Стеклопластиковая арматура для фундамента: правила армирования

На рынке строительных материалов композитная арматура для фундамента прочно заняла свой сегмент в связи с присущими только ей характеристиками.

Сильные и слабые стороны композитной арматуры

Не стоит ожидать, что какой-либо строительный материал окажется уникальным и унифицированным предложением. Однако грамотное применение в соответствии с условиями эксплуатации позволяет добиться воистину выдающихся результатов. Так и с композитной арматурой: используя её положительные качества и нивелируя отрицательные, можно обеспечить продолжительную эксплуатацию при меньших материальных затратах.

zen.yandex.ruИспользование композитной стеклопластиковой арматуры для фундамента

Главным достоинством стеклополимерной арматуры считается свойственный ей высокий предел разрушающего воздействия — почти в 2,5 раза выше, чем у стали. Выполнять работу по компенсации растягивающих воздействий в бетонном массиве у композитной арматуры получается намного лучше, чем у стали. Особенно если учитывать, что в ходе производства пластиковым стержням можно обеспечить фактуру поверхности, способствующую максимально эффективному сцеплению с бетонной массой.

zen.yandex.ruИспользование композитной стеклопластиковой арматуры для фундамента

Другой очевидный плюс — крайне высокая устойчивость к агрессивным средам. Бетонные конструкции, перманентно находящиеся в условиях высокой увлажнённости или подверженные воздействию солевых растворов, в случае армирования композитными материалами имеют гораздо более продолжительный срок службы. Нельзя забывать и о проявлениях электролиза: диэлеткрические свойства пластика могут быть как плюсом, так и минусом.

Не обходится и без ложки дёгтя: стеклопластиковая арматура необратимо теряет свои свойства при нагреве. Это вынуждает пересмотреть целесообразность её применения с точки зрения пожарной безопасности. При нагреве до 150–200 °С армирование лишается своих прочностных свойств, если же в качестве связующего были применены термореактивные полимеры — арматура теряет прочность необратимо.

zen.yandex.ruИспользование композитной стеклопластиковой арматуры для фундамента

Ещё один недостаток композитной арматуры — низкий модуль упругости, то есть малое сопротивление изгибу. Из-за этого в конструкциях с сосредоточенными воздействиями требуется закладка стеклопластиковой арматуры в количествах, до 4-х раз превышающих норму содержания по сечению в сравнении со стальным армированием.

Состав и строение композитной арматуры

Прутки стеклопластиковой арматуры – это пучок стекловолокна толщиной 15 микрон каждое, пропитанный эпоксидными или другими смолами и имеющий рифленую поверхность для лучшего сцепления с бетоном. В правильно устроенном прутке должен быть центральный стержень из волокон, который оплетается по спирали вторым слоем стекловолокна.

Вид материала волокна определяет свойства и название арматуры. Кроме стекловолоконной, встречаются углепластиковые и базальтовые изделия.

Диаметр прутка арматуры находится в пределах 4-18 мм, а максимальная длина ограничена только настройками производственного оборудования. Плотность стеклопластика составляет всего 1,9 т/м3, а 1 кубометр стальной арматуры весит не менее 7 тонн. Благодаря этому свойству, композиты применяются в изготовлении легкого бетона с 60-х годов прошлого века. Средний срок службы — не менее 80 лет.

Поверхность арматуры Рифленая поверхность арматуры способствует ее сцеплению с бетоном

Производство стеклопластиковых прутков для усиления бетона возможно только в заводских условиях, что снижает вероятность купить некачественный продукт, несоответствующий нормативным требованиям. Композитная арматура не ржавеет, не проводит электрический ток и экологична.

Нормативы

Арматура из стеклопластика была изобретена в 60-е годы XX века и проходила исследования в европейских странах. В 70-е годы в США началось ее массовое производство и внедрение в строительство. В России исследования были свернуты как раз в это же время, поэтому широкого распространения материал не получил.

Производство композитной арматуры в нашей стране даже на сегодняшний день не так распространено, как в Европе и за океаном. Тем не менее изделие в должной мере было постепенно изучено, разработаны нормирующие документы, регламентирующие изготовление, характеристики, применение и монтаж.

  1. Государственный стандарт ГОСТ 31938-2012 «Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций» содержит определение изделия, требования к составу и качеству, основные свойства, классификацию, способы применения, транспортировки и хранения.
  2. ТР 01-13-04 «Технические рекомендации по применению неметаллической композитной арматуры в бетонных конструкциях».

В России применение композитной арматуры не распространено широко, поэтому ее предлагают немногие производители. Но если по проекту все же принят каркас из стеклопластиковых прутков, ответственные застройщики отдают предпочтение тем поставщикам, которые предлагают арматуру, соответствующую ГОСТ 31938-2012.

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”.

Что такое стеклопластиковая арматура, ее виды

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.

армирование фундамента стеклопластиковой арматурой

В зависимости от назначения изготавливаются прутья арматуры разной толщины Источник m-strana.ru

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.

komp.png

Что собой представляет стеклопластиковая арматура

Арматура, для производства которой используют стеклопластиковые материалы, была разработана достаточно давно, еще в 1960-х годах. Однако из-за высокой стоимости применяли ее только в условиях сурового климата, где обычные арматурные конструкции из стали, подверженные коррозии, не могли прослужить долго. Арматурой, которая изготавливалась из стеклопластиковых материалов, укрепляли преимущественно опоры мостов и другие, не менее ответственные конструкции, эксплуатируемые в достаточно суровых климатических условиях.

Со временем развитие химпрома поспособствовало значительному снижению стоимости стеклопластиковой арматуры. Это сделало ее доступным материалом, хорошо проявляющим себя в строительных конструкциях различного назначения. Активное использование арматуры данного типа привело к тому, что в 2012 году специалисты разработали и утвердили ГОСТ 31938-2012, положениями которого оговариваются не только требования к производству данного материала, но и методы его испытания.

Ознакомиться с требованиями ГОСТ к полимерной арматуре можно, скачав документ в формате pdf по ссылке ниже.

ГОСТ 31938-2012 Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций. Общие технические условия
Скачать
Поверхность стеклопластиковой арматуры может быть рифленой, гладкой или с посыпкой

Поверхность стеклопластиковой арматуры может быть рифленой, гладкой или с посыпкой

В соответствии с государственным стандартом, арматура стеклопластикового типа производится в диапазоне диаметров 4–32 мм. Однако наиболее распространенными для изделий данного типа являются диаметры 6,8 и 10 мм. Заказчику такая стеклопластиковая арматурная продукция поставляется в бухтах.

В указанном стандарте, кроме требований к диаметру и другим геометрическим параметрам стеклопластиковой арматуры, указано, каким должно быть состояние ее наружной поверхности. Так, на поверхности арматуры не должно быть сколов, расслаиваний, а также вмятин и прочих дефектов.

Применение стеклопластиковой арматуры в конструкциях из бетона

В конструкциях из бетона композитная стеклопластиковая арматура применяется как штучно, так и в сетке или объёмной конструкции.

Технические характеристики

Производство периодического профиля и технические характеристики стеклопластиковой арматуры регламентируются ГОСТ 31938-2012. Стандарт определяет:

  • виды пластиковой арматуры в зависимости от применяемых материалов;
  • номинальные диаметры в пределах от 4 до 32 мм;
  • длину прямых стержней от 0,5 до 12 метров;
  • возможность поставки материалов в бухтах при диаметре до 8 мм включительно;
  • маркировку и условные обозначения;
  • способы контроля качества;
  • правила хранения и транспортировки.
характеристикиХарактеристика видов композитной арматуры.

Вес материала зависит от величины поперечного сечения и может находиться в пределах от 0,02 до 0,42 кг/м.

вес пластиковой арматурыВес пластиковой арматуры.

Данные о предельной прочности и упругости, приведенные в ГОСТ, показывают, что эти параметры превышают характеристики стального проката при одинаковых диаметрах. Это позволяет использовать полимерную арматуру в особо ответственных конструкциях или при необходимости уменьшения сечений армирующих материалов.

Выполнение расчетов

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.

армирование ленточного фундамента стеклопластиковой арматуры

Главная задача арматуры – уберечь фундамент от разрушения Источник m-strana.ru

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.

kak-pravilno-armirovat-lentochnyy-fundament-skhemy-raschet-materialov-sposoby-ukladki-27693.jpg

Толщина защитного бетонного слоя и её определение

Обычно эта величина определяется из эксплуатационных условий объекта в котором будет совместная работа бетона и стеклопластиковой арматуры и, конечно же, из необходимых требований к огнестойкости и пожарной безопасности. Следует так же придерживаться следующих правил:

Толщина защитного слоя назначается в условиях совместной работы стеклопластика и бетона в соответствии СП 63.13330, обеспечения анкеровки стеклопластиковой арматуры в бетоне и возможности устройства стыков арматуры и обязательных требований огнестойкости и пожарной безопасности для каждого конкретного вида строительной конструкции по СП 118.13330 и СНиП 21-01-97

Толщина защитного слоя увеличивается на 5 мм в случае нагрева арматуры в диапазоне температур от 100 º С до 200 ° С. При этом толщина слоя должна составлять не менее 1,5 диаметров стеклопластиковой арматуры (арматура ГОСТ измеряется по толщине стержня!). В плане коррозийности толщина бетонного слоя не нормируется.

При заливке фундамента с применением стеклопластиковой арматуры толщина защитного слоя должна быть обеспечена самой сформированной опалубкой или фиксаторами из теплостойких и щелочестойких материалов.

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.

Правила работы с материалом

Отличия в работе с полимерным армированием заключаются не только в методике расчёта, но и в приёмах обработки материала. В частности:

  • Резка стеклопластиковой арматуры должна выполняться либо горячим резаком, либо болторезом. Пиление полимерной арматуры любыми способами приводит к образованию вредной микроскопической стружки.
  • Гибка арматуры допускается только при изготовлении элементов конструкционного армирования. Ее выполняют нагревом изгибаемого участка до 100–120 °С с помощью электрического фена с последующим естественным охлаждением после принятия изделием требуемой формы.
  • При хранении композитной арматуры следует обеспечить ей защиту от прямых солнечных лучей и высоких температур.
  • При разматывании арматуры следует учитывать её высокую упругость. Чтобы снять напряжение в витках, конец арматуры следует временно закрепить к корпусу катушки метровым отрезком цепи. Если бухта поставляет без катушки, перед разрезанием фиксаторов необходимо закрепить на бухте 2–3 проволочных кольца, не препятствующих проскальзыванию стержней.

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.

Вязка пространственных армирующих конструкций

Процесс сборки каркаса из стеклополимерной арматуры решительно отличается от вязки металлической. Корнем большинства отличий выступает практически неограниченная длина стержней: параллельная связка прутьев применяется крайне редко. Из-за этого каркас для всего изделия гораздо удобнее вязать по месту, а после сгружать в опалубку. Этому также способствуют малый вес и стойкость к коррозии: для сохранности стеклопластиковой арматуры достаточно лишь укрыть её от солнечного света.

zen.yandex.ruИспользование композитной стеклопластиковой арматуры для фундамента

Подготовку деталей каркаса, как и в случае со стальными стержнями, следует производить до начала сборки, то есть все работы ведутся преимущественно мануфактурным методом. Сведения рядов на углах и примыканиях следует выполнять вязкой перекрестий, а при необходимости увеличить погонаж — параллельным связыванием с перехлестом не менее 20 диаметров. Перекрестия вяжутся оплетанием каждого из перпендикулярных прутьев кольцом, которое стягивает арматуру межу собой. Для параллельного связывания устанавливается 3–5 опоясывающих хомутов в 2 витка. Можно использовать в этих целях как нейлоновые стяжки, так и ПЭТ-ленту с её последующей термоусадкой.

При необходимости включения в арматуру анкеровок сложной формы, их изгибают из металла, либо используют фабрично согнутые изделия в тех сочленениях конструкции, где стеклопластиковая арматура сможет выполнять свою работу. При этом необходимо увеличить толщину защитного слоя в месте установки стальных элементов, а связку разнородных материалов выполнять полимерной проволокой.

Какой вы выбрали фундамент?

  • Ленточный 49%, 630 голосов

    630 голосов 49%

    630 голосов – 49% из всех голосов

  • Плитный 27%, 346 голосов

    346 голосов 27%

    346 голосов – 27% из всех голосов

  • Свайный 15%, 192 голоса

    192 голоса 15%

    192 голоса – 15% из всех голосов

  • Столбчатый 6%, 82 голоса

    82 голоса 6%

    82 голоса – 6% из всех голосов

  • Не определился 3%, 44 голоса

    44 голоса 3%

    44 голоса – 3% из всех голосов

Всего голосов: 1294

11.02.2020

×

Вы или с вашего IP уже голосовали.

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.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...