Можно ли использовать стеклопластиковую арматуру для фундамента. Стеклопластиковая арматура для фундамента: отзывы Как армировать ленточный фундамент стеклопластиковой арматурой

Благодаря применению новейших технологий на строительном рынке появился композитный полимерный материал, успешно замещающий традиционные металлические аналоги. Так при создании каркасной основы для фундамента вместо стальных аналогов используется стеклопластиковая арматура. Популярность материал приобрел благодаря многочисленным достоинствам. Но армирование фундамента стеклопластиковой арматурой требует строгого соблюдения технологий и правильного выбора диаметра прутьев.

Стеклопластиковая арматура - это неметаллические прутья круглого сечения, которые бывают гладкими и рифлеными с поперечными выступами. Диаметр варьирует от 4 до 20 мм, длина прутьев составляет 12 м, в бухтах - от 100 до 150 м. В основном применяется стеклопластиковая арматура для фундамента ленточного типа, а также при укладке дорожного полотна и создания различных сооружений из бетона.

Особенности

Производство стеклопластиковой арматуры осуществляется в соответствии ГОСТ 31938. Для изготовления стержней используются стеклянные, базальтовые, арамидные или углеродистые (графитовые) волокна, которые создают упругий сердечник. Пропитываются нити специальным полимерным связующим термореактивного или термопластичного действия (эпоксидными смолами) и составами для затвердевания, в результате получается арматура высокой прочности.

Композитный материал в зависимости от состава волокон подразделяется на:

• Арматуру стеклопластиковую - АСП (АСК);
• Базальтокомпозитную - АБК;
• Углекомпозитную - АУК;
• Арамидокомпозитную - ААК;
• Комбинированную с композитными составляющими - АКК.

Для повышения адгезийных свойств поверхность стеклопластиковой арматуры покрывается песком, за счет чего образуется хорошая сцепляемость с бетонной поверхностью. Выступы также улучшают соединению с бетоном.

Достоинства и недостатки

У стеклопластиковой арматуры имеется множество положительных свойств, из которых можно выделить:

• Высокую удельную прочность.
• Небольшой вес (100 метровая бухта имеет массу около 10 кг). Но при этом снижение веса самой бетонной конструкции не является настолько значимым, чтобы данный показатель можно было принимать во внимание при строительстве, как малых, так и крупных объектов, потому что основную массу составляет бетон.
• Низкую теплопроводность, за счет чего отсутствуют мостики холода.
• Большую длину (реализуется в бухтах/мотках). При создании каркаса приходится использовать меньшее количество материала, за счет того, что сокращаются участки, где прутья укладывается внахлест.
• Компактность. Арматуру легко транспортировать и нет необходимости в использовании специального транспортного средства для ее доставки на объект, так как скрученный в бухту материал свободно помещается в багажник легкового автомобиля. Кроме этого 1-му рабочему под силу перенести сразу несколько бухт.
• Диэлектрическую непроницаемость и радиопрозрачность - не проводится ток, отсутствуют радиопомехи внутри здания, сооружения.
• Устойчивость к агрессивным средам и химическим воздействиям.
• Неподверженность коррозии. Прутья используются в условиях влажной среды, и даже при длительном контакте с водой не появляется разрушающая ржавчина.
• Высокую прочность на растяжении.
• Хорошую устойчивость к перепадам температуры.
• Отсутствие трещин, за счет того, что показатели теплового расширения полимерного состава и бетона максимально приближены.
• Значительную экономию на количестве и транспортировке.
• Долговечность.

Несмотря на большой список положительных факторов у стеклопластиковой арматуры имеются недостатки:

• Высокая цена. Но этот отрицательный момент компенсируется возможностью применения композита меньшего диаметра, который стоит дешевле.
• Низкая термоустойчивость.
• Плохая гибкость. Согнуть пруток на 90° можно только в заводских условиях.
• Низкий показатель упругости на излом.
• Каркас из прутьев композита не имеет высокой жесткости, в результате чего не обладает хорошей устойчивостью к вибрациям и нагрузкам, которые создаются во время заливки бетона с помощью миксера.

Зная все положительные и отрицательные моменты, можно правильно подобрать стеклопластиковую арматуру и использовать только в тех бетонных конструкциях и сооружениях, где это целесообразно и финансово оправдано.

