Можно ли использовать арматуру из стекловолокна для фундамента

Содержание статьи

Фундамент из стеклопластиковой арматуры: правила армирования

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

Применение стеклопластиковой арматуры в плитном фундаменте

Что собой представляет стеклопластиковая арматура

Арматура, для производства которой используют стеклопластиковые материалы, была разработана достаточно давно, еще в 1960-х годах. Однако из-за высокой стоимости применяли ее только в условиях сурового климата, где обычные арматурные конструкции из стали, подверженные коррозии, не могли прослужить долго. Арматурой, которая изготавливалась из стеклопластиковых материалов, укрепляли преимущественно опоры мостов и другие, не менее ответственные конструкции, эксплуатируемые в достаточно суровых климатических условиях.

Со временем развитие химпрома поспособствовало значительному снижению стоимости стеклопластиковой арматуры. Это сделало ее доступным материалом, хорошо проявляющим себя в строительных конструкциях различного назначения. Активное использование арматуры данного типа привело к тому, что в 2012 году специалисты разработали и утвердили ГОСТ 31938-2012, положениями которого оговариваются не только требования к производству данного материала, но и методы его испытания.

Ознакомиться с требованиями ГОСТ к полимерной арматуре можно, скачав документ в формате pdf по ссылке ниже.

ГОСТ 31938-2012 Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций. Общие технические условия

Скачать

Поверхность стеклопластиковой арматуры может быть рифленой, гладкой или с посыпкой

В соответствии с государственным стандартом, арматура стеклопластикового типа производится в диапазоне диаметров 4-32 мм. Однако наиболее распространенными для изделий данного типа являются диаметры 6,8 и 10 мм. Заказчику такая стеклопластиковая арматурная продукция поставляется в бухтах.

В указанном стандарте, кроме требований к диаметру и другим геометрическим параметрам стеклопластиковой арматуры, указано, каким должно быть состояние ее наружной поверхности. Так, на поверхности арматуры не должно быть сколов, расслаиваний, а также вмятин и прочих дефектов.

Основные характеристики и главный недостаток

По виду используемого непрерывного армирующего наполнителя композитные изделия подразделяются на следующие категории:

АСК — стеклокомпозитные;
АУК — углекомпозитные;
АКК — комбинированные;
другие.

При необходимости использовать стеклопластиковую арматуру для укрепления фундамента дома следует принимать во внимание следующие ее характеристики.

Верхний предел температуры при эксплуатации

Нижняя планка данного параметра для арматурных изделий стеклокомпозитного типа начинается с отметки в 60 градусов Цельсия.

Предел прочности при растяжении

Этот параметр характеризуется отношением прикладываемой силы к площади сечения изделия. Для АСК он должен составлять 800 МПа и более, для АУК — не менее 1400 МПа.

Модуль упругости при растяжении

По данному показателю арматура категории АУК превосходит АСК более чем в 2,5 раза.

Предел прочности при сжатии

Данный показатель для стеклопластиковой арматуры всех категорий должен превышать 300 МПа.

Предел прочности при поперечном срезе

Для АСК этот параметр должен составлять более 150 МПа, для АУК — 350 МПа и более.

Преимущества стеклопластиковой арматуры

Арматура из полимерных материалов имеет значительный недостаток: у нее очень низкая прочность на излом. Из-за данного недостатка область использования данной арматуры ограничена. Производители подобной продукции обязательно указывают сферу ее применения, и, если потребитель выходит за указанные рамки, он делает это на свой страх и риск.

Применение арматуры данного типа обоснованно лишь в тех случаях, когда к теплопроводности, коррозионной устойчивости и диэлектрическим характеристикам армирующих конструкций предъявляются повышенные требования.

Сравнение с арматурой из металла

Арматура стеклопластикового типа, если сравнивать ее с металлической, обладает следующими преимуществами.

