Характеристики стеклопластиковой арматуры

Сборка каркаса и вязка элементов

Монтаж композитного каркаса отличается от стального.

• Кардинальное отличие технологии вязки армокаркасов из композитных материалов от монтажа стальной арматуры заключается в том, что пластиковые стержни не могут гнуться. Поэтому узлы соединений частей полимерной конструкции представляют собой пересечения стержней под прямым углом.

• При возведении монолитных фундаментов композитную арматуру вяжут стальной проволокой с помощью вязального крючка, также используют «арматуровязчик» – специальный агрегат, работающий на аккумуляторе. Кроме того, для фиксации стержней в местах пересечений используют пластиковые клипсы. Для этого арматуру вкладывают в пазы и нажимают на ней рукой до щелчка.

• Для выдержки расстояний между арматурными сетками по вертикали применяют специальные пластиковые стойки. Помимо того, каждый столбик тоже является армирующим элементом каркаса.

• Автоматический вязчик сокращает монтаж каркаса в пять раз. Производительность инструмента выражается во времени, потраченном на создание одного арматурного узла, оно равно 0,98 секунды.

• В опалубке фундамента порой экономически целесообразно соединять полимерные стержни нейлоновыми стяжками. Их цена настолько низкая, что практически не влияет на удорожание монолитной конструкции.

Преимущества и недостатки использования композитной арматуры

Широкую популярность композитным видам арматуры обеспечили следующие свойства:

• Вес композитной арматуры на порядок меньше веса стальных аналогов, однако вряд ли можно считать это преимущество существенным, поскольку сама бетонная смесь обладает большим удельным весом, так что принципиального изменения массы конструкции не произойдет;
• Применение арматуры из стеклопластика исключает образование мостиков холода, что положительно сказывается на энергоэффективности здания в целом. Арматура из стали такого преимущества не имеет;
• Возможность поставки в бухтах позволяет использовать прутки необходимой длины, не прибегая к сращиванию арматуры, что не только экономит материал, но и повышает эффективность армирования;
• Инертность к агрессивным средам и воздействию влаги весьма сомнительное преимущество, поскольку металлические аналоги, изолированные от воздействия окружающей среды толщей бетона, практически не разрушаются;
• Композитная арматура является диэлектриком, что значительно уменьшает радиопомехи и увеличивает срок службы каркаса;
• Инертность к агрессивным химическим соединениям полимерных армирующих элементов имеет особое значение при минусовых температурах, поскольку бетонные смеси в этот период включают в себя дополнительные компоненты, предотвращающие вымерзание раствора;

Выбирая вариант армирования необходимо иметь представление не только о достоинствах, но и о недостатках стеклопластика, которые, к сожалению, так же имеют место:

• Композитную арматуру нежелательно использовать при повышенных температурах. С другой стороны, нагреть обрешетку, залитую бетонным составом до 200С весьма проблематично, даже если учесть хорошую теплопроводность бетона;
• Высокая цена композита. Этот минус частично компенсируется высокой прочностью, позволяющей применять прутья меньшего диаметра;
• Характеристики пластичности углепластиковых армирующих элементов далеки от совершенства, что ограничивает возможность ее использование в сложных архитектурных конструкциях;
• Жесткость арматурных каркасов, смонтированных из композитных элементов существенно ниже чем у обрешетки. Выполненной с применением металлического прута. Были отмечены случаи, когда полимерная армирующая конструкция выходила из строя на этапе заливки.

Проанализировав изложенные выше сведения, можно прийти к выводу, что однозначного ответа какая арматура лучше, нет. В некоторых случаях целесообразно использование комбинированных каркасов из металлических и композитных элементов.

Диаметр арматуры для фундамента

Диаметр арматуры для ленточного фундамента определяет последующую прочность всей конструкции. Для того чтобы правильно выбрать нужный размер арматуры, следует учитывать параметры будущего строения. Например, максимальный диаметр при мелкозаглубленном основании и легкой конструкции всего дома будет лишней тратой средств. Часто используется арматура для ленточного фундамента дома диаметром 8-12 мм, это считается оптимальным для средних нагрузок.

