Стеклопластиковая арматура для свай фундамента

Пластиковая (композитная) арматура для фундамента

Несмотря на то, что арматура из композитных материалов применяется в Европе, США и некоторых других странах для укрепления бетонных монолитных конструкций еще с 70-х годов прошлого века, для нас это все еще новый и малораспространенный материал. Однако в последние годы, благодаря стремлению частных строительных компаний внедрять в производство современные технологии, стеклопластиковое армирование приобретает все большее применение.

Первоначально арматура из стеклопластика из-за ее высокой стоимости использовалась только для монолитных конструкций, подверженных сложным условиям эксплуатации. Но постепенное развитие химической промышленности и индустрии производства строительных материалов привело к снижению цен и повышению уровня доступности стеклопластика.

Расширение производства и сферы применения армирования композитной арматурой повлекло за собой разработку и утверждение ГОСТ 31938-2012, определяющего условия изготовления, внешний вид, размеры и порядок лабораторных испытаний изделий этого типа.

Что такое стеклопластиковая арматура

Конструктивно, в поперечном сечении, — это пучок нитей из стекловолокна, углеволокна, базальта и некоторых других полимеров, покрытых сверху вязкими смолами. Такая структура обеспечивает прочность на разрыв более чем в три раза превышающую аналогичные показатели стали (подробное сравнение композитной и металлической арматуры приведено здесь).

Классификация

В зависимости от типа применяемого при изготовлении сырья, арматуру ПВХ для фундамента подразделяют на:

• стеклокомпозитную – АСК;
• углекомпозитную – АУК;
• базальтовую – АБК;
• комбинированную – АКК.

Кроме этого, полимерные стержни различаются по диаметру сечения от 4 до 32 мм и внешнему виду поверхности, которой может быть гладким, рифленым или присыпанным.

Поставки осуществляются в виде свернутой бухты или прямых нарезанных прутов длиной до 12 метров.

Технические характеристики

Конструктивное строение композитной арматуры для фундамента делает ее уникальным строительным материалом, который используют для возведения особо ответственных монолитных конструкций из бетона. К главным техническим показателям относят:

• нижний предел прочности при растяжении для АСК 800 МПа, АУК 1400 МПа, АБК 1200 МПа;
• предельная прочность при испытании на сжатие для всех видов — не менее 300 МПа;
• сопротивление поперечному срезу для АСК не менее 150 МПа, АУК 350 МПа, АБК 250 МПа;
• средний удельный вес композитной арматуры — 1900 кг/м 3 ;
• предельная эксплуатационная температура составляет 60˚C.

При сравнении показателей упругости следует отметить, что углепластик более чем в 2 раза превосходит стекловолокно и в 1,5 раза — композитную базальтовую арматуру.

Вес арматуры из пластика.

Стоимость стеклопластикового прута

Цена полимерных армирующих материалов зависят от структуры и составляющих компонентов в составе. Конструкция композитного прута состоит из продольного набора стеклянных волокон, скрепленных между собой эпоксидной смолой. Поверхность может оставаться гладкой, иметь шероховатую присыпку или быть обвитой по спирали специальным стеклоровингом. Последний способ позволяет получить ребреную поверхность, которая обеспечит более надежное сцепление с бетоном.

В отличие от металлического проката, который в большинстве случаев продается на вес, цена стеклопластиковой арматуры всегда определяется за погонный метр. Это часто приводит к заблуждению о том, что тонна композитных материалов стоит намного дороже стали.

Необходимо понимать, что при диаметре 12 мм в одной тонне металла будет 1100 м прута, а пластика — 12500 метров. Кроме этого, высокая прочность стеклопластиковой арматуры позволяет применять меньшие диаметры при одинаковых условиях монтажа. Эти условия показывают, что стоимость полимеров будет не выше, а ниже, чем у металлопроката. Изучение прайс-листов компаний изготовителей показало, что цена наиболее популярных диаметров 4-8 мм находится в диапазоне 8,50-27,20 руб/м.

