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.
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 ).
В зависимости от типа применяемого при изготовлении сырья, арматуру ПВХ для фундамента подразделяют на:
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.
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:
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.
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 .
Главными преимуществами композитной арматуры специалисты считают:
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.
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.
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:
Монтаж опалубочной конструкции при армировании ленточного фундамента стеклопластиковой арматурой должен выполняться в соответствии с проектом для обеспечения точной конфигурации и размеров элементов фундамента. При 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.
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 — ). 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.
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.
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.
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.
В прессе и многочисленных статьях на интернет-сайтах много пишут о композитной арматуре как новейшей технологии производства стройматериалов. Хотя уже в 1941 г. идея армирования стеклопластиковой арматурой бетонных конструкций была обоснована гениальным советским учёным Бурковым. В западных странах такой технологией заинтересовались только через 40 лет.
Это полимерные высокопрочные стержни с рифлёными или гладкими наружными поверхностями из связанных в пучок неметаллических волокон. В роли связующих используются эпоксидные или полиэфирные смолы. Наиболее часто полимерный композит состоит из неорганических стекловолокон, это стеклопластиковая арматура. Реже используются базальтовые и углеродные волокна, получившиеся виды арматуры — базальтопластиковая и углепластиковая.
На изготовление АСК в России действует ГОСТ 31938-2012 “Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций”.
К сожалению, пока нет официальных нормативных документов по технологии её применения, что значительно препятствует её использованию в строительстве. Даже в среде профессиональных строителей некоторые недостаточно осведомлены в этом вопросе.
При приобретении АСК необходимо обращать внимание на внешний вид изделий: отсутствие сколов, раковин, вмятин и расслоений. Обязательно наличие сертификата.
В частном домостроении применяется в следующих конструктивах:
Общие правила для всех типов:
Наиболее часто выполняется армирование ленточных фундаментов стеклопластиковой арматурой. Подбор АСК с равнопрочностью каркасам из стальной арматуры гарантированно обеспечит надёжность и долговечность фундаментной конструкции благодаря успешному противостоянию негативным внешним воздействием и отсутствию коррозии.
При производстве железобетона применяется непосредственно сам бетон и металлическая арматура. Но альтернативой металлическим всё чаще становятся стеклопластиковые прутья.
Самой распространённой практикой является применение стеклопластиковой арматуры при закладке оснований. Стеклопластиковая арматура для фундамента имеет свои плюсы и свои недостатки.
Один из видов композитной арматуры — стеклопластиковая В зависимости от того какой полимерный материал используется, получаем композитную арматуру определённого типа: стеклопластиковая, базальтопластиковая, углепластиковая.
Наибольшее распространение получила стеклопластиковая арматура, так как значительно дешевле двух остальных видов и имеет достаточно высокие свойства.
Суть технологии производства пластиковых материалов заключается в таком алгоритме:
Чтобы разобраться в положительных качествах, проведём сравнительную характеристику межу стеклопластиковой и стальной арматурой:
Важно! Выбирая композитную арматуру, особое внимание уделяется её качеству. Следует проверить плотность набивки по всей длине прута.
Армирование стеклопластиковой арматуры Понятно, что пластиковый материал можно применять при армировании ленточных и плитных фундаментов, заменяя при этом металл. Но также практично применение её при возведении стен с утеплением внутри. Обычно для связки наружного и внутреннего слоя стены использовались пруты стали или кирпичи. Это надёжный способ, но в местах нахождения этих материалов образовывались участки тепловых потерь. Если же подобные перемычки выполнить из стеклопластика, то, несомненно, получаем прочную конструкцию и исключаем потерю тепла. Стеклопласт плохо проводит тепло.
А тот факт, что он устойчив к воздействиям агрессивных сред, позволяет применение его для укрепления асфальтовых покрытий, устройства бетонных портовых сооружений и укрепления берегов.
При армировании с помощью стеклопластиковых прутьев ни в коем случае нельзя использовать сварку. Для их соединения используют мягкую стальную проволоку или пластиковые затяжные хомуты.
Остальные операции с пластиковой арматурой выполняют без ограничений.Наоборот, из-за относительно небольшого веса, работать с ней значительно легче.Очень просто монтировать каркасы круглой формы. Особенно удачное применение пластика при армировании промышленных бетонных полов и плитных несущих конструкций. Здесь наиболее хорошо проявляются все достоинства композитной арматуры.
Вязка композитной арматуры Технология армирования композитной арматурой почти такая же, как и со стальными прутьями. Не требует особых усилий или знаний, и вполне реально выполнить своими руками. Ведь работать с этим материалом намного легче и быстрее.
Разрезать стеклопластик, как и сталь, можно с помощью болгарки. Всего за пару секунд прорезается несколько прутьев с диаметральным сечением 12 мм. Можно применять и обычную пилу по металлу. Вяжут пластиковые прутья несколькими способами:
Выполняя армирование фундамента своими руками, необходимо правильно подобрать размер прутьев и рассчитать требуемое количество. Для армирования плитного или ленточного основания можно использовать прутья с диаметральным сечением равным 8 мм. При выборе толщины необходимо учитывать вес будущего строения и тип грунта. Посмотрите видео, как выбрать и использовать композитную арматуру.
Если предполагается постройка большого дома на крепкой почве, то следует использовать арматуру с диаметром 10 мм. При возведении большого дома на слабых грунтах используются прутья диаметром 14–16 мм. Шаг расположения прутьев в армированной сетке составляет 0,2 метра.
Выполняя работу по армированию фундаментов своими руками необходимо ответственно отнестись к защите кожи рук, глаз и органов дыхания. При разрезании прутьев образовываются мелкие частицы и полимерная пыль, что может нанести вред здоровью.
При всех плюсах и преимуществах стеклопластика имеются и существенные минусы:
Стеклопластиковая арматура – это материал новейших технологий, но до конца ещё не изучен в применении. Точно можно использовать при возведении лёгких домов, коттеджей. Нельзя использовать при строительстве многоэтажных домов без серьёзных предварительных расчётов.
Строительство дома всегда требует немало сил и финансовых вложений, в этом деле важно продумать все до самых мелочей. Возведение любой конструкции, как правило, начинается с сооружения ее основы – фундамента. Для этого могут применяться разнообразные материалы, главное чтобы они были прочными и качественными. В последнее время высокую популярность набирает стеклопластиковая арматура для фундамента. Этот материал имеет некоторые важные особенности и качества, которые придают ему прочность и долговечность.
Стеклопластиковая арматура – это новое веяние в строительстве, но материал уже показал себя с лучшей стороны Источник сайт
Стеклопластиковая или композитная арматура, как и ее аналог из стали, представляет собой длинные стержни диаметром 4-18 мм с насечками или навивкой по всей длине. Из названия понятно, что от в отличие от стальной арматуры основу стеклопластиковой составляют неметаллические материалы. Чаще всего это два элемента:
волокна из разных типов сырья;
полимер с термореактивной или термопластичной структурой.
Для изготовления прочной основы для стержней используются вяжущие вещества, которые после застывания дают материал, превосходящий сталь по большинству характеристик. Готовые изделия могут применять в различных сферах производства, включая строительство. Особенно востребовано армирование фундамента стеклопластиковой арматурой, оно позволяет укрепить его основу, сделать ее более прочной.
В зависимости от назначения изготавливаются прутья арматуры разной толщины Источник сайт
В соответствии с происхождением выделяют несколько типов армирующих изделий:
стеклопластиковые;
базальтокомпозитные;
углекомпозитные;
арамидокомпозитные;
комбинированные. Эта разновидность арматуры имеет в своем составе один компонент, но она может иметь включения других элементов по всей длине.
Из всех разновидностей чаще всего используют стеклопластиковую арматуру. Она применяется во многих сферах. Ее структура похоже на строение дерева. Вдоль стержня имеются волокна, которые благодаря вяжущему материалу образуют единую основу.
ремонта фундамента
Применение стеклопластиковой арматуры в фундаменте обусловлено целым рядом преимуществ, которыми обладает этот материал:
стеклопластиковую арматуру можно сворачивать в бухту, что сильно облегчает ее транспортировку, а значит, снижает затраты на строительство дома;
небольшой вес арматуры намного упрощает ход работ – при армировании фундамента не требуется прилагать больших усилий.
Небольшой вес прутьев стеклопластиковой арматуры это большой плюс для строителей Источник сайт
Для сравнения пример: показатель плотности стальной основы выходит 7850 кг на один кубический метр, а масса кубометра композитных изделий всего 1900 кг. Из этого следует, что вес стеклопластиковой арматуры меньше почти в 4,13 раза стальных материалов. Кроме того, у стеклопластика есть другие преимущества:
Стеклопластик имеет хорошую стойкость к коррозийному поражению. Он не подвергается негативным воздействиям воды и других агрессивных сред. По этой причине армирование с применением композитных изделий является отличным вариантом для бетонов с добавлением разных модификаторов.
Высокая прочность: композитная арматура в 2-2,5 раза прочнее, чем металлические прутья с равным диаметром.
Устойчивость к температурным перепадам: стеклопластиковые прутья не изменяют своих прочностных характеристик при температурах от -70 до +200 °C. При этом на них не образуются повреждения и трещины.
При строительстве фундамента из стеклопластика не требуется сварка: прутья перевязывают проволокой или пластиковыми креплениями.
Низкая теплопроводность: в сравнении со стальной у стеклопластика она в 100 раз ниже, что значительно снижает теплопотери.
Об особенностях стеклопластиковой арматуры для фундамента в видео:
Однако стеклопластиковая арматура обладает значительным недостатком – она обладает сниженной прочностью на излом. Именно из-за этого недостатка ее область использования ограничена.
Расчет стеклопластиковой арматуры для фундамента производится с учетом важных нюансов. При строительстве железобетонных зданий расчет выполняется согласно СП «Бетонные и железобетонные конструкции» и он разделяется на две группы:
1 ГПС. Производится расчет в соответствии с несущими способностями. Здесь проводится проверка, может ли фундамент выдержать оказываемое давление, которое на него оказывается;
2 ГПС. Выполняются расчеты согласно свойствам жесткости. Эта группа учитывает деформации и величину раскрытия трещин у конструкций из железобетонной основы. Расчеты проводятся согласно показаниям модуля упругости материала.
В сооружениях из железобетонной основы наибольшую сжимающую нагрузку берет на себя бетон, а главная функция арматуры заключается в предотвращении разрушения, которое возникает при воздействии деформаций. Многие производители стеклопластиковой арматуры указывают на его повышенную прочность, но вот о модуле упругости ничего не известно. Этот показатель определяет свойства деформативности конструкции.
Чтобы выполнить расчеты деформативности, требуется поделить показатель прочности на данные модуля упругости. Прочность у стеклопластиковых изделий составляет Rs = 1000 Мпа, а модуль упругости Es = 50000 Мпа. Величина деформативности составляет 0,02 или 2 %. А вот у стальных армирующих компонентов А400 – Rs = 360 МПа, Es = 200000 Мпа. А степень деформативности выходит 0,0018 или 0,18 %. Из этого следует, что композитные изделия для армирования по сравнению со стальными справляются с трещинами в 10 раз хуже.
Особых отличий в применении композитного материала, по сравнению со стальной арматурой нет. Для армирование ленточного фундамента стеклопластиковой арматурой требуются практически те же инструменты и материалы:
рулетка или метр для проведения измерений;
хомуты из пластика;
болгарка – нужна для подгонки и разрезания прутьев по нужным параметрам;
средства для индивидуальной защиты – очки и перчатки;
строительный уровень.
Армирование стеклопластиком проходит легче и быстрее Источник сайт
Сооружение фундамента проводится в несколько этапов:
Первым делом делается траншея. При ее сооружении обязательно должен соблюдаться контур ленточного фундамента;
На дне котлована создается подушка из щебня и песка. Все тщательно утрамбовывается;
При утрамбовке слой из песка должен иметь толщину 10-15 см, слой из щебня должен быть такой же толщины. Поскольку все должно быть ровное необходимо применять строительный уровень;
После того как опалубка будет полностью сделана ее важно укрепить, для этого применяются колышки с распорками. Распорки необходимо закрепить, это выполняется путем стягивания стенок в верхней части;
При желании к поверхности стенок можно прикрепить пергамин. Его фиксирование проводится при помощи строительного степплера. Этот материал сохраняет чистоту досок после заливки фундамента. Кроме этого он задерживает жидкость из состава, это позволяет сделать фундамент ровным с правильной формой;
Защитная пленка позволит опалубке остаться чистой, и быть готовой к применению дальше Источник сайт
На следующем этапе работ проводится отметка уровня, до которого будет заливаться бетонная смесь. Он отмечается внутри опалубки, для этого лучше воспользоваться водяным уровнем;
На дно укладываются кирпичи, они будут применяться в качестве основания для арматуры;
Сооружается арматурная сетка и проводится ее укладка. Для этих целей рекомендуется применять цельные части арматуры. Для связывания стоит применять проволоку и хомуты из пластика;
В конце выполняется заливка бетона. Он заливается до необходимого уровня, хорошо утрамбовывается и накрывается полиэтиленовой пленкой.
Видео-отзыв о стеклопластиковой арматуре:
На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают услугу строительства загородных домов под ключ . Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».
Стеклопластиковая арматура для ленточного фундамента является отличным материалом, который сможет обеспечить основанию вашего дома высокую прочность и долговечность. Процесс сооружения достаточно простой, главное требуется соблюдать все рекомендации и правила.