Какие параметры арматуры следует учитывать:

• размер поперечного сечения стального прута должен составлять 0,1 % от площади сечения фундамента;
• при расчете диаметра учитывается длина фундаментной ленты и ее ширина;
• при длине фундамента больше 3 м продольно располагаются стальные прутья диаметром 10-12 мм, тогда как в качестве поперечного укрепления достаточно 5-6 мм.

Диаметр определяется индивидуально с учетом особенностей здания — строительного материала, габаритов, количества этажей.

Сортамент и ГОСТы

Неметаллическая композитная арматура разрабатывалась еще в СССР в 60-х годах, однако серийное производство материала так и не было налажено ввиду тогдашней дороговизны стеклопластика. Тем не менее, при строительстве нескольких крупных объектов композитная арматура использовалась, среди которых — линии электропередач в Батуми, Москве и мосты в Хабаровске.

На сегодняшний день не существует стандарта ГОСТ с техническими требованиями к данному материалу (проект находится в разработке). Основным нормативным актом является СНиП №52-01-2003 «Композитная арматура», согласно которому стекловолоконные изделия можно использовать в строительстве в качестве замены металлопрокату. Каждый из производителей имеет ТУ на свою продукцию, вместе с которой поставляются протоколы испытаний и сертификаты допуска.

Диаметры композитной арматуры

Композитная арматура производится в диапазоне диаметров 4-20 мм. Профиль стержней может быть рифленым либо гладким. В зависимости от материала изготовления выделяют следующие виды неметаллических изделий:

• АСП — стеклопластиковая арматура, производится из стекловолокна, связанного слоем синтетической смолы;
• АБП — базальтопластиковые изделия, в который стекловолоконная сердцевина заменена расплавом из базальтовых волокон;
• АСПЭТ — изделия из стекловолокна и полимерного термопласта;
• АУП — углепластиковая арматура.

Сферы применения

Применение с.п. арматуры в строительстве практикуется при возведении жилых, общественных и промышленных сооружений, а также малоэтажных зданий, где АСП используется для:

• армирования железобетонных конструкций (стен и плит перекрытия);
• ремонта поверхностей объектов из кирпича и железобетона;
• послойной кладки стен по технологии гибких связей;
• армирования фундаментов всех типов (плитных, ленточных, столбчатых);
• армирования полов и стяжек;
• укрепления стен и газобетонных блоков и монтаж монолитных армопоясов.

Армирование фундамента стеклопластиковой арматурой

Распространено применение с.п. арматуры и в сфере дорожного и железнодорожного строительства, в которых АСП применяется:

• при обустройстве насыпей и дорожных покрытий;
• при укреплении откосов дорог;
• при строительстве мостов;
• при укреплении береговых линий.

Преимущества АСП

Композитная арматура имеет следующие эксплуатационные преимущества:

• Материал классифицируется по первой группе химической стойкости, его можно использовать в кислотах и щелочных средах.
• Стеклопластиковая (далее — с.п.) арматура (АСП) имеет в 3 раза большую прочность на разрыв, чем стальная. Это позволяет использовать при строительстве изделия меньшего диаметра.
• Вес АСП в 4 раза меньше, чем у металлопроката — с.п. арматура имеет плотность 1.9 кг/м

  3

  , металлическая — 7.9 кг/м

  3

• Композитная арматура для фундамента стоит на 50-60% дешевле, чем металлопрокат с аналогичными эксплуатационными характеристиками.

• АСП отличается удобством транспортировки без необходимости привлечения грузовых автомобилей — прутки диаметром до 10мм поставляются в бухтах произвольной длины, стометровая бухта стержней 8 мм весит около 7.5 кг.

  Бухта стеклопластиковой арматуры в багажнике

• АСП обладает низкой теплопроводностью, она не образует мостиков холода в кладке из газобетонных блоков либо внутри железобетонной конструкции.
• С.п. арматура для фундамента является диэлектриком, они не проводит электричество и не подвергается коррозии под воздействием блуждающих токов.
• Срок эксплуатации АСП превышает 80 лет.

