Можно ли использовать стеклопластиковую арматуру для фундамента

Строительный рынок постоянно пополняется новинками, которые удобны в применении, имеют оптимальные характеристики и значительно снижают стоимость строительства и возведенной постройки. Вот и стеклопластиковая арматура для фундамента нашла своего покупателя и становится довольно востребованной.

Подробный обзор

Плюсы стеклопластиковой арматуры

Чтобы разобраться в положительных качествах, проведём сравнительную характеристику межу стеклопластиковой и стальной арматурой:

  • Показатель прочности на растяжение у стали составляет 390 МПа, а у стеклопластика – 1000 МПа.
  • Относительное удлинение у стали 25%, а у стеклопласта – 2,2%.
  • Стеклопластик легче стали в 3,5 раза, абсолютно не подвержен коррозии и устойчив к воздействию кислотной среды.
  • В отличие от металла не проводит электричество.
  • Обладает высокими теплоизолирующими свойствами.
  • Основа пластика не горит, а полимерные компоненты слабо загораются и затухают без посторонней помощи.

Важно! Выбирая композитную арматуру, особое внимание уделяется её качеству. Следует проверить плотность набивки по всей длине прута.

СВОЙСТВА АРМАТУРЫ

Основными свойствами стеклопластиковой композитной арматуры является небольшой вес, за счет чего, ее легко транспортировать, при резке и вязке имеет хорошую технологичность и также позволяет формировать криволинейные участки. Стеклопластиковая композитная арматура обладает высокими показателями предела прочности на растяжение – он в 2,5 раза выше чем у металлической, имеет высокую химическую стойкость в случае воздействия на нее соли, кислоты и проч. (см. таблицу 1).

Среди ее свойств необходимо отметить то, что она является диэлектриком. Магнитное и электрическое поле, а также радиоволны не оказывают ощутимого влияния на характеристики прочности, обладает радиопрозрачностью. Показатель прочности остается стабилен, при низких температурах, благодаря одинаковому с бетоном коэффициенту теплового расширения, при совместной работе этих материалов, трещинообразования и порывов в бетонном слое практически нет.

СВОЙСТВА АРМАТУРЫ

Одновременно с этим стеклопластиковая композитная арматура имеет и ряд ощутимых недостатков: модуль ее упругости в 3,6 раза ниже в сравнении со стальной вследствие чего обладает низкой степень сопротивляемости деформации. Так же невысок уровень огнестойкости. Стеклопластиковая композитная арматура относится к самозатухающим материалом, имеет группу горючести Г – 1, и предельную рабочую температуру в бетоне не выше 200 °С, при превышении которой резко меняет свои свойства, что может быть причиной внезапного разрушения конструкции. В связи с чем ее применение в конструкциях, что могут быть подвержены воздействию высоких температур – недопустим.

При разрушении стеклопластиковой композитной арматуры отсутствует площадка текучести и имеет хрупкий характер, имея при этом более высокие показатели прочности, но дает резкое, внезапное, без видимых предварительно дефектов, разрушение конструкции.

Рис.2. Диаграмма напряжений.

По данным, С. П. Максимова, Ю. Б. Башкова, Е. П. Вшивкова – стеклопластиковую композитную арматуру не рекомендуется использовать в бетонных конструкциях ригеля, плитах перекрытия, колоннах, поскольку наблюдается низкий модуль Юнга, а как следствие жесткость и практически не имеет сопротивления изгибу. Но значение остальных показателей, благоприятно для использования стеклопластиковой композитной арматуры в случае армирования дорожного полотна на тех участках, где имеется агрессивное воздействие реагентов, в ленточных фундаментах и других.

СВОЙСТВА АРМАТУРЫ

Еще одним из недостатков стеклопластиковой композитной арматуры может служить невозможность использовать электросварку при соединении сегментов. Одним из решений этой проблемы — установить на концах арматурного стержня стальную трубку (в заводских условиях), а к ним уже применить электросварку. 

Какая арматура лучше для фундамента: металлическая или стеклопластиковая?

Технологию армирования бетона с использованием пластиковых материалов стали применять в Европе и США еще с середины 70-х годов прошлого столетия. Однако на нашем строительном рынке полимерная композитная арматура стала доступна широкому кругу потребителей сравнительно недавно.

По мнению специалистов, выбор между металлической и стеклопластиковой арматурой для фундамента монолитной бетонной конструкции должен определяться условиями эксплуатации (особенно это касается участков с ежегодным сезонным подъемом уровня грунтовых вод) и расчетными весовыми нагрузками на нее.

Какая арматура лучше — металлическая или стеклопластиковая? Каковы в сравнении основные технические эксплуатационные характеристики традиционных и альтернативных материалов. Разберемся в статье.

Сравнение технических характеристик.

Основные отличия стали и пластика в сфере армирования бетона

Стальная арматура — это круглый металлический пруток переменного или постоянного сечения, характеристики которого определяются свойствами стали, из которой он изготовлен. Поставляется в виде прямых отрезков длиной до 12 метров и диаметром от 8 до 32 мм.

Армирующий материал из стеклопластика представляет собой конструкцию из продольных стекловолоконных нитей, покрытых слоем полимерной смолы, которая наносится напылением или по методу направленной навивки. Такая технология позволяет изготавливать арматуру по прочности превосходящую сталь.

Читайте также:  Свайно-ростверковый фундамент: виды, плюсы и минусы

Материал поставляется в виде свернутых бухт, в которых длина прутка может, в зависимости от диаметра, превышать 100 метров.

В то же время он не обладает пластичностью и не выдерживает воздействия высоких температур.

Преимущества стеклопластиковой арматуры перед металлом

От строителей можно услышать, что пластик просто не может быть материалом, который способен обеспечить качественное и надежное армирование бетона. Однако практика показывает, что это мнение ошибочно. Композитные армирующие материалы не только не уступают по прочности стали, но и превосходят ее. Кроме этого? они имеют ряд других преимуществ, среди которых следует отметить:

  • Небольшой вес, в 5-8 раз меньше, чем у металла. Следовательно, стеклопластиковую арматуру проще погрузить, перевезти и после этого работать с ней.
  • Материал поставляется в бухтах. Занимает меньше места при перевозке и хранении. Не требуется дорогой длинномерный транспорт. Кроме этого длина арматурного прута при сборке каркаса или сетки может быть любой, без дополнительных стыковых соединений.
  • Композитная арматура не проводит электрический ток и не намагничивается.
  • Не подвержена коррозионному воздействию и способна работать даже в кислых и щелочных средах.
  • Стеклопластик устойчив к воздействию низких температур и, в отличие от стали, не теряет своих свойств даже при -60˚C.
  • Лабораторные испытания на разрыв и прочность показали, что пластиковая арматура превосходит стальную по этим параметрам в 3 раза.
  • В отличие от металла, полимеры не обладают повышенной теплопроводностью. Это означает, что мостики холода в плотных конструктивных элементах полностью исключаются.

Использование композитных материалов для армирования позволяет получать очень прочные, долговечные, износостойкие и, в то же время, легкие конструкции.

Недостатки стеклопластиковой арматуры

Помимо достоинств, пластиковые армирующие материалы имеют и свои недостатки. В этом отношении нужно сказать, что:

  • Композитный прут нельзя согнуть с малым радиусом изгиба. Поэтому в углах и местах примыкания приходится использовать специальные гнутые элементы заводского изготовления.
  • Пластиковые пруты невозможно сварить, если возникнет такая необходимость. Их только вяжут (про вязку подробнее изложено здесь) и, в определенные моменты, это может создавать неудобства.
  • Полимерные материалы не способны выдерживать нагрев более 80-100˚C. Поэтому после пожара, когда само здание осталось целым, армированные конструкции могут потерять свою надежность, чего не бывает с металлом.