Арматурные изделия данного типа отличаются высокой коррозионной устойчивостью: им не страшна как кислотная, так и щелочная среда.
Стеклопластиковую арматуру изготавливают из полимерных материалов, поэтому от металлических изделий ее отличает очень низкая теплопроводность. Благодаря этому при ее использовании для армирования фундаментов и других строительных конструкций не возникает мостиков холода, что особенно важно для наших климатических условий.
Данная арматура, изготовленная из диэлектрика, не проводит электрический ток, а также не формирует радиопомех.
Удельный вес стеклопластиковой арматуры в 8-10 раз меньше, если сравнивать ее с аналогами из металла.
Стоимость металлических и стеклопластиковых изделий для армирования строительных конструкций практически одинаковая, но использовать арматуру из стеклопластика значительно удобнее.
По такому показателю, как прочность на растяжение, который у аналогичных стальных изделий составляет 400 МПа, арматура из стеклопластика превосходит металлические прутки в два-три раза.
Стеклопластиковую арматуру выпускают прутками длиной 100-150 метров, что дает возможность монтировать армирующие конструкции практически без швов. Специалисты знают, что именно места стыков металлической арматуры являются наиболее слабыми местами усиливающих каркасов. При укреплении фундаментов и других строительных конструкций при помощи изделий из стеклопластика такие слабые места в армирующем каркасе отсутствуют.
Преимущество применения стеклопластиковой арматуры состоит и в том, что потребитель может приобрести ровно столько продукции, сколько ему необходимо, не оплачивая непредвиденные отходы.
Для монтажа и укладки арматурного каркаса, который изготовлен из стеклопластиковых элементов, нет необходимости в использовании сварочного аппарата и другого специализированного оборудования.
Стеклопластиковую арматуру значительно удобнее транспортировать, так как она может поставляться заказчику как в прутках, так и в бухтах, которые без труда помещаются даже в багажник легкового автомобиля.
При армировании с помощью стеклопластика фундаментов и других бетонных конструкций в последних не возникают трещины, что объясняется тем, что стеклопластик и бетон имеют близкие по своим значениям коэффициенты теплового расширения.

Сферы применения

Арматура, изготовленная из стеклопластика, применяется как в жилищном, так и в промышленном строительстве. Популярность данного материала, используемого для армирования фундаментов и других бетонных конструкций, в последнее время набирает все большие обороты.

Учитывая вышеперечисленные преимущества стеклопластиковой арматуры, можно сделать выводы о том, где лучше использовать этот инновационный материал, а где можно прибегнуть к наиболее традиционным и проверенным временем вариантам. Например, очень распространенными сферами использования арматуры, изготовленной из стеклопластика, является берегоукрепление, а также армирование дорожного покрытия на тех участках, где на него воздействуют агрессивные факторы внешней среды.

Арматура из стеклопластика часто используется при строительстве мостов и эстакад

В коттеджном строительстве арматура, изготовленная из стеклопластика, также находит широкое применение. В частности, подобные изделия используют для армирования:

бетонных конструкций, выступающих в роли ограждения (следует иметь в виду, что нельзя использовать стеклопластиковые изделия для армирования несущих конструкций и перекрытий);
ленточных и других типов фундаментов;
кладки, выполняемой из газобетонных и пенобетонных блоков.

Композитная арматура применяется и при возведении стен по технологии несъёмной опалубки

Многие специалисты сходятся во мнении о том, что при использовании стеклопластиковой арматуры для укладки газо- и пенобетонных блоков лучше производить армирование углов при помощи стальных изделий. При таком комбинированном армировании строительные конструкции будут иметь более высокую прочность, устойчивость и надежность.

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

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

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.

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.

Источник

Стеклопластиковая арматура. Почему нельзя использовать в фундаменте.

Приступая к армированию фундамента любой человек сталкивается с достаточно агрессивной рекламой стеклопластиковой арматуры. Маркетологи обещают отсутствие коррозии, повышенную прочность, низкую цену и простоту работы с арматурой.

Но почему при всех своих положительных характеристиках стеклопластиковая арматура до сих пор не используется в строительстве фундаментов многоэтажных домов и производственных зданий?

Для ответа на этот вопрос предлагаю вспомнить что такое железобетон. Обратимся к Википедии:

Железобетон — строительный композитный материал, состоящий из бетона и стали.

В данном случае композитный материал, это материал состоящий из двух материалов с разными характеристиками, а именно:

— Бетон (по сути сам является композитным материалом, состоящим из щебня, песка и вяжущего вещества) обладает большой прочностью на сжатие, но практически не способен выдерживать изгибающие и растягивающие нагрузки.

— Сталь обладает достаточной прочностью на растяжение, кроме того сталь не разрушается при изгибающих нагрузках.

Одним из ключевых параметров, обеспечивающих железобетон хорошими прочностными характеристиками, является температурный коэффициент расширения, который у стали и бетона практически равен.