Это интересно: Плюсы и минусы композитной стеклопластиковой арматуры

Плюсы и минусы композитной стеклопластиковой арматуры

Причиной того, что после появления на рынке СПА стала достаточно востребована, стали положительные качества этого материала, к которым относятся:

• малый вес;
• устойчивость к окислению и прочим видам коррозии;
• низкая теплопроводность;
• длительные сроки эксплуатации;
• является диэлектриком (не проводит электрический ток);
• возможность применения без использования сварочного оборудования.

Недостатки также присутствуют, но их значительно меньше, это:

• относительно низкая термическая устойчивость;
• низкие показатели по упругости.

Использование СПА при изготовлении фундамента

Статья по теме:

Основные сферы использования

Существует две основные формы выпуска композитной арматуры:

• Гладкие пластиковые пруты, дополненные стеклянной спиралью для повышения качества фиксации;
• Арматура привычной формы, повторяющая структуру металлической.

Большинство специалистов советуют отдавать предпочтение второму типу.

Основной сферой применения стеклопластиковой арматуры является возведение фундаментов для малоэтажных зданий. При возведении фундамента в каждом индивидуальном случае используется арматура конкретного диаметра.

Кроме того, такой материал часто используется для связывания кирпичной кладки. В этом случае можно избежать появления мостиков холода, что повышает общую эффективность здания.

Достоинства и недостатки арматуры из стеклопластика

Арматурные каркасы, выполненные не из традиционных металлических, а из стеклопластиковых элементов, отличаются следующими преимуществами.

• В отличие от металлических, имеют легкий вес сооружений, которые не создают значительной нагрузки на фундамент строения, что позволяет продлить срок его эксплуатации.
• Стеклопластиковые элементы арматурных каркасов, в отличие от своих металлических аналогов, лучше переносят нагрузки на разрыв, что дает возможность использовать их при укреплении наиболее ответственных бетонных конструкций. Стеклопластиковые арматурные каркасы характеризует оптимальное соотношение их легкого веса и высокой прочности, что позволяет отнести их к отдельной группе строительных материалов, набирающих с каждым годом все большую популярность.
• В отличие от металлической арматуры, которая подвержена окислительным процессам и с течением времени уменьшает прочность фундаментных конструкций, каркасы из стеклопластиковых элементов не поддаются влиянию таких негативных факторов внешней среды.
• Части арматурных систем, изготовленные из стеклопластика, являются диэлектриком и не проводят электрический ток, что также сказывается на их долговечности. Используемые в качестве элементов заземления металлические арматурные конструкции под воздействием электрического тока окисляются значительно быстрее, чего нельзя сказать о прутках из композитных материалов. Естественно, арматуру из стеклопластика нельзя использовать в качестве заземляющего элемента, но это только самым положительным образом сказывается на ее долговечности.
• Износоустойчивость стеклопластиковой арматурной конструкции, как и стальной, также находится на достаточно высоком уровне.
• Коэффициент теплового расширения арматурного каркаса, изготовленного из стеклопластиковых элементов, имеет очень близкое значение с аналогичным параметром бетонных конструкций, что значительно снижает риск образования в них трещин при использовании подобного материала.

Соотношение диаметров стержней при устройстве армирующего каркаса фундамента

Если судить по отзывам, то можно выделить следующие недостатки стеклопластиковой арматуры.

• В сравнении с изделиями из металла арматура из стеклопластика обладает значительно большим модулем упругости, превышающем аналогичный параметр стальных изделий приблизительно в 4 раза. Означает этот факт то, что стеклопластиковые элементы по сравнению с металлическими будут значительно лучше прогибаться под воздействием механических нагрузок. При использовании данных элементов для армирования дорожного полотна и фундамента такая их характеристика является некритичной, но для укрепления плит перекрытия лучше использовать металлические конструкции или производить дополнительные расчеты.
• Армирующие элементы, изготовленные из стеклопластика, обладают свойством сильно размягчаться и терять свою упругость при нагревании до температуры 600 градусов. Поэтому при использовании стеклопластиковых деталей лучше позаботиться о надежной теплоизоляции каркаса, произведенного из композитных материалов.
• Выполненные из стеклопластика арматурные прутки нельзя сваривать, в отличие от металлических, поэтому если необходимость в такой операции имеется, лучше воспользоваться изделиями, во внутреннюю часть которых еще на стадии их производства вмонтирована стальная трубка.
• Арматуру, изготовленную из композитных материалов, лучше не сгибать на строительной площадке: это может вызвать ее повреждение. Такую операцию, ориентируясь на чертежи арматурного каркаса, лучше выполнить на производственной площадке.
• Сложность и непривычная для современных строителей технология монтажа — еще один недостаток армирующих элементов, изготавливаемых из стеклопластика. Между тем такой недостаток нельзя считать слишком значительным, если учитывать, какой надежностью и долговечностью отличаются стеклопластиковые конструкции.

Крепление стеклопластиковой арматуры с помощью хомутов и фиксаторов

Диаметр пластиковой арматуры

Из-за определенных конструктивных особенностей, стеклопластиковая арматура имеет несколько параметров, которые характеризуют ее диаметр:

• Размер внешнего диаметра композитного стержня определяется согласно расположению выступающих по профилю ребер;
• Внутренний диаметр относится конкретно к самому стержню;
• Номинальный диаметр относится к цифровому обозначению конкретного профиля.

Все эти параметры не совпадают между собой. Номинальный диаметр меньше внешнего, измеряемого по выступающим ребрам

Следует с особой ответственностью обращать внимание на эти параметры. Это поможет избежать покупки меньших чем необходимо армирующих прутьев

Существуют некоторые нюансы определения этих размеров стеклопластиковой арматуры. Внешний диаметр изделия определяется также, как и для стальной. Что же касается внутреннего диаметра, то его определить сложнее из-за не идеально круглого сечения стержня.

Основные свойства

Стеклопластиковая арматура, согласно результатам многочисленных исследований, проведенных компетентными организациями, обладает рядом характеристик, выгодно отличающих ее от других материалов подобного назначения.

• Арматурные прутки из стеклопластика обладают небольшой массой, которая меньше веса аналогичных изделий из металла в 9 раз.
• Стеклопластиковая арматура, в отличие от изделий из металла, очень устойчива к коррозии, отлично противостоит воздействию кислой, щелочной и соленой сред. Если сравнивать коррозионную устойчивость такой арматуры с аналогичными свойствами изделий из стали, то она выше в 10 раз.
• Свойство проводить тепло у стеклопластиковой арматуры значительно ниже, чем у изделий из металла, что минимизирует риск возникновения мостиков холода при ее использовании.
• За счет того, что арматура из стеклопластика транспортируется значительно проще, а срок ее эксплуатации значительно дольше, чем у металлической, ее применение более выгодно в финансовом плане.
• Стеклопластиковая арматура – это диэлектрический материал, который не проводит электрический ток, обладает абсолютной прозрачностью для электромагнитных волн.
• Использовать такой материал для создания армирующих конструкций значительно проще, чем металлические прутки, для этого нет необходимости в применении сварочного оборудования и технических устройств для резки металла.

Сравнительные характеристики стальной и стеклопластиковой арматуры

Благодаря своим бесспорным достоинствам стеклопластиковая арматура, появившись относительно недавно на отечественном рынке, уже успела завоевать высокую популярность как у крупных строительных организаций, так и у частных застройщиков. Между тем обладает такая арматура и рядом недостатков, к наиболее значимым из которых следует отнести:

• достаточно низкий модуль упругости;
• не слишком высокую термическую устойчивость.

Низкий модуль упругости стеклопластиковой арматуры является плюсом при изготовлении каркасов для укрепления фундамента, но большим минусом в том случае, если она используется для армирования плит перекрытия. При необходимости обращения в таких случаях именно к этой арматуре предварительно необходимо провести тщательные расчеты.

График замены стальной арматуры на композитную

Невысокая термическая устойчивость стеклопластиковой арматуры является более серьезным недостатком, ограничивающим ее применение. Несмотря на то, что такая арматура относится к категории самозатухающих материалов и не способна служить источником распространения огня при ее применении в бетонных конструкциях, при высоких температурах она утрачивает свои прочностные характеристики. По этой причине использоваться такая арматура может только для укрепления тех конструкций, которые не подвергаются воздействию высоких температур в процессе эксплуатации.