Арматура дя фундамента — размеры и типы расположения

Для укрепления нужно предварительно собрать каркас из металлических прутков. В общей конструкции стержни располагается в разных направлениях. Имеются рабочие стержни, которые принимают на себя всю основную нагрузку и выполняют главную укрепляющую функцию. Между собой рабочие элементы соединяются при помощи дополнительных хомутов, которые тоже изготавливаются из прутьев более низкого класса. Рабочие элементы располагаются строго горизонтально, а вот соединительные хомуты могут быть, как в поперечном, так и в вертикальном положении.

Стержни могут располагаться в несколько рядов. Это будет зависеть от типа фундамента и его толщины. Если толщина плиты или ленты меньше 150 мм., то достаточно будет одного ряда. Если армирование выполняется в два или более слоев, то использование вертикальных соединительных стержней просто необходимо.

Диаметр прутков различного назначения может быть в пределах от 6 до 80 миллиметров. Толщина рабочих стержней рассчитывается на этапе проектирования. При расчетах учитываются все нагрузки, размеры и этажность сооружения, а также устойчивость грунта. Для поперечных соединительных хомутов используются стержни с толщиной не более 6 мм. Толщина вертикальных элементов будет зависеть от высоты плиты или ленты. Если высота меньше 80 сантиметров, то диаметр прутков должен быть 6 мм. Если высота фундамента превышает отметку в 80 сантиметров, то базовая толщина вертикальных стержней должна быть восемь миллиметров, а в некоторых случаях и больше(9-10 мм.).

Инструкция по вязке композитной арматуры

Чтобы создать прочный пространственный каркас из арматурных прутов, места соединений необходимо связать. Надежность узла должна обеспечить сохранность арматурной сетки без изменений первоначального вида при заливке раствора.

Инструкция по вязке композитной арматуры

Для фиксации соединений чаще всего используют металлическую проволоку. Это самый простой и надежный способ, который не требует специальной подготовки монтажника. Металлическую арматуру также сваривают, но для стеклопластика такой вариант не подходит.

Инструкция по вязке композитной арматуры

Процесс вязки стеклопластиковых прутов можно разбить на несколько этапов:

Инструкция по вязке композитной арматуры
  • Арматуру нарезают по заданным размерам, для чего потребуется размотать бухту.
Инструкция по вязке композитной арматуры
  • Поперечные прутки укладывают на специальные пластиковые подставки-фиксаторы.
Инструкция по вязке композитной арматуры
  • Собрав нижнюю горизонтальную сетку, приступают к выставлению вертикальных прутов.
Инструкция по вязке композитной арматуры
  • Закрепив нижнюю часть вертикальных прутов, приступают к монтажу следующего горизонтального ряда.
  • Готовый каркас опускают в опалубку.
Инструкция по вязке композитной арматуры

На практике рабочие часто сперва готовят рамку из металлической арматуры, к которой уже монтируют стеклопластиковые пруты. Такой каркас получается более прочным, хоть и довольно дорогим.

Инструкция по вязке композитной арматуры

На это стоит обратить внимание

Плюсов стеклопластикового армирования в укреплении фундамента много. Посмотрим, какие у данного материала выявлены недостатки. Самым главным недостатком этого материала является низкий показатель прочности на излом.

Читайте также:  Виды и этапы строительства столбчатых фундаментов

Он в разы ниже такого же показателя металлической арматуры. Поскольку у него небольшая гибкость, стеклопластиковый прут не может взять на себя растягивающее усилие. Это будет действовать на бетон, поэтому ее требуется применять в бетонах, уже максимально подвергнутых растяжению. Стеклопластиковый прут можно применять ограниченно, потому что она должна быть уже в растянутом виде.

Данную арматуру не рекомендуется применять в массовом строительстве.

Укрепление фундаментных конструкций

При использовании для армирования ленточных и других типов фундаментов стеклопластика применяются прутки диаметром 8 мм, что равнозначно применению 12-миллиметровой стальной арматуры.

Расчеты замены стальной арматуры на стеклопластиковую

Укрепление фундаментных конструкций

Выполнить процедуру такого армирования несложно и своими руками, если придерживаться следующего алгоритма.

  • При монтаже опалубки рекомендуется обернуть ее элементы пергаментом, что позволит использовать их повторно.
  • На внутренней части элементов опалубки, используя горизонтальный уровень, отмечают линию, до которой будет выполняться заливка бетонного раствора. Такая процедура позволит более равномерно распределить бетонный раствор по всему внутреннему объему будущего ленточного или любого другого фундамента.
  • Элементы арматуры, при помощи которой вы будете укреплять свой фундамент, должны быть покрыты слоем раствора толщиной не меньше 5 см. Для того чтобы выдержать такое расстояние, можно использовать обычные кирпичи, которые укладываются на дно будущего фундамента.
  • На кирпичах, уложенных на дно будущего фундамента, размещают два ряда арматуры. При этом желательно, чтобы использовались цельные прутья, без стыков. Измерив длину сторон заливаемого фундамента, вы сможете легко определить, какой длины пруток вам необходимо будет отмотать и отрезать от общей бухты.
  • После укладки продольных прутков арматуры необходимо прикрепить к ним поперечные перемычки, которые фиксируются при помощи пластиковых хомутов.
  • Затем надо изготовить верхний уровень арматурного каркаса, который должен быть идентичен нижнему. Оба уровня такого каркаса, размеры ячеек которых должны составлять приблизительно 150 мм, соединяются при помощи вертикальных перемычек.
  • После изготовления арматурного каркаса приступают к заливке бетонного раствора. Какая для этого будет использована бетонная смесь, решать вам, но предпочтение чаще всего отдается раствору марки М400.

Армирование пояса фундамента стеклопластиковой арматурой

Укрепление фундаментных конструкций

Для быстрой и непрерывной заливки фундамента лучше воспользоваться услугами миксера

Посчитать, какой объем раствора вам потребуется для заливки фундамента, несложно: для этого необходимо рассчитать периметр будущего фундамента, а затем умножить полученный результат на его ширину и глубину. Выполняя заливку бетонного раствора своими руками, важно не забывать о том, что его надо периодически утрамбовывать, чтобы в массе фундамента не образовывалось воздушных пузырей.

На окончательное затвердевание залитого бетонного раствора потребуется 2–3 недели. В этот период залитый фундамент необходимо закрывать пленкой от дождя, а в случае, если на улице будет стоять жаркая погода, периодически смачивать его поверхность водой.

Укрепление фундаментных конструкций

Арматура, изготовленная из стеклопластика, – это относительно новый материал на отечественном строительном рынке, еще не прошедший проверку временем. Поэтому, используя такой материал для армирования бетонных конструкций, вы должны понимать меру ответственности за свой выбор.

Какая арматура лучше, металлическая или стеклопластиковая?

Строительная сфера сегодня весьма востребована и актуальна.

Возводится множество разнообразнейших конструкций, как в жилой, так и в промышленной отрасли. Используются современные материалы, новые технологии и проверенные временем решения. При этом вопрос выбора арматуры стоит достаточно остро. Какому варианту отдать предпочтение в той или иной ситуации?

Где оптимально подходит арматура стеклопластиковая, а где металлическая? Вопросов много, а ответов, к сожалению, недостаточно. Пришло самое время разобраться со всеми аспектами этой проблемы более подробно.

Изделия из стеклопластика – сфера применения

  • Возведение ЛЭП;
  • Обустройство и реконструкция дорожных полотен, ограждающих опор и мостов;
  • Возведение сооружение канализационной, водоотводной и прочей подобной предназначенности;
  • Строительство объектов химпрома;
  • Возведение объектов, требующих отсутствия излучений электромагнитного характера;
  • Обустройство несъёмной опалубки и поясов зданий, обладающих повышенной сейсмической стойкостью.

Металлическая арматура – актуальность использования

Но в некоторых ситуациях металлическая арматура всё также актуальна:

  • Формирование железобетонных конструкций – при всех своих достоинствах композитная арматура при армировании бетона может играть лишь вспомогательную, но никак не основную роль.

    Гибкое стальное изделие незаменимо при возведении конструкций гражданского и промышленного строительства, жёсткая задействуется при изготовлении тяжёлого бетона и фундаментов монолитного типа;

  • В тех конструкциях, где предполагается повышенное поперечное сжатие и работа рифлений арматуры по срезу;
  • Благодаря своим анизотропным данным, стальные изделия прекрасно сочетаются с бетоном, чего нельзя сказать о стеклопластике.

Недостатки стеклопластиковой арматуры

Изучая недостатки изделий из стеклопластика, стоит выделить такие из них:

  • Слабые показатели термостойкости – сама по себе стеклоткань обладает высокой жаропрочностью, но пластиковый компонент связующего типа при температуре свыше 200 градусов утрачивает свои параметры.

    Если же температура достигает 600 градусов и выше, арматура полностью расплавляется. Использование её в условиях высокотемпературного нагрева и на пожароопасных участках строжайше запрещено;

  • Недостаточный модуль упругости – данный параметр обеспечивает довольно простой изгиб изделий.

    Хотя при обустройстве перекрытий для этого требуется провести предварительные расчёты, что невозможно в условиях стройплощадки.

    Именно поэтому изготовление элементов криволинейной формации осуществляется исключительно на производстве;

  • Подверженность воздействию щелочи – щелочные составы и растворы способны значительно воздействовать на эксплуатационные и технические параметры материала. Справиться с проблемой позволяет задействование методики по выщелачиванию элементов из редкоземельной группы, находящихся в бетоне.
Читайте также:  Как сделать расчет монолитного фундамента

Недостатки арматуры из металла

  • Коррозионная предрасположенность – основной и наиболее ощутимый недостаток этого материала.

    Возможен выбор вариаций изделия из особых коррозиестойких составов, но это окажет существенную нагрузку на бюджет строительства.

    Да и от иных проблем, избавиться уж точно не поможет;

  • Чрезмерный вес – также весьма существенный минус. Он не только повышает расходы на транспортирование материала, его погрузку/разгрузку, но и хранение;
  • Фиксированная длина – стальная арматура идёт зачастую в прутах фиксированной длины, тогда как стеклопластиковый аналог можно без проблем приобрести в бухте требуемой длины, что, помимо всего прочего, избавляет также от напрасного расхода материалов и появления множества обрезков;
  • Повышенная тепловая проводимость – данный фактор способен привести к формированию в фундаменте так называемых мостиков холода, способных оказать существенное воздействие на прочностные показатели сформированной конструкции.

Ценовой вопрос

Проводя сравнение двух вариаций арматуры, нельзя обойти стороной и вопрос ценовой политики.

Да, на первый взгляд стоимость метра изделия из металлопластика выше, нежели аналогичного из металла. Но есть один нюанс.

Как проводится армирование фундамента стеклопластиковой арматурой

Арматура из стеклопластика часто применяется для ленточного фундамента. Она его укрепляет, усиливает его прочность. Но чтобы процесс армирования прошел правильно, к нему стоит подойти со всей ответственностью.

Подготовка

При использовании композитных изделий для основания стоит подготовить необходимые инструменты для работы:

  • для проведения требуемых измерений потребуется рулетка;
  • болгарка. Этот инструмент нужен для подгона и обрезания прутьев из стеклопластика;
  • средства для индивидуальной защиты;
  • водяной уровень;
  • хомуты из пластика. Они необходимы для соединения прутьев.

На подготовительном этапе требуется выкопать траншею. Она производится согласно данным, которые указаны в проекте будущего строения. К важным особенностям земляных работ относятся:

Как проводится армирование фундамента стеклопластиковой арматурой
  • после вскопки траншеи дно рекомендуется хорошо выровнять и утрамбовать;
  • далее насыпается песок в виде слоя, его толщина должна быть 10-15 см;
  • слой поливается водой и тщательно уплотняется;
  • сверху песка насыпается щебень с такой же толщиной, как песок и тщательно уплотняется;
  • в результате на дне образуется своеобразная подушка из песка и щебня.

Важно выполнить все правильно. Дно траншеи должно получиться идеально ровным, чтобы после укладки стеклопластиковой арматуры не было перекосов. Для этого потребуется использование водяного уровня.

Возведение опалубки

Для ленточного фундамента обязательно требуется опалубка, она придает ему требуемую форму, защищает от перекосов. Делать ее стоит из досок, которые соединяются в виде щитов. Для крепления рекомендуется применять гвозди и саморезы. Шляпки крепежных элементов стоит располагать с внутренней стороны. Дополнительно конструкцию стоит укрепить специальными распорками.

Поверхность стенок опалубки застилается полиэтиленовой пленкой, которая прикрепляется при помощи строительного степлера. Применение пленки желательно, она обеспечит доскам чистоту, а также предотвратит вытекание жидкости из бетонной смеси.

На стенках опалубки обязательно нужно сделать метку уровня, до которого будет заливаться бетонный раствор. Также он будет ориентиром при установке каркаса из стеклопластиковой арматуры. Чтобы получилось все правильно стоит использовать водяной уровень.

Особенности сооружения каркаса из арматуры

После установки опалубки должно быть проведено армирование. При сооружении каркаса стоит соблюдать следующие важные условия:

  • поскольку каркас полностью заливается бетонным раствором, при установке арматурной сетки важно соблюдать расстояние от стенок опалубки не менее 5 см;
  • чтобы армирующий материал не был установлен прямо на дно траншеи, стоит дополнительно поместить кирпичи;
  • далее на кирпичи в два ряда укладываются продольные прутья стеклопластикового армирующего материала, а также горизонтальные поперечены;
  • у многих начинающих строителей нередко возникает вопрос, как вязать поперечные и продольные прутья. Для этого применяются хомуты из пластика;
  • после этого также связываются вертикальные прутья. В результате должны получиться ячейки с размерами 15х15 см.
Как проводится армирование фундамента стеклопластиковой арматурой

После сооружения каркаса может проводиться заливка бетонной смеси. Заливать раствор рекомендуется осторожно, он должен полностью заполнять пространство между элементами каркаса. Обязательно периодически бетон нужно протыкать металлическим прутом, это позволит устранить воздушные пустоты.

Отзывы специалистов советуют при проведении всех работ использовать уровень. Он позволит выполнить все правильно и ровно. В результате не будет перекосов, искривлений и деформирований, которые могут привести к дальнейшим проблемам при строительстве.

Видео: Как вязать стеклопластиковую арматуру

Бетонные площадки для проезда и парковки автомобилей.

Перед началом армирования сверху под бетонную площадку на песчаную подушку засыпают слой щебня в 5 см и уплотняют его. Армирование стеклопластиковой арматуры усиливает бетонную структуру, поэтому при устройстве площадки под стоянку автомобиля без нее не площадки для проезда и парковки автомобиля осуществляют при помощи стеклопластиковой арматуры, которую нарезают прутьями необходимой длины. Рекомендуется использовать стеклопластиковую арматуру диаметровом Ф6.

Каркас из арматуры изготавливают непосредственно на месте укладки и не займет много времени. Стеклопластиковые прутья размещают крест-накрест и в точках стыковки перевязывают проволокой.