Альтернатива металлу: стеклопластиковая арматура и её применение

Виды арматуры – классификация

Арматура имеет ряд альтернативных названий – строительная
арматура, стержневая арматурная сталь, арматурный прокат, стержень, хлыст,
пруток или прут.

Вид арматурного стержня, а также качество материала и
изготовления определяются соответствующим государственным стандартом (ГОСТом).

1. В зависимости от назначения:

Виды арматуры в зависимости от назначения1. Металлическая (стальная) арматура для фундамента;

2. Сигнальная арматура;

3. Арматура для сантехнических работ;

4. Строительная арматура;

5. Арматура для сливных работ.

4. В зависимости от технологии производства:

Горячекатаная стержневая арматура (ГОСТ 5781-82). По
внешнему виду похожа на прут – гладкий или ребристый.

Периодическая арматура или ребристая – обеспечивает
идеальное сцепление арматурного блока с бетоном и соответственно, придает
конструкции фундамента требуемую прочностью. Выпускаются такие прутья
различного диаметра и часто поставляются на рынок в виде мотков;

Холоднотянутая проволочная арматура (ГОСТ 6727-80).

По внешнему виду идентична с предыдущей. Отличаются
технологией изготовления. При горячекатаной – заготовка нагревается, при
холоднотянутой – нет.

5. В зависимости от механических свойств (классы):

Арматура гладкая А1AI или A240 или А1 – гладкая арматура. Обладает высокой пластичностью.

Благодаря тому, что в ней отсутствуют насечки, используется там, где необходимы повышенные значения удлинения при растяжении;Параметры гладкой арматуры А1

Арматура AII (A300) А2AII (A300) А2. Диаметр – 6-40 мм. Продается стержнями или в бухтах. Этот класс характеризуется наличием рифленой поверхности с серповидным рисунком;

Внешний вид арматуры А2

Арматура AIII (A400) А3 – схемаAIII (A400) А3 – отличается хорошей свариваемостью.

Внешний вид арматуры А3

Стальная арматура А3 является самой распространенной для обустройства ленточных фундаментов, поэтому приведем ее характеристики в таблице

Параметры арматуры А3 – таблица

AIV (A600) А4;

AV (A800) А5;

AVI (A1000) А6.

Внешний вид классов А5 и А 6 подобен А4.

Механические свойства стержневой арматуры класса А (таблица)

Механические свойства стержневой арматуры класса А – таблица

6. В зависимости от применяемого при производстве сырья:

Стальная арматура (ГОСТ 5781-82).

Полимерная, пластиковая АКС (арматура композитная
стеклопластиковая). Исходный материал: полимер – стеклоровинг на основе
эпоксидной смолы. ГОСТ 31938-2012, вступил в силу с января 2014 года.

Несмотря на то, что арматура из стекловолокна новый вид для отечественных строителей он
постепенно завоевывает популярность. Существует еще одна разновидность – АКБ – арматура композитная базальтопластиковая.

Значение букв возле индекса (маркировка):

Т – термически упрочненная арматура, изготовленная из
высокопрочной арматурной стали термомеханически упрочненной;

В – арматура из стали, упрочненная вытяжкой, волочением
(протяжка), сплющиванием или скручиванием;

Геометрические размеры арматуры:

• Диаметр.

  Металлическая от 6 мм до 80 мм.
  Композитная 4-20 мм.

• Длина.

  Стальная арматура, если диаметр сечения превышает 12 мм – продается стержнями, предельная длина ~ 6 000-12 000 мм.
  Если диаметр меньше вышеуказанного – бухтами. Максимальная длина арматурного стержня 11,7 м.
  Для композитной предусмотрена произвольная длина, которая может
  достигать 100 м и более.

Для расчета веса арматуры (длина/масса и наоборот) можно воспользоваться металлокалькулятором

В каких сферах используется стекловолоконная арматура

Использование армированных прутьев из стеклопластика отмечено в крупном строительстве промышленных площадок, при возведении частных домов. Примеры использования арматуры:

• Для армирования стен из разных материалов — кирпичные, газосиликатные постройки. Удается облегчить сооружение, сэкономить часть бюджетных средств.
• Чтобы связать бетонные конструкции с внутренней прослойкой в виде утеплителя. Арматура — связующее звено.
• Для укрепления конструкционных сооружений, которые установлены в местах, где на материал может влиять коррозия — искусственные, природные водоемы. Преимущество перед металлическими прутьями.
• Возможно армирование клееной древесины. Необходимо для повышения прочности, жесткости конструкции.
• При возведении фундамента ленточного типа с заглублением в землю. Возможно строительство одноэтажных домов.
• Для повышения жесткости полов в частном доме.
• Повышение прочности дорожек, срока службы.

Нюансы вязки стеклопластиковых каркасов для ленточных фундаментов

Особенности сборки арматуры для ленточного фундамента заключается в наличии боковых примыканий, пересечений и углов.

В местах примыкания лент под внутренние стены, соединение перпендикулярного каркаса с наружным выполняется при помощи согнутых П-образных элементов. В углах арматуру сгибают под прямым углом или привязывают подготовленные Г-образные элементы. Длина нахлеста соединяемых прутков должна быть не менее 30 см и на этом участке выполняется не менее 2-х вязок.

Изгибать арматуру из стекловолокна следует очень осторожно, не применяя термической обработки. Упругие свойства пластика делают процедуру сгибания довольно трудной

Поэтому для сборки углов и примыканий рекомендуется покупать согнутые элементы заводского изготовления.

Места пересечений стеклопластиковой арматуры под ленточный фундамент можно соединять прямыми отрезками или собирать одну из пересекающихся конструкций по месту установки.

Сборка арматурных каркасов может выполняться на открытом месте, в стороне от выкопанной траншеи. Правильная укладка уже собранной конструкции предусматривает расстояние от стенок опалубки и дна не менее 25 мм.

Фото композитной стеклопластиковой арматуры

Также рекомендуем просмотреть:

• Особенности холоднокатаного листа
• Технические особенности горячекатаного листа
• Инструкция, как выбрать двутавровую балку
• Выбираем трубы ВГП по уму
• Как выбрать и рассчитать швеллер
• Как выбрать и установить фиксаторы для арматуры
• Стальной рифленый лист
• Какие лучше столбы для забора
• Металлическая кровля
• Размеры металлического уголка
• Технология вязки арматуры для фундамента
• Арматурная строительная сетка
• Какой оцинкованный лист выбрать
• Какую сетку рабицу выбрать
• Какие особенности имеет оцинкованная проволока
• Как выбрать профильную трубу
• Оцинкованная сварная сетка в рулонах
• Какая арматура нужна для фундамента
• Забор из металлического штакетника
• Стальная низкоуглеродистая оцинкованная проволока
• Как выбрать и положить профнастил для крыши
• Какой профлист лучше для забора
• Все виды колючей проволоки
• Что такое нихромовая проволока
• Изготовление и применение стального круга
• Как выбрать оцинкованный профнастил
• Как подобрать сварочную проволоку

Размеры композитной арматуры

Если у железной арматуры с размерами все понятно, то с размерами композитной нужно быть внимательней. Внешний диаметр ее определяется точно так же, как и у металлической, но в силу конструктивных особенностей она имеет несколько овальную форму внутреннего диаметра. Поэтому тут есть свои нюансы.

Чтобы правильно определиться с размером, нужно замерить пруток в двух местах: в самой большей и в самой меньшей части внутреннего диаметра. Полученные цифры сложить и разделить на два, получим усредненное значение.

Арматура из стеклопластика – это удобный материал для небольшого частного строительства, что можно проследить по многочисленным отзывам строителей.

Поэтому, если вы решили залить фундамент на своем дачном участке, то смело отдавайте ей предпочтение. Она проста в использовании, имеет малый вес и не потребует дополнительных затрат.

Формы выпуска и типоразмеры

АСП выпускается в следующих формах:

• хлысты. Диаметр от 4 до 16мм, длина любая (может быть нарезана по желанию заказчика);
• бухты. Диаметр от 4 до 16мм, длина от 12 до 500м.

Сотовый или ячеистый полипропилен устойчив к воздействию внешней среды, отличается малым весом, эластичностью и гибкостью, благодаря чему широко используется в строительстве, полиграфии, мебельном производстве и других сферах.

Узнать, что необходимо для организации производства стеклоарматуры вы можете здесь

Хотите подчеркнуть отдельные элементы здания? Фактура теплоизоляционных фасадных панелей имитирует такие натуральные материалы, как колотый камень, гранит, мрамор, дерево. Подробнее в этой статье

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.

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.

Характеристики стеклопластиковой арматуры

В строительстве различают три основных типа стеклопластиковых изделий, применяемых для формирования арматурных каркасов при бетонировании:

• стеклокомпозитные;
• углекомпозитные;
• комбинированные.

Различные виды арматуры предназначены для работы в определенных условиях.

По пределу прочности на растяжение лидирует углепластиковая арматура с показателем 1400 МПа (у стеклокомпозитных изделий этот показатель, для аналогичного по диаметру прута, составляет 800 МПа). Есть также различие по модулю упругости – пруты из углепластика надежнее композитных элементов в 2,5 раза.

Стеклопластиковые прутки изготавливаются на заводе в бухтах. Диаметр изделий варьируется от 4 до 32 мм. Для лучшего сцепления с бетоном, поверхность прутов делают ребристой.

Применение стеклопластиковых прутов имеет ограничение по температуре. При температуре свыше 60oС, стеклопластик теряет свои прочностные характеристики. Также следует учитывать предельный показатель для стеклопластика по прочности на сжатие – 300 МПа.

Подробнее про композитную арматуру мы уже писали в этой статье.

Преимущества и недостатки использования металла

Чтобы разобраться, какая арматура лучше, металлическая или стеклопластиковая, нужно рассмотреть плюсы и минусы стальных прутов для вязания каркасов.

К преимуществам металлической арматуры относят:

• прочность материала. В строительстве используют арматуру класса А, с цифровым обозначением от 240 до 500. Такие изделия прекрасно служат несколько десятилетий;
• стальная арматура не меняет своих свойств под воздействием высокой температуры;
• металл служит длительное время, при этом не является источником засорения окружающей среды, не выделяет вредных веществ;
• стальные пруты для армирования обладают высокой пластичностью. Им можно придавать любую форму без дополнительного нагрева прямо на строительной площадке;
• металл можно сваривать. В некоторых случаях только вязкой арматуры проволокой не обойтись, приходится применять сварочный аппарат. Следует учитывать, что для сварки подходят не все
• металлические пруты, а только класса А с литерой С (например, А500С);
• металл не горит и не представляет опасности при воздействии открытого огня.

К недостаткам металлической арматуры относят:

• коррозийная неустойчивость металла. Если бетонное основание трескается, в щели проникает влага, металлический каркас начинает ржаветь. Процесс коррозии ослабляет прочность стального каркаса и со временем приводит к полному разрушению арматуры. Чтобы избежать этой проблемы в ответственных конструкциях используют специальную, устойчивую к окислительным процессам, арматуру с литерой К, но стоимость таких прутов намного выше обычной арматуры;
• вес. Металл обладает большей массой, чем пластик, поэтому конструкции со стальным каркасом будут намного тяжелей, если их сравнить с подобными конструкциями, но со стеклопластиком.

Какая арматура лучше металлическая или стеклопластиковая?

Один из главных аргументов, приводимых в пользу стеклопластиковой при сравнении с металлической арматурой, – более низкая цена. Однако, заглянув в ценники металлобаз, вы увидите, что это не так. Стоимость металла в среднем на 20-25% ниже композита.

Причина путаницы состоит в том, что продавцы пластика берут в расчет так называемый «эквивалент» диаметра. Логика здесь такая: неметаллическая арматура на разрыв прочнее строительной стали. Поэтому полимерный стержень меньшего диаметра выдержит такую же нагрузку, как и более толстая стальная арматура. На основании  этого делается вывод: для армирования конструкции пластика нужно меньше, чем металла. Отсюда и появляется более «низкая» цена.

Для аргументированного сравнения композита с металлом необходим нормативный документ. Сегодня такое руководство уже имеется. Это приложение «Л» к приказу Минстроя России № 493/пр от 08.07. 2016 г.

В пункте Л.2.3. малопонятном для рядовых застройщиков, но весьма интересном для профессионалов содержатся два понижающих коэффициента для всех видов композитной арматуры.

Для примера рассмотрим самую распространенную стеклопластиковую (АСК):

• При действии продолжительной нагрузки предел ее прочности на растяжение должен умножаться на 0,3. То есть, вместо 800 МПа мы получаем 240 МПа (800х0,3=240).
• Если конструкция работает на открытом воздухе, то полученный результат нужно умножить еще на 0,7 (240 МПа х 0,7 = 168 МПа).

Таблица с понижающим коэффициентом для композитной арматуры

Таблица с коэффициентами, учитывающими условия эксплуатации

Далее, как требует норматив, полученные 168 МПа нужно разделить на коэффициент надежности (запас прочности), равный 1,5. В итоге мы получим 112 МПа.

Теперь можно корректно сравнивать прочность пластиковой арматуры с металлической. Для примера возьмем строительную сталь марки А500. У нее предельное сопротивление растяжению с учетом запаса прочности составляет 378 МПа. У стеклопластикового композита мы получили всего 112 МПа.

Наше маленькое исследование наглядно иллюстрирует таблица реальной, а не теоретической равнопрочной замены стальной арматуры на композитную. Ей можно пользоваться при выборе и покупке.

Просмотрев данную таблицу, нетрудно заметить, что пластика для равноценной замены металла требуется не меньше, а больше металла. Только самый дорогой углеродоволоконный материал (АУК) превосходит сталь равного с ним диаметра.

Технология армирования фундаментов

• установка опалубки;
• разметка уровня заливки бетона;
• сборка армирующего каркаса;
• заливка бетона;
• снятие опалубки.

Предлагаем ознакомиться Как сделать экран под ванну из плитки Монтаж опалубочной конструкции при армировании ленточного фундамента стеклопластиковой арматурой должен выполняться в соответствии с проектом для обеспечения точной конфигурации и размеров элементов фундамента. При устройстве опалубки из деревянных досок, ДСП или фанеры, рекомендуется обернуть щиты пергамином. Это позволит сохранить материал и использовать его повторно.

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.

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 — здесь). 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.

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.

Использовать для вязки плоскогубцы не очень удобно. Они не обеспечивают необходимой плотности охвата соединения и требуют приложения больших усилий. Поэтому стальную проволоку скручивают на арматурных прутах при помощи специальных крючков или вязального пистолета. Магазины инструмента предлагают к продаже два вида крючков, предназначенных, чтобы вязать арматуру:

• простые ручные, которые необходимо все время вращать во время работы;
• полуавтоматические винтовые, с вращающимся при нажатии на ручку крючком;
• пластиковые фиксаторы в виде одеваемых на арматуру колец и вертикальных стоек.

Простой крючок можно не покупать, а сделать самостоятельно (подробнее о том, как это сделать — тут), согнув его из толстой стальной проволоки и заточив острие. В этом случае вам будет чем вязать проектную конструкцию из прутов и без покупки инструмента.

Способ применения вязального пистолета ускоряет и упрощает процесс, но этот достаточно крупный инструмент может не обеспечить доступ в отдельные места. Кроме этого, такой инструмент приводит к перерасходу проволоки.

Для того, чтобы арматурный каркас или сетка приняли необходимую пространственную форму и не изменили ее при заливке бетона, все отдельные элементы необходимо надежно соединить между собой. Наиболее часто для этого используют вязальную проволоку. Вязка — это простой и быстрый способ соединения, для которого не требуется высоких квалификационных навыков.

Предлагаем ознакомиться Установка, выбор и виды арматуры для бачка унитаза. Клапан для сливного бачка: -инструкция по монтажу своими руками, особенности запорных конструкций, устройство, ремонт, схема, цена, фото

Весь процесс того, как вязать стеклопластиковую арматуру для фундамента, можно разделить на следующие пошаговые этапы:

• свернутая в бухту арматура разматывается и нарезается на отрезки проектной длины;
• на поперечные прутья нижнего арматурного слоя надеваются пластиковые фиксаторы;
• на расставленные поперечные элементы на заданном друг от друга расстоянии укладываются продольные пруты;
• во всех местах пересечений арматуры выполняются соединения путем скручивания петель из сложенной вдвое вязальной проволоки;
• после сборки нижнего ряда к пересечениям наружных ячеек вяжутся вертикальные арматурные элементы;
• к верхним концам или к середине вертикальных стоек, в зависимости от проектного количества рядов, привязываются поперечные отрезки;
• укладывается и вяжется следующий ряд продольной арматуры;
• собранный каркас переносится и устанавливается внутрь опалубки для ленточного фундамента.

Сфера использования

Применяется базальтопластиковая, углепластиковая, комбинированная и стеклоарматура для различных целей:

изготовления композитных видов бетона, предназначенных для возведения монолитных стен жилых и производственных зданий;

Сегодня в частном домостроении все чаще используется пластиковая арматура для фундамента

• постройки фундаментов и изготовления фундаментных плит;
• усиления кирпичной кладки при малоэтажном строительстве;
• возведения припортовых сооружений, берегоукрепляющих конструкций, морских объектов;
• обустройства дорожных покрытий и укрепления откосов;
• строительства ограждений железнодорожных и автомобильных магистралей;
• изготовления бетонных изделий, требующих обеспечения преднапряженного армирования (столбов, плит, шпал, траверс);
• возведения эстакад, мостовых конструкций, путепроводов;
• создания сейсмоустойчивых контуров усиления различных сооружений.

Работы по укладке арматуры

При укладке армирующей конструкции в опалубку следует рассчитывать все так, чтобы все стержни после заливки были покрыты защитным бетонным слоем в 2-3 см. Для соблюдения необходимого расстояния используют специальные пластиковые фиксирующие элементы, металлические «лягушки или «стульчики».

В случае, когда длина прута короче, чем вся ширина фундамента, делают нахлест не меньше 40 диаметров рабочих стержней. Например, для прута 1,2 см, рекомендованный нахлест 48 см.

Армирование монолитного фундамента в предварительно подготовленном приямке сократит продолжительность работ и поможет без сложностей произвести укладку непосредственно на месте.

Ручная вязка арматурыИсточник dostroyka.com

Минусом такого монтажа является риски повреждения уложенной уплотненной подушки и гидроизоляционного материала. Укладку каркаса лучше проводить в таком порядке:

1. Собранный нижний пояс укладывают на подпорки. 
2. Устанавливают поперечные прутки. 
3. Собирают верхнюю часть конструкции, методом связывания проволокой соединяют стойки и верхний пояс.

Стеклопластиковая арматура: «за» и «против»

Наука не стоит на месте, в строительной отрасли это так же заметно, как и в любых других. Помимо усовершенствования технологий, появляются и совершенно новые строительные материалы. Одна из новинок – стеклопластиковая (или композитная) арматура, которая, по словам производителей, вполне может заменить привычную всем стальную.

Преимущества стеклопластиковой арматуры

Говоря о преимуществах стеклопластиковой арматуры, вполне можно начать с её стоимости, которая значительно ниже, чем у металлических аналогов. Вдобавок ко всему, композитная арматура не окисляется, то есть не ржавеет. Исследования прочности на разрыв показали, что стеклопластиковая арматура в 3 раза прочнее стальной. Показатель предела прочности при растяжении в сравнении с металлом выше в 2,8 раз: металл – 390 МПа, композит – не менее 1100 МПа.

Помимо этого, композитная арматура невосприимчива к магнитным полям, является диэлектриком и не препятствует распространению радиоволн. Она имеет низкую теплопроводность (почти не расширяется при нагревании), не взаимодействует с солёной водой, не теряет прочности при сверхнизких температурах. Как сообщают производители, срок её службы составляет порядка 80 лет.

Отметим также, что равнопрочная замена дает преимущество в легкости арматуры. Вес стеклопластиковой арматуры получается в 9 раз меньше, чем при использовании аналогов из металла.

Понятно, что если можно выделить так много плюсов, то должны быть и минусы данного материала. Далеко не все производители и продавцы говорят о них, но мы перечислим все, благо их не так много.Начнём с низкой стойкости перед высокими температурами. При 200 градусах по шкале Цельсия связующий компонент арматуры начинает терять свойства, а при 600 бетонная конструкция останется без армирования. Таким образом, в случае даже небольшого пожара, при котором стены должны бы были остаться целыми, эксплуатировать их дальше будет нельзя – слишком высок риск обрушения конструкции.

Модуль упругости по сравнению со сталью ниже в 3-4 раза. Благодаря ему арматура легко изгибается, что требует проведения дополнительных расчетов при строительстве перекрытий. При этом показатель упругости не является достаточным для того, чтобы согнуть криволинейную деталь из арматуры не в промышленных условиях.

Ещё один момент, важный при промышленных масштабах строительства – стеклопластиковую арматуру нельзя скреплять с помощью сварки, можно только вязать. С другой стороны, современные вязальные пистолеты практически сводят на нет преимущества сварного метода во времени, да и найти хорошего сварщика, чтобы не перегрел стальную арматуру, очень сложно.

Ну и последнее – проверка временем. Заверения производителей в том, что она прослужит 80 лет, пока эмпирически не доказаны, композитная арматура появилась на рынке совсем недавно. Да и много ли это – 80 лет? Стены из качественного бетона могут прослужить намного дольше.

На что обратить внимание при выборе

Из-за большого количества типоразмеров, необходимо учитывать условия использования и нагрузку на материал

Именно поэтому, сразу при покупке обратите внимание на следующие моменты:

• вариант оформления верхнего слоя и качество намотки армирующей ленты;
• диаметр и отсутствие сколов и повреждений на срезах;
• цвет. Он должен быть однородным. Оттенок должен совпадать с описанием в документации;
• наличие документов соответствия ГОСТу.

При выборе СПА лучше всего изначально узнать репутацию компании-производителя данного материала, для чего нужно ознакомиться с отзывами в Сети и в прочих источниках информации.

Выводы по выбору

При выборе нужно учитывать как свои финансовые возможности, так и советы профессионалов, а также строительные нормы. Лишь в таком случае можно добиться создания качественного фундамента, который сможет выдержать не только большую нагрузку, но и различные неблагоприятные условия, которые могут нанести ущерб.

Особое внимание стоит уделить виду арматуры, которая будет использоваться во время создания фундамента. Выбор арматуры – это наиболее важный и ответственный этап во время строительства фундамента любого сооружения

Если на этом этапе будут допущены какие-либо ошибки, то даже самые лучшие строители и материалы не помогут создать надёжное здание.

Если вы не знаете какую арматуру выбрать, то обращайтесь за услугами прораба, он точно определит какая арматура для вашего дома будет лучше, пластиковая или металлическая.
Бригада профессионалов выполнит армирование фундамента и бетонные работы быстро и качественно в Ростовской области.