Еще одним значимым недостатком арматуры, изготовленной из стеклопластика, следует отнести то, что со временем она утрачивает свои прочностные характеристики. Этот процесс значительно ускоряется, если она подвергается воздействию щелочных сред. Между тем такого недостатка можно избежать, если применять стеклопластиковую арматуру, изготовленную с добавлением редкоземельных металлов.

Правила работы с материалом

Работа с полимерными изделиями должна выполняться с соблюдением следующих правил:

• Брать, перемещать композитные стержни следует надев перчатки. Для этого лучше использовать хлопчатобумажные перчатки или рукавицы с нанесённым на тыльную сторону латексного покрытия.
• Бухты со стержнями диаметром до 10 мм переносят вручную. А бухты с композитом диаметром 12 мм и более перекатывают по территории. Нельзя допускать падения арматурной скрутки с высоты более чем 500 мм.
• Разматывают бухту только в вертикальном положении. Удаляют элементы упаковки и оставляют кольца, чтобы было удобнее нарезать арматуру на отрезки нужной длины.
• Режут композит диаметром до 8 мм угловой машинкой. Более крупные стержни разрезают дисковой пилой. Резчик должен работать в защитных очках и перчатках.
• Вязку арматуры осуществляют с помощью стальной проволоки и нейлоновых хомутов. Как это делается – смотрите ниже.

Сырье и материалы

В качестве основного сырья производство стеклопластиковой арматуры использует стеклоровинг – расплавленное стекловолокно в виде нитей толщиной 10-20 микрон. Эти нити собраны в пучки, пропитанные специальным замасливателем. Вместо стекла может применяться волокно из базальта и карбона.

Нужны синтетические смолы и полимеры. Фенолоальдегидные и эпоксидные смолы на завершающем этапе производства застывают, «связывая» нити в сверхпрочный стержень. Эпоксидные смолы в ходе производства не выделяют вредных веществ. Также добавляются различные полимеры (полибензотиозол, полибензимидазол, полиамид), которые улучшают характеристики АСП.

Ещё нужны этиловый спирт, ацетон и отвердитель (дициандиамид).

На рынке много производителей сырья для полимерной арматуры

Важно покупать только качественные материалы, изготовленные по всем техническим нормам

Подготовка материалов для сборки армирующего каркаса

Для повышения общей прочности бетонного монолита, его усиливают конструкцией из стеклопластиковой арматуры в виде плоской сетки или пространственного каркаса, которые собирают из круглых прутов переменного или постоянного сечения. Отдельные элементы таких конструкций соединяют между собой с помощью вязальной проволоки, фиксирующих хомутов или специального пистолета. Поэтому для вязки армирующего каркаса необходимо приобрести:

• пластиковую арматуру проектных диаметров;
• вязальную проволоку или затяжные хомуты.

Вязальная проволока должна быть круглого сечения и диаметром не менее 1 мм, чтобы обеспечить необходимую прочность соединения и не лопнуть при скручивании. Для быстрого получения отрезков проволоки нужной для вязки длины, всю свернутую бухту необходимо разрезать болгаркой на 3 или 4 части.

Изгибать арматуру из стекловолокна следует очень осторожно, не применяя термической обработки. Упругие свойства пластика делают процедуру сгибания довольно трудной

Поэтому для сборки углов и примыканий рекомендуется покупать согнутые элементы заводского изготовления.

Места пересечений стеклопластиковой арматуры под ленточный фундамент можно соединять прямыми отрезками или собирать одну из пересекающихся конструкций по месту установки.

Сборка арматурных каркасов может выполняться на открытом месте, в стороне от выкопанной траншеи. Правильная укладка уже собранной конструкции предусматривает расстояние от стенок опалубки и дна не менее 25 мм.

Композитная стеклопластиковая арматура для строительства фундамента

Стеклопластиковая арматура представляет собой прутья, которые по внешнему виду не отличаются от металлических. Они производятся из стекложгутов, состоящих из параллельно расположенных стеклянных волокон, связанных полимером.

Выпускается профилем диаметром от 5 до 16 мм, стержнями любой длины и бухтами длиной до 100 м.

Какими преимуществами обладает?

Применение стеклопластиковой арматуры позволяет увеличить срок службы фундамента в 2-3 раза. по сравнению с использованием металлических конструкций.

Это объясняется устойчивостью композитных стержней к агрессивным средам, в том числе содержащим щелочи, кислоты и хлористые соли.

1. малый удельный вес (100 м арматуры весит примерно 8 кг);
2. коррозийная стойкость к агрессивным средам;
3. долговечность (срок эксплуатации не менее 80 лет);
4. высокая прочность на разрыв (стеклопластиковая арматура толщиной 8 мм является равнопрочной со стальными прутьями класса A-III диаметром 12 мм);
5. низкая теплопроводность.

Как происходит армирование?

Для армирования фундаментной плиты в верхней и нижней зонах используется арматура диаметром не менее 8 мм. Толщина прутьев зависит от веса дома и типа почвы.

Непучинистые грунты с хорошей несущей способностью меньше деформируются под весом здания, поэтому от плиты не требуется большая устойчивость и допускается использование арматуры малого диаметра (8-10 мм). Для строительства тяжелого дома на слабом грунте необходимо выбирать диаметр 14-16 мм.Армирование фундаментной плиты выполняется в два яруса с шагом сетки – 20 см. Пояс каркаса состоит из продольных и поперечных прутьев, уложенных друг на друга с заданным интервалом.

В местах пересечения для соединения верхней и нижней частей конструкции устанавливаются вертикальные стержни. Их длина должна быть на 10 см меньше высоты фундамента (по 5 см с каждой стороны отводится на отступы от поверхности до каркаса) .

Для связывания стеклопластиковой арматуры используются хомуты и стяжки из пластика.

Посмотреть пример вязки на видео:

Для сравнения предлагаем почитать статью про каркас из металлической арматуры. Там это гораздо сложнее#8230;

Стеклопластиковая арматура в ленточном фундаменте

По сравнению с монолитом, ленточный фундамент в меньшей степени склонен к изгибам, поэтому для его армирования может использоваться композитная ребристая арматура диаметром:

• 6 и 7 мм – для одноэтажных строений;
• 8 мм – для двухэтажных домов и домов с мансардным этажом;
• 10 мм – для тяжелых двухэтажных построек.

Верхний и нижний ярусы каркаса состоят из продольных стержней, уложенных вдоль ленты и соединенных между собой поперечными и вертикальными прутками с шагом 50 см.

Соединительные элементы не испытывают больших нагрузок, поэтому могут быть выполнены из гладкой арматуры малого диаметра (4 или 5 мм). Каждое соединение потребует 4 связки арматуры.

Необходимое количество и стоимость материалов

• 124 прутка по 6 м для сборки верхнего и нижнего яруса каркаса;
• 961 прут длиной 10 см для вертикального армирования.

Общее количество арматуры составит 840 п. м .

Для армирования ленточного фундамента стеклопластиковой арматурой высотой 70 см и шириной 30 см под дом 6х6 м потребуется:

• 4 ребристых прутка по 30 м для продольного армирования;
• 61 гладких прутьев по 1,6 м для поперечного и вертикального армирования.

Общий расход составит: 120 п. м ребристой и 97,6 п. м гладкой арматуры.

Цена на стеклопластиковую арматуру зависит от ее диаметра.

• 6 мм – 16 руб. за 1 п. м;
• 8 мм – 23 руб. за 1 п. м;
• 10 мм – 33 руб. за 1 п. м;
• 12 мм – 41 руб. за 1 п. м.

Использование композитной арматуры позволяет сэкономить 10-30% на стоимости материала. по сравнению с традиционным армированием (без учета дополнительных затрат на транспортировку металлических прутьев).

Стеклопластиковая арматура успешно используется в индивидуальном строительстве. Она в несколько раз прочнее металлической, более экономична, ее легко транспортировать и укладывать.

P.S Довольно интересное видео о том, как производят такую арматуру:

Популярность вопроса о том, как наиболее правильно вязать стеклопластиковую арматуру для укрепления фундамента и других конструкций из бетона, обусловлена тем, что этот материал все активнее начинает использоваться как в капитальном, так и в частном строительстве. Многих из тех, кто собирается применять этот инновационный материал, также интересует вопрос и о том, насколько эффективно его использование для армирования стен строений, возводимых из блочных строительных элементов.

Армирующий каркас плитного фундамента – одна из сфер использования стеклопластиковой арматуры