Свойства и характеристики

Основными свойствами композитной арматуры, которые учитываются при армировании ленточного фундамента и других сооружений, являются:

• Прочность при растяжении - от 800 МПа (стеклопластиковая) и от 1400 МПа (углекомпозитная).
• Максимальная температура при эксплуатации - от 60°.
• Упругость при растяжении. Этот показатель в АУК по сравнению с АСП превышает в 2,5 раза.
• Максимальная прочность при сжатии - свыше 300 МПа.
• Прочность при поперечном срезе - в АСП - не менее 150 МПа, в АУК - не менее 350 МПа.
• Относительное удлинение АСП и АУК - 2,2%, в металлических аналогах - 0,195%.

ГОСТ 31938-2012 регламентирует технические условия, которые распространяются на арматуру периодического профиля. ГОСТами 32486-2013, 32487-2013 и 32492-2013 установлен порядок определения и испытаний структурных и термомеханических характеристик композита по следующим показателям:

• Тепловому расширению.
• Коэффициенту линейного теплового расширения, в том числе дифференциального и среднего.
• Стеклованию.
• Температуры стеклования.
• Продольной капиллярной пористости.
• Стойкости к агрессивным средам;
• Пределам прочности по нескольким параметрам.

В нормативных документах указаны общие положения испытаний и рекомендуемый номинальный диаметр стеклопластиковой арматуры, который в соответствии СНиП 52-01-2003 можно применять при проектировании бетонных конструкций. Учитывая технические условия, предусмотренные государственными стандартами, сечение прутьев может быть и других размеров. Композит диаметром от 4 до 8 мм поставляется в бухтах стандартного либо заявленного метража, а также отрезками от 50 до 1200 см. Производители руководствуются собственными и отраслевыми ТУ с протоколами испытаний. Кроме этого на выпускаемую продукцию предусмотрены сертификаты.

Расчет для разных фундаментов

Перед тем как приступить к строительству фундамента ленточного типа с каркасной основой из композитного материала выполняется расчет метража прутьев, необходимого для армирования. При расчетах используется техническая документация с нормативами и техническими условиями. По рекомендациям СНиП минимально допустимое количество стеклопластиковой арматуры в бетонных конструкциях должно составлять не менее 0,1% от общей площади сечения строящегося фундамента или сооружения. Во внимание берутся фактические размеры основания к общему сечению стержней. Расчеты проводятся индивидуально для каждого объекта.

Сфера применения

Композитная арматура получила широкую область применения - это:

• Промышленные, гражданские, коммерческие и жилые строения.
• Дорожно-строительная сфера - армирование дорожного покрытия.
• Укрепления откосов на автотрассах.
• Мосты и береговые укрепления.
• Ленточные и другие типы фундаментов.
• Бетонные конструкции и сооружения.
• Кладка из кирпича и пеноблоков, где предусмотрены гибкие связи.

Большая популярность использования композитной полимерной арматуры наблюдается в коттеджном строительстве. Новый материал активно задействуется в сфере капитального строительства.

Сравнение арматуры стеклопластиковой со сталью

Сравнивая арматуру композитную с металлическими аналогами, можно понять, насколько выгодно использовать ее в строительстве:

• Удельный вес меньше в 8-10 раз (показатели варьируют в зависимости от диаметра прутьев).
• Прочность на растяжение в 2-3 раза больше (у стальных аналогов 400 МПа).
• Длина значительно больше - до 150 м.
• Благодаря диэлектрику не пропускается ток, и не создаются радиопомехи.
• Отсутствуют мостики холода.
• Низкий показатель теплопроводности.

Взаимозаменяемость по диаметру с металлическими аналогами:

Как армировать фундамент композитной арматурой

При строительстве коттеджей все чаще стали применяться новые технологии, которыми предусмотрено использование современных материалов, поэтому необходимо знать технологию. Армирование фундамента стеклопластиковой арматурой предусматривает создание каркасной основы. Используя неметаллические прутья, сварочные работы полностью исключаются, поэтому очень важно выполнять правильно вязку проволокой.