Плюсы и минусы применения стеклопластика

Главными преимуществами композитной арматуры специалисты считают:

• устойчивость к воздействию коррозии и многих агрессивных химических веществ;
• высокую прочность, превышающую подобные показатели для металла;
• долговечность, увеличивающую срок эксплуатации конструкции в 2-3 раза;
• небольшой удельный вес, облегчающий погрузку и перевозку;
• простой расчет стеклопластиковой арматуры для фундамента;
• возможность использования при отрицательных температурах до -60˚C;
• экологическую чистоту применяемых компонентов;
• доступность и экономичность при применении;
• отсутствие ограничения длины прута при монтаже благодаря поставкам в бухтах;
• диэлектрические и антимагнитные свойства.

Серьезным минусом композитной арматуры является пониженная прочность при испытании на излом. Там, где металлические пруты просто согнутся, стеклопластик может переломиться, ослабив при этом надежность конструкции. Поэтому такие полимеры не применяют при монтаже и производстве несущих элементов и перекрытий, что ограничивает их использование и является недостатком.

Предельная температура нагрева не позволяет применять пластиковое армирование при потенциальной возможности длительного воздействия открытого пламени. В случае пожара такие бетонные монолиты будут определяться как поврежденные и их необходимо заменять.

Сравнивая плюсы и минусы стеклопластиковой арматуры, можно сделать уверенный вывод, что данные материал можно и нужно применять для создания надежных и долговечных монолитных конструкций.

Сфера применения

Стеклопластик является прекрасным материалом для монтажа фундаментных оснований любого типа. Композитную арматуру используют не только в промышленном, но и частном строительстве. Особенно в случае наличия возможности высокого подъема грунтовых вод и на заболоченных почвах. Этот материал незаменим при выполнении работ по укреплению берегов, при строительстве гидротехнических сооружений и на объектах с возможным воздействием агрессивных веществ.

Хорошие результаты получают, если использовать пластиковую арматуру для укрепления дорожных покрытий на участках с повышенной влажностью и в условиях вечной мерзлоты. Пруток диаметром 4 мм применяют для армирования каменной кладки из пенобетонных и газобетонных блоков, а так же полов на промышленных и торговых объектах.

Так же плюсом композитной арматуры специалисты признают возможность эффективного совместного использования традиционных стальных прутов и композитных пластиковых материалов. С помощью стали укрепляют углы и места примыкания стен, а все пролеты армируются пластиком. Это позволяет ускорить сборку каркаса без ущерба качеству конструкции и расширить области применения материалов.

Технология армирования фундаментов

Благодаря уменьшенному весу пластиковой арматуры и возможности использования прутов любой длины, сборка армирующего каркаса выполняется намного проще, чем из металлических стержней. Повышенная прочность полимерной арматуры для фундамента материалов позволяет использовать меньшее сечение.

Так, например, стальная арматура диаметром 12 мм, часто применяемая для монтажа фундаментов в частном строительстве, заменяется пластиком 8 мм, а пруты 10 мм — полимером 7 мм. Расчетная таблица, которая поможет вам точно определить, какой диаметр можно использовать в каждом отдельно взятом случае.

Технологический процесс производства монтажных работ с использованием пластиковой арматуры для фундамента выполняется в несколько этапов, что показано на видео в конце статьи:

1. установка опалубки;
2. разметка уровня заливки бетона;
3. сборка армирующего каркаса;
4. заливка бетона;
5. снятие опалубки.

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.

После этого на внутренней стороне ограждающих элементов с помощью водяного уровня необходимо нанести отметки верхнего уровня будущего монолита. Они позволят cориентироваться при заливке бетона и обеспечат его равномерное распределение.

Сборка армирующего каркаса

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.

Схема армирования монолитной плиты.

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.

После сборки конструкции ее нужно перенести и установить внутрь опалубочного ограждения, как показано на фото.

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.

В процессе выполнения работ по монтажу фундамента из стеклопластиковой арматуры, необходимо помнить, что края прутов не должны доходить до опалубки и дна траншеи на 5 см. Для обеспечения этого условия можно использовать специальные пластиковые фиксаторы типа «стойка» и «звездочка» или плотные влагостойкие каменные материалы.

Армирование пояса.

Заливка бетонной смеси

Укладка бетона внутрь опалубки производится точно так же, как и при использовании металлической арматуры. Однако следует соблюдать повышенную осторожность, поскольку прочность стеклопластиковой арматуры при сильных боковых воздействиях может оказаться недостаточной. Уплотнение бетона вибратором или трамбовкой необходимо выполнять таким образом, чтобы не повредить установленный каркас.

Горизонтальное армирование

Такой способ применения композитной арматуры в строительстве применяют для монтажа плитных фундаментов. Их основное отличие от оснований ленточного типа заключается в отсутствии углов и примыкающих участков. По сути вся конструкции выполняется в виде двух больших сеток, расположенных одна над другой. Все работы по сборке выполняются на месте установки, поскольку перенести собранный элемент такого большого размера достаточно проблематично.

Поэтому первоначально укладывается необходимое количество продольных прутов. На них ложатся поперечные и с помощью проволоки или хомутов вяжется сетка. Прямо на ней вяжется вторая. После этого нижнюю сетку необходимо поднять на подставки над дном котлована. Далее верхнюю сетку можно выставить на вертикальные стойки, установленные в местах пересечения арматуры.

В заключение

Стеклопластиковая сетка для армирования на строительных площадках в нашей стране пока еще считается новым материалом. Многие строители до сих пор считают, что применение стали, свойства которой давно изучены, обеспечит более надежную монолитную конструкцию.

Однако многочисленные испытания и исследования показали, что композитные материалы превосходят традиционный металл по прочности, долговечности и другим характеристикам. Пластик более удобен в работе и позволяет сократить время монтажа. Также он не подвержен коррозии, воздействию блуждающих токов и низких температур.

Видео по теме

Источник

Композитная арматура для свай — особенности и неоспоримые преимущества

Строительство на сваях подразумевает постоянную разработку и развитие, особенно учитывая географические особенности некоторых районов нашей страны. Многочисленные новинки в области строительных технологий призваны обеспечивать высокое качество и надежность любых типов конструкций, а также позволять застройщикам разных уровней значительно экономить свои средства. Одним из таких оригинальных новшеств можно считать композитную стеклопластиковую арматуру. Этот вариант не только гораздо дешевле по стоимости, но и обладает несомненными конкурентоспособными преимуществами.

Долгосрочное строительство на любых типах грунта

Не так давно обладатели болотистых участков старались как можно быстрее продать свои наделы даже по заниженной стоимости. В это же время застройщики крайне неохотно занимались строительными работами в подобных местах. Обусловлено это было тем, что при строительстве жилого дома или других типов сооружений требовалось большое количество дорогостоящей стальной арматуры. При этом длительность эксплуатации каждого объекта могла составлять не более шестидесяти лет, иногда – еще меньше.

На фото — буронабивные сваи из композитной арматуры

Ситуацию изменило внедрение свай бетонного типа с использованием надежной и современной композитной арматуры. Можно рассмотреть основные преимущества подобного применения новейших строительных элементов:

• Легкость. Металлический тип арматуры тяжелее стеклопластиковых аналогов с меньшей плотностью в четыре раза. Если рассматривать равноценную замену элементов во время строительства, то получится, что композитные варианты будут легче в 9 раз.
• Повышенные показатели прочности на разрыв. Благодаря этому качеству, обеспечиваются возможности применения арматуры композитного типа с гораздо меньшим диаметром – замена при этом будет считаться равноценной.
• Экономичность и удобство транспортировки. Стеклопластиковая арматура, диаметр которой менее 10 мм, отпускается производителями в скрученном виде (в специальных бухтах). Сто метров бухты Ø8 будет весить примерно 7, 5 кг, ее внешний диаметр – почти 1 метр. То есть при заказе двадцати бухт общий вес составит не более 150 кг, которые вполне можно будет провезти в багажнике автомобиля, на авто грузового типа или в самом обычном микроавтобусе. При заказе металлического аналога придется искать возможности доставки на специализированном длинномерном транспорте, аренда которого стоит немало, а подъезд к различным объектам зачастую может быть затруднен.

На фото — транспортировка композитной арматуры в багажнике легкового авто

• Низкие цены на материалы. По сравнению с любыми аналогами, композитная продукция данного типа выходит на более чем 50% дешевле. Причем мы производим высококачественную арматуру, цена которой значительно ниже стоимости аналогичных изделий у других производителей данного товарного сегмента.
• Возможность изготовления качественной, высокопрочной арматуры любой необходимой длины.
• Легкость и простота монтажа. Для вязки этой арматуры понадобится минимум рабочей силы. Обрезка стеклопластиковой арматуры возможна практически любым отрезным современным инструментом.
  Не менее привлекательными и перспективными можно назвать технические характеристики композитной арматуры. Благодаря ее свойствам, элементы получаются высококачественными, прочными и способными обеспечить сооружению надежность и долговечность.

На фото — каркас сваи из композитной температуры

Качественные характеристики

Физико-механические свойства стеклопластиковой арматуры можно по праву называть уникальными. Следует обозначить хотя бы основные показатели характерных этим изделиям свойств:
1) низкая теплопроводность – гораздо ниже, чем у металлической (в 10 раз), поэтому с применением композитного типа категорически исключаются варианты промерзания бетона;
2) устойчивость к коррозии – изготовление изделий без применения металлов обеспечивает долговечность готовых конструкций без обязательного (как во многих случаях) проявления коррозии;
3) высокие показатели прочности при любых видах напряжения – даже при скручивании арматуры в бухты, при использовании в дальнейшем изделие разматывается равномерно и прямо, что довольно важно и удобно при монтаже;
4) устойчивость к воздействию щелочных веществ и кислот;
5) диэлектричество – элементы не являются проводниками электрического тока, а значит, исключают возможные короткие замыкания или проявление малых токов в каркасе;
6) радио-, магнитопрозрачность – пропуск любых радиоволн и возможность пользоваться сетью интернет или мобильными телефонами в любых помещениях.

Производство изделий принято осуществлять из пожаростойких, невоспламеняемых материалов. Эксплуатационные температуры имеют широкий диапазон, что позволяет применять элементы сооружений для строительства в самых разных климатических условиях.
Стеклопластиковые разновидности арматуры обладают теми же коэффициентами температурного расширения, что и бетон. Это достаточно важный фактор, учитывая постоянные изменения окружающей температуры в различных регионах.

Адекватное сравнение стальной и композитной арматуры без рекламы

Наличие определенных недостатков – варианты использования в различных условиях

Как и любые другие строительные элементы и материалы, композитная арматура может иметь свои недостатки. Они не так существенны, однако в разных условиях возведения объектов могут играть определенную роль.
Среди наиболее явных минусов можно выделить:

• потерю прочности при нагреве выше 600 градусов (происходит размягчение связывающих материал волокон);
• низкие показатели модуля упругости – в сравнении со стальной арматурой эти показатели в четыре раза ниже (возможности большей степени упругости определяют необходимость дополнительных перерасчетов при использовании элементов в несущих конструкциях и перекрытиях);
• отсутствие возможности пользоваться электросваркой при монтаже изделий.

Немаловажным нюансом является и то, что резкий изгиб необходимого формата непосредственно на строительной площадке элементу придать не удастся. В связи с этим нужные формы арматурных стержней в сложных элементах сначала изготавливают из металлической арматуры.

Источник