 200 мм, за минусом толщины защитных слоёв (по 50 мм с каждой стороны), длина соединительных прутков составит 100 мм, или 0,1 м. Умножив её на количество соединений, получим 96,1 метр. Чтобы получить общую длину арматуры на плиту, надо суммировать 744 и 96,1. Округляем до целого числа, и в итоге получаем 841 м.

Теперь посчитаем количество необходимой проволоки, что может зависеть от схемы вязки. Обычно сначала связывают прутки нижнего пояса, после чего к ним присоединяют вертикальные элементы, которые будут соединять нижнюю сетку с верхней.

Чтобы произвести одно соединение, в среднем требуется 0,3 м проволоки. В одном уровне у нас 961 соединение, а в двух (снизу и сверху) – 1922. Путём умножения длины одного куска проволоки на их количество, получаем общую длину 576,6 м.

Хомутами

Стеклопластиковую арматуру можно – и даже более удобно, вязать не проволокой, а пластиковыми стяжками, используемыми обычно для связки проводов. Так как они продаются штучно, их количество будет соответствовать количеству соединений на каркасе.

Как вариант, можно использовать специальные соединительные хомуты. Есть и такие, которые одновременно выполняют функцию подставки, обеспечивающей нужную толщину защитного слоя бетона.

Для ленточного фундамента

Отличительным свойством ленточной конструкции является её высота, которая всегда больше ширины. Лента лучше, чем плита работает на изгиб, поэтому диаметр арматуры здесь может быть меньше. В ней тоже делается два пояса армирования, только соединяются уровни чаще не короткими прутками как в плите, а гнутыми П-образными элементами.

Расчёт армирования производится в таком порядке (просчитаем всё тот же фундамент 6х6 м с одной внутренней стеной):

  1. На подставки продольно укладывают более толстые рифлёные стержни (для одноэтажного дома можно брать диаметром 8 мм). Их при ширине ленты в 30-40 см будет всего по паре снизу и сверху.
  2. Соединяющие их вертикальные стержни нагрузку не несут, а потому могут быть гладкими, без спиральной навивки – диаметр 6 мм.
  3. При общей длине ленты 30 м, армируемой в 4 ряда, расход основной (продольной) арматуры составит 120 м.
  4. Хомуты или вертикально-поперечные прутки устанавливаются через 0,5 м. Допустим, сечение ленты составляет 0,3*0,7 м, при котором на одно соединение будет уходить 1,6 м арматуры диаметром 6 мм. Всего секций перевязки образуется 61 — умножив эту цифру на 1,6, мы получим общую длину арматуры 97,6 м.
  5. Каждая секция каркаса, связанная поперечной арматурой, имеет 4 соединения. Всего 4х61=244 соединения. Столько нужно хомутов или стяжек, если использовать для вязки их.
  6. Если 244 умножить на 0,3 м, мы получим расход проволоки — 73,2 м.

При вязке каркаса можно уменьшить диаметр арматуры, но при этом придётся увеличить количество продольных стержней. Можете просчитать оба варианта по цене и выбрать тот, который окажется наиболее выгодным.

Для столбчатого фундамента

Столбчатый фундамент работает не на изгиб, а на сжатие, так как рабочая арматура располагается не горизонтально, а вертикально. В таком положении она работает в облегчённом режиме, поэтому брать ребристые стержни можно диаметром 6 мм. По горизонтали монтируются гладкие прутки диаметром 4-5 мм, которые должны связать рабочую арматуру в пространственный каркас.

В зависимости от формы и размеров сечения столба, в каркасе могут присутствовать 2, 3 или 4 пояса рабочей арматуры. Для армирования столбов длиной 2 м и диаметром 0,2 м, обычно делают каркас прямоугольной формы из 4-х, связанных поперечной арматурой продольных прутков. Диаметры – 10 и 6 мм, с перевязкой в четырёх местах.

В таком случае, на один столб уйдёт 2*4=8 м основной арматуры, и 0,4*4=1,2 м перевязочной арматуры. Останется только умножить эти цифры на количество столбов, и вы получите общую длину стержней. На каркасе столба 4 пояса, в которых имеется по 4 соединения. Перемножив эти цифры, получаем 16 точек перевязки. Если вязать будете не стяжками, а проволокой, умножьте её расход 0,3 м на 16. Всего получится 4,8 м вязальной проволоки на один столб.

На заметку: Арматура для ростверка считается по аналогии с конструкцией ленточного типа.

Речь о том, как правильно вязать пластиковую арматуру для фундамента, пойдёт в следующей главе.

Инструкция по вязке арматуры

Перед тем, как вязать пластиковую арматуру для фундамента, желательно посмотреть видео. Однако это не отменяет наличия чертежа, в котором будут чётко обозначены все элементы каркаса и указаны расстояния между ними. Соответственно, на основании этого чертежа и должны отрезаться пруты рабочей и поперечной арматуры.

Нюансы вязки проволокой

Вязать каркас для фундаментной ленты удобнее укрупнёнными блоками, которые затем опускаются в опалубку и привязываются друг к другу. При структурировании каркаса плиты, вяжут сначала сетку нижнего уровня, к ней фиксируют вертикальные перемычки, а затем уже приступают к формированию верхнего ряда.

  • В любом случае, вязка начинается с нижнего яруса, с продольных стержней. Их предварительно раскладывают на земле или на фиксаторах, отмечая маркером места перевязки с поперечными элементами.
  • Если вязка СПА производится проволокой, то процесс ничем не отличается от вязки обычной стальной арматуры. Для этого вам нужен крючок для вязки и ножницы по металлу.
  • Кусок проволоки длиной 30 см складывается пополам затем, чтобы образовалась петля. Огибаете ею место соединения двух прутьев, продеваете крючок в петлю и, протянув в неё свободный конец, делаете скрутку.

Важно: В процессе работы необходимо следить, чтобы прутья при перевязке образовывали прямой угол.

Заключение

В последнее десятилетие композитная арматура стала весьма востребованной в малоэтажном строительстве. Она отлично подходит для армирования фундаментов, так как расчётное сопротивление растяжению у СПА в 3 раза выше, чем у стальных стержней. Композит лучше сохраняет свою форму при повышении температуры и практически не поддаётся деформированию, а благодаря меньшему весу стержней снижается и масса монолита. Полимеры не способны увлажняться, а потому не подвержены коррозии. Вывод напрашивается сам: конструкция, армированная стеклопластиком, прослужит гораздо дольше металлической.

Пластиковая (композитная) арматура для фундамента

Несмотря на то, что арматура из композитных материалов применяется в Европе, США и некоторых других странах для укрепления бетонных монолитных конструкций еще с 70-х годов прошлого века, для нас это все еще новый и малораспространенный материал. Однако в последние годы, благодаря стремлению частных строительных компаний внедрять в производство современные технологии, стеклопластиковое армирование приобретает все большее применение.

Первоначально арматура из стеклопластика из-за ее высокой стоимости использовалась только для монолитных конструкций, подверженных сложным условиям эксплуатации. Но постепенное развитие химической промышленности и индустрии производства строительных материалов привело к снижению цен и повышению уровня доступности стеклопластика.

Расширение производства и сферы применения армирования композитной арматурой повлекло за собой разработку и утверждение ГОСТ 31938-2012, определяющего условия изготовления, внешний вид, размеры и порядок лабораторных испытаний изделий этого типа.

Что такое стеклопластиковая арматура

Конструктивно, в поперечном сечении, — это пучок нитей из стекловолокна, углеволокна, базальта и некоторых других полимеров, покрытых сверху вязкими смолами. Такая структура обеспечивает прочность на разрыв более чем в три раза превышающую аналогичные показатели стали (подробное сравнение композитной и металлической арматуры приведено здесь).

Классификация

В зависимости от типа применяемого при изготовлении сырья, арматуру ПВХ для фундамента подразделяют на:

  • стеклокомпозитную – АСК;
  • углекомпозитную – АУК;
  • базальтовую – АБК;
  • комбинированную – АКК.

Кроме этого, полимерные стержни различаются по диаметру сечения от 4 до 32 мм и внешнему виду поверхности, которой может быть гладким, рифленым или присыпанным.

