Все достоинства и недостатки стекловолоконной арматуры для фундамента

Что такое стеклопластиковая арматура?

Стеклопластиковая композитная арматура (АКС) представляет собой стержень, произведенный из стеклянного сплеточного нитевидного волокна (ровинга) прямого или скрученного, скрепленного особым составом. Обычно это синтетические эпоксидные смолы. Другой вид представляет собой стекловолоконный стержень с намоткой из углепластиковой нити. После намотки такие стекловолоконные заготовки подвергают полимеризации, превращая их в монолитный стержень. Стекловолоконная арматура имеет диаметр от 4 до 32 мм, толщиной от 4 до 8 мм упаковывается в бухты. Бухта содержит 100-150 метров арматуры. Также возможна нарезка в заводских условиях, когда размеры предоставляет заказчика. От технологии производства и связующего зависят прочностные характеристики стержня.

Варианты упаковки и транспортировки АСП.

Изготавливают материал методом протягивания. Стекловолокно, намотанное на бобинах, разматывают, пропитывают смолами и отвердителями. После этого пропускают заготовку через фильеры. Их назначение – отжим лишней смолы. Там же будущая арматура уплотняется и приобретает характерную форму с цилиндрическим сечением и заданным радиусом.

После этого еще на не отвердевшую заготовку наматывают по спирали жгут. Он необходим для лучшего сцепления с бетоном. Затем материал запекается в печи, где происходит процесс отвердения и полимеризации связующего. Из печи прутья направляется на механизм, где происходит ее протяжка. На современных заводах для полимеризации используются трубчатые печи. В них же удаляются летучие вещества. Готовую продукцию наматывают в бухты либо нарезают прутки необходимой длины (по предварительному заказу клиента). После продукция отправляется на склад. Также клиент может заказать арматуру с заданным углом изгиба.

Области применения стеклопластиковой арматуры

Композитные материалы нашли применение в разных направлениях строительства. Рассмотрим основные из них.

Что это такое?

Это неметаллические стержни гладкого и периодического профиля. Их изготавливают из волокон, как природного, так и синтетического происхождения, которые затем пропитывают вязким полимером.

Классификация

Неметаллические стержни разделяют по основному исходному материалу на три группы:

1. Арматура стеклопластиковая (АСП) представляет собой стержни из стекловолокна, пропитанные термореактивными смолами.

   Волокна создают прочные длинномеры, которые накрепко связаны быстротвердеющим вяжущим составом;

2. Базальтопластиковые изделия (АБП) – это базальтовые волокна, скреплённые такими же полимерными смолами, что и АСП. Композитные стержни отличаются стойкостью к воздействию агрессивных сред.
3. Углепластиковые длинномеры (АУП) являются самым прочным, но и самым дорогим материалом и для вязки каркасов монолитных фундаментов не применяется.

Технические характеристики

К основным техническим характеристикам композитной арматуры относятся следующие показатели:

• Прочность на разрыв. Разрывная прочность является важнейшей характеристикой арматуры так, как она в монолите фундамента испытывает разрывные нагрузки. Прочность на разрыв композитных стержней в несколько раз выше стальных аналогов. Эта особенность полимерных длинномеров заметна, когда по расчётам композит ø 8 мм способна заменить стальные стержни ø 12 мм.

  Там, где стержни работают на прогиб, применяют продукцию из стали. Композит не выдерживает такого вида деформации.

• Модуль упругости. Характеристика отражает способность материала восстанавливать свою форму после деформационного воздействия со стороны внешних сил. Чем этот показатель выше, тем меньше вероятность появления микротрещин в массиве монолита. По этому параметру сталь превосходит полимер. Это относится к конструкциям, работающим на изгиб.

  Модуль упругости стальной арматуры равен 200 000 Мпа. У композита он 55 000 Мпа. Поэтому вместо стальных стержней потребуется композитной арматуры практически в 4 раза больше.

• Удельное удлинение. Параметр отражает увеличение длины стержня после его разрыва и выражается в процентах.

  Сказать проще, характеристика влияет на растрескивание монолита. Чем выше её величина, тем больше риск разрушения бетонной конструкции.

  Если удельное удлинение у стеклопластика и базальта составляет 2,2 — 2,5%, то у стали оно равно 25%.

• Плотность. Характеризуется удельным весом материала. Чем больше вес одной единицы объёма стержня, тем она прочней.

  У композита плотность примерно равна 2 тн/м3 тогда как у стали её величина составляет 7,85 тн/м3.

• Теплопроводность. Способность материалов передавать тепловую энергию менее нагретым телам называют теплопроводностью.

  Арматура, заложенная в фундаменте, с низкой теплопроводностью будет препятствовать утечке тепла из дома. Коэффициент теплопроводности композита – 0,35, у стали – 46.

• Антикоррозионная стойкость. В этом отношении стальная продукция полностью проигрывает композитным стержням. Полимеры не подвержены коррозии, но зато теряют свои прочностные характеристики от старения.
• Диэлектрические свойства. В отличие от высокой электропроводности стальной арматуры композитные каркасы в монолите не создают помех для передающих электрических приборов.

  Диэлектрические полимеры не препятствуют прохождению радиосигналов по причине отсутствия собственных электромагнитных полей.

• Вес. От того сколько весит материал зависит общая масса фундамента. Использование композита значительно уменьшает давление фундамента на грунтовое основание.

  Полимерный материал в отличие от стальных изделий переносят небольшими партиями в опалубку вручную.

  Транспортировать пластиковые стержни намного проще, чем стальные. Во-первых, её хранят и перевозят в бухтах, а во-вторых, для перевозки достаточно использовать небольшой грузовик такой, как «Газель».

Сравнительная таблица

Для того, чтобы понять, насколько легче композит стальной арматуры, представлена таблица:

Преимущества стеклопластиковой арматуры

Использование для фундамента пластиковой арматуры имеет ряд несомненных преимуществ. Прежде всего, речь идет о следующих характеристиках арматурных прутьев, выполненных из пластика:

Высокая надежность при разрывных усилиях

По данному показателю такой материал, как стеклопластик, лучше металлической арматуры в три раза. Это позволяет использовать меньше несущих элементов при монтаже каркаса. Поскольку за счет этого происходит экономия строительного материала, на армировании оказывается можно неплохо сэкономить.

Устойчивость к внешнему воздействию и коррозии

Как утверждают производители, срок эксплуатации композитной арматуры составляет около 150 лет. И именно это показатель заставляет многих строителей склоняться к мнению, что лучше использовать именно стекловолоконную арматуру.

Меньшая удельная плотность

Удельная плотность стекловолоконной арматуры почти в четыре раза меньше, чем стальной. Это снижает необходимое количество стержней и, соответственно, общую массу армирующего каркаса.

Удобная упаковка

Пластиковая арматура изготавливается в виде стержней, диаметр которых достигает 40 мм. При этом можно приобрести стержни для фундамента в бухте любой длины. Это очень удобно, поскольку позволяет существенно сэкономить на доставке.

Низкая теплопроводность и диэлектрические характеристики

Тот факт, что композитная арматура характеризуется низкими показателями теплопроводности и представляет собой диэлектрик, особенно значим для тех зданий и сооружений, в которых в обозримом будущем планируется применение чувствительного электрического оборудования.

Резюмируя вышесказанное, можно сделать вывод, что по целому ряду факторов лучше использовать пластиковую арматуру. Несмотря на то, что по стоимости композитные стержни мало чем отличаются от традиционных стальных, экономическая выгода от их использования неоспорима.

За последние несколько лет объем производства стеклопластиковой арматурной решетки существенно возрос. Расчет делается на то, что уже многие успели оценить по достоинству пластиковую обрешетку и в дальнейшем планируют делать выбор исключительно в ее пользу.

Это неудивительно, поскольку пластиковая (композитная) арматура отличается замечательными эксплуатационными характеристиками.

Технические характеристики и производство

Чтобы понимать, какие характеристики и свойства несет в себе такое сырье, рекомендуется рассмотреть процесс его производства. Для этого используют специально оборудованную производственную линию, в которой есть такие аппараты как намотки для бобин с ровингом, узлы просушки и прогрева, ванны для пропитки нитей смолами, обмотчики для формирования спиралевидной намотки.

Здесь также есть бункеры для финишного покрытия, магнезитные печи, механизмы протяжки и автоматической нарезки материала.

Несколько этапов производства стеклопластиковой арматуры:

• Обработка стеклоровинга. Бобины с ровингом устанавливают на стеллажи, затем они подаются на линию. Их просушивают, прогревая горячим воздухом, затем погружают в ванну с эпоксидной смолой.
• Придание формы и обмотки. Когда ровингу придали диаметр и форму, на тело арматуры наматывают жгут. Это делается по круговой траектории вращения.
• Полимеризация. Материал кладут в магнезитовую печь для полимеризации и пропитки смолами.
• Охлаждение и нарезка. После печи изделие охлаждают в ванной с водой и нарезают на специальном автоматическом аппарате.

Благодаря такому процессу производства, стеклопластиковая арматура наделяется техническими характеристиками:

• вес – от 25 до 850 грамм за метр;
• разрывная прочность – 1189 Мпа;
• модуль упругости – 55 000 Мпа;
• относительное удлинение – 2,2%;
• плотность – 2 т/м3;
• линейный коэффициент теплового расширения – 9-12 ax10-6/°C;
• теплопроводность – 0,35 Вт/(м°С);
• коррозийная стойкость – высокая.

Все эти показатели позволяют утверждать, что стеклопластиковая арматура обладает преимуществом перед стальным материалом, поэтому ее используют все чаще для заливки фундамента.

Основные свойства

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

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

Сравнительные характеристики стальной и стеклопластиковой арматуры

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

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

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

График замены стальной арматуры на композитную

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

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

Видеообзор материала и его преимущества

Краткое наглядное видео о том, что это такое:

Основные преимущества композитной арматуры:

1. Если сравнивать с металлической, то композитная имеет значительно больший показатель прочности – 1100 МПа, а стандартная стальная – всего 390 МПа. Прочность на разрыв сравнительно со стальной арматурой класса А ІІІ – больше в три раза;
2. Композитная арматура – материал, не поддающийся коррозии;
3. Идеально подходит для работы в морской воде, так как не подвергается кислотной коррозии;
4. Более упругая, чем из стали;
5. Не проводит электрический ток;
6. Не проводит теплоэнергию;
7. Композитная арматура радиопрозрачна;
8. Не изменяет свои прочностные характеристики под влиянием электромагнитных полей;
9. Не изменяет свои прочностные характеристики под влиянием низких температур (до -70 °C);
10. Значительно легче (более чем в девять раз) по сравнению с металлической арматурой.

Независимо от требуемого и желаемого объема, для производства стеклопластиковой арматуры необходимы инвестиции в размере от 4-16 млн. рублей.

Как вязать стеклопластиковую арматуру: Инструкции +Фото и

На современном рынке товаров и услуг очень трудно уследить за всеми новинками, так например относительно недавно появилась стеклопластиковая арматура,  которая успела зарекомендовать себя с положительной стороны.

Бетон является прочным материалом материалом для заливки фундамента и прочих целей, но что бы усилить его свойства нужна стяжка,  для этих целей прекрасна подойдет арматура выполненная из стеклопластика.

В этой статье Вы узнаете как вязать стеклопастиковую арматуру своими руками.

Технические характеристики

Арматура из стеклопластика представляет собой смесь из прочного стекловолокна и термоутойчивой смолы, вытянутых в жгуты.

В 2012 году был утвержден ГОСТ, четко регламентирующий требования к продукту:

• Диаметр- от 4 мм до 32 мм ;
• 800 МПа.(МПа- максимальный предел прочности при растягивании арматуры- показатель силы площади его поперечного сечения при растяжении материала);
• 300 МПа- максимально возможный показатель прочности сжатия;
• >150 МПа-максимальная прочность;

Плюсы  и минусы стеклопластиковой арматуры

Стеклопластиковая арматура за короткий период времени успела себя зарекомендовать, как достойный связующий материал, который не уступает металлической альтернативе, а даже имеет ряд преимуществ по сравнению с ней.

1. Стеклопластиковой арматуре не страшна коррозия.
2. Легкая. Металлическая арматура примерно в 10 раз тяжелее стеклопластиковой .
3. Малая теплопроводность- защита стен и фундамента от перемерзания, что особо актуально в северных широтах нашей страны.
4. Цена, является достоинством данного вида арматур.
5. Не теряет свою прочность при растяжении. Данный показатель выше в 3 раза нежели чем у металлической.
6. Не электризуется ( непроводимость тока).
7. арматура по сверл длинные имеет разрезы, в последствии швы, которые сказываются на прочности не лучшим образом.
8. Удобство в легкая,, продается в формате «скруток»,не доставит хлопот даже если будете перевозить на легковом автомобиле среднего размера.
9. Отсутствие трещин фундамента и стен из-за того арматура из стеклопластика и бетон имеют одинаковый коэффициент расширения при воздействии тепла.
10. Возможность приобретения нужного арматура продается одинаковой длинны -12 метров, велика вероятность купить лишнего, стеклопластиковая арматура продается на метраж.

СОВЕТ! Предварительно нужно будет посчитать сколько понадобиться арматуры и взять с небольшим запасом

Не будем оставлять без внимания недостатки данного материала, они у него тоже имеются:

• Высокая вероятность поломки.У металической арматуры этот показатель намного выше, нужно приложить больше усилий чтоб ее поломать.
• Менее безопасна, чем металическая. При поломке велика вероятность образования острых краев и «заусенцев»,которыми можно пораниться и оставить занозу.

Вяжем стеклопластиковую арматуру самостоятельно

Перед началом работы необходимо определиться и расчищать какие нагрузки будет выполняв ленточный фундамент и планируемые объемы работ.

Наиболее легким способом вязания стеклопластиковой арматуры собственноручно можно считать вязку с применением полиэтиленовых хомутов.

Прутья скрепляются между собой под прямым углом (90 градусов) посредством пластиковых хомутов ,хвостики которых обрезаются в дальнейшем для удобства.

Этот способ отлично подойдет, если осуществляется вязка сетки на фундамент малого сооружения. Нет нужды покупать специальное оборудования и материалов  для вязания.

Для того чтобы связать стеклопластиковую арматуру для более серьезных построек, понадобится металическая проволока( сечение 1 мм), вязальный крючок и сама арматура.

Приступаем к работе:

• Шаг 1. Прутья, которые будут уложены поперек необходимо закрепить на фиксаторы, установленные перед этим.
• Шаг продольные прутья кладутся на одинаковом друг от друга расстоянии, обдуманном заранее, помечаются места скрепления.
• Шаг 3. Перпендикулярно продольным прутьям крепятся перемычки,  в соответствии с пометками.(шаг 2)
• Шаг складываем в двое и производим связывание прочно фиксируя при помощи крючка.(Если используются хомуты, то необходимо туго затянуть их)
• Шаг 5. После того как первый слой  сетки окончен ,переступаем к изготовлению   остальных частей конструкции. Детали крепятся друг к другу под прямым углом  с внутренней стороны ячеек.

ВАЖНО! При вязке необходимо особое внимание уделять при вязке углов.В специализированных строительных магазинах можно приобрести  элементы для сцепки конструкций между собой,  которые легкостью можно установить на место углов

Как проводится вязка

Залогом создания надежного армирующего каркаса является грамотное соединение элементов, его составляющих. Методика проведения работ зависит от специфики объекта, технического задания строительного проекта. Существует несколько способов соединения.

• Клипсами. Прутья фиксируются с помощью специальной планки с жимами. Этот способ является самым простым, быстрым и удобным. Крепление составных частей осуществляется под углом 90°. Размер клипс обязательно должен соответствовать диаметру применяемой арматуры. Такое соединение обеспечивает прочность, жесткость конструкции.
• Пластиковыми хомутами. Это второй по простоте метод соединения СПА. Хомуты затягиваются на пересечении прутьев. Для большей жесткости проводится перекрестное соединение сразу двух хомутов. С помощью кусачек удаляется лишняя часть крепежа. Оставлять торчащие концы не рекомендуется, так как они могут образовывать пустоты. Влага, попадающая в них, отрицательно скажется на прочности, долговечности сооружения.
• Металлической проволокой. В данном случае используются простой или полуавтоматический крючок. Метод подходит для прутков различных диаметров.

Для соединения СПА существуют специальные крепежи, фиксирующиеся на защелки. Есть специальные пистолеты для автоматической вязки, скрепляющие пруты на скобы или проволоку.

Вязка СПА при армировании стяжек

Оформление бетонных полов, толстых стяжек и плитных фундаментов осуществляется с помощью пластиковых стоек. Каждая из них является самостоятельным армирующим элементом. Прутья крепятся под прямым углом обжимными защелками по краям стойки. Для такого соединения не требуется нарезать большие куски арматуры и проводить вязку между горизонтальными слоями.

Для тонких стяжек допускается использование клипс для композитной арматуры, имеющих С — образную форму. С их помощью легко получить требуемый зазор между основанием и армирующей сеткой.

Вязка стеклопластиковой арматуры для ленточного фундамента

При наличии пересечений, углов, боковых примыканий каркасные линии соединяются с помощью П — образных деталей. Они позволяют связать наружную арматуру с перпендикулярной сеткой. Формирование углов проводится креплением Г — образных прутков с основным каркасом двумя обвязками проволокой. Образующийся перехлест должен быть не менее 300 мм. Готовые арматурные сетки соединяются прямыми отрезками. Все пересечения вяжутся внутри опалубки на месте установки. Расстояние от ее границ должно быть не менее 25 мм.

Обвязка – важный процесс, позволяющий получить прочную каркасную конструкцию. Гарантией качества служит соблюдение технологии.

Что лучше использовать и в каких случаях?

Рекомендуемая область применения стеклопластика включает все конструкции, подвергаемые частым коррозийным и агрессивным воздействиям (береговые сооружения и причалы, с/х, химические, канализационные и мелиоративные объекты). Также этот вид арматуры часто используется при укреплении опор ЛЭП, дорожного полотна, мостов, тротуаров и ограждений.

При проведении фундаментных работ стеклопластиком рекомендуют укреплять несъемные опалубки, ленточные фундаменты, конструкции мелкого заложения и основания под малоэтажными постройками. Металлическая арматура выбирается при строительстве фундаментов, рассчитанных на высокие весовые нагрузки (основания под многоэтажными домами, промышленными объектами).

Также сталь считается оптимальной при заложении плитных и свайно-плитных фундаментов, перекрытий. Из-за высоких рисков смещения прутьев металл лучше стеклопластика выдерживает вес тяжелых бетонов и хорошо подходит для заливки монолитных ЖБИ.

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