Сборку небольшого каркаса следует производить на ровной площадке, после чего изделие в готовом виде устанавливать в траншею или другое нужное место. Армирование стеклопластиковой арматурой предусматривает создание двух поясов - верхнего и нижнего. В качестве соединительных элементов выступают поперечные, продольные и вертикальные прутья, которые крепятся с интервалом 20-23 см (из металла - 10-20 см). Диаметр арматуры предусмотрен не менее 12 мм, но для фундаментов не несущих больших нагрузок будет достаточно 6-8 мм.

Если конструкция для армирования фундамента имеет большие параметры, тогда работы выполняются непосредственно на месте установки и в следующей последовательности:

• в траншее укладываются расчетное количество поперечных прутьев;
• поверх размещаются основная продольная арматура;
• выполняется связка, в результате чего образуются ячейки определенного размера (чем больше расстояние между прутьями, тем больше получаются ячейки);
• когда нижние элементы соединены между собой, устанавливаются вертикальные стержни, к которым крепится верхняя несущая обрешетка.

Лучше для армирования подходит ребристая арматура, у которой характеристики соответствуют требованиям ГОСТ и СНиП. Укладка стеклопластиковой арматуры выполняется с соблюдением таких же технологий, как и для металлических аналогов. Нижний пояс следует немного приподнимать над землей. Для этого крепление прутьев нижнего ряда осуществляется на вертикальном стояке либо опорой служат одинаковые по размеру камни. Толщина защитного слоя из бетона до верхнего пояса должна составлять не менее 2,5 см. При выполнении загибов на краях и углах соблюдается равномерность - длина загнутого прута не должна быть меньше 25-30 см.

Применение стеклопластиковой арматуры для армирования фундамента является новой технологией, которая еще не проверена временем. Поэтому необходимо производить предварительные расчеты и строго соблюдать правила сборки и укладки стекловолоконных прутьев. Во время заливки необходимо следить за тем, чтобы геометрия каркасной основы оставалась неизменной.

Стеклопластиковая арматура - современная альтернатива арматурной стали. Представляет собой стержни, изготовленные из термореактивных смол и стекловолокон. Стержни могут иметь поверхность периодического профиля или условно гладкую. В первом случае на основу наматываются стеклянные волокна, пропитанные смолами. Во втором - на поверхность наносится песчаная посыпка. Оба типа стеклопластиковых стержней отличаются хорошим сцеплением с бетонной смесью.

Можно ли использовать стеклопластиковую арматуру для устройства фундаментов

Пруты изготавливаются в диапазоне диаметров 4-32 мм. Наиболее популярны изделия диаметрами 6, 8, 10 мм.

Характеристики стеклопластиковых стержней:

• Небольшой удельный вес и продажа материала бухтами значительно облегчают его транспортировку и монтаж.
• Устойчивость к коррозии. Благодаря этому свойству, стеклокомпозитные пруты могут эксплуатироваться в контакте с агрессивными средами без дополнительных антикоррозионных мероприятий.
• Никий коэффициент теплопроводности. При укладке арматурных стержней в бетонных конструкциях, которые дополнительно защищаются теплоизоляционными материалами, эта характеристика не принципиальна.
• Отсутствие электропроводности. При строительстве жилых зданий это свойство особой роли не играет. Более того, в некоторых железобетонных конструкциях делают специальные выводы из арматуры для устройства молниезащиты или в качестве элемента заземлительного контура.

Использование этого строительного материала для армирования фундаментов имеет ограничения из-за ряда свойств, среди которых:

• Невозможность согнуть стержни самостоятельно на месте строительства. Это можно сделать только в производственных условиях. Выход - выполнить угол путем связывания стержней стальной вязальной проволокой или хомутами.
• Слабая устойчивость к повышенным температурам.
• Низкая прочность на излом и слабая устойчивость к растягивающим нагрузкам. Для армирования плит перекрытия и балок стеклокомпозитные стержни однозначно не используют.
• Небольшой опыт армирования фундаментов композитной арматурой и слабая нормативная база. Достоверные сведения о длительной эксплуатации этого материала отсутствуют. Элементы композитов подвержены «старению», поэтому спрогнозировать их поведение в долгосрочной перспективе невозможно.

Многие инженеры-строители считают, что применение стеклопластиковой арматуры для армирования фундамента оправдано только в тех случаях, когда важны теплопроводность и диэлектрические свойства.

Устройство ленточного фундамента со стеклопластиковой арматурой

Для сооружения плитных фундаментов под тяжелые здания стеклокомпозитная арматура не используется. Такие стержни могут применяться только при строительстве ленточных фундаментов. Но и в этом случае рекомендуется проведение тщательных инженерных расчетов с учетом запланированных нагрузок на основание дома, характеристик грунта и близости грунтовых вод к поверхности. При близком расположении подземных вод, наличии пучинистых, просадочных почв рекомендуется использовать стальную арматуру. Даже опытный проектировщик не всегда сможет точно определить целесообразность применения композитного армирующего материала для фундамента из-за отсутствия соответствующих СП и СНиПов.

Как правильно армировать ленточный фундамент стеклопластиковой арматурой?

Технология зависит от типа основания. Ленточные фундаменты разделяют на два типа - Т-образный (с подошвой) и прямоугольный. В фундаменте Т-образной формы его стенка работает на сжатие, поэтому в нее может укладываться стеклокомпозитная арматура. При устройстве подошвы рекомендуется использовать арматурную сталь. Фундаменты с прямоугольным поперечным сечением работают в основном на сжатие, поэтому для них армирование стеклопластиковыми стержнями разрешено.

Как вязать стеклопластиковую арматуру для ленточного фундамента?

Для связывания полимерных арматурных стержней используют:

• Вязальную проволоку. Специальная отожженная проволока толщиной 0,8-1,2 мм не теряет свои характеристики даже при многократном скручивании.
• Пластиковые хомуты. Удобны в использовании, не требуют особых навыков. Их недостаток - отсутствие гарантии сохранения целостности при заливке арматурного каркаса бетонной смесью.
• Пластиковые клипсы. Специальные изделия, изготовленные из высокопрочных полимерных материалов. Обеспечивают надежную фиксацию арматурных стержней.

Наиболее приемлемые области применения стеклопластиковой арматуры: армирование кладки из пено- и газобетонных блоков, укрепление береговых линий, отмосток, дорожных покрытий.

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.

Что такое стеклопластиковая арматура

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 ).

Классификация

В зависимости от типа применяемого при изготовлении сырья, арматуру ПВХ для фундамента подразделяют на:

• стеклокомпозитную – АСК;
• углекомпозитную – АУК;
• базальтовую – АБК;
• комбинированную – АКК.

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.

Технические характеристики

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:

• нижний предел прочности при растяжении для АСК 800 МПа, АУК 1400 МПа, АБК 1200 МПа;
• предельная прочность при испытании на сжатие для всех видов — не менее 300 МПа;
• сопротивление поперечному срезу для АСК не менее 150 МПа, АУК 350 МПа, АБК 250 МПа;
• средний удельный вес композитной арматуры — 1900 кг/м 3 ;
• предельная эксплуатационная температура составляет 60˚C.

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.

Стоимость стеклопластикового прута

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 .

Плюсы и минусы применения стеклопластика

Главными преимуществами композитной арматуры специалисты считают:

• устойчивость к воздействию коррозии и многих агрессивных химических веществ;
• высокую прочность, превышающую подобные показатели для металла;
• долговечность, увеличивающую срок эксплуатации конструкции в 2-3 раза;
• небольшой удельный вес, облегчающий погрузку и перевозку;
• простой расчет стеклопластиковой арматуры для фундамента;
• возможность использования при отрицательных температурах до -60˚C;
• экологическую чистоту применяемых компонентов;
• доступность и экономичность при применении;
• отсутствие ограничения длины прута при монтаже благодаря поставкам в бухтах;
• диэлектрические и антимагнитные свойства.

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.

Сфера применения

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.

Технология армирования фундаментов

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:

1. установка опалубки;
2. разметка уровня заливки бетона;
3. сборка армирующего каркаса;
4. снятие опалубки.

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.

Сборка армирующего каркаса

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.

Заливка бетонной смеси

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.

Горизонтальное армирование

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.

В заключение

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.