Поставки осуществляются в виде свернутой бухты или прямых нарезанных прутов длиной до 12 метров.

Технические характеристики

Конструктивное строение композитной арматуры для фундамента делает ее уникальным строительным материалом, который используют для возведения особо ответственных монолитных конструкций из бетона. К главным техническим показателям относят:

  • нижний предел прочности при растяжении для АСК 800 МПа, АУК 1400 МПа, АБК 1200 МПа;
  • предельная прочность при испытании на сжатие для всех видов — не менее 300 МПа;
  • сопротивление поперечному срезу для АСК не менее 150 МПа, АУК 350 МПа, АБК 250 МПа;
  • средний удельный вес композитной арматуры — 1900 кг/м 3 ;
  • предельная эксплуатационная температура составляет 60˚C.

При сравнении показателей упругости следует отметить, что углепластик более чем в 2 раза превосходит стекловолокно и в 1,5 раза — композитную базальтовую арматуру.

Вес арматуры из пластика.

Стоимость стеклопластикового прута

Цена полимерных армирующих материалов зависят от структуры и составляющих компонентов в составе. Конструкция композитного прута состоит из продольного набора стеклянных волокон, скрепленных между собой эпоксидной смолой. Поверхность может оставаться гладкой, иметь шероховатую присыпку или быть обвитой по спирали специальным стеклоровингом. Последний способ позволяет получить ребреную поверхность, которая обеспечит более надежное сцепление с бетоном.

В отличие от металлического проката, который в большинстве случаев продается на вес, цена стеклопластиковой арматуры всегда определяется за погонный метр. Это часто приводит к заблуждению о том, что тонна композитных материалов стоит намного дороже стали.

Необходимо понимать, что при диаметре 12 мм в одной тонне металла будет 1100 м прута, а пластика — 12500 метров. Кроме этого, высокая прочность стеклопластиковой арматуры позволяет применять меньшие диаметры при одинаковых условиях монтажа. Эти условия показывают, что стоимость полимеров будет не выше, а ниже, чем у металлопроката. Изучение прайс-листов компаний изготовителей показало, что цена наиболее популярных диаметров 4-8 мм находится в диапазоне 8,50-27,20 руб/м.

Плюсы и минусы применения стеклопластика

Главными преимуществами композитной арматуры специалисты считают:

  • устойчивость к воздействию коррозии и многих агрессивных химических веществ;
  • высокую прочность, превышающую подобные показатели для металла;
  • долговечность, увеличивающую срок эксплуатации конструкции в 2-3 раза;
  • небольшой удельный вес, облегчающий погрузку и перевозку;
  • простой расчет стеклопластиковой арматуры для фундамента;
  • возможность использования при отрицательных температурах до -60˚C;
  • экологическую чистоту применяемых компонентов;
  • доступность и экономичность при применении;
  • отсутствие ограничения длины прута при монтаже благодаря поставкам в бухтах;
  • диэлектрические и антимагнитные свойства.

Серьезным минусом композитной арматуры является пониженная прочность при испытании на излом. Там, где металлические пруты просто согнутся, стеклопластик может переломиться, ослабив при этом надежность конструкции. Поэтому такие полимеры не применяют при монтаже и производстве несущих элементов и перекрытий, что ограничивает их использование и является недостатком.

Предельная температура нагрева не позволяет применять пластиковое армирование при потенциальной возможности длительного воздействия открытого пламени. В случае пожара такие бетонные монолиты будут определяться как поврежденные и их необходимо заменять.

Сравнивая плюсы и минусы стеклопластиковой арматуры, можно сделать уверенный вывод, что данные материал можно и нужно применять для создания надежных и долговечных монолитных конструкций.

Сфера применения

Стеклопластик является прекрасным материалом для монтажа фундаментных оснований любого типа. Композитную арматуру используют не только в промышленном, но и частном строительстве. Особенно в случае наличия возможности высокого подъема грунтовых вод и на заболоченных почвах. Этот материал незаменим при выполнении работ по укреплению берегов, при строительстве гидротехнических сооружений и на объектах с возможным воздействием агрессивных веществ.

Хорошие результаты получают, если использовать пластиковую арматуру для укрепления дорожных покрытий на участках с повышенной влажностью и в условиях вечной мерзлоты. Пруток диаметром 4 мм применяют для армирования каменной кладки из пенобетонных и газобетонных блоков, а так же полов на промышленных и торговых объектах.

Так же плюсом композитной арматуры специалисты признают возможность эффективного совместного использования традиционных стальных прутов и композитных пластиковых материалов. С помощью стали укрепляют углы и места примыкания стен, а все пролеты армируются пластиком. Это позволяет ускорить сборку каркаса без ущерба качеству конструкции и расширить области применения материалов.

Технология армирования фундаментов

Благодаря уменьшенному весу пластиковой арматуры и возможности использования прутов любой длины, сборка армирующего каркаса выполняется намного проще, чем из металлических стержней. Повышенная прочность полимерной арматуры для фундамента материалов позволяет использовать меньшее сечение.

Так, например, стальная арматура диаметром 12 мм, часто применяемая для монтажа фундаментов в частном строительстве, заменяется пластиком 8 мм, а пруты 10 мм — полимером 7 мм. Расчетная таблица, которая поможет вам точно определить, какой диаметр можно использовать в каждом отдельно взятом случае.

Технологический процесс производства монтажных работ с использованием пластиковой арматуры для фундамента выполняется в несколько этапов, что показано на видео в конце статьи:

  1. установка опалубки;
  2. разметка уровня заливки бетона;
  3. сборка армирующего каркаса;
  4. заливка бетона;
  5. снятие опалубки.

Монтаж опалубочной конструкции при армировании ленточного фундамента стеклопластиковой арматурой должен выполняться в соответствии с проектом для обеспечения точной конфигурации и размеров элементов фундамента. При устройстве опалубки из деревянных досок, ДСП или фанеры, рекомендуется обернуть щиты пергамином. Это позволит сохранить материал и использовать его повторно.

После этого на внутренней стороне ограждающих элементов с помощью водяного уровня необходимо нанести отметки верхнего уровня будущего монолита. Они позволят cориентироваться при заливке бетона и обеспечат его равномерное распределение.

Сборка армирующего каркаса

Схема укладки арматуры и размеры между отдельными прутами всегда указываются в проекте. В случае применения стеклопластиковой арматуры в фундаменте, вы можете изменять диаметр стержней на меньший, но раскладку следует выполнять только по чертежу.

Схема армирования монолитной плиты.

Первоначально необходимо отмотать из бухты пруты необходимой длины и установить их на подставки параллельно друг другу. Через заданные интервалы положить на продольные струны поперечные перемычки. Связать арматуру в местах пересечения вязальной проволокой или стянуть затяжными пластиковыми хомутами (подробнее про вязку — здесь). В результате будет готов нижний ряд каркаса для армирования фундамента стеклопластиковой арматурой.

Заготовьте вертикальные стойки необходимой длины. Верхний ряд каркаса вяжется аналогично нижнему. После сборки, оба ряда кладутся друг на друга и, начиная с края, связываются их вертикальные стойки, постепенно поднимая верхний ряд арматуры.

После сборки конструкции ее нужно перенести и установить внутрь опалубочного ограждения, как показано на фото.

Перед установкой армирующего каркаса, на дно траншеи засыпается песок и проливается водой или трамбуется. Утрамбованную песчаную поверхность рекомендуется накрыть гидроизолирующим материалом или геотекстильным полотном. Это предотвратит поступление влаги к фундаменту и увеличит его надежность и эксплуатационный срок.

В процессе выполнения работ по монтажу фундамента из стеклопластиковой арматуры, необходимо помнить, что края прутов не должны доходить до опалубки и дна траншеи на 5 см. Для обеспечения этого условия можно использовать специальные пластиковые фиксаторы типа «стойка» и «звездочка» или плотные влагостойкие каменные материалы.

Армирование пояса.

