Don-stroitel.ru

Все о ремонте
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Применение композитной арматуры в строительстве

Преимущества и недостатки, технические характеристики и применение стеклопластиковой арматуры (СПА)

Разработанная еще в середине прошлого века в СССР, стеклопластиковая арматура (сокращенно АСП или СПА) начала масштабно использоваться сравнительно недавно. Популярность стеклотекстолитовые изделия приобрели благодаря снижению стоимости их производства. Малый вес, высокая прочность, широкие возможности применения и легкость монтажа сделали арматуру СПА хорошей альтернативой стальным пруткам. Материал прекрасно подходит для малоэтажного строительства, сооружения береговых укреплений, несущих конструкций искусственных водоемов, элементов мостов, ЛЭП.

Стеклопластиковая арматура

Что такое стеклопластиковая арматура?

Стеклопластиковая композитная арматура (АКС) представляет собой стержень, произведенный из стеклянного сплеточного нитевидного волокна (ровинга) прямого или скрученного, скрепленного особым составом. Обычно это синтетические эпоксидные смолы. Другой вид представляет собой стекловолоконный стержень с намоткой из углепластиковой нити. После намотки такие стекловолоконные заготовки подвергают полимеризации, превращая их в монолитный стержень. Стекловолоконная арматура имеет диаметр от 4 до 32 мм, толщиной от 4 до 8 мм упаковывается в бухты. Бухта содержит 100-150 метров арматуры. Также возможна нарезка в заводских условиях, когда размеры предоставляет заказчика. От технологии производства и связующего зависят прочностные характеристики стержня.

упаковка и транспортировка спа

Изготавливают материал методом протягивания. Стекловолокно, намотанное на бобинах, разматывают, пропитывают смолами и отвердителями. После этого пропускают заготовку через фильеры. Их назначение – отжим лишней смолы. Там же будущая арматура уплотняется и приобретает характерную форму с цилиндрическим сечением и заданным радиусом.

После этого еще на не отвердевшую заготовку наматывают по спирали жгут. Он необходим для лучшего сцепления с бетоном. Затем материал запекается в печи, где происходит процесс отвердения и полимеризации связующего. Из печи прутья направляется на механизм, где происходит ее протяжка. На современных заводах для полимеризации используются трубчатые печи. В них же удаляются летучие вещества. Готовую продукцию наматывают в бухты либо нарезают прутки необходимой длины (по предварительному заказу клиента). После продукция отправляется на склад. Также клиент может заказать арматуру с заданным углом изгиба.

Назначение и область применения

Стеклопластиковая арматура используется в различных отраслях промышленного и частного строительства, для обычного и предварительно напряженного армирования строительных конструкций и элементов, эксплуатация которых, проходит в средах с различной степенью агрессивного воздействия. Самые известные примеры использования.

  1. Армирование блочных, кирпичных стен и стен из газосиликатных блоков. Стеклопластиковая арматура показала весьма неплохие результаты при армировании данных конструкций. Основные плюсы: экономия средств и облегчение конструкций.
  2. В качестве связующего бетонных элементов, между которыми располагается утеплитель. СПА позволяет улучшить сцепление бетонных элементов.
  3. Для укрепления несущих элементов конструкций, которые подвержены воздействию факторов, вызывающих коррозию (искусственные водоемы, мосты, укрепительные сооружения береговых линий пресных и соленых естественных водоемов). В отличие от металлических прутьев, стекловолоконные не подвержены коррозии.
  4. Для армирования конструкций из клееной древесины. Использование арматуры из СПА позволяет в разы повысить прочность балок из клееного дерева и повысить жесткость конструкции.
  5. Возможно применение в строительстве ленточных заглубленных фундаментов для малоэтажных зданий, если они располагаются на твердых, неподвижных грунтах. Заглубление выполняется ниже уровня промерзания почвы.
  6. Для повышения жесткости полов в жилых домах и промышленных комплексах.
  7. Для повышения прочности и долговечности дорожек и дорожного покрытия.

применение стеклопластиковой арматуры

Свойства арматуры из стеклопластика

Чтобы понять плюсы и минусы стеклопластиковой арматуры, необходимо знать ее свойства. Описание преимущества стеклопластиковой арматуры приведены ниже.

  1. По коррозионной стойкости прутья из стекловолокна почти в 10 раз превышают традиционные металлические. Изделия из стеклокомпозита практически не вступают в реакции с щелочами, соляными растворами и кислотами.
  2. Коэффициент теплопроводности 0,35 Вт/м С против 46 Вт/м С у стальных прутков, что исключает появление мостиков холода, и заметно снижает теплопотери.
  3. Соединение прутов из стеклокомпозита производится пластиковыми хомутами, вязальной проволокой и соответствующими фиксаторами без сварочного аппарата.
  4. Стеклопластиковая арматура – отличный диэлектрик. Это свойство используется еще с середины прошлого века при строительстве элементов ЛЭП, железнодорожных мостов и прочих конструкций, где электропроводящие свойства стали негативно влияют на работу приборов и целостность конструкции.
  5. Вес 1 метра стеклокомпозитной качественной арматуры в 4 раза меньше метрового стального прута равного диаметра при равной прочности на растяжение. Это позволяет в 7-9 раз уменьшить вес сооружения.
  6. Меньшая по сравнению с аналогами стоимость.
  7. Возможность бесшовной укладки.
  8. Величина коэффициента теплового расширения близка к коэффициенту теплового расширения бетона, что практические исключает возникновение трещин при перепадах температур.
  9. Широкий диапазон температур, при котором можно применять материал: от – 60 С до +90 С.
  10. Заявленный срок службы – 50-80 лет.