Обратимся к таблице параметров стеклопластиковой арматуры:

Таблица параметров арматуры с сайта одного из производителей

Как видим, для стеклопластиковой арматуры таких параметров два. Один вдоль волокон, второй поперек. Вдоль волокон температурный коэффициент расширения стеклопластиковой арматуры варьируется от 6 до 10 единиц, что практически идеально подходит для бетона (температурный коэффициент расширения бетона варьируется от 7,2 до 10,8 единиц). Но существует еще и поперечный температурный коэффициент расширения, который в два — два с половиной раза больше чем у бетона. Такая разница в параметрах приводит к тому, что стеклопластиковая арматура сама под температурным воздействием начинает разрушать бетон (при нагревании), либо сжиматься, оставляя пустоты между арматурой и бетоном (при охлаждении).

Уже после этих строк стеклопластиковую арматуру можно полностью исключить из любых ответственных конструкций, имеющих в процессе эксплуатации изменения температурных режимов (например тот же фундамент) но давайте продолжим разбираться в вопросе дальше. Для армирования бетона арматуру связывают или сваривают в каркас, в котором примерно 30% всей арматуры сгибается в хомуты, а еще 5% загибается буквой «Г» или «П» для обвязки углов. Стеклопластиковая арматура такого издевательства над собой не потерпит и уверенно сломается, поэтому для этих целей все равно придется купить стальную арматуру. Хотя, в процессе подготовки материала для этой статьи мне попались угловые элементы из стеклопластика для усиления углов.

Далее о способах соединения. Стеклопластиковую арматуру соединяют нейлоновыми хомутами, что не обеспечивать жесткость конструкции. При связывании стеклопластиковой арматуры вязальной проволокой ее можно повредить. А сварить такую арматуру вообще из разряда фантастики. Я конечно не знаю, но может быть кто то додумался как ее склеить?

Как видим, у строителей достаточно оснований не использовать стеклопластиковую арматуру в бетонных конструкциях, и именно поэтому на любой более менее приличной стройке по прежнему работа выполняется при помощи классической стальной арматуры.

Стеклопластиковую арматуру возможно применять в неотвественных конструкциях внутри помещений, где постоянная температура, и не страшно, если появятся небольшие трещины.

Все вышесказанное — мое мнение, основанное на изучении характеристик стеклопластиковой арматуры и изучении опыта ее использования.

Не согласны с моим мнением? Приглашаю обсудить стеклопластиковую арматуру в комментариях.

Источник

Стеклопластиковая арматура: отзывы специалистов, опыт применения

В любой бетонной конструкции имеется армирующий каркас, который традиционно изготавливается из стальных элементов. Относительно недавно для этих целей стала использоваться стеклопластиковая арматура, применение которой для укрепления фундамента, если учитывать отзывы специалистов, является отличным решением.

Армирование ленточного фундамента стеклопластиковой арматурой

Основные недостатки металлической арматуры

Армирующий каркас, который имеется в каждом фундаменте, позволяет исключить риск разрушения бетонной конструкции, что может произойти при воздействии на нее нагрузок изгибающего и сжимающего характера. При наличии такого каркаса, который раньше изготавливался только из металлических армирующих элементов, фундамент спокойно переносит серьезные нагрузки, которые возникают по причине морозного пучения грунта. В такой усиленной бетонной конструкции практически не возникают трещины, расслоения и другие дефекты, влияющие на ее надежность и долговечность.

Между тем есть у металлических армирующих элементов и недостатки, основной из которых заключается в том, что металл плохо противостоит воздействию высокой влажности и агрессивных сред (соленая морская вода, бетонное молочко и др.). В результате такого взаимодействия в металлических конструкциях возникают и развиваются коррозионные процессы.

Коррозия сказывается на целостности бетонной конструкции

Не рекомендуется применение металлических армирующих конструкций и для укрепления бетонных конструкций тех зданий, к помещениям которых предъявляются требования по радиопрозрачности и магнитной инертности. Речь идет о помещениях, в которых установлена сложная электронная аппаратура (различные исследовательские центры, лаборатории, медицинские учреждения). Для укрепления фундаментов и стен таких зданий и помещений может использоваться только диэлектрическая арматура из стекловолокна, которая появилась на строительном рынке относительно недавно.

Сравнительные характеристики стальной и стеклопластиковой арматуры

Что собой представляет арматура из композитных материалов

Композитная арматура является отличной альтернативой традиционным изделиям подобного назначения, изготавливаемым из металла. На сегодняшний день на строительном рынке представлены следующие варианты армирующих изделий:

из стекловолокна штапельного типа, производимого из неорганического стекла путем его расплава (стекловолокно данного типа отличается хорошими теплоизоляционными и армирующими характеристиками, что и предопределило основные сферы его применения: из штапельного стекловолокна производят теплоизоляционные плиты, стеклообои для отделки стен, холсты для армирования, отдельные волокна, при помощи которых осуществляют укрепление бетонных стяжек и отштукатуренных поверхностей);
с материалами, используемыми в качестве связующих элементов (термореактивные смолы, относящиеся к неотверждаемому типу, наиболее известными из которых являются эпоксидная и эпоксидно-диановая);
с присадками, использование которых позволяет увеличить пластичность и прочностные характеристики арматуры, изготовленной из композитных материалов.

Один из этапов создания неметаллической арматуры: подача и размотка ровинга

Арматура, изготовленная из композитных материалов, выпускается в двух вариантах исполнения.

Со специальным рифлением на поверхности

Технология получения такой поверхности состоит в следующем. На гладкий пруток из композитного материала наматывается нить из стекловолокна, которая и формирует элементы рифления. Затем поверхность прутка с намотанной на него нитью покрывается тонким слоем смолы из полимерного материала. Арматурный пруток с таким рифлением за счет увеличения площади соприкосновения намного лучше скрепляется с бетонным раствором, хорошо укрепляя его. Эти прутки используют для армирования фундаментов и других массивных бетонных конструкций.

Улучшенная разновидность стеклопластиковой арматуры

С условно гладким профилем

Для того чтобы обеспечить хорошее сцепление такого прутка с бетонным раствором, на его поверхность наносится присыпка, в качестве которой используется мелкий песок. Из-за сложного технологического процесса изготовления такой арматуры ее стоимость несколько выше, чем цена композитных армирующих изделий других типов.

Композитная арматура, покрытая кварцевым песком

Лучше ориентироваться в характеристиках арматурных элементов, изготовленных из композитных материалов, помогут сравнительные параметры изделий из стеклопластика, базальта и углепластика.

Модуль упругости у изделий из стеклопластика составляет 55000 МПа, а у продукции из базальтовых волокон — 78000 МПа.
Временное сопротивление разрыву у армирующих изделий, изготовленных из стеклопластика, — 1250 МПа, у арматуры из базальтовых волокон — 1450 МПа.
Достоинством стеклопластиковой арматуры является ее стоимость, которая примерно на 15% ниже, чем цена изделий из базальтового волокна.

Арматура из композитных материалов может отпускаться заказчику как нарезанными прутками, длина которых составляет 6 м, так и бухтами, в каждой из которых может быть намотано от 50 до 100 метров изделий. Диаметр прутков неметаллической арматуры может составлять от 4 до 18 мм.

Стеклопластиковая арматура в бухтах по 50 метров

Преимущества и недостатки неметаллической арматуры

Пожалуй, самым значимым достоинством стеклопластиковой арматуры является ее инертность по отношению к различным агрессивным средам. Так, фундаменту, который усилен при помощи такой арматуры, не страшна соленая морская вода, а также растворы, содержащие в себе щелочные и кислотные составляющие. Не менее важными преимуществами композитных армирующих элементов являются:

неподверженность процессам гниения, образованию и развитию коррозии;
небольшой вес (так, один метр стеклопластиковой арматуры, имеющей диаметр 6 мм, весит всего 0,05 кг, в то время как масса метра такого же прутка, изготовленного из металла, составляет 0,395 кг);
прозрачность для магнитных волн и радиоволн благодаря диэлектрическому материалу;
отсутствие больших сложностей при перевозке и использовании;
близость коэффициента теплового расширения к соответствующему показателю для бетона;
универсальность и простота использования, позволяющие применять такую арматуру во многих сферах.

Сравнение параметров композитной и стальной арматуры

Если говорить о применении стеклопластиковой арматуры, то она, как и изделия подобного назначения из металла, используется для укрепления фундаментов, бетонных колонн, столбов, опорных конструкций другого назначения. Кроме того, такую арматуру применяют в дорожном строительстве, для укрепления промышленных полов, стен септиков, тротуаров, настилов, ограждающих конструкций и др.

Стеклопластиковой арматурой часто заменяют металлические прутки при производстве плит перекрытия и фасонных изделий из бетона. Опыт использования арматуры из композитных материалов свидетельствует о том, что она хорошо демонстрирует себя в качестве элемента укрепления фундаментов деревянных и каркасных домов.

Таблица равнопрочной замены металлической арматуры на стеклопластиковую

Если говорить о недостатках стеклопластиковой арматуры, то к ним следует отнести следующие.

Арматура, изготовленная из стеклопластика, плохо переносит высокие температуры.
По сравнению с металлическими изделиями, стеклопластиковая арматура значительно хуже переносит растягивающие и сжимающие нагрузки. Так, модуль упругости металлических арматурных прутков в 3,5 раза выше, чем у изделий из стеклопластика. Фундамент для крупного строительного объекта, для укрепления которого используется такая арматура, необходимо заливать очень медленно, постоянно корректируя свои действия. Если не придерживаться такой рекомендации специалистов, обладающих большим опытом использования данного материала, то бетонный каркас может «поплыть».
При значительных нагрузках каркас из стеклопластиковой арматуры может начать выгибаться, что приводит к сколам, трещинам и другим дефектам бетонных конструкций.

Стеклопластиковая арматура: отзывы

Алексей Н.

Строил у себя на загородном участке небольшую баню, и начальник строительной бригады, который руководит всем этим процессом, посоветовал мне купить для фундамента стеклопластиковую арматуру. Я решил сэкономить и купил арматуру подешевле, да и выбора большого на строительном рынке не было. В итоге прораб раскритиковал мое приобретение, так как низкое качество дешевой стеклопластиковой арматуры было заметно даже невооруженным взглядом: наплывы на поверхности прутка, неравномерная навивка рифления, стершаяся защитная смола. В общем, сэкономить не получилось, пришлось поехать снова на строительный рынок и обменять арматуру на более дорогую и качественную, естественно, с доплатой.

Владимир

Ориентируясь на отзывы специалистов и рекламные видео в интернете, решил использовать стеклопластиковую арматуру для укрепления ленточного фундамента под строящийся дом. Ничего плохого не могу сказать про удобство использования такой арматуры, но для габаритных бетонных конструкций все же лучше использовать прутки из металла. Хорошо, что вовремя заметил, что на моем фундаменте с такой арматурой стали появляться трещины, пришлось укреплять его металлическими полосами.

Олег Панов

Строил кирпичный забор, фундамент для которого можно было и не армировать, но я решил подстраховаться и сделать укрепляющий каркас из стеклопластиковой арматуры. Работать с такой арматурой — одно удовольствие, режется легко, да и для ее увязки можно применять пластиковые хомуты, что я и сделал. Заливка фундамента тоже прошла без проблем. Забор стоит уже полгода, фундамент целый, ни сколов, ни трещин.

Сергей Т.

Для армирования стен дома, который возводил из пеноблоков, использовал стеклопластиковую арматуру. Укладывал ее через каждые четыре ряда блоков в предварительно подготовленные штробы. Полученным результатом я очень доволен, да и для работы с такой арматуры не потребовалось никаких специальных инструментов и сварки. Стены получились крепкими и устойчивыми.

Андрей, Саратов

Мы возводили небольшую пристройку к дому, и заказчик настоял, чтобы для армирования фундамента мы использовали стеклопластиковую арматуру. Таким образом, он сэкономил на стоимости материала порядка 20-30%. Что могу сказать, работать с такой арматурой значительно легче, чем с металлической, да и при заливке бетона проблем не возникает. Строительством я занимаюсь давно, и, как мне кажется, недостатки такой арматуры могут проявиться со временем. Все-таки следует учитывать, что изготовлена она из полимерного материала, характеристики которого со временем могут серьезно ухудшиться. Плохо, что пока нет данных на этот счет, так как появился такой материал на нашем рынке недавно.

Симонов Н.

Когда выбирал, какую арматуру — металлическую или стеклопластиковую — использовать для укрепления фундамента небольшой пристройки к своему дому, решил изучить статистические данные. Согласно этим данным, в таких странах, как США, Канада и Япония, эту арматуру применяют в 20% случаев строительства. Решил, что для небольшой пристройки она вполне подойдет, больших нагрузок на фундамент не будет. Пристройка стоит уже больше полугода, внимательно слежу за состоянием фундамента. Пока все хорошо, никаких дефектов не обнаружено.

Антон, Воронеж

У нас осталось некоторое количество стеклопластиковой арматуры после строительства деревянной бани, и мы все думали, где бы ее еще можно было использовать. Весной решили сделать из нее дуги для парника — отличное решение, скажу вам. Она легко режется, гнется, не ржавеет (а что еще для дуг надо?). Да и не такая тяжелая, как металлические прутки.

Источник