Заливка бетонной смеси

Укладка бетона внутрь опалубки производится точно так же, как и при использовании металлической арматуры. Однако следует соблюдать повышенную осторожность, поскольку прочность стеклопластиковой арматуры при сильных боковых воздействиях может оказаться недостаточной. Уплотнение бетона вибратором или трамбовкой необходимо выполнять таким образом, чтобы не повредить установленный каркас.

Горизонтальное армирование

Такой способ применения композитной арматуры в строительстве применяют для монтажа плитных фундаментов. Их основное отличие от оснований ленточного типа заключается в отсутствии углов и примыкающих участков. По сути вся конструкции выполняется в виде двух больших сеток, расположенных одна над другой. Все работы по сборке выполняются на месте установки, поскольку перенести собранный элемент такого большого размера достаточно проблематично.

Поэтому первоначально укладывается необходимое количество продольных прутов. На них ложатся поперечные и с помощью проволоки или хомутов вяжется сетка. Прямо на ней вяжется вторая. После этого нижнюю сетку необходимо поднять на подставки над дном котлована. Далее верхнюю сетку можно выставить на вертикальные стойки, установленные в местах пересечения арматуры.

В заключение

Стеклопластиковая сетка для армирования на строительных площадках в нашей стране пока еще считается новым материалом. Многие строители до сих пор считают, что применение стали, свойства которой давно изучены, обеспечит более надежную монолитную конструкцию.

Однако многочисленные испытания и исследования показали, что композитные материалы превосходят традиционный металл по прочности, долговечности и другим характеристикам. Пластик более удобен в работе и позволяет сократить время монтажа. Также он не подвержен коррозии, воздействию блуждающих токов и низких температур.

Видео по теме

Композитная арматура для фундамента — виды и цена за 1 м

Пластиковая арматура — современная замена привычной металлической. Ее изготавливают из прямых нитей, состоящих из волокон стекла, базальта, карбона. Их собирают в пучок и пропитывают полимерным связующим, отформовывают, подвергают нагреву, а затем охлаждению. Получается монолитный прут, по прочности превосходящий металлический. Отличие от стальных — двуслойность. Внутри волокна расположены параллельно, снаружи группами — по винтовой линии. При производстве руководствуются требованиями ГОСТ 31938-2012. Композитом часто называют и гибкие связи (специальные крепежи для соединения основной и облицовочной кладки при возведении трехслойных стен).

Пластиковые прутья пригодны для использования со всеми видами бетонов, в том числе легкими:

1. малоэтажное строительство (до 3 этажей), в том числе при возведении стен с помощью несъемной опалубки;

2. в плитах перекрытий при смешанном армировании;

3. как арматура для фундамента (монолитного плитного);

4. морские, береговые и портовые сооружения;

5. канализация, системы водоотведения и мелиорации;

6. бетонные резервуары;

7. несущие стены;

8. опоры для освещения;

9. тротуарные и дорожные плиты, покрытия и ограждения;

10. железнодорожные шпалы;

11. заборные плиты и столбики;

12. нижние части фундаментов, подтапливаемых грунтовыми водами;

13. эстакады, путепроводы, настилы и ограждения при строительстве мостов;

14. реставрация различных бетонных сооружений;

16. изготовление гибких связей для облицовки стен и анкеров для их наружного утепления.

В перспективе использование для создания сейсмоустойчивых поясов уже построенных зданий и вновь возводимых.

Преимущества и недостатки пластиковой арматуры по сравнению со стальной

  • устойчивость к растягивающим нагрузкам больше в 2 раза, чем у металлической разновидности класса АIII, меньше необходимая толщина стержня при одинаковой прочности;
  • отсутствие гниения, коррозии, за счет этого пригодность для использования в фундаментах и других конструкциях, подвергающихся постоянному воздействию воды;
  • долговечность от 75 лет;
  • устойчивость по отношению к влиянию химически агрессивных веществ;
  • вес меньше в 5 раз, легче транспортировка и выполнение работы;
  • почти нулевая теплопроводность, исключено появление мостиков холода;
  • нет необходимости в сварочных работах;
  • коэффициент теплового расширения такой же как у бетона, исключено появление трещин или порывов армирования при перепадах температур;
  • не проводит электрический ток, не накапливает статической энергии;
  • не намагничивается, не меняет свойств под воздействием электромагнитных полей;
  • не экранирует радиоволны;
  • возможность изготовления прутов любой длины;
  • экологическая безопасность, не выделяет токсичных веществ при разложении, не накапливает радиацию.

Недостатки пластиковой композитной арматуры по сравнению со стальной:

  • недостаточная упругость (кроме углепластиковой), при использовании для усиления перекрытий необходимы специальные расчеты;
  • ниже термостойкость — при температуре выше +150 °С стеклопластик начинает плавиться и терять свойства, базальтоволоконная продукция выдерживает нагрев до +300 С°, но стальная не деформируется и при +500 С°;
  • сложность гибки, невозможно изменить форму стержней без нагрева;
  • меньше жесткость.

При резке образуется вредная для здоровья человека пыль из стекловолоконных игл, которая может попасть в глаза или дыхательные пути.

Стальная арматура класса АIII (А400С)Композитная
Диаметр, ммПог. м, в тоннеДиаметр, ммПог. м, в тонне
64 545450 000
82 530616 670
101 613712 500
121 126810 000
14826106 250
16633124 550
18500143 230
20405162 500

Виды пластиковой арматуры

Классификация по основному материалу:

1. Стеклопластиковая (стекловолоконная, стеклокомпозитная). Маркировка — АСК, данный вид появился прежде других. Это связано с тем, что на момент ее изобретения именно стекловолокно было наиболее доступным сырьем. Сейчас данная арматура занимает около 80 % всего рынка композитной, главный ее плюс — наилучшее соотношение цена-качество.

2. Базальтопластиковая (базальтовая, базальтокомпозитная) — в основе волокна из базальта. Маркировка — АБК, по всем характеристикам стержни превосходят стекловолоконные, но стоят дороже. Выбор в пользу этого типа рекомендуется делать при вероятности воздействия агрессивной среды.

3. Комбинированная (стеклобазальтовая, стеклопластиковая с базальтовым армированием) — из смеси стеклянных и базальтовых волокон, маркировка — АКК.

4. Углепластиковая (углеродная, углекомпозитная) — на основе карбона. За счет особенностей структуры лучше других видов подходит для сооружения различных конструкций из пено- и газобетонов, заливки полов и создания дорожных покрытий. Маркировка — АУК, из-за самой высокой цены применяется редко.

Для улучшения сцепления (адгезии) прутьев с бетоном на пластиковой полимерной арматуре делают навивку. От способа ее выполнения зависит прочность соединения с бетонным раствором:

1. Пучок волокон пропитывают эпоксидной смолой и протягивают валами. В это время поверх него наматывают жгутик, его тоже изготавливают из пучка волокон, связанных той же смолой. Навивка выполняется по спирали — это помогает решить две задачи: сформировать ребра профиля и сжать основание стержня (внутренний пучок). После сушки намотка получается выступающей. Именно такая арматура составляет большую часть продукции российских производителей. Разновидность — навивка в двух направлениях.

2. При втором методе навивки жгут берут меньшего сечения и с сильным натяжением наматывают не сверху пучка волокон, а вдавливают. Иногда вместо жгутика накручивают проволоку, после сушки ее удаляют, плюс — прочность выше. Выполненная первым способом может постепенно отвалиться от прута от того, что эпоксидная смола разъедается в щелочной среде бетона. Вдавленная навивка не отпадает. Так композит изготавливают в основном иностранные изготовители.

3. Поверх навивки, сделанной первым способом, наносят слой песка. За счет этого увеличивается площадь контактирования материалов. Песчаный слой защищает основание от воздействия солнечного света и других вредных факторов при транспортировке. Жгутик нужен тонкий, он должен лишь удержать внутренний стержень до сушки. Прочность сцепления с бетоном обеспечивает не профиль, а неровная песчаная поверхность. Производители утверждают, что этот вид имеет самые высокие показатели по адгезии, но отрицательные отзывы строителей говорят прямо противоположное, а скорость разрушения наружного слоя у такой арматуры самая большая. Этот вид занимает примерно десятую часть российского рынка.

4. Наиболее современный метод выполнения навивки — пултрузия. Он создает рельеф с особой точностью, напоминает резьбу. Стержни могут использоваться в качестве стяжных винтов.

Еще один вариант — прутья с полостью внутри. Площадь соприкосновения с бетоном больше, за счет этого лучше адгезия.

Характеристики и свойства

Диапазон рабочих температур композита (условия, при которых не теряются свойства) — от -70 до +100 °С.

ПараметрБазальтопластикСтеклопластикУглепластик
Прочность на растяжение, МПа1200-130010002000-3000
Теплопроводность, Вт/(м°С)менее 1менее 1более 1
Плотность, г/см32,1-2,22,0-2,11,6
Упругость, ГПа50-5545-52150-350

Диаметр — от 4 до 32 мм.

Правила применения

Каркас для фундамента, изготовленный из пластиковой арматуры, вяжут так же, как и из стальной. Продольные прутья должны быть большего сечения, чем поперечные и вертикальные. Шаг между первыми делают не более 30 см, между поперечными и вертикальными — до 80 см, в зависимости от предполагаемой нагрузки. Пересечения закрепляют вязальной проволокой сечением 0,8-1,2 мм или хомутами (стяжками). Для вязания используют специальные приспособления: пистолет или крючок, стержни располагают внахлест.

Рекомендации перед покупкой:

  • Внимательно осмотрите поверхность. Не допускаются: сколы, вмятины, расслаивания, раковины, задиры.
  • Приобрести лучше продукцию известных производителей и их официальных дилеров.
  • Если нужно равномерно распределить нагрузку, то больше подойдет ребристая арматура.
  • Для создания фундаментов и других конструкций сложной формы используют гладкие варианты.
  • Убедитесь в наличии сертификата качества у продавца.

Полимерную арматуру можно купить в бухтах по 50 или 100 м (только тонкая, длиной до 12 мм), прутах (хлыстах) длиной от 50 до 1200 см. Цена указывается за погонный метр и зависит от вида, диаметра стержней, объема партии.

Стоимость 1 метра стекловолоконных изделий:

Диаметр, ммЦена, рубли
46
69
812
1018
1229
1440
1659
1872
2090
22112
32300

Стоимость метра арматуры из стеклопластика с песчаной посыпкой:

Диаметр, ммЦена, рубли
410
612
714
816
1021
1228
1439

Цена за один метр базальтопластиковой арматуры:

Диаметр, ммЦена, рубли
411
618
721
826
1037
1251
1470

Цена за метр углепластика:

Диаметр, ммЦена, рубли
4164
6266
8567
10762
121070

Пластиковые хомуты для соединения деталей каркаса фундамента стоят около 30 рублей за штуку. С учетом всех затрат (транспортировка, резка, монтаж, погрузка) арматура из стеклопластика дешевле металлической на 20 % и более.

Фундамент из стеклопластиковой арматуры: правила армирования

Стеклопластиковая арматура, которая используется для укрепления фундамента, относится к категории новых строительных материалов, превосходящих прежние по многим характеристикам. Большинство потребителей еще не знают, можно ли применять ее для армирования стен из газобетона, или для укрепления фундамента. Данная статья даст ответы на эти, а также многие другие вопросы.

Применение стеклопластиковой арматуры в плитном фундаменте

Что собой представляет стеклопластиковая арматура

Арматура, для производства которой используют стеклопластиковые материалы, была разработана достаточно давно, еще в 1960-х годах. Однако из-за высокой стоимости применяли ее только в условиях сурового климата, где обычные арматурные конструкции из стали, подверженные коррозии, не могли прослужить долго. Арматурой, которая изготавливалась из стеклопластиковых материалов, укрепляли преимущественно опоры мостов и другие, не менее ответственные конструкции, эксплуатируемые в достаточно суровых климатических условиях.

Со временем развитие химпрома поспособствовало значительному снижению стоимости стеклопластиковой арматуры. Это сделало ее доступным материалом, хорошо проявляющим себя в строительных конструкциях различного назначения. Активное использование арматуры данного типа привело к тому, что в 2012 году специалисты разработали и утвердили ГОСТ 31938-2012, положениями которого оговариваются не только требования к производству данного материала, но и методы его испытания.

Ознакомиться с требованиями ГОСТ к полимерной арматуре можно, скачав документ в формате pdf по ссылке ниже.

Поверхность стеклопластиковой арматуры может быть рифленой, гладкой или с посыпкой

В соответствии с государственным стандартом, арматура стеклопластикового типа производится в диапазоне диаметров 4–32 мм. Однако наиболее распространенными для изделий данного типа являются диаметры 6,8 и 10 мм. Заказчику такая стеклопластиковая арматурная продукция поставляется в бухтах.

В указанном стандарте, кроме требований к диаметру и другим геометрическим параметрам стеклопластиковой арматуры, указано, каким должно быть состояние ее наружной поверхности. Так, на поверхности арматуры не должно быть сколов, расслаиваний, а также вмятин и прочих дефектов.

Основные характеристики и главный недостаток

По виду используемого непрерывного армирующего наполнителя композитные изделия подразделяются на следующие категории:

  • АСК – стеклокомпозитные;
  • АУК – углекомпозитные;
  • АКК – комбинированные;
  • другие.

При необходимости использовать стеклопластиковую арматуру для укрепления фундамента дома следует принимать во внимание следующие ее характеристики.

Нижняя планка данного параметра для арматурных изделий стеклокомпозитного типа начинается с отметки в 60 градусов Цельсия.

Предел прочности при растяжении

Этот параметр характеризуется отношением прикладываемой силы к площади сечения изделия. Для АСК он должен составлять 800 МПа и более, для АУК – не менее 1400 МПа.

Модуль упругости при растяжении

По данному показателю арматура категории АУК превосходит АСК более чем в 2,5 раза.

Предел прочности при сжатии

Данный показатель для стеклопластиковой арматуры всех категорий должен превышать 300 МПа.

Предел прочности при поперечном срезе

Для АСК этот параметр должен составлять более 150 МПа, для АУК – 350 МПа и более.

Преимущества стеклопластиковой арматуры

Арматура из полимерных материалов имеет значительный недостаток: у нее очень низкая прочность на излом. Из-за данного недостатка область использования данной арматуры ограничена. Производители подобной продукции обязательно указывают сферу ее применения, и, если потребитель выходит за указанные рамки, он делает это на свой страх и риск.

Применение арматуры данного типа обоснованно лишь в тех случаях, когда к теплопроводности, коррозионной устойчивости и диэлектрическим характеристикам армирующих конструкций предъявляются повышенные требования.

Сравнение с арматурой из металла

Арматура стеклопластикового типа, если сравнивать ее с металлической, обладает следующими преимуществами.

  1. Арматурные изделия данного типа отличаются высокой коррозионной устойчивостью: им не страшна как кислотная, так и щелочная среда.
  2. Стеклопластиковую арматуру изготавливают из полимерных материалов, поэтому от металлических изделий ее отличает очень низкая теплопроводность. Благодаря этому при ее использовании для армирования фундаментов и других строительных конструкций не возникает мостиков холода, что особенно важно для наших климатических условий.
  3. Данная арматура, изготовленная из диэлектрика, не проводит электрический ток, а также не формирует радиопомех.
  4. Удельный вес стеклопластиковой арматуры в 8–10 раз меньше, если сравнивать ее с аналогами из металла.
  5. Стоимость металлических и стеклопластиковых изделий для армирования строительных конструкций практически одинаковая, но использовать арматуру из стеклопластика значительно удобнее.
  6. По такому показателю, как прочность на растяжение, который у аналогичных стальных изделий составляет 400 МПа, арматура из стеклопластика превосходит металлические прутки в два-три раза.
  7. Стеклопластиковую арматуру выпускают прутками длиной 100–150 метров, что дает возможность монтировать армирующие конструкции практически без швов. Специалисты знают, что именно места стыков металлической арматуры являются наиболее слабыми местами усиливающих каркасов. При укреплении фундаментов и других строительных конструкций при помощи изделий из стеклопластика такие слабые места в армирующем каркасе отсутствуют.
  8. Преимущество применения стеклопластиковой арматуры состоит и в том, что потребитель может приобрести ровно столько продукции, сколько ему необходимо, не оплачивая непредвиденные отходы.
  9. Для монтажа и укладки арматурного каркаса, который изготовлен из стеклопластиковых элементов, нет необходимости в использовании сварочного аппарата и другого специализированного оборудования.
  10. Стеклопластиковую арматуру значительно удобнее транспортировать, так как она может поставляться заказчику как в прутках, так и в бухтах, которые без труда помещаются даже в багажник легкового автомобиля.
  11. При армировании с помощью стеклопластика фундаментов и других бетонных конструкций в последних не возникают трещины, что объясняется тем, что стеклопластик и бетон имеют близкие по своим значениям коэффициенты теплового расширения.

Сферы применения

Арматура, изготовленная из стеклопластика, применяется как в жилищном, так и в промышленном строительстве. Популярность данного материала, используемого для армирования фундаментов и других бетонных конструкций, в последнее время набирает все большие обороты.

Учитывая вышеперечисленные преимущества стеклопластиковой арматуры, можно сделать выводы о том, где лучше использовать этот инновационный материал, а где можно прибегнуть к наиболее традиционным и проверенным временем вариантам. Например, очень распространенными сферами использования арматуры, изготовленной из стеклопластика, является берегоукрепление, а также армирование дорожного покрытия на тех участках, где на него воздействуют агрессивные факторы внешней среды.

Арматура из стеклопластика часто используется при строительстве мостов и эстакад

В коттеджном строительстве арматура, изготовленная из стеклопластика, также находит широкое применение. В частности, подобные изделия используют для армирования:

  • бетонных конструкций, выступающих в роли ограждения (следует иметь в виду, что нельзя использовать стеклопластиковые изделия для армирования несущих конструкций и перекрытий);
  • ленточных и других типов фундаментов;
  • кладки, выполняемой из газобетонных и пенобетонных блоков.

Композитная арматура применяется и при возведении стен по технологии несъёмной опалубки

Многие специалисты сходятся во мнении о том, что при использовании стеклопластиковой арматуры для укладки газо- и пенобетонных блоков лучше производить армирование углов при помощи стальных изделий. При таком комбинированном армировании строительные конструкции будут иметь более высокую прочность, устойчивость и надежность.

Укрепление фундаментных конструкций

При использовании для армирования ленточных и других типов фундаментов стеклопластика применяются прутки диаметром 8 мм, что равнозначно применению 12-миллиметровой стальной арматуры.

Расчеты замены стальной арматуры на стеклопластиковую

Выполнить процедуру такого армирования несложно и своими руками, если придерживаться следующего алгоритма.

  • При монтаже опалубки рекомендуется обернуть ее элементы пергаментом, что позволит использовать их повторно.
  • На внутренней части элементов опалубки, используя горизонтальный уровень, отмечают линию, до которой будет выполняться заливка бетонного раствора. Такая процедура позволит более равномерно распределить бетонный раствор по всему внутреннему объему будущего ленточного или любого другого фундамента.
  • Элементы арматуры, при помощи которой вы будете укреплять свой фундамент, должны быть покрыты слоем раствора толщиной не меньше 5 см. Для того чтобы выдержать такое расстояние, можно использовать обычные кирпичи, которые укладываются на дно будущего фундамента.
  • На кирпичах, уложенных на дно будущего фундамента, размещают два ряда арматуры. При этом желательно, чтобы использовались цельные прутья, без стыков. Измерив длину сторон заливаемого фундамента, вы сможете легко определить, какой длины пруток вам необходимо будет отмотать и отрезать от общей бухты.
  • После укладки продольных прутков арматуры необходимо прикрепить к ним поперечные перемычки, которые фиксируются при помощи пластиковых хомутов.
  • Затем надо изготовить верхний уровень арматурного каркаса, который должен быть идентичен нижнему. Оба уровня такого каркаса, размеры ячеек которых должны составлять приблизительно 150 мм, соединяются при помощи вертикальных перемычек.
  • После изготовления арматурного каркаса приступают к заливке бетонного раствора. Какая для этого будет использована бетонная смесь, решать вам, но предпочтение чаще всего отдается раствору марки М400.

Армирование пояса фундамента стеклопластиковой арматурой

Для быстрой и непрерывной заливки фундамента лучше воспользоваться услугами миксера

Посчитать, какой объем раствора вам потребуется для заливки фундамента, несложно: для этого необходимо рассчитать периметр будущего фундамента, а затем умножить полученный результат на его ширину и глубину. Выполняя заливку бетонного раствора своими руками, важно не забывать о том, что его надо периодически утрамбовывать, чтобы в массе фундамента не образовывалось воздушных пузырей.

На окончательное затвердевание залитого бетонного раствора потребуется 2–3 недели. В этот период залитый фундамент необходимо закрывать пленкой от дождя, а в случае, если на улице будет стоять жаркая погода, периодически смачивать его поверхность водой.

Арматура, изготовленная из стеклопластика, – это относительно новый материал на отечественном строительном рынке, еще не прошедший проверку временем. Поэтому, используя такой материал для армирования бетонных конструкций, вы должны понимать меру ответственности за свой выбор.

Характеристики и виды пластиковой арматуры для фундамента

Композитная арматура (из пластика) в последние годы часто составляет конкуренцию обычной стальной. Это объясняется рядом ее достоинств. Но у такого материала есть и свои недостатки, и особенности его применения. Часто реклама мешает объективной оценке того и другого, и сегодня в статье будут представлены характеристики этого материала, рассказано о его видах и сферах применения.

  • Материалы для изготовления
    • Арматура из стеклопластика
    • Базальтопластик в строительстве
    • Углепластик из карбонового волокна
  • Технология производства композитной арматуры
  • Сравнение качественных характеристик
    • Достоинства материала
    • Недостатки композитных материалов
  • Применение композитной арматуры
    • Равнозначная замена
  • Основные нюансы продукции

Материалы для изготовления

На сегодня рынок композитно арматуры представлен тремя видами таковой:

  • стеклопластиковой;
  • базальтопластиковой;
  • углепластиковой.

Арматура из стеклопластика

Первый вид арматуры делается из стеклопластика. Эта технология появилась в СССР около 50 лет назад. Тогда стал набирать обороты печатный монтаж в радиоэлектронике, и в качестве материала для плат стал использоваться текстолит, когда основой служила ткань, а скрепляющим составом — искусственная смола. Позже вместо обычной ткани стали использовать стекловолокно, и это расширило применение стеклопластика.

Он занял свое место в авиастроении, производстве мебели и товаров для дома, а иногда даже в военной промышленности. Постепенно он стал применяться и в строительстве, и стеклопластиковая арматура стала отличным вариантом для каркасов фундаментов, работающих в агрессивных условиях — например, в воде.

Материалами для стеклопластика служат стекло и эпоксидная смола.

Базальтопластик в строительстве

Это материал содержит не стекловолокно, а базальтовое. Технология его изготовления проще, чем стеклянного, ведь для производства стекла требуется несколько видов сырья, а для базальтопластика — только базальт.

По сравнению с предыдущим композитом, базальтопластик отличается более высоким модулем упругости и пределом прочности, обладает меньшей теплопроводностью, но несколько большим весом.

Углепластик из карбонового волокна

Изготавливают его из карбонового волокна и тех же смол, но материал этот дорог. Связано это с технологией производства карбоновой нити — основы таких материалов. Технологический процесс требует точного соблюдений параметров температуры и времени обработки, поскольку исходным сырьем для них служат органические волокна.

Углепластики активно используются в автомобилестроении, производстве спортивных товаров, авиа- и судостроении, науке.

Углепластиковая арматура прочнее стеклопластиковой и имеет больший модуль упругости, но не лишена и недостатков. Так, велика хрупкость этого материала, что не позволяет использовать его в длинных напряженных конструкциях вроде плит перекрытий.

Технология производства композитной арматуры

Существуют три способа изготовления арматурных стержней из композита. Они имеют английские названия, которые отражают суть технологии.

Нидлтрузия — это скрутка отдельных волокон в одно с одновременной пропиткой и оплеткой. Позволяет удешевить процесс ввиду высокой скорости таких технологических линий. Придание характерного для арматуры рельефа достигается обмоткой нитями периодического профиля. Чем толще арматура, тем большее число нитей используется. Так, пруты до 10 мм сечением обматываются одной нитью, от 10 до 18 — двумя, а выше — четырьмя. Изделия, изготовленные по такому методу, имеют хорошее сцепление с бетоном благодаря своему рельефу — и это при том, что у композитных материалов низкий коэффициент сцепления.

Метод плейнтрузии заключается в предварительной формовке основного стержня и последующей обмотки его спирально в двух направлениях.

Самый старый способ изготовления композитной арматуры — пултрузия. Она представляет собой протяжку сформованного, пропитанного и уже отвердевшего волокна через систему фильер, которые при температуре полимеризации пластика окончательно придают арматуре нужную форму и вытягивают ее. Этот способ отличает более низкая скорость производства и более высокая себестоимость.

Сравнение качественных характеристик

Чтобы сравнить различные виды композита, а также провести сравнение их со сталью, можно воспользоваться следующей таблицей.

Стеклопластиковаябазальтопластиковаяуглепластиковаясталь
Прочность на разрыв, МПа480 – 1600800 – 12001750480 – 690
Относительное удлинение, %2,231,625
Модуль упругости, ГПа5665140 – 350200
Теплопроводность0,350,3146
Предельная температура эксплуатации, °C300200600750

Помимо этого, композитная арматура обладает таким свойством, как хрупкость, что отличает ее от стальной в худшую сторону. Из-за этого, а также ввиду своей неустойчивости к высоким температурам, она не применяется в конструкциях, испытывающих сильные изгибающие нагрузки и в тех местах, которые подвержены риску пожаров.

Достоинства материала

Композитная арматура имеет ряд преимуществ перед стандартной стальной. К ним относятся:

  • Повышенная прочность на растяжение. Она может в разы превышать таковую у стали.
  • Устойчивость к коррозии. Пластмассовая арматура не ржавеет.
  • Низкий коэффициент теплопередачи. В отличие от металла, пластик не создает мостиков холода.
  • Пластиковая арматура не работает как антенна — ведь она представляет собой диэлектрик и диамагнетик. Поэтому вероятность радиопомех в сооружениях с таким армированием нулевая.
  • Малый удельный вес. Стальная арматура в несколько раз тяжелее.
  • Температурный коэффициент расширения тот же, что и у бетона, поэтому образование трещин по этой причине исключено.

Недостатки композитных материалов

Достоинства композитных материалов часто не могут быть полностью раскрыты из-за недостатков, которые обнаруживают себя в ряде случаев применения. Это прежде всего:

  • Низкий модуль упругости. Пластиковая арматура не жёсткая, упругая деформация ее находится в низких пределах (то есть способность вернуться к изначальной форме после прекращения нагрузки ниже).
  • Хрупкость. При приложении изгибающих усилий такая арматура не гнется, а ломается. В связи с этим загнуть ее без нагрева невозможно.
  • Низкая термостойкость. Стеклопластик при достижении 150 градусов теряет свои положительные свойства, а при 300 — просто разрушается, при этом выделяя токсические вещества. Углепластики имеют более высокие рабочие и предельные температуры, поскольку сами по себе дороги и полимеры при их изготовлении используются более дорогие, но и хрупкость у них выше, чем у других видов. Сталь может работать до 600-750 градусов, прежде чем начнет размягчаться и плавиться.

Применение композитной арматуры

Композитные изделия очень хорошо зарекомендовали себя там, где статические нагрузки сочетаются с агрессивной средой — например, в гидротехнических сооружениях. Иногда такая арматура применяется сама по себе, иногда — вместе со стальной, что помогает использовать достоинства обоих видов и компенсировать недостатки друг друга.

Изделия из пластиков в виде сеток активно замещают стальные в кирпичной кладке с облицовкой, где предусмотрен воздушный зазор. Стальные сетки постепенно подвергаются коррозии, и иногда это приводит к плачевным последствиям (может отвалиться кусок облицовки). Композит лишен такого недостатка.

Равнозначная замена

Если рассматривать таблицу в предыдущей главе и технические характеристики конкретных изделий, то вопрос о равнозначности решается в зависимости от того, в каких условиях будет эксплуатироваться конструкция из армированного бетона.

Да, действительно, по прочности на разрыв стальная арматура в поперечном сечении 12 мм может быть заменена на стеклопластиковую 8 мм, а стальная 18 — стеклопластиковой 14. Но все это актуально тогда, когда эта арматура нужна исключительно для удерживания конструкции от расползания под нагрузкой. Проще говоря, так можно делать ленточные и плитные фундаменты.

А вот в ситуациях, когда имеет место прогиб, это правило не работает. Так, для изготовления перемычки или плиты перекрытия требуется увеличить число стержней в 4 раза — ведь модуль упругости у композита во столько же раз меньше. При усилении нагрузок в середине армированной композитом плиты она действительно не лопнет, но вот прогнется больше, и итогом может стать падение кусков бетона на голову.

Низкий предел упругости мешает использовать композиты при армировании бетонных столбов. Предел прочности бетона на сжатие достаточно высок, но при повышенных нагрузках на небольшую единицу площади, особенно если они неравномерны, модуль упругости может иметь реальное значение при сопротивлении разрушению.

На данный момент использование полимерной арматуры регламентировано СНИП 5201–2003, и в него внесены изменения в виде поправочных коэффициентов для расчета такой арматуры в различных условиях эксплуатации (приложение Л от 2012 года).

Основные нюансы продукции

За последние годы количество фирм, выпускающих композитную арматуру (особенно стеклопластиковую), выросло во много раз, а вот качество их продукции оставляет желать лучшего. Вот несколько способов распознать брак:

  • Обратите внимание на цвет продукции. Качественная арматура в одной партии всегда одного цвета. Если это не так — значит, был нарушен температурный режим при производстве.
  • Трещин и расслоений быть не должно. Их легко увидеть на срезе.
  • Разрывы волокон снижают заявленные характеристики. Их тоже видно невооруженным глазом.
  • Неравномерный профиль (навивка). Скорее всего, при производстве использовалось старое оборудование, где нарушена непрерывность.

Сейчас требования к композитным материалам будут ужесточаться. Стальной прокат дорожает, и пластиковая арматура имеет все шансы вытеснить стальную из достаточно большого сегмента рынка. Несомненно, этим пользуются не совсем добросовестные производители, поэтому следует быть начеку.

Что такое пластиковая арматура?

Современные строительные технологии предусматривают использование новых материалов, обладающих улучшенными характеристиками. Одна из последних разработок научных и строительных организаций – пластиковая арматура. Благодаря комплексу эксплуатационных свойств, она успешно соперничает с металлическими прутками, которые постепенно разрушаются в результате коррозионных процессов. Стеклоарматура используется для обеспечения повышенного запаса прочности конструкций из бетона, контактирующих с пресной и соленой водой, а также агрессивными средами.

Композитная арматура – стеклопластиковый материал для усиления бетона

Композитная стеклопластиковая арматура представляет собой новый стройматериал, изготовленный из различных волокон:

  • базальтовых;
  • стеклянных;
  • полиамидных;
  • карбоновых.

Стеклопластиковая арматура представляет собой строительный материал, созданный на основе связанных сложным составом волокон

Название полимерной арматуры определяется разновидностью применяемых волокон:

  • базальтопластиковые прутки производятся из базальтовой нити;
  • стекловолоконная арматура изготавливается на базе стеклянного волокна.

Начинающие застройщики интересуются, можно ли использовать стеклопластиковую арматуру для фундамента, а также, как ведет себя арматура из стекловолокна в газобетонных стенах. Современная технология изготовления, предусматривающая пропитку пучка волокон термопластичной смесью на базе полимерных компонентов, обеспечивает требуемую прочность готовой продукции.

Полимеризуясь при повышенной температуре, собранные в пучок нити застывают и приобретают необходимую форму. Комбинирование волоконных нитей позволяет повысить эксплуатационные свойства.

Улучшенное сцепление стеклоарматуры с бетоном обеспечивается путем нанесения на внешнюю поверхность полимерных стержней следующих материалов:

  • мелкофракционного песка;
  • мраморных частиц;
  • измельченного гранита.

Поперечные или спиралеобразные рифления повышают прочность арматуры и улучшают сцепление с бетонным массивом.

Волокна связываются между собой полиэфирными смолами композита

Пластиковая арматура – особенности стройматериала

Пластиковая арматура, предназначенная для повышения прочности конструкции из бетона, имеет свои особенности.

Главное отличие данного материала – легкий вес, а также двухслойная конструкция:

  • внутренний слой представляет собой сердцевину прутка, состоящую из продольных нитей, залитых композитной смесью. Сердцевина повышает сопротивляемость материала влиянию разрывающих и сжимающих нагрузок;
  • внешний слой сформирован группой нитей, закрученных по спирали. Характерное расположение наружных волокон повышает стойкость прутков к кручению, а также улучшает контакт полимерной арматуры с бетоном.

Полимерные нити повышают рабочие свойства композитных стержней, которые успешно конкурируют со стандартной металлической арматурой. Отличительные особенности стеклоарматуры:

  • пониженная в 4-5 раз масса по сравнению со стальными стержнями. Основное преимущество материала позволяет облегчить работы и уменьшить расходы, связанные с транспортировкой;
  • полимерный материал по стойкости к растяжению двукратно превосходит сталь. Это позволяет с уменьшенными параметрами наружного диаметра обеспечивать требуемый запас прочности;
  • устойчивость к коррозионному разрушению и нейтральность к воздействию агрессивных жидкостей. Полимерные прутки сохраняют свои свойства во влажной среде;
  • уменьшенный по сравнению со сталью коэффициент теплопроводности. Полимерный материал позволяет осуществлять строительство и ремонт домов, предотвращая образование перемычек холода;
  • возможность сборки силовых каркасов без электрической сварки. Это упрощает процесс фиксации прутков, а также снижает объем затрат.

Для производства этой строительной арматуры используется стеклопластик

Особенности конструкции и эксплуатационные характеристики позволяют использовать стеклоарматуру вместо стальных прутков для решения широкого комплекса задач.

Стеклоарматура – виды стержней

Пластиковая арматура производится из разных видов нитей. Применяются следующие разновидности композитных стержней:

  • стеклопластиковые, обозначаемые сокращенно АСП. Сердцевина выполнена из стеклянных волокон, обладающих повышенной стойкостью к влиянию влаги. Изделия применяются для повышения прочности фундаментных оснований и дорожных покрытий;
  • базальтопластиковые, маркируемые АБП. Легко отличаются по черному цвету базальтовых волокон. Стержни из базальтопластика превосходят стеклопластиковые прутки по способности воспринимать растягивающие нагрузки, а также величине упругой деформации;
  • углепластиковые стержни с маркировкой УГП изготовлены на основе карбона, применяемого при производстве бетонных композитов. Повышенный уровень затрат на приобретение углепластиковой арматуры компенсируется рабочими свойствами материала, а также легкостью работы с ним;
  • комбинированные. Арматура с индексом АКК изготовлена из базальтовых и стеклянных волокон, характеризуется повышенными прочностными свойствами. Полимерные прутки АКК на стеклобазальтовой основе используют для специальных целей.

Выбор композитных стержней осуществляется в зависимости от сложности поставленных задач.

Существуют различные вариации моделей арматуры, причем некоторые из них довольно необычны

Как изготавливается пластиковая арматура

Процесс производства полимерной арматуры осуществляется на автоматизированных линиях и предусматривает следующие стадии:

  1. Заполнение бункера подающего модуля полимерным составом.
  2. Подачу композитных волокон и обеспечения равномерного натяжения.
  3. Термическую обработку материала для удаления воды и включений масла.
  4. Загрузку полимерных волокон в резервуар с нагретыми связующими ингредиентами.
  5. Протягивание пропитанных нитей через насадку, осуществляющую их навивку.
  6. Полимеризацию исходного материала в печи при высокой температуре.
  7. Охлаждение полученных прутков и разрезание их на заготовки требуемых размеров.

Характеристики оборудования гарантируют качество получаемой продукции.

Область применения стеклоарматуры

Полимерная арматура используется для решения различных задач:

  • производства композитных бетонов, используемых для постройки монолитных конструкций;
  • сооружения фундаментных основ зданий и заливки монолитных плит;
  • повышения прочности стен, построенных из кирпича;

Сфера применения этого строительного материала обширна

  • строительства портовых объектов и специальных конструкций по укреплению береговой линии;
  • сооружения покрытий автомобильных дорог и усиления бетонных откосов;
  • постройки оградительных конструкций для железнодорожных и транспортных магистралей;
  • производства изделий из бетона, нуждающихся в преднапряженном армировании;
  • строительства транспортных развязок, мостов, путепроводов и эстакад;
  • сооружения бетонных конструкций в сейсмических зонах.

Пластиковые стержни не нуждаются в устройстве гидроизоляции независимо от выбора схемы армирования конструкций. Применение для армирования бетона арматуры из стеклопластика и использование полимерных стержней осуществляется на основании предварительно выполненных вычислений. Техникой расчета усиленного бетона для строительства владеют работники специализированных организаций.

Достоинства стеклоарматуры

Застройщики интересуются, какие имеет пластиковая арматура плюсы и минусы. Как и все строительные материалы имеет стеклопластиковая арматура недостатки и преимущества. Главные достоинства стеклоарматуры:

  • увеличенный запас прочности;
  • приемлемый уровень цен;
  • небольшой вес прутков;
  • стойкость к коррозии;
  • устойчивость к агрессивным средам;
  • уменьшенная теплопроводность;

Пластиковая арматура в строительстве сегодня используется все чаще, что связано с ее уникальными характеристиками

  • экологическая чистота;
  • продолжительный период эксплуатации;
  • легкость механической обработки;
  • удобный вариант поставки;
  • возможность сборки каркасов без применения сварки;
  • сохранение свойств при отрицательных температурах;
  • диэлектрические характеристики.

Благодаря комплексу достоинств композитные стержни пользуются популярностью.

Слабые стороны стекловолоконных прутков

Наряду с достоинствами, имеет также стеклоарматура минусы.

Основные недостатки:

  • уменьшение прочностных свойств при нагреве более 200 °C;
  • повышенная вероятность возгорания при нагреве;
  • недостаточно высокий модуль упругости;
  • уменьшение прочностных свойств при эксплуатации и контакте со щелочами;
  • невозможность гибки прутков без применения специальных технологических методов.

Указанные недостатки ограничивают сферу использования.

Отзывы строителей

Необходимо отметить положительные отзывы о композитной арматуре, которые оставляют профессиональные строители.

Они акцентируют внимание на следующих свойствах:

  • увеличенной упругости;
  • способности воспринимать деформации;
  • уменьшенной теплопроводности;
  • коррозионной стойкости.

Также отпадает необходимость в экранировании благодаря диэлектрическим характеристикам и нейтральности к воздействию электромагнитного излучения. Необходимо отметить, что отсутствуют отрицательные отзывы о пластиковой арматуре, применяемой для фундамента.

Заключение

Использование стеклопластиковой арматуры, обладающей повышенными свойствами, осуществляется в различных сферах. Стекловолоконная арматура превосходит по характеристикам стальную. Отвечая на вопрос, почему арматуру вяжут, а не сваривают, сообщаем, что при сварке нарушается структура металла. Изготовление каркасов из арматуры полимерной позволяет избежать негативных факторов. Приняв решение использовать композитный материал для повышения прочности, изучите, для чего нужно армирование, а также разберитесь, как правильно армировать углы ленточного фундамента.

Стеклопластиковая арматура для фундамента

Пластиковая арматура на западе активно применяется в строительстве около сорока лет. Знали о ней и в СССР, однако использовать не спешили — в Союзе скептически относились к революционным новшествам. Но сейчас крупные застройщики, а с ними и более мелкие подрядчики, применяют пластиковую арматуру для фундамента.

Что собой представляет стеклопластиковая арматура

Стеклопластиковая арматура для фундамента — это своеобразный многожильный канат, нити которого изготовлены из полимеров, базальта, и покрыты пластиковой оболочкой. Углеволокно и стеклонит на разрыв прочнее стали в 3 и более раз.

Разновидности композитной арматуры

В продаже имеется композитная арматура для фундамента следующих типов:

  • стеклокомпозит — АСК;
  • углекомпозит — АУК;
  • базальтовая — АБК;
  • комбинированная — АКК.

Поставляется пластиковая арматура, намотанной на катушки, либо отрезками по 12 метров. Толщина прута варьируется от 4 до 32 мм.

Плюсы и минусы

Наиболее полное представление о пластиковом армировании даст рассмотрение преимуществ и недостатков, свойственных материалу. Сначала о хорошем:

  • высокая переносимость воздействия влаги;
  • прочность материала выше, чем у металла;
  • малая удельная масса;
  • срок службы выше, чем у арматуры из традиционных материалов;
  • эксплуатация в широком температурном диапазоне, от -60 до +200°С;
  • использования бухт позволяет работать с прутом любой длины;
  • материал соответствует самым высоким стандартам экологической чистоты;
  • фактор экономичности;
  • композитная арматура не подвергается магнитному воздействию;
  • обладает диэлектрическими качествами;
  • для работы со стеклопластиком не нужна сварка;
  • доступность композита.

Характерные минусы:

  • опять температурный режим. Нижнее пороговое значение только — 60°С;
  • недостаточная прочность при воздействии на излом (поперечные нагрузки). Там, где металл согнется, пластиковая арматура сломается, так что этот материал не используют в несущих конструкциях и перекрытиях;
  • композит нельзя согнуть малым углом, он сломается;
  • для работы необходимы специальные элементы.

Расчет материалов

Большинству строителей, имеющих минимальный опыт работы с монолитами, хорошо знакомы методы расчета металлической арматуры, чего не скажешь о пластиковой. Свойства композитов отличаются от стали, и не учтены во многих действующих нормативах.

Наиболее простым является расчет по методу равноценной замены. То есть, вместо металлической арматуры заданного в документации диаметра, используют более тонкую пластиковую: вместо 12 мм стали — 8 мм композита, вместо 18 мм стандартного материала — 14 мм композита.

Но это рекомендация для частных случаев и, скорее, общая. Сложные монолитные конструкции нужно просчитывать с нуля, чтобы не упустить из виду различия в величине модуля упругости.

Вычисляют давление, оказываемое на основание здания. Делают это таким же образом, что и для железобетонных элементов. После чего рассчитывают величину сечения ж/б узлов. По той причине, что сопротивление растяжению у пластика выше, а защитный слой меньше, площадь сечения примерно на 25-30% ниже данного показателя для ж/б изделий, при одинаковых армирующих элементах.

Правило неприменимо к вычислению размеров нижней проекции фундамента. Этот показатель всегда просчитывают, исходя из действующих нагрузок и опорной способности поверхности земли. По этой причине, при использовании стеклопластика, предпочтительнее делать фундамент сложной конфигурации.

Далее выбирают равнозначную замену металлической арматуры. Композит должен соответствовать всем необходимым физико-механическим показателям. Обратить внимание следует на тот факт, что пластиковая арматура переносит линейное воздействие на 200-300% выше, чем металлическая, прежде чем прекращает бороться с разрушающим воздействием. Поэтому суммарное сечение пластиковой арматуры в месте приложения растягивающих нагрузок делают большим, чем при традиционном армировании.

В этом случае использование пластикового армирования оправдывает себя только большими допусками по величине трещин. Для стеклопластика воздействие воздуха не столь разрушительно, как для металла. Но стоит учитывать низкие температуры. В результате остаток бетона пойдет на усиление стеклопластикового армирования в проблемных местах.

Для вычисления деформативности делят показатель прочности на коэффициент упругости. Прочность пластиковой арматуры составляет Rs=1000 Мпа, модуль упругости Es=5000 Мпа. Показатель деформативности равен 0,02 (2%).

Так как не существует нормативной базы по пластиковым армирующим элементам, их делают с запасом прочности.

Технология армирования

Меньший удельный вес и возможность работы с отрезками любой длины делают работу с композитом легче, чем с металлом. И, как уже подчеркивалось, качества материала позволяют использовать более тонкую пластиковую арматуру.

Сам процесс армирования фундамента состоит из нескольких этапов:

  • монтаж опалубки;
  • разметка высоты заливки бетона;
  • вязка каркаса фундамента;
  • заливка бетонной смеси;
  • демонтаж опалубки.

Опалубку собирают согласно чертежу будущего фундамента. От правильной формы конструкции зависит конечная конфигурация фундамента. Если для монтажа опалубки применяются ДСП, USB, фанера или доска, лучше покрыть щиты пергамином. Тогда их можно использовать многократно.

Внутри готовой опалубки отмечают высоту заливки фундамента по всему периметру конструкции.

Вязка под ленточный фундамент

В проектной документации для фундамента указывают схему армирования и диаметр прута. При использовании стеклоарматуры для фундамента допустимо взять прутья одним размером меньше. Каркас укладывают и собирают на выровненном грунте, согласно расчетам и чертежам. Ход работ выглядит таким образом:

  1. Нарезают пластиковые прутья требуемой длины, в соответствии с чертежом. Заготовки размещают на подложки высотой 35-50 см над уровнем земли.
  2. Согласно чертежу размещают поперечные перемычки, закрепляют их с продольными элементами пластиковыми стяжками. Это нижний ряд пространственного арматурного каркаса.
  3. Аналогичным способом делают точно такую же решетку, кладут ее на нижнюю, вырезают вертикальные распорки необходимой длины.
  4. Первую стойку-распорку крепят в углу решеток, следующую — на расположенном рядом горизонтальном соединении.
  5. Если количество горизонтальных уровней больше, чем два, после фиксации второй решетки на требуемой высоте крепят следующую. В этом случае вертикальная стойка одна на несколько уровней.
  6. Дно траншеи заполняют подушкой из песка и щебня, и уплотняют ее. Сверху укладывают слой геотекстиля или гидроизоляции. На них монтируют каркас.

Края арматуры из пластика не должны находиться ближе чем в 35-45 см от опалубки, сплошной внешний слой бетона необходим для нормальной эксплуатации, это увеличивает срок эксплуатации сооружения. Для этих целей имеются специальные пластиковые зажимы.

Вязка под плитный фундамент

При строительстве плитного фундамента применяют горизонтальное армирование. Характерная черта такого решения — отсутствие сгибов и примыкающих участков. Чаще всего представляет собой пару сеток, размещенных одна над другой, разделенных вертикальными распорками.

Собирают конструкцию на месте укладки фундамента. Порядок действий выглядит таким образом:

  1. Вяжут нижнюю решетку, там, где она и будет находиться. Под нее подкладывают подставки.
  2. Изготавливают верхнюю пластиковую сетку, укладывают на нижнюю.
  3. Нарезают вертикальные распорки, устанавливают их между нижней и верхней решеткой, и фиксируют.

Заливка бетона

Технологически данная операция не отличается от работы с металлической арматурой. Нужно учитывать, что арматура из стеклопластика менее прочна при боковом радиальном давлении, так что уплотнять бетон вибратором нужно осторожно, не допуская повреждения стеклопластика.

Чтобы не нарушить конфигурацию пластиковой армирующей конструкции, не следует применять ручную трамбовку. Уплотнять залитую бетонную смесь нужно равномерно и аккуратно.

Опыт применения композитной арматуры, сочетание ее достоинств и недостатков, дает возможность сделать выводы, что использование материала полностью оправдывает себя при строительстве фундамента. Сфера применения материала не столь широкая, как у металла, но для армирования фундамента это вполне подходящий вариант. С материалом удобно работать, если необходимо сделать сооружение больших размеров, а укладкой каркаса придется заниматься самому, без помощников. Поставка в бухтах позволяет использовать прутья любых размеров, а малая масса делает работу с материалом легче, чем с традиционным металлом.

голоса
Рейтинг статьи
Читать еще:  Армирование углов стен
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector