Stmontag.ru

СТ Монтаж
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Армирование пластиковой арматурой

Фундамент из стеклопластиковой арматуры: правила армирования

Стеклопластиковая арматура, которая используется для укрепления фундамента, относится к категории новых строительных материалов, превосходящих прежние по многим характеристикам. Большинство потребителей еще не знают, можно ли применять ее для армирования стен из газобетона, или для укрепления фундамента. Данная статья даст ответы на эти, а также многие другие вопросы.

Применение стеклопластиковой арматуры в плитном фундаменте

Характеристики стеклопластиковой арматуры

Стеклопластиком называется вид композиционного материала из термопластичного полимера, наполненного волокнами стекла или кварца. Основными преимуществами являются:

  • малый удельный вес;
  • высокая коррозионная стойкость;
  • прочность на разрыв, не уступающая стали.

До недавних пор стеклопластики использовались преимущественно в космической и авиационной технике, но теперь, когда создана технология пултрузии (формирование неметаллической рельефной арматуры методом протяжки), появилась возможность и для широкого применения в строительстве.

  • Существуют различные вариации композитов, в том числе и комбинированных, но одним из самых доступных является стеклопластик. По сравнению с металлом он дороже, это если сравнивать цену за тонну. Но учитывая малый вес, погонных метров композитной арматуры в этой тонне (если сравнивать одинаковые диаметры) будет в пять раз больше. А значит, и по цене выгоднее.
  • Как и стальная, арматура из стеклопластика предлагается в виде тонких и толстых стержней, стержневых карт и кладочных сеток. Для подбора арматуры по диаметру производятся такие же расчёты, как и для стальной, но всегда получается, что диаметр СПА может быть на одну ступень ниже. То есть, вместо металлической арматуры АIIID12 можно использовать стеклопластиковые стержни диаметром 10 мм – и вот почему.
  • Модуль упругости, это усилие, которое надо приложить, чтобы растянуть материал на определённое расстояние. У композитной арматуры модуль ниже почти в 5 раз, чем у стальных стержней. Но величина эта постоянна, тогда как у стали она зависит от нагрузок и температуры окружающей среды.
  • Есть ещё такой показатель, как предел прочности. Это предельная нагрузка, после которой материал полностью разрушается. У стальной арматуры он равен 400 Мпа, а вот у композиционной – не менее 1200 Мпа. У самого бетона эти цифры несопоставимо меньше, поэтому при пиковых нагрузках он разрушается первым, после чего в работу включается предел прочности арматуры.
  • Чем он выше, тем большую нагрузку сможет выдержать тот же фундамент. Выходит, что конструкция, армированная стеклопластиком, будет держаться в три раза дольше. Но учитывая большую эластичность стеклополимерного композита, конструкция при этом существенно провиснет, из-за чего бетон будет сильнее растрескиваться.
  • Чтобы найти золотую серединку, расчёт арматуры для фундамента должен производиться специалистом. При условии правильного подбора диаметров и шага элементов каркаса, стеклопластик может служить гораздо дольше из-за отсутствия коррозии.

В случае с фундаментами способность стеклопластика к более сильному прогибу особого значения не имеет, так как лента или плита всей площадью опирается на грунт. Это не то, что плита перекрытия или балка, которая имеет всего две точки опоры. Фундамент должен продемонстрировать высокую прочность, а с этим у армированной стеклопластиком фундаментной конструкции проблем точно не будет.

Стеклопластик и сталь – сравнение характеристик

Главным конкурентом стеклопластиковой арматуры является стальная, поэтому именно с ней и надо сравнивать технические характеристики:

Характеристика арматурыЕд. изм.СтеклопластикМеталл
Максимальная прочность на разрыв (чем больше, тем лучше)МПа1600690
Модуль упругости (чем больше, тем лучше)МПа56000200000
Относительное удлинение (чем меньше, тем лучше)%2,225
Коэффициент теплопроводности (чем меньше, тем лучше)Вт/м*С0,3546
Коррозионная устойчивостьНе подвержен коррозииПодвержен коррозии
Коэффициент теплового расширения (чем меньше, тем лучше)10-6 С продольно8-1011,7
Коэффициент теплового расширения (чем меньше, тем лучше)10-6 С поперечно2211,7
Устойчивость к изломуНизкаяВысокая
ЭлектропроводностьДиэлектрикПроводник
Оптимальное восприятие температурГрадус Цельсия-60…..+90-200…..+750
Способы вязки арматурыХомуты, вязальная проволока, фиксаторыСварка, вязальная проволока
Возможность изготовления гнутых элементов в условиях стройкинетесть
Способность пропускать электромагнитные волныДаНет
ЭкологичностьМалый процент токсичностиНетоксичен

Плюсы и минусы

Наиболее полное представление о пластиковом армировании даст рассмотрение преимуществ и недостатков, свойственных материалу. Сначала о хорошем:

  • высокая переносимость воздействия влаги;
  • прочность материала выше, чем у металла;
  • малая удельная масса;
  • срок службы выше, чем у арматуры из традиционных материалов;
  • эксплуатация в широком температурном диапазоне, от -60 до +200°С;
  • использования бухт позволяет работать с прутом любой длины;
  • материал соответствует самым высоким стандартам экологической чистоты;
  • фактор экономичности;
  • композитная арматура не подвергается магнитному воздействию;
  • обладает диэлектрическими качествами;
  • для работы со стеклопластиком не нужна сварка;
  • доступность композита.

Характерные минусы:

  • опять температурный режим. Нижнее пороговое значение только — 60°С;
  • недостаточная прочность при воздействии на излом (поперечные нагрузки). Там, где металл согнется, пластиковая арматура сломается, так что этот материал не используют в несущих конструкциях и перекрытиях;
  • композит нельзя согнуть малым углом, он сломается;
  • для работы необходимы специальные элементы.
Читать еще:  Нормы списания арматуры при монолитных работах

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.

Полимерная арматура – технология изготовления

На специальных технологических линиях, предназначенных для изготовления композитных прутков, изготавливается стеклоарматура для различных целей. Технология производства полностью автоматизирована. Предусматривает следующие этапы изготовления:

  1. Загрузку полимерной массы в подающий модуль.
  2. Подачу и выравнивание силы натяжения волокон в общем потоке.
  3. Температурную обработку, удаляющую маслянистые включения, пыль, влагу.
  4. Погружение волокнистых нитей в емкость с разогретыми связующими компонентами.
  5. Протяжку пропитанных волокон через формующую головку с выполнением навивки.
  6. Полимеризацию в специальной печи при повышенной температуре.
  7. Охлаждение, нарезку на заготовки необходимой длины и намотку в бухты.

Область применения стеклоарматуры

Полимерная арматура используется для решения различных задач:

  • производства композитных бетонов, используемых для постройки монолитных конструкций;
  • сооружения фундаментных основ зданий и заливки монолитных плит;
  • повышения прочности стен, построенных из кирпича;

Сфера применения этого строительного материала обширна

  • строительства портовых объектов и специальных конструкций по укреплению береговой линии;
  • сооружения покрытий автомобильных дорог и усиления бетонных откосов;
  • постройки оградительных конструкций для железнодорожных и транспортных магистралей;
  • производства изделий из бетона, нуждающихся в преднапряженном армировании;
  • строительства транспортных развязок, мостов, путепроводов и эстакад;
  • сооружения бетонных конструкций в сейсмических зонах.

Пластиковые стержни не нуждаются в устройстве гидроизоляции независимо от выбора схемы армирования конструкций. Применение для армирования бетона арматуры из стеклопластика и использование полимерных стержней осуществляется на основании предварительно выполненных вычислений. Техникой расчета усиленного бетона для строительства владеют работники специализированных организаций.

Технология армирования фундаментов композитными материалами

Небольшой вес пластиковой арматуры для фундамента упрощает процесс сборки арматурного каркаса любой конструкции. При этом, благодаря повышенной прочности материала, диаметр поперечного сечения берется на один номер меньше, чем для металлических аналогов.

Технологический процесс монтажа бетонных монолитных конструкций с применением полимерных стержней состоит из следующих этапов:

  1. установка опалубки и отметка уровня заливки бетонной смеси;
  2. сборка и установка армирующего каркаса;
  3. заливка бетона в опалубку;
  4. снятие опалубочных щитов.

Работы по монтажу армированных монолитных конструкций необходимо выполнять в соответствии с принятыми проектными решениями. Конфигурация палубы должна полностью соответствовать размерам и форме фундамента. В качестве опалубочного материала можно использовать штатные щиты заводского изготовления, доски, влагостойкую фанеру или ДСП. Для несъемной опалубки чаще всего применяют листовой пенополистирол.

После сборки и закрепления опалубочных щитов, на их внутренней стороне, при помощи водяного уровня, делают отметки верхнего предела заливки бетонной смеси. Это сократит время выполнения работы и поможет более равномерно распределить бетон.

Пространственный армирующий каркас для ленточного фундамента

Схема армирования фундамента, укладки и диаметр прутьев всегда указываются в проекте. Применение композитной арматуры, особенно на основе углеволокна, позволяет уменьшить диаметр стержней на один размер. Укладка материала должна точно соответствовать расчетным данным. Сборка каркаса производится на ровной площадке.

Работа начинается с нарезки заготовок. Для этого из бухты отматывают отрезки необходимой длины и устанавливают из на подставки на высоте 35-50 мм над опорной подушкой или грунтом. После этого укладываются поперечные перемычки, согласно чертежу, и в местах пересечений связываются проволокой или стяжками. Таким образом будет собран нижний ряд пространственного арматурного каркаса.

На следующем этапе необходимо собрать решетку, полностью аналогичную первой, уложить ее сверху и после этого нарезать вертикальные стойки проектной длины. Первая стойка привязывается на углу плоских решеток, вторая — на соседнем пересечении, в итоге так постепенно образуется пространственная конструкция. Если горизонтальных рядов больше, то вторая решетка фиксируется на нужной высоте, а потом закрепляется следующая. Вертикальная стойка в этом случае представляет собой один целый отрезок.

При сборке каркаса необходимо помнить, что концы арматурных прутов должны находиться от опалубки на расстоянии 35-50 мм. Это создаст защитный слой бетона и увеличит эксплуатационный срок конструкции. С этой целью очень удобно использовать специальные пластиковые фиксаторы.

На дно траншеи необходимо насыпать песчано-щебеночную подушку и хорошо ее утрамбовать. После этого слой песка рекомендуется накрыть геотекстилем или гидроизолирующим материалом. Это предотвратит поступление влаги к бетону и прорастание сорных растений.

Читать еще:  Армопояс из кирпича на стены из газобетона

Горизонтальное армирование плитных фундаментов

При заливке фундаментных оснований плитного типа применяют технологию горизонтального армирования. Ее главная особенность заключается в отсутствии поворотных и примыкающих участков. Обычно это две сетки, расположенные друг над другом из длинных прямых прутов и вертикальных стоек.

Все работы выполняются по месту. Сначала, по проектному чертежу, вяжется нижняя сетка, а поверх нее укладывается верхняя. После этого устанавливаются вертикальные стойки, как было рассказано для ленточных конструкций. Нижняя сетка должна быть обязательно установлена на подставки.

Заливка бетона на пластиковый арматурный каркас

Технологически заливка бетонной смеси ничем не отличается от работ при использовании стальной арматуры. Однако, учитывая меньшую прочность материала при боковом радиальном воздействии, уплотнение вибратором следует производить осторожно, чтобы не нарушить целостности пластиковых прутов.

Использовать ручную трамбовку не рекомендуется, т.к. давление бетона может изменить конфигурацию армирующей конструкции.

  • Армирование

Коровин Сергей Дмитриевич

Магистр архитектуры, закончил Самарский Государственный Архитектурно-Строительный Университет. 11 лет опыта в сфере проектирования и строительства.

  • Самостоятельное возведение крыши частного дома
  • Пошаговая инструкция по установке ПВХ подоконника

—>

Преимущества и недостатки

Популярность в строительстве арматура из пластика обрела благодаря большому количеству положительных свойств:

  1. Прутья обладают повышенной прочностью. Даже во время воздействия растягивающих усилий материал может сохранять свои свойства.
  2. Цена доступная. Фундамент из арматуры пластиковой обойдется в меньшую сумму, чем, если использовать стержни из металла.
  3. Небольшая масса. Это облегчает процесс работы и транспортировку изделий.
  4. Надежность. Не нужно обрабатывать материал защитными покрытиями. Он не подвержен коррозии, от лично переносит морскую воду, соляную кислоту, щелочи.
  5. Низкий уровень теплопроводности. Стержни можно использовать для жилых зданий, так из них не получаются перемычки холода. Это позволяет создать благоприятные температурные условия в помещении.
  6. Безопасность для экологии. При производстве изделий строго соблюдаются санитарные нормы, поэтому они не представляют опасности для жизни человека и окружающей среды.
  7. Длительный срок эксплуатации. Отзывы показывают, что с помощью пластиковой арматуры удается в несколько раз улучшить эксплуатационные свойства конструкции.
  8. Легко резать и удобно доставлять к месту работ. Чтобы получить необходимую длину заготовки не нужно использовать специальные инструменты.
  9. Можно устанавливать без применения сварочного оборудования. Вяжут изделия проволокой или специальными фиксаторами.
  10. Сохраняют свои свойства даже при температуре в -70 градусов.
  11. Обладают диэлектрическими свойствами. Благодаря этому изделия не разрушаются под влиянием блуждающих токов и имеют повышенную безопасность.

Опытные строители утверждают, что для фундамента арматура из пластика подходит идеально.

У материала есть и отрицательные отзывы, связанные с некоторыми недостатками наполнителя. Такая арматура имеет такие минусы:

  1. Низкая термостойкость. Полимерные связующие способны выдерживать ограниченный диапазон температур, поэтому пластиковые прутья можно использовать не везде.
  2. Если их нагреть до 200 градусов, то прочность снижается и возрастает огнеопасность.
  3. Меньший модуль упругости. Во время использовать прутиков из композита, необходимо проводить специальные расчеты, чтобы подтвердить возможность использовать этот материал для несуще2й конструкции.
  4. Если арматура будет постоянно находиться в щелочной среде, то постепенно ее прочностные характеристики будут ухудшаться.
  5. Тяжело согнуть. Этот материал тяжело обретает радиусную форму. Чтобы добиться этого придется прибегнуть к специальным технологическим приемам.

Отзывы строителей у пластиковой арматуры для фундамента достаточно высокие. Специалисты утверждают, что такие прутья:

  1. Обладают повышенной упругостью.
  2. Не подвергаются деформации.
  3. Не требуют больших денежных затрат.
  4. Не подвергаются коррозии.
  5. Не реагируют на электромагнитные поля.
  6. Отсутствует экранирование.

Благодаря положительным эксплуатационным свойствам композит применяют во многих сферах. Он составляет серьезную конкуренцию стали.

Преимущества

По сравнению со стальной, стеклопластиковая арматура имеет немало преимуществ:

  • небольшой вес;
  • стойкость к коррозии;
  • низкая теплопроводность;
  • низкая электропроводность;
  • не экранирует конструкции от электромагнитных волн;
  • удобная при транспортировании;
  • экологичная;
  • высокая прочность на разрыв.

Однако, все эти преимущества в частном домостроении практически не имеют никакой практической пользы.

Вес метра арматуры, действительно, невелик. Но и потребность ее в частном домостроении исчисляется не тоннами, а десятками килограммов. По сравнению с другими материалами, применяемыми в строительстве — кирпичом, бетоном, уменьшение массы армирования незначительно повлияет на вес всей конструкции дома.

Стойкость к коррозии при использовании в монолитном железобетоне неактуальна, так как цемент создает в бетоне щелочную среду. Металл же корродирует, наоборот, в кислой, поэтому стальные стержни, залитые бетоном, достаточно защищены от коррозии.

Теплопроводность и электропроводность также имеют малое значение для частных домов, так как стены из монолитного железобетона практически никто не строит.

Экранирование существенно влияет на распространение электромагнитных волн лишь в том случае, если плотность армирования в стенах превышает 50 %. Такого в индивидуальных домах практически не бывает.

Читать еще:  Правила вязки арматуры для фундамента

Экологичность изделий из композита выражается в том, что материал не излучает вредных веществ. Но и стальная арматура тоже ничего не излучает.

Действительно существенное преимущество — удобство при транспортировании. Вес арматуры небольшой, а упаковывается она в бухты, что позволяет перевозить ее даже в личном автомобиле.

Ну а самое главное – высокая прочность оказывается совершенно невостребованной в нагруженных конструкциях – балках и плитах перекрытия. Почему? Об этом далее.

10. Ленточные фундаменты под заборы

Ленточные фундаменты предусматриваются для следующих типов ограждений: забор с кирпичными столбами, металлический кованый забор и забор из лесоматериала или профнастила с несущими металлическими стойками.

Армирование фундамента под забор с использованием стеклопластиковой арматуры очень выгодно. За счет высоких прочностных характеристик арматуры из стеклопластика и невысоких нагрузок, при армировании фундамента под забор чаще всего используется композитная арматура диаметрами Ф4 и Ф6.

Технология армирования ничем не отличается от технологии при использовании металлической арматуры, но значительно дешевле и быстрее по времени. Продольные пруты стеклопластиковой арматуры укладываются на дно вырытой траншеи на опоры высотой 4-7 см. Крайние прутья из стеклопластика должны отступать от стенок траншеи на 6-8 см.

Поперечная арматура и вертикальные стойки обычно вяжутся с шагом 400 мм.

Верхний ряд продольной арматуры крепится на стойки так, чтобы он был ниже верхнего уровня траншеи на 5-7 см. Затем выполняется укладка поперечной стеклопластиковой арматуры верхнего ряда.

Применение композитной арматуры

Композитные изделия очень хорошо зарекомендовали себя там, где статические нагрузки сочетаются с агрессивной средой — например, в гидротехнических сооружениях. Иногда такая арматура применяется сама по себе, иногда — вместе со стальной, что помогает использовать достоинства обоих видов и компенсировать недостатки друг друга.

Изделия из пластиков в виде сеток активно замещают стальные в кирпичной кладке с облицовкой, где предусмотрен воздушный зазор. Стальные сетки постепенно подвергаются коррозии, и иногда это приводит к плачевным последствиям (может отвалиться кусок облицовки). Композит лишен такого недостатка.

Равнозначная замена

Если рассматривать таблицу в предыдущей главе и технические характеристики конкретных изделий, то вопрос о равнозначности решается в зависимости от того, в каких условиях будет эксплуатироваться конструкция из армированного бетона.

Да, действительно, по прочности на разрыв стальная арматура в поперечном сечении 12 мм может быть заменена на стеклопластиковую 8 мм, а стальная 18 — стеклопластиковой 14. Но все это актуально тогда, когда эта арматура нужна исключительно для удерживания конструкции от расползания под нагрузкой. Проще говоря, так можно делать ленточные и плитные фундаменты.

А вот в ситуациях, когда имеет место прогиб, это правило не работает. Так, для изготовления перемычки или плиты перекрытия требуется увеличить число стержней в 4 раза — ведь модуль упругости у композита во столько же раз меньше. При усилении нагрузок в середине армированной композитом плиты она действительно не лопнет, но вот прогнется больше, и итогом может стать падение кусков бетона на голову.

Низкий предел упругости мешает использовать композиты при армировании бетонных столбов. Предел прочности бетона на сжатие достаточно высок, но при повышенных нагрузках на небольшую единицу площади, особенно если они неравномерны, модуль упругости может иметь реальное значение при сопротивлении разрушению.

На данный момент использование полимерной арматуры регламентировано СНИП 5201–2003, и в него внесены изменения в виде поправочных коэффициентов для расчета такой арматуры в различных условиях эксплуатации (приложение Л от 2012 года).

Область использования

Сфера использования пластиковой арматуры идентична области применения стальной продукции.

Армирование стен

Стеклокомпозитные прутья заменяют металлические при строительстве следующих объектов:

  • мостов;
  • стен;
  • полов;
  • фундаментов разных типов: столбчатого, ленточного, плитного;
  • ограждений;
  • автомобильных дорог и тротуаров;
  • вообще любых армированных конструкций, предназначенных под последующую заливку раствором.

Довольно часто полимерные стержни используют вместо стальных деталей во время постройки каркасных либо деревянных зданий.

С композитной разновидностью арматуры работать самостоятельно проще, удобнее и при этом весь процесс сопровождается меньшими затратами труда, чем возведение металлических конструкций.

Значение коэффициента линейного расширения бетона идентично данному параметру у пластиковой арматуры. Благодаря этому снижается вероятность возникновения деформаций и растрескиваний при застывании раствора.

Сравнение пластиковой арматуры с металлической представлено в видеоролике ниже.

Пластиковая арматура для фундамента имеет противоречивые отзывы. Высказываются различные мнения за данную продукцию и против нее. В пользу выбора данного материала легкий вес, высокая прочность на разрыв, химическая инертность. Также каркас из стеклокомпозитных прутьев установить быстрее и легче, чем из металлических. Если покупать изделия известных производителей, то можно защититься от некачественного товара.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector