Строительство дома всегда требует немало сил и финансовых вложений, в этом деле важно продумать все до самых мелочей. Возведение любой конструкции, как правило, начинается с сооружения ее основы – фундамента. Для этого могут применяться разнообразные материалы, главное чтобы они были прочными и качественными. В последнее время высокую популярность набирает стеклопластиковая арматура для фундамента. Этот материал имеет некоторые важные особенности и качества, которые придают ему прочность и долговечность.

Стеклопластиковая арматура – это новое веяние в строительстве, но материал уже показал себя с лучшей стороны Источник сайт

Что такое стеклопластиковая арматура, ее виды

Стеклопластиковая или композитная арматура, как и ее аналог из стали, представляет собой длинные стержни диаметром 4-18 мм с насечками или навивкой по всей длине. Из названия понятно, что от в отличие от стальной арматуры основу стеклопластиковой составляют неметаллические материалы. Чаще всего это два элемента:

волокна из разных типов сырья;

полимер с термореактивной или термопластичной структурой.

Для изготовления прочной основы для стержней используются вяжущие вещества, которые после застывания дают материал, превосходящий сталь по большинству характеристик. Готовые изделия могут применять в различных сферах производства, включая строительство. Особенно востребовано армирование фундамента стеклопластиковой арматурой, оно позволяет укрепить его основу, сделать ее более прочной.

В зависимости от назначения изготавливаются прутья арматуры разной толщины Источник сайт

В соответствии с происхождением выделяют несколько типов армирующих изделий:

стеклопластиковые;

базальтокомпозитные;

углекомпозитные;

арамидокомпозитные;

комбинированные. Эта разновидность арматуры имеет в своем составе один компонент, но она может иметь включения других элементов по всей длине.

Из всех разновидностей чаще всего используют стеклопластиковую арматуру. Она применяется во многих сферах. Ее структура похоже на строение дерева. Вдоль стержня имеются волокна, которые благодаря вяжущему материалу образуют единую основу.

ремонта фундамента

Преимущества и недостатки применения

Применение стеклопластиковой арматуры в фундаменте обусловлено целым рядом преимуществ, которыми обладает этот материал:

стеклопластиковую арматуру можно сворачивать в бухту, что сильно облегчает ее транспортировку, а значит, снижает затраты на строительство дома;

небольшой вес арматуры намного упрощает ход работ – при армировании фундамента не требуется прилагать больших усилий.

Небольшой вес прутьев стеклопластиковой арматуры это большой плюс для строителей Источник сайт

Для сравнения пример: показатель плотности стальной основы выходит 7850 кг на один кубический метр, а масса кубометра композитных изделий всего 1900 кг. Из этого следует, что вес стеклопластиковой арматуры меньше почти в 4,13 раза стальных материалов. Кроме того, у стеклопластика есть другие преимущества:

Стеклопластик имеет хорошую стойкость к коррозийному поражению. Он не подвергается негативным воздействиям воды и других агрессивных сред. По этой причине армирование с применением композитных изделий является отличным вариантом для бетонов с добавлением разных модификаторов.

Высокая прочность: композитная арматура в 2-2,5 раза прочнее, чем металлические прутья с равным диаметром.

Устойчивость к температурным перепадам: стеклопластиковые прутья не изменяют своих прочностных характеристик при температурах от -70 до +200 °C. При этом на них не образуются повреждения и трещины.

При строительстве фундамента из стеклопластика не требуется сварка: прутья перевязывают проволокой или пластиковыми креплениями.

Низкая теплопроводность: в сравнении со стальной у стеклопластика она в 100 раз ниже, что значительно снижает теплопотери.

Видео описание

Об особенностях стеклопластиковой арматуры для фундамента в видео:

Однако стеклопластиковая арматура обладает значительным недостатком – она обладает сниженной прочностью на излом. Именно из-за этого недостатка ее область использования ограничена.

Выполнение расчетов

Расчет стеклопластиковой арматуры для фундамента производится с учетом важных нюансов. При строительстве железобетонных зданий расчет выполняется согласно СП «Бетонные и железобетонные конструкции» и он разделяется на две группы:

1 ГПС. Производится расчет в соответствии с несущими способностями. Здесь проводится проверка, может ли фундамент выдержать оказываемое давление, которое на него оказывается;

2 ГПС. Выполняются расчеты согласно свойствам жесткости. Эта группа учитывает деформации и величину раскрытия трещин у конструкций из железобетонной основы. Расчеты проводятся согласно показаниям модуля упругости материала.

В сооружениях из железобетонной основы наибольшую сжимающую нагрузку берет на себя бетон, а главная функция арматуры заключается в предотвращении разрушения, которое возникает при воздействии деформаций. Многие производители стеклопластиковой арматуры указывают на его повышенную прочность, но вот о модуле упругости ничего не известно. Этот показатель определяет свойства деформативности конструкции.

Чтобы выполнить расчеты деформативности, требуется поделить показатель прочности на данные модуля упругости. Прочность у стеклопластиковых изделий составляет Rs = 1000 Мпа, а модуль упругости Es = 50000 Мпа. Величина деформативности составляет 0,02 или 2 %. А вот у стальных армирующих компонентов А400 – Rs = 360 МПа, Es = 200000 Мпа. А степень деформативности выходит 0,0018 или 0,18 %. Из этого следует, что композитные изделия для армирования по сравнению со стальными справляются с трещинами в 10 раз хуже.

Укладка фундамента

Особых отличий в применении композитного материала, по сравнению со стальной арматурой нет. Для армирование ленточного фундамента стеклопластиковой арматурой требуются практически те же инструменты и материалы:

рулетка или метр для проведения измерений;

хомуты из пластика;

болгарка – нужна для подгонки и разрезания прутьев по нужным параметрам;

средства для индивидуальной защиты – очки и перчатки;

строительный уровень.

Армирование стеклопластиком проходит легче и быстрее Источник сайт

Сооружение фундамента проводится в несколько этапов:

Первым делом делается траншея. При ее сооружении обязательно должен соблюдаться контур ленточного фундамента;

На дне котлована создается подушка из щебня и песка. Все тщательно утрамбовывается;

При утрамбовке слой из песка должен иметь толщину 10-15 см, слой из щебня должен быть такой же толщины. Поскольку все должно быть ровное необходимо применять строительный уровень;

После того как опалубка будет полностью сделана ее важно укрепить, для этого применяются колышки с распорками. Распорки необходимо закрепить, это выполняется путем стягивания стенок в верхней части;

При желании к поверхности стенок можно прикрепить пергамин. Его фиксирование проводится при помощи строительного степплера. Этот материал сохраняет чистоту досок после заливки фундамента. Кроме этого он задерживает жидкость из состава, это позволяет сделать фундамент ровным с правильной формой;

Защитная пленка позволит опалубке остаться чистой, и быть готовой к применению дальше Источник сайт

На следующем этапе работ проводится отметка уровня, до которого будет заливаться бетонная смесь. Он отмечается внутри опалубки, для этого лучше воспользоваться водяным уровнем;

На дно укладываются кирпичи, они будут применяться в качестве основания для арматуры;

Сооружается арматурная сетка и проводится ее укладка. Для этих целей рекомендуется применять цельные части арматуры. Для связывания стоит применять проволоку и хомуты из пластика;

В конце выполняется заливка бетона. Он заливается до необходимого уровня, хорошо утрамбовывается и накрывается полиэтиленовой пленкой.

Видео описание

Видео-отзыв о стеклопластиковой арматуре:

На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают услугу строительства загородных домов под ключ . Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».

Заключение

Стеклопластиковая арматура для ленточного фундамента является отличным материалом, который сможет обеспечить основанию вашего дома высокую прочность и долговечность. Процесс сооружения достаточно простой, главное требуется соблюдать все рекомендации и правила.

Фундамент является основанием строения, которое удерживает основную нагрузку. По этой причине ее требуется строить из прочных материалов с хорошим износом. особое внимание стоит уделить крепежным элементам, которые будут удерживать конструкцию, а также защищать ее от преждевременного разрушения. Наиболее подходящим вариантом является стеклопластиковая арматура для фундамента. Это новый материал, который в последнее время пользуется широкой популярностью. Но все же для начала стоит рассмотреть его преимущества и важные особенности.

Арматура из стеклопластиковой основой – это целая система из склеенных стеклянных волокон. В качестве связующего используется полимерный состав.

Обычно арматура имеет вид прута, который имеет несколько составляющих элементов:

• основной ствол. В нем имеется сердцевина, которая состоит из параллельных волокон. Они склеены при помощи полимерной смолы. Благодаря этому обеспечивается высокая прочность конструкции;
• внешняя оболочка. Волокна оболочки накручивают вокруг ствола АКС в спиралевидной последовательности. Иногда применяется песчаное напыление.

Преимущества и недостатки

Стеклопластиковая арматура является прекрасным вариантом для укрепления фундамента. Этот материал повышает его прочность, увеличивает срок службы и позволяет выдерживать высокие нагрузки.

Если вы думаете, какая арматура лучше — стеклопластиковая или металлическая, стоит рассмотреть важные положительные особенности композитных арматуры перед стальными :

Не стоит забывать про недостатки композитных изделий :

• стеклопластиковая арматура имеет низкий модуль упругости, ее можно с легкостью согнуть. При строительстве фундамента, дорожек этот недостаток не заметен. А вот если изделия применять при возведении перекрытий, то этот нюанс не стоит упускать, важно провести все необходимые расчеты;
• изделия обладают недостаточным уровнем термостойкости. Не стоит совмещать стеклопластиковую арматуру с бетонным раствором при сильных температурных перепадах, в противном случае она может полностью потерять связывающие свойства;
• недолговечность. Со временем композитные изделия изнашиваются и начинают разрушаться, также огромное влияние на быстрый износ оказывает воздействие щелочной среды. Но производители для того чтобы увеличить срок службы стеклопластиковой арматуры, стали в ее состав добавлять редкоземельные металлы;
• не предназначена для сварки.

Расчет арматуры

При строительстве фундамента своими руками важно правильно рассчитать необходимые материалы, включая стеклопластиковую арматуру. Расчет должен выполняться в соответствии со следующими важными нюансами:

• должно быть проведено правильное определение параметров длины основания. Во время проведения измерений необходимо брать во внимание длину внутренней несущей перегородки;
• требуется провести расчет длины армирующих прутьев. При этом стоит учитывать, что армирующие элементы будут размещены в несколько ярусов;
• нужно определить число мест с соединениями. Композитные изделия соединяются не при помощи сварки, а внахлест. По этой причине на область каждого угла добавляется по 100 см;
• должны быть проведены расчеты для поперечных соединений.

Чтобы точно понять, как выполняется расчет прутков стеклопластиковой арматуры, стоит рассмотреть пример с использование параметров дома с размерами основания 12х12 метров, которое выполнено с использованием ленточной технологией.

При расчете будут выполняться следующие действия:

• рассчитывается периметр дома. Р = 2*(12+12) = 48 м;
• общая сумма длины арматурных элементов, которые протягиваются в два яруса из 4 краевых стержня, будут вычисляться так – Д = 48*4 = 192 м.
• количество перемычек должно высчитываться с учетом минимально допустимого разбега в 0,5 метра. На примере это выглядит так, П = 48/0,5 = 96 штук;
• обязательно выполняются расчеты периметра каркаса (500х500 мм). Рк = (0,5+0,5)*2 = 2 м;
• выполняются расчеты длины армирующих колец – Дк = 96 шт*2м = 192 м. При этом должна учитываться подрезка – 192 + 5 % = 202 м;
• в итоге потребуется – 192 + 202 = 394 метров изделия с одинаковым профилем;
• стоит рассчитать требуемое количество хомутов для вязки – Х = 96 шт*4 = 384 штук.

Чтобы композитный материал смог защитить и укрепить фундамент, при работе с ним рекомендуется соблюдать важные рекомендации:

• резка арматуры выполняется при помощи горячего резака или болтореза. Пиление полимерных арматурных изделий любыми другими приспособлениями вызывает образование вредной микроскопической стружки;
• гибка арматуры допускается только при изготовлении изделий конструкционного армирования. Этот процесс выполняется при помощи электрического фена, данным инструмент производится нагрев загибаемой области до 100-120 0 С, а затем после принятия требуемой формы все охлаждается;
• хранение арматуры должно быть в темном прохладном месте, которое защищено от проникновения солнечных лучей;
• во время разматывания витков с прутками рекомендуется учитывать степень упругости композитного материала. Чтобы снять его сильную напряженность один конец арматуры необходимо закрепить на некоторое время на корпусе катушки при помощи метрового отрезка цепи.

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:

• 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:

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.

Композитная арматура относится к современным материалам, призванным заменить дорогой металлопрокат и обеспечить большую устойчивость к негативному влиянию внешних факторов. После того, как с 2012 года этот вид полимерного прута стал производиться в России, интерес к нему со стороны строителей стал возрастать с каждым годом.

Применение стеклопластиковых материалов для армирования монолитных бетонных конструкций особенно актуально в случаях возможного воздействия влаги, поскольку полимеры не подвержены воздействию коррозии.

Пластиковые пруты применяют на объектах индивидуальной застройки, при возведении крупных зданий и сооружений, для береговых укреплений и автомобильных дорог. В частном строительстве из нее изготавливают армирующие каркасы для ленточных и плитных фундаментов, а также армируют кладку из пенобетонных блоков.

Материал, из которого изготовлена пластиковая арматура, представляет собой полимерную смесь из продольного стекловолокна повышенной прочности и термически стойкой смолы. Стандартные диаметры выпускаемых прутов находятся в диапазоне от 4 до 32 мм. Максимальная температура эксплуатации 60˚C. Предел прочности 150 МПа.

Подготовка материалов для сборки армирующего каркаса

Для повышения общей прочности бетонного монолита, его усиливают конструкцией из стеклопластиковой арматуры в виде плоской сетки или пространственного каркаса, которые собирают из круглых прутов переменного или постоянного сечения. Отдельные элементы таких конструкций соединяют между собой с помощью вязальной проволоки, фиксирующих хомутов или специального пистолета.

Поэтому для вязки армирующего каркаса необходимо приобрести:

• пластиковую арматуру проектных диаметров;
• вязальную проволоку или затяжные хомуты.

Поэтому перед началом сборки каркаса ее необходимо размотать и нарезать на куски необходимой длины. Резка производится ножовкой или другим инструментом, не допускающим нагрева материала. Разметку мест реза на поверхности легко сделать с помощью обыкновенного маркера.

Вязальная проволока должна быть круглого сечения и диаметром не менее 1 мм, чтобы обеспечить необходимую прочность соединения и не лопнуть при скручивании. Для быстрого получения отрезков проволоки нужной для вязки длины, всю свернутую бухту необходимо разрезать болгаркой на 3 или 4 части.

Чтобы сделать вязальную проволоку более мягкой, ее можно обжечь в пламени с помощью паяльной лампы или в костре. Необожженная проволока гнется хуже и не всегда обеспечивает плотный охват соединения. Кроме этого, неподготовленный металл обладает меньшей тягучестью и чаще рвется во время работы.

Инструмент для проволочного связывания арматуры

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 — ), 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.

Технология ручной проволочной вязки стеклопластиковой арматуры

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. Кроме того, стеклопластиковую арматуру просто невозможно соединить при помощи сварки, а поэтому такой тип крепления наиболее приемлем в данном случае.

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

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

Работу можно значительно упростить, если совмещать стеклопластиковую арматуру с металлической. Из стальных прутов можно заранее заготовит прямоугольные рамки и тогда не потребуется выполнять отдельную вязку вертикальных отрезков.

Нюансы вязки конструкций под заливку плитного фундамента

Армирование монолитных опорных оснований плитного типа выполняется в виде одного или двух рядов сеток в зависимости от проектного решения. Поэтому в такой конструкции арматурные пруты не рассматриваются как продольные и поперечные. Для поднятия нижней сетки над гидроизоляционным слоем на арматуру через каждые полтора-два метра одевают вертикальные стойки фиксаторы из пластика. Это позволяет установить арматурный каркас строго в горизонтальной плоскости на заданной высоте.

Важная особенность сборки арматуры для плитного фундамента заключается в том, что она производится по месту. Это необходимо из-за больших размеров конструкции и невозможности последующего перемещения. Поэтому во время вязки необходимо быть предельно осторожным, чтобы не наступить на уложенные арматурные прутья и не повредить конструкцию.

В шведской и финской утепленной плите (подробнее о ней в ) необходимо предусмотреть пересечение прутов плиты с арматурным каркасом боковой опорной ленты. Для этого пруты нарезают длиннее, напускают их на вертикальные боковые арматурные каркасы и связывают проволокой.

Нюансы вязки стеклопластиковых каркасов для ленточных фундаментов

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

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.

В заключение

Вязка стеклопластиковой арматуры для фундамента — это технологически простой процесс, не требующий особых профессиональных навыков. Быстро научиться ему сможет даже неподготовленный человек. Нужно просто немного потренироваться.

Небольшой вес материала значительно упрощает работу, а большая длина арматурного прута в бухте позволяет нарезать стержни любой необходимой длины. Это уменьшает количество стыков в отличие от стальных материалов.

Более подробно о том, как правильно вязать стеклопластиковую арматуру, вы можете посмотреть на следующих видео.

Видео по теме

Последнее время на рынке строительных материалов появляется все большее количество новинок, разобраться с которыми непрофессионалу не под силу. Одной из таких новых технологий стало применение стеклопластиковой арматуры. Производители позиционируют свой товар, как арматуру, имеющую массу преимуществ относительно привычных стальных стержней, но так ли это?

Композитные материалы — это целая группа арматурных стержней, отличающихся по типу исходного сырья. Композит получил свое название из-за того, что в его составе содержится несколько элементов. Первый — волокна из различных видов сырья, второй — термореактивный или термопластичный полимер (смола). После отвердевания вяжущего получают прочные стержни.

В зависимости от происхождения волокон различают несколько видов арматуры:

• стеклопластиковая;
• базальтокомпозитная;
• углекомпозитная;
• арамидокомпозитная;
• комбинированная, состоящая в основном из одного вида волокон, но имеющая включения по всей длине другого вида.

Наиболее распространено применение стеклопластиковой арматуры, о ней дальше и пойдет речь. Структура стеклопластиковой арматуры схожа со строением древесины. Точно так же вдоль стержня располагаются волокна, которые за счет вяжущего образуют единое целое.

Достоинства применения

Армирование таким материалом имеет следующие преимущества:

• Возможность сматывать материал в бухты существенно облегчает его транспортировку и снижает затраты на самостоятельное строительство — арматуру можно доставить на собственном автотранспорте.
• Небольшой вес изделий упрощает работу своими руками. Нет необходимости в применении большого количества рабочей силы и грузоподъемной техники. Для сравнения, плотность стали составляет 7850 кг на кубометр, в то время как кубический метр композитного материала имеет массу 1900 кг. Отсюда можно посчитать, что масса стеклопластиковой арматуры в 4,13 раза меньше, чем стальной.
• Устойчивость к коррозии. Самая главная проблема стальных прутов — они подвержены появлению ржавчины. Стеклопластик не боится воды и различных агрессивных сред. Армирование композитным материалом хорошо подойдет для бетонов с добавками различных модификаторов (противоморозные и тому подобное).
• Также к достоинствам относят то, что стеклопластик плохо проводит тепло и не проводит электрический ток. Бетонные конструкции не обеспечивают необходимой теплоизоляции здания, поэтому к ним всегда предусматривают слой утеплителя, который предотвращает тепловые потери. В связи с этим низкая теплопроводность композита не играет существенной роли. Непроводимость электричества дает некоторые преимущества. Но иногда в железобетонных конструкциях предусматривают выпуски стержней для устройства заземления или молниезащиты. При использовании стеклопластиковой арматуры такие мероприятия невозможны.

Недостатки и мифы

Материал достаточно новый, поэтому не до конца изучен. Применение в массовом строительстве такого типа стержней делает невозможным отсутствие нормативной базы для расчета. По стеклопластику существует только ГОСТ 31938-2012. Это недавно появившийся и единственный нормативный документ. ГОСТ предусматривает технические требования к материалу, но не дает рекомендаций по расчету, производители приводят лишь примерные значения соответствующих стальных стержней.

Армирование композитом имеет следующие недостатки:

• Невозможность гибки: материал могут изогнуть только на заводе по заранее предоставленным схемам;
• Невозможность применения сварки. Обычно сварка применяется на больших каркасах, в частном домостроении арматуру чаще вяжут.
• Неустойчивость к высоким температурам. Сталь начинает терять свои свойства при нагреве до 600 градусов Цельсия. В случае с композитом потеря несущей способности происходит намного раньше. А это значит, что при пожаре бетонные перекрытия и балки обрушатся быстрее.

Помимо недостатков существуют сомнительные моменты, о которых стоит знать.

Расчетные характеристики

Расчет железобетонных элементов выполняют по СП «Бетонные и железобетонные конструкции» по 2 группам предельных состояний (ГПС).

• 1 ГПС — расчет по несущей способности. Проверяют, может ли элемент выдержать нагрузку, прикладываемую к нему. Расчет ведут с учетом прочности материала.
• 2 ГПС — расчет по жесткости. Здесь учитываются деформации и величина раскрытия трещин железобетонных конструкций. Расчет ведут с учетом модуля упругости материала.

В железобетонном элементе сжимающую нагрузку берет на себя бетон, а функция арматуры — предотвратить разрушение под действием деформаций. Производители композита заявляют о высоких прочностных характеристиках (Rs), но умалчивают о модуле упругости (Еs). Именно эта величина определяет деформативность конструкции.

Рассчитать деформативность можно, разделив прочность на модуль упругости. Для стальной арматуры А400 Rs = 360 МПа, Es = 200000 МПа, отсюда получаем деформативность равную 0,0018 или 0,18 %. Для стеклопластиковой арматуры Rs = 1000 МПа, Es = 50000 МПа. Деформативность равна 0,02 или 2%. Т.е. на 1 метр конструкции растяжение композитной арматуры возможно до 2-х см против 0,18 см у стальной, представьте какие трещины будут образовываться в конструкции. Арматура предназначена для предотвращения растрескивания и растяжения. Композитная справляется с этой функцией в 10 раз хуже, чем стальная.

Особенно важно это качество при армировании плит перекрытия и различных балок. Здесь деформации очень велики, поэтому армирование таких элементов композитом невозможно.

При применении в конструкциях с предварительным напряжением, его потери со временем для стали составляют 20-30% (то насколько теряется жесткость конструкции). Для стеклопластиковой арматуры это значение может дойти за 5-10 лет до 80-90%, потому что это органический материал. То есть весь смысл предварительного напряжения пропадает.

Обратите внимание что ни один производитель напряженного железобетона (плиты, балки) не использует композитную арматуру. Для неё нет нормативных документов (СП, СНиП), поэтому невозможно рассчитать как она себя поведет.

Исходя из этого, заверения производителей о высокой прочности материала справедливы, но на нормальную работу конструкции влияет не только прочность. По деформативности стеклопластик значительно уступает стали.

Уменьшение веса конструкции

Небольшая масса материала существенно снижает трудоемкость, но стержни не могут дать существенного уменьшения веса всей конструкции, которым добиваются уменьшения нагрузок на фундамент.

Для обоснования приводятся числовые значения:

1. Нагрузка на фундамент от плиты 6 м на 1,5 м и толщиной 0,2 м из железобетона равняется сумме массы бетона и арматуры. Процент армирования принимаем 3%. Объем бетона = 6 * 1,5*0,3 = 2,7 м³. Умножив этот объем на процент армирования получим объем стали = 2,7 * 0,03 = 0,081 м³. Масса бетона = 2,7м³ * 2000 кг/м³ = 5400 кг. Масса стали = 0,081 м³ * 7850 кг/м3 = 636 кг. Итого масса плиты = 6036 кг.
2. Для такой же плиты армирование предусмотрено стеклопластиком. Объем бетона, арматуры не меняется, масса бетона тоже. Масса арматуры = 0,081 м³ * 1900 кг/м³ = 154 кг. Масса плиты равна 5400 кг + 154 кг = 5554 кг.

Из приведенных выше вычислений видно, что суммарная масса элемента отличается меньше, чем на 500 кг. При массе плиты более 5000 кг это не очень большое значение. Поэтому применение стеклопластиковой арматуры для снижения нагрузки на фундамент экономически необоснованно, так как композит стоит дороже.

Долговечность

Можно верить производителям композитной арматуры на слово, о том что срок службы композитной арматуры составляет 80 лет. Но сомнительными их слова делают два факта:

• Сталь применяется человеком уже долгие годы, о ней много информации, можно довольно точно определить ее срок службы в тех или иных условиях. Композитные стержни — новый материал. Сведений о ее эксплуатации в течение долгого периода, а именно заверенные 80 лет, нет.
• Композитные пруты — органический материал. Со временем в любом органическом веществе происходит разрыв полимерных связей, так называемый процесс “старения” органики, это приводит к потере свойств материала, иногда к разрушению (например резина становится жесткой и начинает растрескиваться через определенное время).

Возможные области применения

Предыдущий пункт расписывает все в черных красках. Но при его прочтении не стоит забывать о достоинствах материала. Благодаря своим физическим свойствам данный тип арматуры будет хорошим решением для:

• Армирования кладки. В кладочных растворах часто используются противоморозные и другие агрессивные добавки, которые оказывают плохое влияние на стальные изделия. Стеклопластику такие модификаторы не страшны.
• Армирование ленточного фундамента. Закладка арматуры в ленточный фундамент часто носит конструктивный характер (без расчета), поэтому стеклопластиковая арматура, легкая и устойчивая к химическим воздействиям может подойти, но применять её стоит осторожно, особенно для массивных зданий и фундаментов на проблемных грунтах (высокий уровень грунтовых вод, пучинистая, просадочная почва и т.д.).
• Армирование дорожного полотна. Арматура не разрушается при контакте с грунтом.

Помните, что не существует нормативной документации на композитную арматуру (СП, СНиП), поэтому ни один проектировщик не сможет грамотно посчитать конструкцию с такой арматурой. Не может идти никакой речи о применении данной арматуры в плитных фундаментах и ростверках, т.к. растягивающие нагрузки могут быть велики.

Армирование ленточного фундамента

Ленточный фундамент в зависимости о сечения может быть двух типов:

• прямоугольный;
• т-образный.

В т-обазной конструкции ленточного фундамента стенка работает только на сжатие, и арматура закладывается в нее без расчета. Подошва при этом воспринимает изгиб и рассчитывается. Стеклопластик можно закладывать в стенку, но в подошву — с осторожностью. Она подойдет только для небольших нагрузок.

При прямоугольном сечении ленточного фундамента композитные стержни применять можно. Это связано с тем, что данная конструкция в основном работает на сжатие. Рабочее горизонтальное армирование (диаметр и количество прутов) определяют из процента армирования, равного, как приводилось ранее 2-3%. Хомуты для небольших зданий подбирают исходя из конструктивных требований в документе «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий. Пособие по проектированию», здесь также приведены минимальные диаметры рабочего армирования. В этом документе представлены требования для стальных стержней, для композита нормативов нет, поэтому застройщик может его применять на свой страх и риск.

Исходя из всего вышесказанного, можно сделать вывод: стеклопластиковая арматура еще не изученный до конца материал. Его использование на сегодняшний день возможно только для конструктивного армирования, но для рабочего армирования применять данный материал не стоит. Особенно не подходит композит для армирования балок, перекрытий и ростверков, т.е. там где большие изгибающие и крутящие моменты.

Армирование бетонных монолитных конструкций пластиковыми материалами находит все более широкое применение в строительстве. Это объясняется такими эксплуатационными качествами как высокая прочность, долговечность и отсутствие коррозии. Последнее обстоятельство является особенно важным при возведении гидротехнических сооружений, мостов и фундаментных оснований.

Производители строительных материалов выпускают 5 видов композитной арматуры из пластика:

• стеклокомпозитную или стеклопластиковую – АСК;
• углекомпозитную – АУК;
• базальтокомпозитную – АБК;
• арамидокомпозитную – ААК;
• комбинированную – АКК.

Из названия можно понять, какой материал является базовой основой для изготовления пластиковой арматуры.

Общее описание и технология изготовления

Благодаря низкой стоимости и хорошим эксплуатационным качествам, наибольшее распространение получила арматура из стекловолокна. Ее прочность немного ниже, чем у других композитов, но снижение затрат оправдывает ее применение. Для его изготовления используют:

• штапельное стекловолокно;
• эпоксидные термореактивные смолы в качестве связующего;
• специальные полимерные добавки для повышения прочности и улучшения других характеристик.

Композитная стеклопластиковая арматура для фундамента может иметь гладкую или рифленую поверхность. По технологии изготовления первоначально из стекловолокна формируют жгуты необходимого диаметра и пропитывают их эпоксидной смолой. После, для получения рифленого переменного сечения, поверхность гладкого прута обматывают по спирали шнуром, который так же сплетен из стекловолокон. Затем полученные заготовки полимеризируют в печи при высокой температуре и, после охлаждения, режут на прямые отрезки или сматывают в бухты.

Технические характеристики

Производство периодического профиля и технические характеристики стеклопластиковой арматуры регламентируются ГОСТ 31938-2012. Стандарт определяет:

• виды пластиковой арматуры в зависимости от применяемых материалов;
• номинальные диаметры в пределах от 4 до 32 мм;
• длину прямых стержней от 0,5 до 12 метров;
• возможность поставки материалов в бухтах при диаметре до 8 мм включительно;
• маркировку и условные обозначения;
• способы контроля качества;
• правила хранения и транспортировки.

Вес материала зависит от величины поперечного сечения и может находиться в пределах от 0,02 до 0,42 кг/м.

Данные о предельной прочности и упругости, приведенные в ГОСТ, показывают, что эти параметры превышают характеристики стального проката при одинаковых диаметрах. Это позволяет использовать полимерную арматуру в особо ответственных конструкциях или при необходимости уменьшения сечений армирующих материалов.

Область и способ применения

Пластиковая арматура является современной альтернативой металлическому прокату. Одинаковая форма прутов позволяет ее использование по технологии аналогично стальной. Арматурный каркас из композитной пластиковой арматуры формируется в виде плоской сетки или пространственной конструкции, предназначенной для усиления и повышения прочности железобетонных монолитов.

Полимерные армирующие материалы применяют при строительстве дорог, мостов, гидротехнических сооружений, колонн, стен, перекрытий, фундаментов и других монолитных конструкций.

Основная нагрузка приходится на продольные пруты конструкции. Они имеют большее сечение и расположены на расстоянии не более 300 мм друг от друга. Вертикальные и поперечные элементы могут находиться на расстоянии 0,5-0,8 м. Соединение отдельных прутов в местах пересечений осуществляется при помощи полимерных стяжек или вязальной проволоки. Стыковка отдельных стержней на одной горизонтальной линии осуществляется внахлест.

Преимущества пластиковой арматуры

При сравнении композитных прутов с металлическими (сравнение мы уже проводили в этой статье), явно определяется ряд плюсов и минусов пластиковой арматуры. К ним относят:

• уменьшение веса арматурного каркаса в 5-7 раз;
• более высокую прочность, позволяющую уменьшить диаметр стержней;
• устойчивость к коррозии и химическим веществам в составе бетона;
• простой монтаж и высокая скорость сборки армирующих каркасов;
• упрощенная технология создания конструкций круглой и овальной формы;
• отличные диэлектрические и теплоизоляционные свойства;
• удобство транспортировки.

Кроме этого, следует отметить неограниченную длину прутов у материалов, поставляемых в бухтах, а так же простой раскрой заготовок необходимой длины.

Арматура, изготовленная на основе стеклопластика, на 20-30% уступает по прочности другим композитам, но существенно дешевле. Поэтому такой материал пользуется более высоким спросом в строительстве.

Недостатки

В числе главных минусов композитных армирующих материалов специалисты называют:

• низкую предельную температуру использования, не превышающую 60-70°C;
• слабую механическую устойчивость при поперечных нагрузках;
• невозможность сгиба с малым углом закругления и необходимость использования специальных элементов.

Следует отметить отсутствие нормативной базы на применение полимеров для армирования бетона и, зачастую, недостоверные технические данные от изготовителя материала. Это затрудняет проведение расчетов и вынуждает собирать конструкции с запасом прочности.

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.

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.