Стеклопластиковая арматура используется в строительстве еще с прошлого века, но активное ее применение началось не так давно.
Строительная индустрия постоянно развивается и обогащается новыми материалами и технологиями. Многие из них направлены на снижение затрат. В связи с этим появляются новые марки бетонов, теплоизоляционных и изолирующих материалов.

Композитные материалы, к которым относится стеклопластиковая арматура, также обретают все большую сферу применения.

Такое активное ее распространение отчасти связано с тем, что производство такой арматуры не требует использования сложного и дорогого оборудования, да и затраты на ее производство невелики. Поэтому она все больше теснит металлическую арматуру, особенно на рынке частного и малоэтажного строительства.

Арматура из стеклопластика – виды и свойства

Все разновидности композитной арматуры можно увидеть в ГОСТ 31938-2012 – «Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций. Общие технические условия». Но в данный момент времени при производстве строительных работ чаще всего используются определенные ее виды.

Виды следующие:

• АСК – арматура стеклокомпозитная;
• АУК – углекомпозитная;
• АКК – комбинированная композитная.

Если говорить о достоинствах данной арматуры, то они таковы:

• Небольшой вес (в 5-8 раз меньше, чем у стальной арматуры такого же диаметра), который облегчает как работу с арматурой, так и ее перевозку.
• Низкая теплопроводность (почти в 100 раз ниже, чем у стальной), что снижает теплопотери бетонной конструкции, армированной композитными прутьями.
• Экологичность – не выделяет токсичных веществ.
• Радиопрозрачность – не создает помех для радиоволн, сотовой связи.
• Долговечность стеклопластика составляет 50-80 лет.
• Абсолютная коррозионная стойкость.
• Прочность на разрыв в 2-2,5 раза больше, чем у металла.
• Может эксплуатироваться в температурном диапазоне от -70 до +200 градусов.
• Армирование производится без сварки – стеклокомпозит просто связывают проволокой или пластиковыми хомутами.
• Не проводит электрический ток.
• Арматура продается как в виде стержней, так и бухтами, что позволяет нарезать ее отрезками необходимой длины. Это значительно снижает количество отходов.

Но материал имеет и существенные недостатки:

• Низкая прочность на такие нагрузки как сдвиг, срез, излом делает проблематичным использование арматуры в углах фундамента, где возникают именно такие напряжения.
• Категорически запрещено использование композитной арматуры при бетонировании несущих плит перекрытий.

Большая прочность композита на разрыв кажется большим плюсом. Но нужно учитывать, что арматура будет работать в теле бетонной конструкции. А бетон, как известно, плохо работает на растяжение. Поэтому, хотя арматура может растягиваться довольно сильно, бетон к тому времени уже лопнет и разрушится. Поэтому специалисты особо не советуют обольщаться этим преимуществом.

Поэтому, хотя и кажется, что стеклопластик может заменить привычную стальную арматуру везде и всюду, это не так. Его нужно использовать в тех сооружениях, где его уникальные свойства могут быть использованы в полной мере.

Композитную арматуру стоит применять:

• в берегоукрепляющих конструкциях и опорах мостов, которые постоянно подвергаются воздействию воды;
• сооружения систем мелиорации и канализации;
• для армирования тех участков дорожного покрытия, которые подвержены воздействиям агрессивных факторов окружающей среды, вызывающих активную коррозию стальной арматуры;
• для устройства специальных сооружений, где важны диэлектрические свойства и радиопрозрачность.

Что касается частного и малоэтажного строительства, стеклопластиковая арматура может применяться:

• при устройстве ленточных фундаментов под легкие постройки;
• для армирования ограждающих (ненесущих) конструкций;
• для укрепления кладки из легкого строительного камня (газоблоки, пеноблоки и другие).

В сети можно встретить очень разные отзывы об опыте использования данной арматуры – от хвалебных до абсолютного отрицания.
Не стоит полагаться только на эту информацию. Если Вы по каким-то причинам хотите использовать именно стеклопластиковую арматуру для фундамента своего дома, то стоит проконсультироваться у специалистов, которые уже имеют опыт работы с ней. Эти люди и компании имели возможность проверить данный материал в работе и составить собственное мнение о том, где и когда стоит или не стоит его применять.

До сих пор нет никаких нормативных документов, дающих совершенно однозначные рекомендации и технологии применения композитной арматуры.

Каждый проект ответственного сооружения, где планируется ее использование, сопровождается точными расчетами и проходит множество проверок.

Ниже мы приводим некоторые отзывы, которые показались нам интересными и обоснованными.
Михаил Федорович, Санкт-Петербург:
— Я сам работаю инженером-проектировщиком в строительной компании. Применять композитную арматуру мы начали недавно. Но сразу ощутили значительное снижение расходов на арматуру. Процесс армирования при этом упростился – арматура легкая и нарезать ее можно кусками любой длины.
Петр, Екатеринбург:
— Давно искали замену металлической арматуре, которая не всегда имеет хорошее качество, но зато практически всегда – высокую цену. Решили работать с таким производителем как «Армпласт» (Россия). Продукт у них имеет гарантированное качество при весьма разумной стоимости.
Владимир, Краснодар:
— Сам я инженер, и имею опыт по проектированию армирования верхней поверхности моста композитной арматурой. Во время испытаний обнаружилось, что эксплуатация стеклопластиковой арматуры с песчаной посыпкой имеет большое сходство со стальными стержнями. Максимальные растягивающие усилия в композитных стержнях было значительно меньше величины предельной деформации бетона.
Алексей, Екатеринбург:
— Считаю, что стеклопластиковая арматура намного лучше стального прутка. Я считаю, что это прекрасный материал для каркаса. Недостаток, конечно, есть – невозможность согнуть композит под углом 90 градусов. На таких участках фундамента приходится его резать и вязать.
Василий, Самара:
— Использовали пластиковую арматуру для армирования газобетонных стен. Получилось отлично!
Игорь, Московская область:
— Прежде чем приобрести стеклопластиковую арматуру, посоветовался со специалистом, он рекомендовал не использовать ее в несущих конструкциях (перекрытиях). Поэтому я использовал ее при заливке фундамента, для усиления септика, для бетонных столбов ограждения участка. Материал очень удобный в использовании и экономичный. Результатами доволен.
Марк, Московская область:
— Композитную арматуру часто критикуют те, кто никогда ее не использовал. Опираясь на собственный опыт, рекомендую применять ее для оснований легких небольших строений. Она не боится сырости, не ржавеет, легко режется и монтируется. При укладке бетона не приходится беспокоиться о правильной заливке, формировании бетонной подушки.
Александр, Нижний Новгород:


— При строительстве дома архитектор, курирующий проект, посоветовал использовать для упрочнения стяжки стеклопластик. Заказал арматуру на заводе «Гален» – она прочная, очень легкая, но легко ломается, так что криволинейные конструкции из нее не сделаешь. Стяжка получилась отличная, без трещин. Но фундамент дома армировали обычной металлической арматурой. На мой вопрос: «Почему?» куратор посоветовал сравнить характеристики материалов и выводы сделать самостоятельно.

Какие можно сделать выводы

Прочность на разрыв композитной арматуры больше, чем стальной.

Почему же тогда ее повсеместно не используют вместо металлических каркасов? Дело в слишком большом значении модуля упругости стеклопластика – он в 4 раза больше, чем тот же показатель у стали. Прежде, чем арматура разорвется, она будет растягиваться и сильно деформироваться. При этом растрескается и армированная бетонная конструкция.

При одинаковом диаметре стержней и одинаковой нагрузке стеклопластик растягивается в 4 раза сильнее металлического прутка.

А это означает, что для получения одинаковых деформаций конструкции (при которых она еще выполняет свои функции) в нее придется заложить в 4 раза больше композитной арматуры. Это приведет к многократному удорожанию сметы и большим трудозатратам, что сводит все преимущества легкой арматуры на нет.

Поэтому инженеры рекомендуют: композитную арматуру стоит использовать только в тех фундаментах, где максимальные усилия, возникающие при эксплуатации, значительно меньше пределов разрушения бетона. Именно в таких условиях работают фундаменты малоэтажных и легких построек.

Ни один фундамент и ни одна конструкция, будь-то стена или перекрытие дома, свая или пролёт моста, не обходится без арматуры, заложенной в бетон. В настоящее время в продаже появляются новые, а зачастую экзотические материалы, с якобы уникальными свойствами, и арматура для бетонного фундамента не оказалась исключением из этого списка.

Все мы привыкли к стандартной металлической арматуре, которая производится разного диаметра и используется уже на протяжении второго столетия. Но в последнее время появилась стеклопластиковая арматура отзывы о которой вроде бы положительные, но опыт её использования всего несколько лет этого не подтверждает.
Что же представляет собой стеклопластиковая арматура? Это прочные прутки с ребристой поверхностью диаметром от 4 до 20 миллиметров, изготовленные из стеклопластиковых, базальтовых композитных материалов и предназначенные для применения в бетонных конструкциях вместо стальной арматуры.

Отзывы о стеклопластиковой арматуре такие:

― повышенная прочность на разрыв (к примеру, арматура диаметром 8 мм – аналог 12-миллиметровой металлической);
― легкость (легче металлической в 5 раз);
― неподверженность коррозии;
― устойчивость к агрессивным средам;
― непроводимость электрического тока (диэлектрик);
― дешевизна;
- не экранирует и не создает экрана радиоволнам.

Казалось бы всё очень красиво, но отзывы больше похожи на ключевые тезисы из рекламных буклетов продавцов этой самой арматуры, чем на технические отзывы, которые нас интересуют в первую очередь.
Покопавшись в интернете и произведя некоторые расчёты мы имеем немного другую картину по данному продукту, но зато технически проверенную и правильную.

Для исследования этого вопроса нам понадобятся следующие термины:
Модуль упругости - характеризует способность твердого тела упруго деформироваться под воздействием силы.
Предел текучести - механическое напряжение при воздействии которого деформированное тело уже не возвращается в первоначальное состояние.
Нормативное сопротивление - величина чуть меньше предела текучести, характеризует максимальное конструктивное напряжение для расчетов с данным материалом.
Предельная растяжимость бетона - максимальный коэффициент удлинения бетона, при котором не происходит раскрытие трещин.

Итак попробуем выяснить работу балки со стальной арматурой Д12 мм.
Арматура стальная А500С диаметром 12 мм имеет следующие характеристики:
Модуль упругости 200 ГПа
Нормативное сопротивление 500 МПа, что чуть меньше предела текучести стали, из которой сделана арматура.
Таким образом мы получаем ориентировочные значения максимальной нагрузки на пруток арматуры 4500 кг. Растяжение арматуры при данной нагрузке составит около 2,5 мм/м

Производители арматуры размещают в документации табличку с равноценной заменой арматуры.
В документации указано, что стальной арматуре А500С диаметром 12 мм соответствует стеклопластиковая или базальтовая арматура диаметром 10 мм.

Итак попробуем выяснить работу балки с такой арматурой Д10 мм.
Арматура стеклопластиковая или базальтовая диаметром 10 мм имеет следующие характеристики:
Модуль упругости 50 ГПа
Нормативное сопротивление 2000 МПа.
Таким образом мы получаем ориентировочные значения максимальной нагрузки на пруток арматуры 10000 кг.
Растяжение базальтовой арматуры при данной нагрузке составит около 25 мм/м.
Растяжение базальтовой арматуры при нагрузке 4500 кг, около 11 мм.
Для того чтобы получить такое же растяжение как у стальной (2,5 мм/м) нам необходимо уменьшить нагрузку на пруток до 1000 кг, либо увеличить диаметр в 2,1 раза до 21 мм.

Величину предельной растяжимости бетона найти сложно, так как это зависит от огромного количества условий, но по некоторым данным обычный бетон не более - 3 мм/м.
Таким образом все преимущество высокой прочности арматуры теряется из-за низкого модуля упругости, т. е. высокого растяжения под нагрузкой.
Бетон просто потрескается и полопается в месте растяжения арматуры раньше чем арматура порвется.
Из чего делаем вывод что равноценная замена стальной арматуры Д12 мм, класса А500С - это стеклопластиковая или базальтовая арматура диаметром более 20 мм.

Нам строители и застройщики задают один и тот же вопрос: Соответствует ли базальтовая арматура диаметром 10 мм стальной диаметром 12 мм? Собираюсь закупать арматуру для монолитной плиты фундамента, сказали, что достаточно взять 8 мм, т.к она соответствует стальной в 10 мм.
Правда ли это?

Да, соответствует, но только по прочности на разрыв, но прежде чем порваться, любая арматура растягивается (удлиняется), при этом деформируется, а потом и растрескивается проармированное изделие. А удлиняются разные материалы по разному, в зависимости от модуля упругости (во сколько раз меньше модуль упругости, во столько раз сильнее растягивается материал в одинаковых условиях). Так вот, стеклопластиковая арматура (СПА) растянется примерно в четыре раза сильнее, чем стальная, при одинаковом сечении (диаметре) и одинаковой нагрузке (какая бы она ни была в конкретной конструкции). Значит для получения одинаковых деформаций под одинаковыми нагрузками (сохранения свойств проармированного изделия) СПА надо заложить примерно в четыре раза больше стальной (по сечению). Можно вместо 10мм стальной заложить 20мм СПА. Или просто вместо одного прута стальной, заложить четыре прута СПА, такого же диаметра. Или шесть прутов 8мм СПА, вместо одного стального 10мм...
Только надо еще учитывать, что некоторые производители указывают диаметр СПА с навивкой, а реальный рабочий диаметр меньше. Значит при замене надо будет исходить из реального диаметра и закладывать СПА еще больше.

Плюсы и минусы стеклопластиковой арматуры:

Основной плюс - это только лёгкость её транспортировки, неподверженность коррозии, устойчивость к агрессивным средам и непроводимость электрического тока (диэлектрик). Вот, к сожалению, наверно и всё
Основной минус - это то, что, мы так и не нашли куда и как можно использовать все эти плюсы, включая арматуру, так как нет нормативных документов на её использование, её нет в ГОСТе на производство, в СНиПе на использование, нет нормативных документов, не стандартизированы методики расчета минимального процента армирования, не нормированы требования и никак не контролируется характеристики сцепления композитной арматуры с бетоном.
И, в заключении, у стеклопластиковой арматуры низкий модуль упругости, низкая огнестойкость изделий армированных композитной арматурой, не возможность изготовления гнутых арматурных изделий под углом из арматуры в состоянии поставки так и на месте строительства (возможны только большие радиусы), не возможность использования в качестве сжатой арматуры и тд и тп.

Ну и естественно цена, стеклопластиковой арматуры в сравнении со стальной получается сильно дороже:
1 м А500С диаметром 12 мм - 30 руб.,
1 м стеклопластиковой диаметром 12 мм - 50 руб., а при том что необходимо использовать диаметром более 20 мм, то цена такой арматуры будет в 5-7 раз дороже стальной, что экономически не целесообразно и не выгодно.

Ну и, на последок, предлагаем бесплатно скачать доклад с третьего международного симпозиума прошедшего 9-11.11.2011 года, Перспективы применения композитной арматуры .
Prospects of FRP Bars application О.Н. Лешкевич, канд. техн. наук, заместитель директора по научной работе РУП «Институт БелНИИС»

Любое копирование и использование материала без прямой ссылки на сайт запрещается!

Стеклопластиковая арматура: недостатки и особенности

Длительность видео 24:45

На видео показано и рассказано, что из себя представляет композитная и металическая арматура её физикотехнические данные и НЕвозможность её использования в конструкционных бетонах фундаментов.

Которая появилась на строительном рынке относительно недавно, имеет как достоинства, так и недостатки, о которых обязательно должен быть осведомлен потребитель. Несмотря на заверения производителей в том, что данная продукция является полноценной заменой металлической арматуры, не во всех ситуациях ее применение можно считать обоснованным.

Что собой представляет арматура из стеклопластика

Так называемая композитная арматура – это стержень из стеклопластика, вокруг которого намотана углепластиковая нить, служащая не только для усиления конструкции такого изделия, но и для обеспечения его надежного сцепления с бетонным раствором. У арматуры данного типа есть как плюсы, так и минусы, и к ее использованию следует подходить очень взвешенно.

Элементами для фиксации углепластиковых арматурных прутков между собой служат пластиковые хомуты. Удобно, что для соединения элементов такой арматуры не требуется использование сварки, что, несомненно, является большим плюсом.

Оценивая целесообразность использования стеклопластиковой арматуры, необходимо рассмотреть все плюсы и минусы ее применения в отдельных ситуациях. Такой подход позволит обеспечить высокую эффективность этого материала как средства укрепления строительных конструкций различного назначения.

Если не учитывать характеристики стеклопластиковой арматуры и не сопоставлять их с параметрами аналогичных изделий, изготовленных из металла, можно нанести серьезный вред будущей строительной конструкции или элементам отделки. Именно поэтому прежде чем приступать к выбору элементов для армирования конструкций из бетона, следует разобраться, в каких случаях применение тех или иных изделий является более целесообразным.

Основные преимущества

Среди преимуществ, которыми отличается углепластиковая арматура, стоит выделить следующие.

• Важным преимуществом стеклопластиковой арматуры является ее небольшой удельный вес, что дает возможность использовать ее для армирования легких конструкций из ячеистого бетона и некоторых других строительных материалов. Это позволяет значительно снизить вес конструкций, которые армируются с ее помощью. Между тем вес обычной бетонной конструкции при использовании стеклопластиковой арматуры снизится незначительно, так как сам строительный материал обладает внушительной массой.
• Низкая теплопроводность также относится к преимуществам стеклопластиковой арматуры. При использовании такой арматуры в бетонных конструкциях не образуется мостиков холода (чего нельзя сказать об армирующих элементах из металла), что значительно улучшает их теплоизоляционные параметры.
• Высокая гибкость стеклопластиковой арматуры позволяет отгружать ее заказчику в бухтах, а не нарезанной отдельными прутками. Благодаря компактной форме упаковки транспортировать такую арматуру значительно проще, для чего можно использовать багажник любого легкового автомобиля, а это серьезно сокращает расходы на доставку материала к месту выполнения строительных работ. Использование армирующих элементов, которые отгружаются не нарезанными прутками, а в бухтах, позволяет также снизить расходы материала за счет уменьшения количества нахлестов. Это положительным образом сказывается как на прочностных характеристиках будущей бетонной конструкции, так и на ее стоимости, что особенно важно при выполнении строительных работ.
• Достаточно спорным считается такое преимущество стеклопластиковой арматуры, как ее долговечность внутри бетонной конструкции. Арматура из металла, находясь в изолированном состоянии, также не подвергается негативному влиянию внешних факторов, что обеспечивает долговечность ее использования.
• Углепластиковая арматура – это диэлектрический материал, что является преимуществом изделий из данного материала. Проводящая электрический ток металлическая арматура больше подвержена коррозии, что негативным образом сказывается на ее долговечности.
• По сравнению с армирующими элементами из металла, стеклопластиковые изделия не подвержены воздействию химически активных сред. Такое преимущество стеклопластиковой арматуры особенно актуально в случаях возведения строений в зимнее время, когда в бетон добавляются различные солевые растворы, ускоряющие процесс застывания.
• Являясь диэлектриком, углепластиковая арматура не создает радиопомех внутри здания, в отличие от металлических прутков. Такое преимущество важно тогда, когда в бетонной конструкции имеется много армирующих элементов. В противном случае использование композитной арматуры не станет минусом, но будет не столь актуально.

Имеются у стеклопластиковой арматуры и недостатки, о которых также следует знать ее потенциальным потребителям.

Главные недостатки

Недостатки стеклопластиковой арматуры связаны со следующими ее характеристиками.

• К минусам стеклопластиковой арматуры относится, в частности, то, что она не выдерживает воздействия высоких температур. В то же время сложно представить ситуацию, когда арматурный каркас, находящийся внутри бетона, может быть нагрет до температуры 200 градусов.
• Достаточно высокая стоимость – это условный недостаток, если учитывать тот факт, что для армирования бетонных конструкций можно использовать стеклопластиковую арматуру меньшего диаметра в сравнении с изделиями из металла.
• Арматура из углепластика плохо гнется. Этот недостаток ограничивает ее использование при создании укрепляющих каркасов для бетонных конструкций. Между тем выполнить гнутые участки арматурного каркаса можно и из стальных элементов, а затем нарастить их при помощи стеклопластиковых прутков.
• Арматура, изготовленная из стеклопластика, плохо выдерживает нагрузки на излом, что очень критично для бетонных конструкций. Соответственно, их усиливающий каркас должен успешно выдерживать такие нагрузки, чем не может похвастаться арматура, выполненная из композитных материалов.
• В отличие от металлического арматурного каркаса, стеклопластиковые изделия обладают меньшей жесткостью. Из-за этого недостатка они плохо переносят вибрационные нагрузки, возникающие при их заливке с помощью автомобильного миксера. При использовании такой техники арматурный каркас подвергается значительным механическим нагрузкам, которые могут вызвать его поломку и нарушение пространственного положения его элементов, поэтому к жесткости подобных бетонных конструкций предъявляются достаточно высокие требования.

Рассматривая преимущества и недостатки стеклопластиковой арматуры, сложно сказать, насколько она лучше или хуже изготовленной из металла. В любом случае к выбору этого материала следует подходить очень обоснованно, используя его для решения тех задач, для которых он действительно предназначен.

Сферы применения стеклопластиковой арматуры

Арматура, изготовленная из композитных материалов, правила укладки которой несложно изучить по соответствующим видео, используется и в капитальном, и в частном строительстве. Поскольку капитальное строительство осуществляется силами квалифицированных специалистов, которые хорошо знакомы с нюансами и недостатками применения тех или иных строительных материалов, остановимся на особенностях использования такого материала при возведении частных малоэтажных строений.

• Арматура, изготовленная из композитных материалов, успешно используется для укрепления фундаментных конструкций следующих типов: ленточных, высота которых больше, чем глубина промерзания почвы, и плитных. Применение арматуры из углепластика для укрепления фундаментов целесообразно лишь в тех случаях, когда строение возводится на хорошем грунте, где бетонные основания не будут подвергаться нагрузкам на излом, которые стеклопластиковые элементы могут просто не выдержать.
• При помощи стеклопластиковой арматуры укрепляют стены, кладка которых выполняется из кирпича, газосиликатных и других блоков. Следует отметить, что в качестве связующего элемента стен композитная арматура очень популярна среди частных застройщиков, которые используют ее не только для укрепления кладки несущих конструкций, но и для обеспечения их связки с облицовочными перегородками.
• Этот материал активно используется и для связки элементов многослойных панелей. Структура последних включает в себя слой утеплителя и бетонные элементы, которые и связываются между собой при помощи стеклопластиковой арматуры.
• Благодаря тому, что арматура рассматриваемого типа лишена такого недостатка, как подверженность коррозии, ее часто используют для укрепления различных гидротехнических сооружений (к примеру, плотин и бассейнов).
• В тех случаях, когда необходимо эффективно увеличить жесткость клееных деревянных балок, их также укрепляют при помощи стеклопластиковой арматуры.
• Используется этот материал и в дорожном строительстве: с его помощью укрепляют слой асфальтового полотна, который подвергается повышенным нагрузкам в процессе своей эксплуатации.

Резюмируя все вышесказанное, следует отметить, что применять стеклопластиковую арматуру можно достаточно эффективно, если учитывать ее недостатки и связанные с ними ограничения, которые оговариваются производителем.

Способна ли арматура из стеклопластика заменить аналоги из металла

Несмотря на то, что арматура, изготовленная из композитных материалов, является достаточно новым материалом на строительном рынке, уже можно найти множество рекомендаций (и даже видео) по ее применению. Учитывая данные рекомендации, можно сделать вывод о том, что применять стеклопластиковую арматуру лучше всего для укрепления стен, возводимых из кирпича и строительных блоков, а также для связи несущих стен с межкомнатными перегородками.

Преимуществами использования такой арматуры является то, что она не подвержена коррозии, а также что она не создает мостиков холода, как это происходит с армирующими прутками из металла. Использование такой арматуры для укрепления фундаментных конструкций обосновано в тех случаях, когда возводится не слишком тяжелая постройка и строительство осуществляется на грунте, отличающемся высокой устойчивостью.

В любом случае успешность использования этого нового строительного материала пока не подтверждена длительной практикой, поэтому, применяя его, любой застройщик действует на свой страх и риск. Специалисты, имеющие большой опыт в строительстве, рекомендуют для конструкций, к которым предъявляются высокие требования по надежности, устойчивости и долговечности, использовать все же армирующие каркасы, изготовленные из традиционных металлических элементов.

(голосов: 1 , средняя оценка: 5,00 из 5)

Отправить

В ассортименте компаний-производителей композитных материалов стеклопластиковая арматура для фундамента появилась совсем недавно и сразу начала активно продвигаться на строительном рынке, что обусловлено ее довольно неплохими характеристиками и разнообразным ассортиментом.

Технические характеристики стеклопластиковой арматуры

Стандартная строительная арматура, которая выпускается сегодня в соответствии с ГОСТ, имеет сечение от 4 до 32 мм. В малоэтажном строительстве наиболее распространена стеклопластиковая арматура с диаметром 6, 8, 10 мм, упакованная в бухты.

В зависимости от типа непрерывного армирующего наполнителя стеклопластиковая арматура делится на несколько типов:

• АСК (стеклокомпозитная)
• АУК (углекомпозитная)
• АКК (комбинированная) и другие.

Важными свойствами стеклопластиковой арматуры, которые обязательно должны быть учтены при армировании фундамента, являются:

• максимально допустимая температура эксплуатации – 60°С;
• предел прочности при растяжении (соотношение силы и площади поперечного сечения):
  • АСК – от 800 МПа
  • АУК – от 1400 МПа;
• предел прочности на поперечном срезе:
  • АСК – от 150 МПа
  • АУК – от 350 МПа;
• предел прочности при сжатии – от 300 МПа.

Также следует учитывать модуль упругости при растяжении, по показателю которого арматура типа АУК превышает АСК в 2,5 раза.

Преимущества и недостатки стеклопластиковой арматуры

Сравнивая свойства стеклопластика с характеристиками стали, следует отметить, что стеклопластиковая композитная арматура для фундамента обладает несколькими значимыми преимуществами, такими как:

• стойкость к коррозии;
• очень низкая теплопроводность и отсутствие мостиков холода;
• диэлектрическая непроводимость и электромагнитная проницаемость (не проводит электричество, не создает помех радиоволнам);
• низкий вес (в 8-10 раз легче металла);
• прочность при растяжении (выше в 2-3 раза);
• бесшовность (транспортировка в бухтах исключает необходимость нарезания на куски под размер машины, как в случае с металлическими прутьями);
• удобство транспортировки (обусловлено предыдущими факторами);

• простота монтажа, не требующего наличия сварочного аппарата и других инструментов;
• отсутствие трещин в бетоне благодаря равным значениям коэффициента теплового расширения.

Наряду со своими достоинствами арматура из стеклопластика имеет весьма существенный недостаток (кроме того, что ее качества еще не проверены временем): очень низкую степень прочности на излом, которая существенно уступает аналогичному показателю стальной арматуры.

В отличие от металла стеклопластик обладает свойствами резины и при изгибе растягивается, поэтому бетону приходится работать на растяжение, с чем он справляется не достаточно хорошо. В связи с этим производители четко обозначают области применения данных стройматериалов, выходить за пределы которых не рекомендуется.

Технология армирования фундамента стеклопластиковыми стержнями

В малоэтажном строительстве армирование фундамента стеклопластиковой арматурой выполняется с использованием прутков сечением 8 мм, которые соответствуют стальным стержням диаметром 12 мм.

Технология данного вида армирования состоит из нескольких этапов:

1- подготовка опалубки:

2- защита поверхности опалубки путем покрытия ее пергамином, который обеспечит неоднократное использование конструкции;

3- выставление метки уровня, до которой будет заливаться бетонная смесь. Ее наносят на внутреннюю сторону опалубки, пользуясь водяным уровнем, чтобы обеспечить равномерное распределение бетона;

4- укладка на дно фундамента кирпичей, которые позволят расположить арматурную сетку на соответствующем расстоянии от краев опалубки (около 50 мм);

5- укладка двух рядков стеклопластиковой арматуры на кирпичи с использованием цельных прутьев;

6- укладка горизонтальных перемычек (поперечин);

7- скрепление всех прутков между собой нейлоновыми хомутами (пластиковыми стяжками);

8- установка и крепление вертикальных прутьев, верхних продольных и поперечных, равных нижним частям арматурной сетки. Размер ячеек определяется с учетом того, что рекомендуемое расстояние между центрами диаметров составляет 150 мм.

9- заливка фундамента бетоном.

Для затвердения требуется 2-3 недели. На этот период его закрывают пленкой от дождя, а в сильную жару смачивают водой.

Расчет стеклопластиковой арматуры для разных типов фундамента

Правильный расчет стеклопластиковой арматуры для фундамента позволит купить нужное количество материала, предварительно определиться с затратами на его приобретение, избежать лишних расходов или дополнительных проблем, вызванных нехваткой арматурных стрежней.

Для расчета арматуры на плитный фундамент необходимо определить длину и количество прутков, исходя из площади основания и учитывая шаг каркасной сетки. Также следует знать, что у плиты выполняются два армопояса (верхний и нижний) и они соединяются между собой вертикальными прутками по всей площади плиты в углах каждой ячейки.

Аналогичным образом выполняется расчет для ленточного фундамента.

Для армирования столбчатого фундамента арматура в столбах устанавливается наоборот, то есть ребристая – вертикально, гладкая – горизонтально. Для каркаса обычно используются 2-4 вертикальных стержня с длиной, равной высоте столба. Для широких (более 20 см) столбов берется больше прутков, которые равномерно распределяются внутри столба. Кроме того на каждый столб требуется не менее 4 горизонтальных прутков.

Использование стеклопластиковой арматуры

Явные преимущества стекловолокна обеспечили довольно широкое применение стеклопластиковой арматуры в фундаменте различных сооружений:

• в гражданском, промышленном и жилом строительстве;
• для бетонных зданий, в кирпичной или блочной кладке с использованием гибких связей;
• при строительстве в зимний период, которое требует добавления в смеси и растворы специальных антиморозных составов и активаторов отвердения, отрицательно влияющих на стальной каркас.

Также композитная стеклопластиковая арматура широко используется в дорожном строительстве и берегоукреплении.

Стоит отметить, что на сегодняшний день использование стеклопластиковой арматуры для фундамента остается весьма спорным, поскольку материал не прошел проверку временем. Многие специалисты рекомендуют применять комбинирование стальных и стеклопластиковых стержней, чтобы наиболее полно использовать преимущества каждого материала и максимально нивелировать их недостатки.

«За» и «против» стеклопластиковой арматуры (видео)

На протяжении довольно долгого периода времени стальная арматура ведущие позиции. Теперь же около 30 лет при возведении зданий отдают предпочтение такому исключительному стройматериалу как стекловолоконная арматура (СА). В ней оптимально сочетаются прочность, длительная эксплуатация, способность вынести большие нагрузки без последствующего разрушения.

Значительное преимущество ее состоит в неограниченной длине. Практичность использования по сравнению с металлической проявляется в связи с негативными параметрами последней, а именно расположенностью к коррозии, связью с кислотами и щелочами, трудностями при установке. Все эти недостатки были учтены и созданы новые уникальные свойства.

Достоинства и недостатки пластиковой арматуры

Плюсы СА:

• . сопротивляемость повышена до 3-3,5 раз;
• . облегченность веса в 3-4 раза;
• . уменьшение расходов на армирование от 30% и выше;
• . тепловая расширяемость исключает образование трещин в случае нагрева структуры;
• . стойкость к низким температурам при сохранении рабочих ресурсов;
• . значительный термин эксплуатации (составляет около 80 лет);
• . химическая пассивность, проявляющаяся в устойчивости к коррозии и связи с агрессивной средой;
• . нетоксичность;
• . хорошая переработка;
• . легкость и упрощенность при транспортировке, монтажных работах в связи с применением облегченной арматуры;
• . пироэлектрик, не проводящий ток;
• . радиопрозрачность, магнитоинертность.

Минусы СА:

• . низкий уровень упругости;
• . ухудшение свойств при температуре более 200°С из-за размягчения полимера, который скрепляет волокна;
• . отсутствие ГОСТа при производстве (на данный период разработаны ТУ);
• . недостаточная распространенность.

Производство стеклопластиковых конструкций

Стекловолоконная арматура в производство введена около 50 лет. Ее изготавливают из стекла, имеющего в составе кварц и неорганические материалы. Стекло подвергают закалке при 1300…1600°С. Такой способ обрабатывания влияет на внутренние связи - они разрываются, теряют непрерывность, структурно модифицируются из-за появления оксидов.

Волокна формируют, протягивая и резко охлаждая расплавленный материал. Он поступает в нитяной структуре из большого количества четко откалиброванных отверстий в разгоряченной матрице из сплава платины. Температура головки, экструдирующей стекло, должна быть стабильной.

Это условие четко контролируется, поскольку важно, чтоб диаметр вытянутой пряди соответствовал строгим допускам при наматывании нитей на скоростную шпулю (сматывание происходит со скоростью в несколько тысяч метров за одну минуту). Такая нить создается для последующего изготовления разными способами армирующих материалов, соответствующих техническим и технологическим разработкам и требованиям.

Принципиально новым решением для удешевления строительных работ стала арматура стекловолоконная. Цена на нее формируется в зависимости от наружного диаметра. В нынешнее время при глубоком и аргументированном подходе к выбору стройматериалов стоимость является весомым показателем. При использовании стекловолокна уменьшение затрат и сохранении качества очевидно.

Производственные возможности изготовителя формируют качество стекловолоконных конструкций. Купить арматуру с достаточно высокими свойствами и гарантированной надежностью можно, предварительно изучив заводские характеристики и приняв во внимание отзывы клиентов-строителей в процессе работы. Ведущим параметром при выборе должна служить надежность поставщика.

Назначение изделий

Арматура из стекловолокна также используется для формирования фундамента. Он является основой всего здания, поэтому только тщательное проектирование приведет к долговечности и прочности постройки. Отзывы об этом стройматериале имеют положительную динамику. Мастера учитывают повышенную прочность при малом диаметре в сравнении с расчетами для металлического армирования.

При этом сама СА намного легче, что требует тщательного общего перерасчета, а не просто сравнения цены за килограмм. Профессионалы в строительных работах должны учитывать толщину арматуры как один из важных основных показателей. Крепясь между собой, волокна создают необходимый каркас, который потом следует залить бетоном для образования монолита.

Фундамент бывает нескольких видов: ленточный, столбчатый и монолитный. Для постройки деревянных и кирпичных домов (с возможностью создания подвального помещения) зачастую применяют ленточный и монолитный. Оба вида создаются с каркасом из нужного количества СА, залитой бетоном. Срок эксплуатации такого каркаса длительнее, чем армированного металлом. Кроме того следует принять во внимание химическую устойчивость: на него не влияют добавления в бетон для работ при минусовой температуре.

В целом данная продукция имеет положительные характеристики. Теоретические расчеты предусматривают использование арматурных конструкций, погруженных в воду. Это не отобразится на образовании коррозии. Преимущества ее состоят в выдерживании контрастных температур, противостоянии влаге, химическим воздействиям, что особенно важно для суровых эксплуатационных условий на улице.

Следует отметить, что в сейсмоактивной местности целесообразнее использовать именно стекловолокно. Старение металла при вибрации быстрее, нет так званого эффекта выламывания арматуры во время землетрясения. Таким образом, СА относится к надежным стройматериалам.