Видео по теме

Грамотные строители понимают, как важно внедрять в свою практику новые технологии и материалы. О композитной арматуре миру известно давно, но её массовый выпуск и применение взял старт лишь несколько лет назад. Мы расскажем об особенностях работы со стеклопластиковым армированием на примере фундамента.

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.

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.

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.

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.

Преимущества в контексте фундамента

Гибкость полимерной арматуры допускает её транспортировку в катушках, таким образом длина отдельно взятого элемента практически не ограниченна. В совокупности с малым весом материала (в 3-4 раза меньше, чем у стали) все прочие свойства обеспечивают дешевую доставку без использования длинномерных транспортных средств, а также высокое удобство в работе.

Фундаменты не подвергаются воздействию открытого пламени и высоких температур при пожаре, из-за чего низкая термостойкость не является существенным недостатком. Высокая гибкость арматуры может иметь значение только при работе в конструкциях, имеющих узлы сосредоточенных воздействий, например при устройстве ростверков. Однако восстановить устойчивость бетона к изгибающим нагрузкам можно посредством закладки относительно небольшого количества стального армирования, либо же попросту увеличив число свай.

Гораздо важнее для фундаментов коррозионная устойчивость стеклопластика. Она не так важна при последующей гидрофобизации и гидроизоляции бетона, тем не менее, подверженность ленточных фундаментов разрыву из-за увеличения корродирующего металла в объёме можно не учитывать в случае использования полимерного армирования. Стеклопластик оптимально подходит для устройства плавающих фундаментов на участках без дренирования и при высоком содержании в верховодке химически активных соединений. Даже при обычных условиях использование стеклопластикового армирования позволяет снизить защитный слой бетона до минимальных 15-20 мм, тем самым делая возможным вынос армирования в зону максимально эффективного восприятия нагрузок.

Расчёт композитного армирования

Если методики расчёта стального армирования хорошо освоены большинством строителей, проектирование фундаментов со стеклопластиковой арматурой до сих пор считается недостаточно освещённой темой. Причина тому — отличающиеся физико-механические свойства арматуры, которые пока не учтены в большинстве действующих строительных нормативов. Простейший способ расчёта композитного армирования — метод равнопрочной замены, при которой стальные стержни заменяют стеклопастиковыми с уменьшением типоразмера на два значения (то есть 8 мм вместо 12 мм или 14 мм вместо 18 мм). Однако расчёт сложных фундаментов рекомендуется выполнять по общей схеме с нуля, дабы не упустить из виду существенную разницу в величине модуля упругости.

Первая часть расчёта фундамента содержит определение воздействий на основание постройки и выполняется так же, как и для железобетонных конструкций. Вторая часть начинается с определения достаточных размеров сечения элементов бетонных конструкций и здесь можно наблюдать первые отличия. Поскольку сопротивление растяжению у стеклопластиковой арматуры выше, а защитный слой — минимален, достаточная площадь сечения оказывается на 25-30% ниже нормативного минимума для железобетонного изделия при равном сечении армирующих элементов. Это не относится к определению ширины нижней плоскости фундамента, которая всегда определяется по действующим нагрузкам и опорной способности грунта. Поэтому при армировании композитной арматурой выгодно обратить внимание на фундаменты сложных сечений.

Следующий этап — выбор равнозначной замены стальному армированию, который заключается в сохранении не только прочностных, но и всех остальных физико-механических качеств. Основной нюанс в том, что стеклопластиковая арматура испытывает в 3-4 раза большее линейное удлинение прежде, чем перестаёт сопротивляться разрушающему воздействию. Это означает, что общее сечение армирующих элементов в зоне восприятия растягивающих нагрузок должно быть соответственно выше, чем при использовании стальной арматуры. Выгода от использования стеклопластикового армирования в таком случае выражается только высокими допусками по раскрытию трещин — для полимерного армирования контакт с воздухом или влагой не критичен, однако нельзя упускать из виду воздействие на бетон морозных сил. Общая же тенденция такова: результаты экономии на объёме бетонной смеси следует направлять на усиление композитного армирования в обозначенных зонах.

Правила работы с материалом

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

1. Резка стеклопластиковой арматуры должна выполняться либо горячим резаком, либо болторезом. Пиление полимерной арматуры любыми способами приводит к образованию вредной микроскопической стружки.
2. 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.
3. При хранении композитной арматуры следует обеспечить ей защиту от прямых солнечных лучей и высоких температур.
4. 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.

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.

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.

Технический прогресс неумолимо вторгается во всевозможные сферы современной жизни. Не смог он обойти стороной и область строительных материалов. Ежегодно рынок пополняется все новыми разработками, позволяющими облегчить и упростить процесс строительства. Именно благодаря новым технологиям сегодня появилась возможность заложить в основу малоэтажной застройки фундамент из стеклопластиковой арматуры. Этот вид строительного каркаса, появившись не так давно на рынке, уже сумел существенно потеснить привычные и популярные изделия из железа и стали. В чем же состоят основные преимущества стеклопластика? Какова область его применения?

Сравнительные характеристики материалов

В самом названии этого материала содержится его основная характеристика. Он производится из пластиковых или стеклянных нитей, прочно спаянных между собой в однородные стержни либо с гладкой, либо с рифленой структурой поверхности и круглым сечением. Рифленая структура способствует более качественной сцепке с бетоном и получается вследствие обвития гладких стержней стекловолокном.

Изделия с рифленой поверхностью испытывают на себе основную тяжесть возводимого сооружения, в то время как гладкие служат для соединения отдельных частей каркаса. В отличие от привычных изделий из металла материалы нового поколения обладают рядом особенностей, благодаря которым стеклопластиковая арматура для ленточного фундамента прочно удерживает пальму первенства на рынке строительных материалов.

К основным отличиям стеклопластика по отношению к металлу можно отнести:

• условную легкость этого материала, масса которого во много раз меньше стали. Это немаловажное свойство позволяет заметно облегчить вес ленточного фундамента, избегая при этом излишней просадки почвы под объектом строительства;
• слабую подверженность стекловолокна коррозии и его невосприимчивость к агрессивным средам, что уменьшает риск преждевременного разрушения фундамента и способствует долговечности сооружения. Это свойство позволяет применять стеклопластик при строительстве дорог, которые в процессе эксплуатации активно обрабатываются реагентами, а также возводить причалы и волнорезы, не опасаясь воздействия соленой морской воды;
• низкую теплопроводность полимера и его антистатические свойства, что дает возможность эффективно применять армирование фундамента стеклопластиковой арматурой в сложных климатических зонах России;
• слабую проводимость электрического тока, значительно снижающую влияние на радиоволны;
• отсутствие необходимости проведения сварочных работ при монтаже, так как стекловолокно не рассчитано на воздействие высоких температур и может быть соединено между собой специальными пластиковыми зажимами;

Тип арматуры из стеклопластика

Определение расходного количества материала

На расчет стеклопластиковой арматуры для фундамента здания в первую очередь влияет тип сооружения и его габариты. При малоэтажной застройке рекомендуется применять ребристую арматуру с диаметром не более десяти миллиметров. При расчете необходимо учесть, что основу ленточного фундамента составляет двухъярусный каркас, а шаг ячеек не должен превышать пятидесяти сантиметров. Размеры его влияют на общее количество стыков в конструкции. Расход материала зависит также и от наличия в здании несущих капитальных стен, поскольку каждая из них требует заливки основания с двухъярусным каркасом.

В случаях, когда фундамент планируется заливать своими руками, без привлечения профессионалов, очень важно сделать правильный расчет количества стройматериала. Его можно произвести в соответствии с приведенным ниже алгоритмом.

Расчет величины продольного каркаса

1. В первую очередь нужно определить периметр сооружения, исходя из его габаритов, затем добавить к полученному значению общий размер предусмотренных проектом капитальных стен. Если в качестве примера принять здание длиной четыре и шириной пять метров, и имеющее при этом одну несущую стену длиной четыре метра, результат вычислений будет следующим: 4*2+5*2+4 = 22 метра.
2. Учитывая необходимость использования двухуровневого каркаса, состоящего из четырех параллельных стержней, то есть по два в каждом ярусе, нужно полученную общую длину арматуры увеличить в четыре раза. Результат будет таким: 22*4 = 88 метров.
3. Поскольку стеклопластик не подвержен сварке, а стыковка частей каркаса производится внахлест, необходимо допустить по одному дополнительному метру каждый угол здания. Для этого нужно количество наружных и капитальных стен здания умножить на один, а затем на количество стержней, то есть на четыре. В принятом примере расчет будет выглядеть таким образом: (4+1)*1*4=20 метров.
4. Сумма значения общей длины стен и дополнительных объемов для стыковки даст искомую величину: 88+20=108 метров.

