Полимерная арматура для фундамента

Новые тенденции в строительстве: стеклопластиковая арматура для армирования фундамента

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)

Использование стеклопластиковой арматуры при монтаже бетонного фундамента – возможности и риски

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.

Где чаще всего используется композитная арматура

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).

Отзывы специалистов

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.

Современная полимерная арматура для фундаментов

Арматура стеклопластиковая для фундамента

Еще несколько лет назад при строительстве фундаментов использовалась классическая стальная арматура. Но уже сейчас на смену стали медленно приходят современные армирующие материалы и особенной популярностью пользуется стеклопластик.

Это композитный материал, который отличается прочностью и гибкостью, стойкий к разрыву, ведь состоит с множества моножильных волокон, соединенных в единый пучок.

Но на данный момент армирование стеклопластиком еще не прошло проверку временем и различным влиянием, поэтому тяжело судить о качестве такой продукции и правильности выбора диаметра.

Также пока не существует оптимальных расчетов выбора оптимального армирующего волокна, к тому же существуют пока сложные технологии соединения волокон между собой.

Но преимущества таких композитных материалов уже есть:

• Это единственный материал, который практически не подвержен всем видам коррозий;
• Его можно использовать во всех существующих типах фундаментов;
• Доступность, ведь волокно стоит немного дешевле стальной арматуры;
• Малая масса и небольшой диаметр сердечников.

Но стеклопластиковая арматура имеет и недостатки:

• Через относительную гибкость, арматура не может взять на себя растягивающее усилие. Оно будет ложиться на бетон, поэтому устанавливать арматуру нужно на бетоны, уже подвержены максимально возможному граничному растяжению;
• Стеклопластик ограничен в применении, он должен использоваться в уже натянутом состоянии;
• Его не стоит использовать в массовом строительстве, стеклопластик будут использовать разве новички, которые решили поэкспериментировать.

Стеклопластиковая арматура для фундамента: особенности

При диаметре сердечника в 10 мм, весит волокно в 10 раз меньше и проще в транспортировке. Волокно производят и перевозят в бухтах, поэтому существенно экономятся средства на транспортные расходы;

Полное отсутствие мостиков холода и низкая теплопроводность;

Диэлектрическая непроводимость, электромагнитная проницаемость, это полный диэлектрик (не создает вторичное электромагнитное поле и не служит препятствием для радиоволн);

Высокая прочность на растяжение, причем она составляет около 3 порядков стальной арматуры;

Это монолитная конструкция, которую можно укладывать слоями сколько угодно. Она нарезается обычными монтажными ножницами;

Не возникает трещин в бетоне через различные показатели температурного градиента;

При покупке волокна частник получает отличный гибкий армирующий материал, соединяемый обычной паяльной лампой или пластиковыми стяжками.

Как армировать фундаменты стекловолокном

Вязка стеклопластиковой арматуры пластмассовыми стяжками

Учитывая, что армирование фундаментов используется больше в малоэтажном строительстве, то и прутки используются диаметром до 8 мм (это сечение стальных стержней в 12 мм). Технология армирования стекловолокном состоит с нескольких этапов:

1. Расчет необходимого количества и диаметра волокна;
2. Подготовка опалубки, монтаж на строительной площадке;
3. Для многократного использования опалубки ее рекомендуется покрывать пергамином, который защищает конструкцию от воздействия влаги и бетона;
4. Установка меток уровня, горизонтальных вех, по уровню которых будет заливаться бетонный раствор;
5. Подготовка подушки с кирпичей, песчаной или песчано-гравийной смеси, на которую будет раскладываться арматурная сетка. Сетку нужно устанавливать на расстоянии до 50 мм от крайних кромок опалубки;
6. Теперь нужно начинать укладку арматуры с стеклопластика. Если расчет показал использование нескольких слоев сетки, тогда нужно первый слой уложить на кирпичи, следующий на вертикальные направляющие и так до самого верха;
7. Все соединительные элементы в ленточных фундаментах и свайных ростверках лучше соединять между собой гибко с помощью пластиковых стяжек, пайку тут не практикуют. А в монолитных фундаментах можно использовать и пайку с помощью паяльной лампы;
8. Установка и фиксация вертикальных прутьев, продольных и поперечных волокон из самой горизонтальной сеткой;
9. Заливка основания бетоном.

Расчет стеклопластиковой арматуры для различных фундаментов

Правильный расчет типа, диаметра и количества стекловолокна – это залог к прочному и надежному основанию, учитывая инновационный и совершенно новый по техническим характеристикам материал.

При этом, в расчете будет указано, сколько какого материала нужно, ведь тут важную роль играет отсутствие излишек продукции.

Для расчета арматуры для плитного фундамента нужно сначала определиться с количеством и длиной прутьев, исходя из параметров основания и шага каркасной сетки.

Также нужно учесть в расчете, что все плитные основания имеют минимум два пояса армирования, соединенные между собой вертикальными прутками по всей длине сетки, а также в углах установки несущих ячеек.

По такому же принципу проводится расчет армирования для ленточного и сборного фундамента.

А вот армирование столбчатого фундамента существенно отличается по технологии. Прежде всего, тут в расчете учитывается диаметр и количество вертикальных прутьев, устанавливаемых непосредственно в скважины. Также учитывается, что такие прутья должны достаточно жестко быть соединены между собой, ведь вертикальное смещение более сильное, чем горизонтальное.

Таким образом, при расчете количества и диаметра арматурного волокна учитывается, что ребристые волокна устанавливают в столбы, а гладкие – в ростверк и для обвязки.

Где сейчас встречается армирование стекловолокном

Учитывая явные преимущества стекловолокна как армирующего материала, оно активно используется в:

1. Гражданском, промышленном и жилищном строительстве;
2. Для бетонных, кирпичных, блочных кладок всех типов и размеров;
3. Когда строительство проводится в зимний период времени. Ведь тогда приходится использовать специальные минеральные и органические добавки, которые могут разрушать стальной армирующий каркас;
4. При установке бетонной подошвы для магистральных автомобильных дорог и в возведении дамб на берегах горных рек.

Но сейчас многие застройщики еще с некоторой боязнью относятся к стекловолокну, ведь этот материал еще не зарекомендовал себя достойным заменителем тяжелых, громоздких и сложных в монтаже стальных прутьев.

Источники: http://fundamentprofi.ru/izgotovlenie-fundamenta/armirovanie/stekloplastikovaya-armatura, http://remontiks.com/materialy/stekloplastikovaya-armatura.html, http://fundamentclub.ru/armirovanie/stekloplastikovaya-armatura-dlya-fundamenta.html