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:
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.
Источник
Применение пластиковой арматуры для фундамента
Пластиковая арматура для фундамента – это современный материал, являющийся видом композитной разновидности. Ее используют в строительстве вместе со стальным аналогом для упрочнения основания. Существуют как положительные, так и отрицательные отзывы о ней. Основные преимущества данного материала: легкий вес и ряд параметров прочности. Пластиковая арматура заменяет стальные прутья не только при возведении оснований, но и при строительстве дорог, мостов, стен, перекрытий, ограждений.
Арматура для армирования фундамента
Традиционно для армирования использовали металлические прутья. Их композитные аналоги появились сравнительно недавно, в конце второй половины 20 века, и постепенно начали вытеснять изделия из металла.
Стеклопластиковая арматура
Композитная арматура по материалу, из которого ее изготавливают, делится на следующие разновидности:
- стеклокомпозитную (пластиковую, стеклопластиковую) – АСК;
- углекомпозитную – АУК;
- арамидокомпозитную – ААК;
- базальтокомпозитную – АБК;
- комбинированную – АКК.
Первый вариант получил наибольшее распространение. Связано это, с одной стороны, с более низкой его ценой (по сравнению с аналогами), а с другой – с приемлемыми эксплуатационными свойствами.
Арматуру из пластика изготавливают из смеси таких материалов:
- стекловолокна штапельного;
- связующих полимерных веществ, например, эпоксидно-диановой либо эпоксидной смол;
- добавок, предназначенных для улучшения технических характеристик продукции.
Технология производства стеклопластиковых изделий заключается в следующем алгоритме действий:
- стекловолокно разматывают, формируя из него жгуты;
- пропитывая их специальными связующими составами, получают нужное сечение у изделий;
- по спирали обработанные полимерным веществом жгуты обматывают шнуром из стекловолокна;
- полученные заготовки полимеризируют в печи;
- прутья нарезают на фрагменты требуемой длины либо сматывают бухтами.
Арматура из пластика может быть гладкой либо с ребрами (профилированная).
Каркас из стеклопластика формируют горизонтальными рядами в виде сетки, закрепляемыми на определенном уровне вертикальными перемычками. Продольные пруты принимают на себя основную нагрузку, поэтому их выбирают большего сечения и укладывают с шагом не более 0,3 м. Расстояние между поперечными и вертикальными стержнями варьируют от 0,3 до 0,8 м в зависимости от предполагаемой нагрузки. Также их диаметр может быть меньше, чем у продольной арматуры.
Места пересечений прутьев и углы фиксируют с помощью пластиковых стяжек либо вязальной проволоки сечением 0,8-1,2 мм. Последний вариант предполагает использование специального пистолета либо крючка для увязывания. Стержни стыкуют с нахлестом.
Пластиковая арматура – это современная альтернатива стальным изделиям. Укладывание стеклопластиковых стержней для армирования основания выполняется по аналогичной с металлическими прутьями схеме.
Технические характеристики пластиковой арматуры
Стеклопластиковая продукция относится к группе неметаллических изделий. Ее производство регламентируется ГОСТ 31938-2012, который действует с 2012 года. В документе определяются следующие моменты:
- размеры, классификация и параметры изделий;
- требования к маркировке, упаковке, внешнему виду, сырью для изготовления, показателям и характеристикам готовой продукции, а также к ее экологической безопасности;
- контроль качества материала;
- правила его приема, хранения и транспортировки.
Пластиковая арматура в ассортименте по сечениям
Металлический и пластиковый каркас предназначены для скрепления монолита, чтобы он выдерживал требуемые нагрузки. В итоге продлится время эксплуатации всей конструкции. Выполняя одинаковые функции со стальными изделиями, стеклопластиковые стержни характеризуются одними и теми же показателями:
- весом;
- номинальным и наружным диаметром;
- шагом профиля периодического;
- площадью поперечного сечения (номинальная).
Наружный диаметр стержней лежит в диапазоне от 4 до 32 мм. Его значение соответствует номеру профиля. Допускается изготавливать пруты других сечений, но с условием соблюдения требований вышеуказанного стандарта. Арматуру сечением 4-8 мм разрешено поставлять бухтами или на барабанах, а остальную – в пачках по 50 или 100 м.
При изменении сечения меняется вес изделия, который находится в пределах от 0,02 до 0,42 кг на метр (погонный).
Регламентируемая длина прутьев составляет 0,5-12 м. Данный параметр изменяется с шагом 0,5 м.
У готовой продукции по ГОСТ 31938-2012 должны отсутствовать следующие дефекты:
- раковины;
- сколы;
- задиры навивки с ее порывами;
- расслаивания;
- вмятины с повреждением волокон.
Сравнение эксплуатационных показателей различных видов композитной арматуры представлено в таблице.
| Показатель | Единица измерения | АКК | АБК | ААК |
|---|---|---|---|---|
| Модуль упругости при растяжении | ГПа | 100 | 50 | 70 |
| Максимальная прочность на сжатие | МПа | 300 | 300 | 300 |
| Предельная прочность на растяжение | МПа | 1000 | 800 | 1400 |
| Максимальная прочность при поперечном срезе | МПа | 190 | 150 | 190 |
В таблице приведены минимальные значения указанных параметров, кроме величины температуры.
Постепенно стеклокомпозитные изделия заменяют стальные при армировании фундаментов. Ряд производителей покрывают гладкие стержни песчаным материалом, чтобы улучшить их сцепление с бетоном.
Достоинства и недостатки материала
Пластиковые изделия по прочности уступают другим разновидностям композитной арматуры, но выигрывают перед ними в цене.
Соотношение между диаметрами арматурных прутьев
Плюсы стеклопластиковой арматуры по сравнению с металлическим аналогом следующие:
- более низкая стоимость;
- меньший вес: при одинаковом диаметре и длине продукция из пластика легче в 5-7 раз;
- значение величины прочности на разрыв больше в 3 раза, что позволяет уменьшить на практике при действующих одинаковых нагрузках сечение стержней;
- не подверженность разрушительному действию коррозии, вызываемой химическими веществами или водой, благодаря чему возрастает срок службы материала;
- более высокая скорость монтажа каркасных конструкций;
- теплоизоляционные свойства;
- диэлектрические характеристики;
- простота создания каркасов овальной и круглой форм (с закруглениями);
- удобство транспортировки.
Среди недостатков стеклопластиковой арматуры выделяют недостаточно развитую нормативную базу, которая не позволяет разработчикам строительных проектов проводить требуемые расчеты. Также проблематичным моментом является сопоставление стальной продукции с композитной. Необходимые данные, предоставляемые производителями, не всегда являются достоверными.
Низкая устойчивость материала к действию повышенных температур (более 60 градусов) и огня, тоже выступает существенным его минусом. Также пластиковые стержни выдерживают меньшие поперечные нагрузки, чем стальные.
Профилированные стеклокомпозитные прутья
На практике зачастую требуется, чтобы смонтированный каркас был жестким, а пруты из стеклопластика являются в этом отношении более пластичными по сравнению с металлическими. Это вызывает некоторое неудобство при работе, осложняя весь процесс.
Легкий вес стеклокомпозитных прутьев способствует уменьшению итоговой массы всей конструкции. Благодаря этому нагрузка на грунт становится меньше, и величина усадки постройки снижается.
Выбор фундаментной арматуры
Арматурные каркасы для фундаментов все чаще индивидуальные застройщики монтируют из стеклопластиковых прутьев. Перед началом строительных работ встает вопрос о выборе качественного материала среди множества предложений от разных фирм.
Первоначально следует определиться с требуемым диаметром стержней. Он зависит от следующих факторов:
- несущих характеристик грунта на строительном участке;
- предполагаемой нагрузки на фундамент от возводимой постройки со всем ее содержимым и снега.
Вес здания зависит от материала, из которого будут созданы стены, перекрытия и кровля.
Рекомендации специалистов по выбору сводятся к следующим пунктам:
- приобретать нужно только продукцию известных производителей у официальных дилеров (распространителей), чтобы были гарантии ее качества;
- внимательно осмотрев материал, следует покупать изделия без дефектов: расслоений, вмятин, раковин, сколов, разрывов или задира навивки;
- если требуется действующую на основание нагрузку перераспределить равномерно, то лучше отдать предпочтение прутьям с ребрами;
- чтобы придать конструкции нужную форму, используют гладкие арматурные стержни.
От качества приобретенной арматуры будет в значительной степени зависеть крепость монолита и долговечность всего сооружения. Использование сертифицированного материала – один из залогов возведения надежного ленточного, плитного либо столбчатого фундамента. Приобретенное изделие обязательно должно быть без дефектов.
Область использования
Сфера использования пластиковой арматуры идентична области применения стальной продукции.
Армирование стен
Стеклокомпозитные прутья заменяют металлические при строительстве следующих объектов:
- мостов;
- стен;
- полов;
- фундаментов разных типов: столбчатого, ленточного, плитного;
- ограждений;
- автомобильных дорог и тротуаров;
- вообще любых армированных конструкций, предназначенных под последующую заливку раствором.
Довольно часто полимерные стержни используют вместо стальных деталей во время постройки каркасных либо деревянных зданий.
С композитной разновидностью арматуры работать самостоятельно проще, удобнее и при этом весь процесс сопровождается меньшими затратами труда, чем возведение металлических конструкций.
Значение коэффициента линейного расширения бетона идентично данному параметру у пластиковой арматуры. Благодаря этому снижается вероятность возникновения деформаций и растрескиваний при застывании раствора.
Сравнение пластиковой арматуры с металлической представлено в видеоролике ниже.
Пластиковая арматура для фундамента имеет противоречивые отзывы. Высказываются различные мнения за данную продукцию и против нее. В пользу выбора данного материала легкий вес, высокая прочность на разрыв, химическая инертность. Также каркас из стеклокомпозитных прутьев установить быстрее и легче, чем из металлических. Если покупать изделия известных производителей, то можно защититься от некачественного товара.
Источник