Однако на этом расчеты не заканчиваются. Далее необходимо рассчитать количество стройматериала, требуемого для соединения стержней каркаса в единую конструкцию. Для этих целей вполне подойдут гладкие стержни с диаметром сечения порядка 8 миллиметров. Они существенно дешевле ребристых и прекрасно справляются с соединительными функциями.

Расчет величины поперечных соединений

1. Поскольку технология заливки фундамента требует, чтобы шаг между соединительными кольцами не превышал полуметра, необходимо определить количество требуемых ячеек. Для этого нужно общий размер основания разделить на пятьдесят сантиметров. В рассматриваемом примере результат будет следующим: 88:0,5=44 ячейки. Это означает, что потребуется установить 44 соединительных кольца.
2. Для расчета расхода стройматериала на одну обвязку, нужно определить ее периметр, исходя из стандартных параметров 50 на 25 сантиметров. Периметр будет равен: 0,5*2+0,25*2=1,5 метра.
3. Необходимое для соединительных колец количество материала можно рассчитать, умножив периметр на число колец. Искомое значение будет следующим: 1,5*44=66 метров.
4. Учитывая, что при монтажных работах в результате резки нередко возникают различные отходы, разумно прибавить к требуемому числу некоторый процент запаса, от пяти до десяти единиц. В итоге получится искомое значение порядка семидесяти метров.

Расчет количества креплений

В последнюю очередь нужно определить количество пластиковых креплений для стыковки поперечных колец и продольных стержней арматуры. Для этого число соединительных колец нужно умножить на количество точек стыковки. Получается: 44*4=176 креплений.

Итого, армирование ленточного фундамента стеклопластиковой арматурой здания из принятого выше примера, потребует приобрести:

• 108 метров рифленой арматуры диаметром 10 миллиметров;
• 70 метров гладкой арматуры диаметром 8 миллиметров;
• 176 пластиковых креплений для стыковки каркаса.

Несмотря на некую кажущуюся громоздкость приведенного расчета, любой непрофессионал вполне способен выполнить его самостоятельно.

Порядок монтажа фундамента

Несмотря на отличия в характеристиках и особенности применения стали и стеклопластика, инструкция по монтажу фундамента остается идентичной. Этапы работ носят общий характер и не изменяются в зависимости от вида применяемого материала.

1. В первую очередь необходимо соорудить деревянную опалубку соответствующего проекту здания размера.
2. После подготовки основания под будущий фундамент необходимо собрать каркас из стеклопластиковой арматуры. Для этого стержни нужно надежно соединить между собой с помощью проволоки или пластиковых хомутов, соблюдая при этом требуемый нормативами шаг ячеек. Учитывая, что в противовес изделиям из стали стеклопластиковая арматура не может быть статично зафиксирована с помощью сварки, связке стержней нужно уделить особое внимание, от прочности каркаса зависит подверженность фундамента смещению. Поскольку стеклопластиковые стержни практически не гнутся, в стыках стен будущего здания можно использовать специальные углы из того же полимера.
3. После окончания сборки каркаса опалубка заливается бетоном. Рассчитать объем раствора достаточно просто. Периметр основания нужно умножить на его высоту и ширину. После заливки дальнейшее продолжение работ возможно только после окончательного затвердевания бетона, что произойдет не раньше двух или трех недель.

Использование в строительстве изделий из материалов нового поколения, к которым смело можно отнести и стеклопластик, благодаря их легкости, прочности, надежности и долговечности позволяет существенно снизить себестоимость работ при одновременном повышении их качества.

Фундамент из стеклопластиковой арматуры: особенности, количество материала, инструкция по подсчётам, пошаговые действия

Вместо классического тяжелого армирования используйте современные материалы. Данная статья подскажет, как построить фундамент из стеклопластиковой арматуры.