Арматура из стеклопластика в ряде случаев может успешно заменить стальную, но она имеет ряд недостатков, которые необходимо учитывать еще на стадии проектирования. Главные недостатки стеклопластиковой арматуры.

  • Низкая термостойкость. Связующее возгорается при температуре 200 С, что не существенно в частном доме, но недопустимо в промышленных объектах, где к конструкциям предъявляют повышенные требования огнеупорности.
  • Модуль упругости всего 56 000 МПА (для стальной арматурной проволоки порядка 200 000 МПа).
  • Невозможность самостоятельно согнуть прут под нужным углом. Изогнутые прутья изготавливают на заводе по индивидуальному заказу.
  • Прочность текстолитовых изделий со временем снижается.
  • Арматура стеклопластиковая обладает низкой прочностью на излом, которая со временем только усугубляется.
  • Невозможность создания твердого, жесткого каркаса.

Разновидности арматуры

Использование в строительстве стеклопластиковой арматуры требует ознакомления с видами данного материала. По назначению, материал делится на изделия:

  • для монтажных работ;
  • рабочую;
  • распределительную;
  • для армирования конструктивных элементов из бетона.

По способу применения АСП подразделяется на:

  • нарезанные прутки;
  • армирующие сетки;
  • арматурные каркасы.

По форме профиля:

  • гладкая;
  • рифленая.

профиль стеклопластиковой арматуры

Сравнительные характеристики СПА и стальной арматуры

Для того чтобы выбрать стекловолоконную арматуру либо стальную, необходимо наглядно сравнить два вида. Сравнительные характеристики стальной и стеклопластиковой арматуры приведены в таблице.

Читайте так же:
Как выбрать лазерный уровень для строительства
МатериалСПАСталь
Прочность на разрыв, МПа480-1600480 -690
Относительное удлинение, %2,225
Модуль упругости, МПа56 000200 000
Коррозионная стойкостьНеподвержен коррозииВ зависимость от сорта стали подвержен коррозии в большей или меньшей степени
Коэффициент теплопроводности Вт/м С0,3546
Коэффициент теплового расширения в продольном направлении, х10 -6/С6-1011,7
Коэффициент теплового расширения в поперечном направлении, х10-6/С21-2311,7
ЭлектропроводностьДиэлектрикПроводник
Прочность на изломНизкаяВысокая
Оптимальный температурный диапазонот -60 С до +90 СНижний предел от -196 С до -40 С; верхний предел от 350 С до 750 С
Срок службы, летдо 5080-100
Способ соединенияхомуты, фиксаторы, вязальная проволокавязальная проволока, сварка
Возможность изгиба прутьев в условиях стройкинетесть
Радиопрозрачностьданет
ЭкологичностьМалотоксичный материал, класс безопасности 4Нетоксичен

Особенности монтажа СПА

Свойства и технические характеристики СПА, делают материал практически идеальным для строительства дома своими руками. Для того, чтобы дом был прочным и прослужил нескольким поколениям семьи, важно грамотно выполнить монтаж стеклопластиковой арматуры, учитывая ее недостатки.

Горизонтальное армирование фундамента

Укладка СПА для армирования фундамента выполняется после установки опалубки и подготовки площади. После этого укладывают продольный слой прутьев. Для этого берут прутки диаметром 8 мм. На него укладывают поперечный. Для этого берут 6-ти миллиметровую СПА. Эти слои образуют сетку. Узлы соединения фиксируются затяжными хомутами либо вязальной проволокой, диаметр которой 1 мм, в 2 пояса. Соединения выполняют с помощью крючка для вязки арматуры, который можно купить либо изготовить самостоятельно используя толстую проволоку. Для больших объемов работ рекомендуется пользоваться аппаратом для вязки с электроприводом.

Края сетки из прутков должны быть в 5 см от опалубки. Добиться необходимого расположения можно посредством фиксаторов либо обычных кирпичей. Когда сетка готова и расположена правильно, заливают бетонную смесь. Здесь необходимо соблюдать осторожность. Арматура для фундамента АСП не обладает такой твердостью, как стальная. При неосторожной заливке, она может прогнуться или сместиться с заданного положения. Если прутки сместятся, исправить ситуацию после заливки будет крайне сложно.

Для получения прочного фундамента без пустот, залитую бетонную смесь утрамбовывают строительным вибратором.

Как избежать проблем?

Основные проблемы, которые связаны с использованием прутков из волокон стекла, заключатся в некачественном/бракованном материале и неграмотном инженерном расчете конструкции. Проблемы могут возникнуть в строительстве дома, если не учтены характеристики используемой стеклопластиковой арматуры.

Избежать проблем во время и после строительства помогут точные расчеты, аккуратность выполнения работ, строгое соблюдение рекомендаций производителя по выбору и монтажу материала.

Проверить качество товара до приобретения возможно лишь визуально. Для этого следует обращать внимание на следующие моменты.

  • Производитель. Если товар приобретается не на заводе, необходимо запросить документацию на товар, подтверждающий его качество и заводской (не кустарный) вид производства.
  • Цвет. Однородный по всему прутку цвет говорит о качестве. Неравномерно окрашенное изделие означает, что была нарушена технология производства.
    • Коричневый цвет указывает на выгорание вещества.
    • Зеленый – о недостаточной термообработке.

    Применение стеклопластиковой арматуры в ряде случаев целесообразно вместо металлической арматуры. Иногда допустимо комбинировать металлические и стеклопластиковые прутки при сооружении одной конструкции. Чтобы впоследствии не сожалеть об использовании АКС, следует тщательно проводить расчеты будущих построек на стадии проектирования. Подбирают композитную арматуру аналогично стальной, учитывая ключевые параметры: прочность на изгиб, показатель прочности на разрыв и пр.

    Возможность использования стекловолоконных прутков оценивается исходя из подвижности и типа грунта, требований пожарной безопасности, продольных и поперечных нагрузок, которые будут воздействовать на конструкцию. Например, на болотистых и подвижных почвах для армирования применяют металлическую арматуру. Стеклопластиковую арматуру просто сломают подвижки грунта ввиду ее малой прочности на излом.

    15 способов применения стеклопластиковой арматуры

    В данной статье разберем и подробно опишем 15 способов как и где наиболее часто применяют стеклопластиковую композитную арматуру.

    Схема применение стеклопластиковй композитной арматуры (АСП) в строительстве

    1. Фундаментные плиты

    Технология армирования фундаментных плит при малоэтажном сторительстве не выше трех этажей с применением стеклопластиковой композитной арматуры происходит путем замены металлической арматуры на стеклопластиковую согласно таблице равнопрочной замены.

    Правильная замена на стеклопластиковую арматуру гарантированно приводит к существенной экономии денежных средств, т.к. стеклопластиковая арматура дешевле металлической. Принцип армирования фундаментых плит стеклопластиковой арматурой не отличается от армирования металлической арматурой, но приводит к существенной экономии времени на монтаже.

    При замене металлической арматуры на стеклопластиковую нет необходимости уменьшать шаг армирования.

    При необходимости удленения хлыста стеклопластиковой арматуры соединение происходит в нахлест. Длинна нахлеста от 20 до 50 см.

    Вязка стеклопластиковой арматуры осуществляется вязальной проволокой, резка стеклопластиковой арматуры осуществляется шлифовальной машинкой — «болгаркой».

    2. Ленточные фундаменты

    Армирование ленточного фундамента с применением стеклопластиковой арматуры происходит путем замены металлической арматуры на стеклопластиковую согласно таблице равнопрочной замены.

    Таблица равноправной замены металлической арматуры на композитную стеклопластиковую арматуру

    Металлическая класса А-III (A400C)Арматура композитная полимерная стеклопластиковая ОЗКМ (АКС)
    6 А-III4 АКС
    8 А-III5,5 АКС
    10 А-III6 АКС
    12 А-III8 АКС
    14 А-III10 АКС
    16 А-III12 АКС
    18 А-III14 АКС
    20 А-III16 АКС

    При замене металлической арматуры на стеклопластиковую нет необходимости увеличивать количество слоев армирования и количества хлыстов в одном слое.

    При необходимости удленения хлыста стеклопластиковой арматуры соединение происходит в нахлест. Длинна нахлеста от 20 до 50 см.

    Вязка стеклопластиковой арматуры так же осуществляется вязальной проволокой, резка стеклопластиковой арматуры осуществляется «болгаркой».

    3. Армирование промышленных бетонных полов

    Армирование промышленных бетонных полов с применением стеклопластиковой композитной арматуры происходит путем замены металлической арматуры на стеклопластиковую согласно таблице равнопрочной замены.

    Правильная замена на стеклопластиковую арматуру при армировании промышленных бетонных полов так же приводит к существенной экономии денежных средств, т.к. стеклопластиковая арматура дешевле металлической.

    Принцып армирования стеклопластиковой арматурой не отличается от армирования металлической арматурой, но приводит к существенной экономии времени на монтаже.

    При замене металлической арматуры на стеклопластиковую нет необходимости уменьшать шаг армирования.

    При необходимости удленения хлыста стеклопластиковой арматуры соединение происходит в нахлест. Длинна нахлеста от 20 до 50 см.

    Вязка стеклопластиковой арматуры осуществляется вязальной проволокой, резка стеклопластиковой арматуры осуществляется шлифовальной машинкой — «болгаркой».

    4. Отмостки вокруг зданий

    Отмостка из стеклопластиковой арматуры вокруг зданий

    Отмостка — это полоса шириной от 0,6м до 1,2 м, которая примыкает к фундаменту или цоколю здания с уклоном.

    Уклон отмостки должен быть не менее 1% (1 см на 1 м) и не более 10 % (10 см на 1м).

    Отмостку вокруг здания рекомендуется возводить с использованием стеклопластиковой арматуры, так как главная задача отмостки — это отвод поверхностных дождевых и талых вод от стен и фундамента дома. Отмостка с применением стеклопластиковой арматуры прослужит в несколько раз дольше, так как у стеклопластиковой арматуры высокие антикоррозийные свойства, что препятствует возникновению трещин в бетоне.

    5. Армопояс (сейсмопояс) между этажами кирпичных или блочных зданий

    Армопояс из стеклопластиковой арматуры для армирования стен из блоков и кирпича Армопояс из композитной стеклопластиковой арматуры

    Применение стеклопластиковой композитной арматуры при армировании армопояса (сейсмопояса) между этажами кирпичных или блочных зданий за счет высоких прочностных характеристик повышает пространственную жесткость здания и защищает фундамент и стены от трещин, вызванных неравномерной осадкой и морозным пучением грунта.

    6. Связующее для кирпичной кладки

    Для увеличения прочности кирпичной кладки и соблюдении одинаковой толщины швов необходимо воспользоваться прутами из стеклопластиковой арматуры диаметрами Ф4 и Ф6, вместо металлической сетки.

    Толщина диаметра арматуры зависит от толщины шва в кирпичной кладке.

    Замена металлической кладочной сетки на пруты из стеклопластика позволит снизить затраты на армирующий материал более чем в 5 раз.

    Так же применение стеклопластиковых прутов в кирпичной кладке позволит существенно сократить потери тепла, так как стеклопластиковая арматура плохо проводит тепло, в несколько раз хуже, чем металл.

    7. Связующее для кладки стен из блоков/кирпича, для монолитных стен

    Для увеличения прочности при кладки стен из блоков/кирпича, для монолитных стен и регулировании толщины швов рекомендуется использовать пруты из стеклопластика диаметрами Ф4, Ф6 и Ф8 вместо металлической сетки. Толщина диаметра арматуры зависит от толщины шва при кладке.
    Замена металлической кладочной сетки на пруты из стеклопластика позволит снизить затраты на армирующий материал более чем в 5 раз.

    Так же применение стеклопластиковых прутов позволит существенно сократить потери тепла, так как стеклопластиковая арматура плохо проводит тепло, в несколько раз хуже, чем металл.

    8. Комбинирование с металлом в плитах перекрытий

    Плиту перекрытия армируют в два слоя. Нагрузка на плиту перекрытия идет с верхней части вниз и распределяется относительно всей площади покрытия. Соответственно, основная рабочая арматура находиться в нижнем слое и испытывает большие нагрузки на растяжение. Верхний слой, в основном, получает нагрузки на сжатие.

    В данном случае стеклопластиковую арматуру применяют комбинированно с металлической. Верхний слой необходимо выполнить из стеклопластиковой арматуры, нижний — из металлической.

    В самой сетке стеклопластиковая композитная арматура должна иметь цельный вид без наличия разрывов. Если происходит армирование перекрытия с помощью стеклопластиковой арматуры Ф10, то необходимо выполнить нахлест в 400 мм. Все стыки арматуры следует располагать в шахматном порядке.

    9. Гибкие связи

    Гибкие связи

    Гибкая связь используется для соединения внутренней стены через утеплитель (и воздушный слой) с облицовочной стеной в единое целое в системе трехслойных стен.

    Композитные гибкие связи производство ООО «ОЗКМ» — это стержни, изготовленные из стеклопластика длиной от 200 до 600 мм с периодической рельефной поверхностью либо стержни с круглым сечением (зависит от проектного решения). Благодаря этому гибкие связи «ОЗКМ» обладают высокой адгезией с бетоном и дополнительной защитой от агрессивного воздействия щелочной среды бетона.

    Гибкие связи применяются:

    • для кирпичной кладки (Ф 6 мм),
    • для утепления монолитных зданий (Ф 6 мм),
    • для блоков (Ф 4 мм),
    • для панельного домостроения (Ф 6 мм).

    Нашем сайте вы можете подробнее узнать о композитных гибких связях и заказать их.

    10. Ленточные фундаменты под заборы

    Армирования ленточного фундамента

    Ленточные фундаменты предусматриваются для следующих типов ограждений: забор с кирпичными столбами, металлический кованый забор и забор из лесоматериала или профнастила с несущими металлическими стойками.

    Армирование фундамента под забор с использованием стеклопластиковой арматуры очень выгодно. За счет высоких прочностных характеристик арматуры из стеклопластика и невысоких нагрузок, при армировании фундамента под забор чаще всего используется композитная арматура диаметрами Ф4 и Ф6.

    Технология армирования ничем не отличается от технологии при использовании металлической арматуры, но значительно дешевле и быстрее по времени. Продольные пруты стеклопластиковой арматуры укладываются на дно вырытой траншеи на опоры высотой 4-7 см. Крайние прутья из стеклопластика должны отступать от стенок траншеи на 6-8 см.

    Поперечная арматура и вертикальные стойки обычно вяжутся с шагом 400 мм.

    Верхний ряд продольной арматуры крепится на стойки так, чтобы он был ниже верхнего уровня траншеи на 5-7 см. Затем выполняется укладка поперечной стеклопластиковой арматуры верхнего ряда.

    11. Армирование чаши для бассейна (дна и стенок)

    Котлован для бассейна

    12. Дорожное строительство

    Стеклопластиковая арматура получает отзывы строителей положительные ввиду ее универсальности, так как ее можно применять для усиления прочности дорожного полотна, опор, мостов.

    13. Пешеходные бетонные дорожки

    Для придания жесткости бетонной дорожки необходимо произвести армирование основания, хотя многие этим пренебрегают.
    При армировании пешеходной дорожки стеклопластиковой арматурой толщину бетонного основания можно делать меньше, что приводит к существенной экономии по затратам на бетоне.

    Так же использование арматуры из стеклопластика для армирования пешеходных дорожек защищает бетон от распадания на фрагменты.

    14. Бетонные площадки для проезда и парковки автомобилей.

    Перед началом армирования сверху под бетонную площадку на песчаную подушку засыпают слой щебня в 5 см и уплотняют его. Армирование стеклопластиковой арматуры усиливает бетонную структуру, поэтому при устройстве площадки под стоянку автомобиля без нее не обойтись.
    Бетонирование площадки для проезда и парковки автомобиля осуществляют при помощи стеклопластиковой арматуры, которую нарезают прутьями необходимой длины. Рекомендуется использовать стеклопластиковую арматуру диаметровом Ф6.

    Каркас из арматуры изготавливают непосредственно на месте укладки и не займет много времени. Стеклопластиковые прутья размещают крест-накрест и в точках стыковки перевязывают проволокой.

    15. Армирование монолитных бетонов содержащих противоморозные добавки.

    Стеклопластиковая арматура, в отличие от металла, устройчива к щелочной среде. Противоморозные добавки состоят из щелочи и солей, вызывающие коррозию у металла.

    Применение стеклопластиковой арматуры при армировании монолитных бетонов содержащих противоморозные добавки увеличивает срок службы бетонного основания в несколько раз и препятствует возникновению трещин и защищает бетон от распадания на фрагменты.

    Композитная арматура: применение в строительстве, характеристики и сравнение

    Изобретение композитной арматуры знатоки строительного дела относят к 60-м годам прошлого столетия. В этот период в США и в Советском Союзе были начаты активные исследования ее свойств.

    Однако, несмотря на достаточно солидный возраст, данный материал до сих пор не знаком большинству застройщиков. Восполнить пробел знаний о стеклопластиковой арматуре, ее свойствах, достоинствах и недостатках вам поможет эта статья.

    Попутно отметим, что материал этот весьма спорный. Производители хвалят его на все лады, а строители-практики относятся с недоверием. Простые граждане смотрят на тех и на других, не зная кому верить.

    Что такое композитная арматура, как она производится и где применяется?

    Коротко структуру композитной арматуры можно охарактеризовать как «волокно в пластике». Ее основа – стойкие к разрыву нити из углерода, стекла или базальта. Жесткость композитному стержню придает эпоксидная смола, обволакивающая волокна.

    Для лучшего сцепления с бетоном на прутья наматывается тонкий шнур. Он сделан из того же самого материала, что и основной стержень. Шнур создает винтовой рельеф, как у стальной. Твердение эпоксидной смолы происходит в сушильной камере. На выходе из нее композитную арматуру немного вытягивают и нарезают. Некоторые производители до момента твердения полимера обсыпают пластиковые стержни песком для улучшения сцепления с бетоном гладких участков.

    Область применения стеклопластиковой арматуры нельзя назвать очень широкой. Ее используют в качестве гибких связей между облицовкой фасада и несущей стеной, а также укладывают в дорожные плиты и опалубку резервуаров. В каркасах, усиливающих ленточные фундаменты и бетонные полы, пластиковую арматуру применяют не так часто.

    Ставить композитные стержни в плиты перекрытия, перемычки и другие конструкции, работающие на растяжение, не рекомендуется. Причина – повышенная гибкость данного материала.

    Физические свойства композитной арматуры

    Модуль упругости у полимерного композита существенно ниже, чем у стали (от 60 до 130 против 200 ГПа). Это значит, что там, где металл вступает в работу, предохраняя бетон от образования трещин, пластик еще продолжает сгибаться. Прочность на разрыв у стеклопластикового стержня в 2,5 раза выше, чем у стального.

    Основные прочностные параметры композитной арматуры содержатся в таблице №4 ГОСТ 31938-2012

    Здесь мы видим основные классы композитного материала: АСК (стеклопластиковая композитная), АБК (базальтовое волокно), АУК (углеродная), ААК (арамидокомпозитная) и АКК (комбинированная – стекло + базальт).

    Наименее прочная, но самая дешевая — арматура из стекловолокна и базальтовый композит. Самый надежный и вместе с тем самый дорогой материал делают на основе углеродного волокна (АУК).

    К прочностным свойствам материала мы еще вернемся, когда будем сравнивать его с металлом.

    А пока рассмотрим другие характеристики данного материала:

    • К положительным качествам композита относится его химическая инертность. Он не боится коррозии и воздействия агрессивных веществ (щелочной среды бетона, морской воды, дорожных химреагентов и кислот).
    • Вес пластиковой арматуры в 3-4 раза меньше, чем стальной. Это дает экономию при транспортировке.
    • Низкая теплопроводность материала улучшает энергосберегающие характеристики конструкции (нет мостиков холода).
    • Композитная арматура не проводит электричества. В конструкциях, где она используется, не возникает коротких замыканий электропроводки и блуждающих токов.
    • Композитный пластик магнитноинертен и радиопрозрачен. Это позволяет использовать его в строительстве сооружений, где должен быть исключен фактор экранирования электромагнитных волн.

    Недостатки композитной арматуры:

    • Невозможность гибки с малым радиусом в условиях стройки. Гнутый стержень нужно заранее заказывать у производителя.
    • Невозможность сваривать каркас (минус относительный, поскольку даже для стальной арматуры лучший способ соединения – вязка, а не сварка).
    • Низкая термостойкость. При сильном нагреве и пожаре бетонная конструкция, армированная композитными стержнями, разрушается. Стекловолокно не боится высокой температуры, но связующий ее пластик теряет прочность при нагреве выше +200 С.
    • Старение. Общий минус всех полимеров. Неметаллическая арматура не исключение. Ее производители завышают срок эксплуатации до 80-100 лет.

    Какая арматура лучше металлическая или стеклопластиковая?

    Один из главных аргументов, приводимых в пользу стеклопластиковой при сравнении с металлической арматурой, – более низкая цена. Однако, заглянув в ценники металлобаз, вы увидите, что это не так. Стоимость металла в среднем на 20-25% ниже композита.

    Причина путаницы состоит в том, что продавцы пластика берут в расчет так называемый «эквивалент» диаметра. Логика здесь такая: неметаллическая арматура на разрыв прочнее строительной стали. Поэтому полимерный стержень меньшего диаметра выдержит такую же нагрузку, как и более толстая стальная арматура. На основании этого делается вывод: для армирования конструкции пластика нужно меньше, чем металла. Отсюда и появляется более «низкая» цена.

    Для аргументированного сравнения композита с металлом необходим нормативный документ. Сегодня такое руководство уже имеется. Это приложение «Л» к приказу Минстроя России № 493/пр от 08.07. 2016 г.

    В пункте Л.2.3. малопонятном для рядовых застройщиков, но весьма интересном для профессионалов содержатся два понижающих коэффициента для всех видов композитной арматуры.

    Для примера рассмотрим самую распространенную стеклопластиковую (АСК):

    • При действии продолжительной нагрузки предел ее прочности на растяжение должен умножаться на 0,3. То есть, вместо 800 МПа мы получаем 240 МПа (800х0,3=240).
    • Если конструкция работает на открытом воздухе, то полученный результат нужно умножить еще на 0,7 (240 МПа х 0,7 = 168 МПа).

    Далее, как требует норматив, полученные 168 МПа нужно разделить на коэффициент надежности (запас прочности), равный 1,5. В итоге мы получим 112 МПа.

    Теперь можно корректно сравнивать прочность пластиковой арматуры с металлической. Для примера возьмем строительную сталь марки А500. У нее предельное сопротивление растяжению с учетом запаса прочности составляет 378 МПа. У стеклопластикового композита мы получили всего 112 МПа.

    Наше маленькое исследование наглядно иллюстрирует таблица реальной, а не теоретической равнопрочной замены стальной арматуры на композитную. Ей можно пользоваться при выборе и покупке.

    Просмотрев данную таблицу, нетрудно заметить, что пластика для равноценной замены металла требуется не меньше, а больше металла. Только самый дорогой углеродоволоконный материал (АУК) превосходит сталь равного с ним диаметра.

    Сортамент и цена композитной арматуры

    Самая востребованная на стройке – арматура из стеклопластикового композита. Ее сортамент и средние цены мы свели в одну таблицу.

    О том, сколько весит пластиковая арматура разных диаметров вы можете получить информацию из таблицы ниже.

    Продают материал в бухтах по 200, 100 и 50 метров и в виде стержней любой длины.

    Выводы и рекомендации

    Принимая во внимание ценовой фактор (равнопрочный со сталью композит обойдется дороже) мы не можем рекомендовать композитную арматуру для повсеместного применения в частном строительстве.

    Для армирования ригелей, плит перекрытия, несущих балок, колонн и диафрагм жесткости специалисты настойчиво советуют не ставить ее. Как конструктивную такую арматуру использовать можно. Для армирования плитных фундаментов она может использоваться.

    Для усиления свайных ростверков и ленточных фундаментов лучше купить стальные прутья.

    Альтернатива металлу: стеклопластиковая арматура и её применение

    Дмитрий Дубовицкий

    Во многих сферах металл уступает современным композитным сплавам. Он дорогой, тяжёлый и не такой долговечный, как, к примеру, стеклопластик. Стеклопластиковая арматура уже уверенно конкурирует с металлом в строительстве. В этом материале от HouseСhief.ru мы рассмотрим уникальные характеристики композитного строительного материала, практику его применения и алгоритм выбора.

    Отзывы инженеров свидетельствуют о высокой оценке использования композитной арматуры для фундаментов зданий

    Читайте в статье

    Области применения стеклопластиковой арматуры

    Композитные материалы нашли применение в разных направлениях строительства. Рассмотрим основные из них.

    Область применения Особенности
    Плиты фундаментаЯвляется равнопрочной заменой металлическим конструкциям, позволяет существенно экономить время на монтаж. Шаг армирования сохраняется, стыки производятся внахлест.
    Ленточный фундаментЭкономическая выгода от замены металла на пластик в ленточных фундаментах – до 45%. Вязка каркаса осуществляется вязальной проволокой.
    Бетонные полыПринципы армирования не отличаются от таковых при использовании металла, резка материала осуществляется болгаркой.
    ОтмосткаОтмостка с использованием армирующего композитного материала отличается высокими антикоррозийными характеристиками, не страдает от растрескивания.
    АрмопоясИспользование композитов в армировании кирпичных и блочных стен значительно повышает сейсмостойкость здания и защищает его от повреждений, связанных с неравномерной осадкой.
    Плиты перекрытияДля плит перекрытия рекомендуется комбинировать стеклопластик с традиционной металлической арматурой в нижнем слое. Стыки арматуры располагают в шахматном порядке.
    Дорожное строительствоКомпозитные материалы значительно повышают прочность и долговечность дорожных покрытий, мостов, арок и пешеходных дорожек.
    Монолитное строительствоМеталлические детали в монолитных конструкциях так или иначе страдают от коррозии. Композитный материал увеличивает срок эксплуатации монолитного бетона в несколько раз, препятствует образованию в нем трещин и сколов.

    Основы производства стеклопластиковой арматуры и её структура

    Для производства композитного строительного материала в качестве сырья используют алюмоборосиликатное стекло. Его плавят при высокой температуре и специальным оборудованием растягивают в тончайшие нити.

    Эти практически невидимые нити собираются в пучки – стеклоровинг, и уже из этих пучков формируются сами стержни

    Прочность достигается именно за счет многослойности материала. Основу составляет внутренний стержень, скрепленный полимерной смолой, а вокруг него навиваются волокна композитного состава. Для ускорения полимеризации арматура обжигается в туннельных печах, а затем остужается под проточной водой.

    Готовый материал сматывается в бухты или нарезается на отрезки нужной длины

    Готовый материал сматывается в бухты или нарезается на отрезки нужной длины

    Свойства композитного материала

    Что отличает стеклопластиковую арматуру от других армирующих материалов? Вот её основные эксплуатационные характеристики:

    • масса прутков меньше аналогичных металлических в 9 раз;
    • композитный состав невосприимчив к агрессивному воздействию влаги, щелочей и кислот;
    • теплопроводность стеклопластика намного меньше, чем у металла – это исключает возникновение мостиков холода в строительных конструкциях;
    • транспортировка стеклопластика значительно упрощена за счет его небольшого веса;
    • композитный материал не проводит электрический ток.

     Для создания армирующих сеток не используется сварочный аппарат и специальные инструменты. Достаточно одной болгарки и вязальной проволоки

    Для создания армирующих сеток не используется сварочный аппарат и специальные инструменты. Достаточно одной болгарки и вязальной проволоки

    Стеклопластиковая арматура: размеры и виды

    Значимыми параметрами этого материала являются вес погонного метра, шаг навивки и размер сечения стержня.

    Самой востребованной в строительстве сегодня считается композитная арматура с 15-мм шагом навивки. Наружный диаметр стрежней может быть от 4 до 18 мм, вес погонного метра – от 0,02 до 0,42 кг.

    Строители разделяют стеклопластиковую сетку на подвиды по области использования. Они делят её на рабочую, монтажную, распределительную и специальную.

    Арматуру выпускают в форме прутков, армирующей сетки и готовых каркасов

    Арматуру выпускают в форме прутков, армирующей сетки и готовых каркасов

    Требования ГОСТ к композитной арматуре

    Применение стеклопластиковых материалов в строительстве узаконено в 2014 году: ГОСТ № 31938-2012 о композитной полимерной арматуре. ГОСТ предъявляет к этому строительному материалу следующие требования:

    • армирующего наполнителя должно быть не менее 75%;
    • прочность на растяжение – не менее 800 МПа;
    • упругость при растяжении – не менее 50 ГПа;
    • прочность сцепления с бетоном – не менее 12 МПа.

    Предел температурного режима эксплуатации по ГОСТу – не меньше 60 °С

    Предел температурного режима эксплуатации по ГОСТу – не меньше 60 °С

    Плюсы и минусы стеклопластиковой арматуры для частного строительства

    А теперь о плюсах и минусах пластиковой арматуры в индивидуальном строительстве. Что можно положить в копилку преимуществ использования композитного материала для армирования? Прежде всего – его малый вес, который даёт возможность существенно снизить общий вес конструкции.

    Отсутствие мостиков холода – тоже весомый аргумент за использование этого материала

    Отсутствие мостиков холода – тоже весомый аргумент за использование этого материала

    Ещё один важный положительный фактор – гибкость стеклопластика. Его пакуют в компактные бухты, что значительно облегчает проблему транспортировки. Кроме того, такая форма выпуска дает возможность уменьшать количество возможных отходов при раскройке.

    Устойчивость к различным агрессивным средам – это плюс, хотя многие могут начать спорить о том, что металл, утопленный в бетонную заливку, не подвергается никакому внешнему воздействию

    Устойчивость к различным агрессивным средам – это плюс, хотя многие могут начать спорить о том, что металл, утопленный в бетонную заливку, не подвергается никакому внешнему воздействию

    А что говорят отзывы о недостатках стеклопластиковой арматуры? Или этот материал так хорош, что у него и недостатков нет? Это не так. И главный недостаток – цена. Несмотря на то, что технология изготовления стеклопластика не так уж сложна, изделия из него пока что дороги. Дело скорее всего в том, что спрос пока превышает предложение. Когда будет наоборот – цена пойдет вниз. На что еще стоит обратить ваше внимание – арматура из стеклопластика плохо выдерживает давление на излом.

    Если фундамент активно проседает в каком-то одном месте, пластиковое основание лопнет

    Если фундамент активно проседает в каком-то одном месте, пластиковое основание лопнет

    Важные моменты в выборе композитной стеклопластиковой арматуры

    Как обезопасить себя от некачественного товара? Есть несколько опасных моментов, которые могут попытаться скрыть от вас нечестные продавцы:

    • неточные сведения о диаметре арматуры – нужно присутствовать при отгрузке товара и лично проверить заявленные размеры товара;
    • товар пережжен в печи – проверьте, чтобы цвет стеклопластика был однородным в каждой бухте;
    • изделие пережато в процессе изготовления – арматура не должна иметь выпуклых частей между анкеровочными ребрами;
    • другие нарушения процесса производства – не покупайте товар от малоизвестных производителей.

    Знания о должном качестве товара обезопасят вас от неудачной покупки

    Знания о должном качестве товара обезопасят вас от неудачной покупки

    Мнения и отзывы профессиональных строителей об использовании композитной арматуры в фундаменте

    Использование композитного армирования ничем не отличается от процедуры металлической укладки. Отзывы специалистов об использовании стеклопластиковой арматуры для фундамента свидетельствуют, что композитный материал можно использовать для любого типа основания. Такое армирование прослужит не меньше 80 лет. Допустимо внешнее и внутреннее армирование. Внешнее, по отзывам строителей, необходимо в ситуациях, когда вокруг фундамента находится неблагоприятная среда, к примеру – высокие грунтовые воды.

    В этом случае композитная арматура в комбинации с гидрозащитным материалом создает надежный барьер вокруг сооружения

    В этом случае композитная арматура в комбинации с гидрозащитным материалом создает надежный барьер вокруг сооружения

    Дискретное армирование подразумевает закладку стеклопластиковых сеток внутрь конструкции. Можно использовать фибробетон как дополнительное армирование или комбинировать эти два метода укрепления фундамента.

    Если стоит выбор: какая арматура лучше, металлическая или стеклопластиковая?

    Как уже было сказано, отзывы строителей о пластиковой арматуре уверенно подвигают металл по многим позициям. Тепловодность стекловолокна – 0,35 против 46 Вт/м у металла. Изделия из стеклопластика превосходят металл по упругости и пластичности, а прочнее они почти втрое. Так можно ли использовать стеклопластиковую арматуру для фундамента как единственный укрепляющий материал?

    Сопротивление коррозии у композита гораздо выше, к тому же этот материал является диэлектриком

    Сопротивление коррозии у композита гораздо выше, к тому же этот материал является диэлектриком

    Однако, сталь пока еще не сдается окончательно. Сравнение стеклопластиковой и металлической арматуры говорит о том, что сталь более устойчива к изгибанию, то есть не ломается при предельной нагрузке. Это делает её незаменимой при производстве плит перекрытия и других подверженных деформации объектов. Так что не стоит списывать стальные изделия со счетов.

    Идеальный вариант – комбинирование двух материалов, которое сделает ваши конструкции просто вечными

    Идеальный вариант – комбинирование двух материалов, которое сделает ваши конструкции просто вечными

    Цена композитной арматуры от известных производителей

    Стоимость пластиковой арматуры отталкивается от её диаметра и измеряется в погонных метрах:

    • продукция известной своим качеством марки «АрмаПласт» диаметром 6 мм обойдется в 6-7 рублей за погонный метр;
    • цена стеклопластиковой арматуры 8 мм – 10-12 рублей;
    • стеклопластиковая арматура 10 мм, цена за метр – 14-16 рублей;
    • арматура стеклопластиковая 12 мм, цена за метр – 18-20 рублей.

    Указаны цены производителя – имейте в виду, что у розничных продавцов будет дополнительная наценка.

    Что мы получаем в итоге? Без сомнений, композитные материалы – это будущее строительства. Отзывы специалистов об арматуре из стекловолокна свидетельствуют о том, что этот материал продлевает сроки эксплуатации конструкций, обладает множеством отличных характеристик, и превосходит по ним обычную сталь.

    Но не торопитесь полностью отказываться от металла.

    Но не торопитесь полностью отказываться от металла.

    Разумное комбинирование этих двух материалов придаст вашим конструкциям идеальные прочностные свойства. Профессиональный строитель тем и отличается от любителя, что не просто обладает обширными знаниями об использовании различных стройматериалов, но и умеет их грамотно применять. Если вы готовы поделиться с нами подобными сведениями – напишите об этом в комментариях!

    голоса
    Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию