Толщина композитной арматуры для ленточного фундамента

Какая лучше арматура для фундамента 🧱 композитная стеклопластиковая или железная?

Для улучшения прочностных характеристик бетона традиционно используется железная арматура. С развитием строительных технологий на смену металлу приходят композитные материалы – и среди них стеклопластик. Он не подвержен коррозии, легкий и прочный. Арматура такого типа с успехом применяется в монолитном строительстве. В статье мы постараемся ответить на естественный вопрос: какая арматура лучше для фундамента?

Состав и строение композитной арматуры

Прутки стеклопластиковой арматуры – это пучок стекловолокна толщиной 15 микрон каждое, пропитанный эпоксидными или другими смолами и имеющий рифленую поверхность для лучшего сцепления с бетоном. В правильно устроенном прутке должен быть центральный стержень из волокон, который оплетается по спирали вторым слоем стекловолокна.

Вид материала волокна определяет свойства и название арматуры. Кроме стекловолоконной, встречаются углепластиковые и базальтовые изделия.

Диаметр прутка арматуры находится в пределах 4-18 мм, а максимальная длина ограничена только настройками производственного оборудования. Плотность стеклопластика составляет всего 1,9 т/м3, а 1 кубометр стальной арматуры весит не менее 7 тонн. Благодаря этому свойству, композиты применяются в изготовлении легкого бетона с 60-х годов прошлого века. Средний срок службы — не менее 80 лет.

Рифленая поверхность арматуры способствует ее сцеплению с бетоном

Производство стеклопластиковых прутков для усиления бетона возможно только в заводских условиях, что снижает вероятность купить некачественный продукт, несоответствующий нормативным требованиям. Композитная арматура не ржавеет, не проводит электрический ток и экологична.

Преимущества использования стеклопластика

Свойства стали и железобетона, изготовленного с ее применением, хорошо изучены, известны все сильные и слабые стороны такого материала. Композитные материалы не так давно появились в свободном доступе, поэтому разберем их преимущества подробно:

• меньший вес (более, чем в 3 раза) конструкции снижает нагрузку на фундамент и грунт, делает транспортировку стройматериалов до места стройки простым и дешевым;
• очень высокая нагрузка на разрыв (650 Мпа у стекловолокна против 400 Мпа у стали) делает ее незаменимой в ответственных местах;
• стойкость к атмосферным и химическим процессам, не теряет прочности из-за коррозии, как металлическая;
• коэффициент теплового расширения композитных материалов очень близок к таким же параметрам у бетона, а это снижает вероятность появления трещин;
• низкая теплопроводность пластика помогает сохранять тепло в здании и цокольном помещении;
• хорошая устойчивость к механическому износу, по этому показателю стеклопластик не уступает железу;
• не является помехой для радиоволн и не проводит электричество;
• с пластиком удобно работать, не потребуется сварочный аппарат, а все соединения фиксируют гибкими хомутами или вязальной проволокой;
• малая цена заметно снижает стоимость монолитных бетонных работ.

Композитную арматуру можно доставить в багажнике легкового автомобиля

Эти свойства и делают стеклопластиковую арматуру незаменимой в возведении фундаментов и заливке монолитных оснований для постройки дома.

Недостатки неметаллической арматуры

Не бывает идеальных во всем материалов, так и композитная арматура имеет ряд особенностей, которые накладывают ограничение на ее широкое использование. Минусы неметаллических элементов бетонной конструкции:

• модуль упругости стали выше такового у стеклопластика в 4 раза, поэтому из железной арматуры выполняют плиты перекрытия и несущие элементы конструкции;
• пластик невозможно сваривать, только вязка между собой или применение арматуры с металлическими наконечниками;
• любые композитные прутки нельзя сгибать под прямым углом, для соединения берут специальные уголки или связывают встык с перехлестом;
• механические свойства ухудшаются с нагревом, а при температуре 600 градусов происходит полное разрушение конструкции;
• небольшой опыт работы с композитами у строительных бригад и отсутствие сертификации на большую часть возводимых объектов (по умолчанию задана металлическая арматура).

В углах композитная арматура не гнется

Свести недостатки к минимуму поможет сочетание в конструкции металлических узлов и пластиковых прутков различного диаметра. Такое взаимное сочетание считается оптимальным и надежным.

Особенности применения в разных видах фундаментов

Чтобы выбрать, какую арматуру лучше использовать для фундамента, нужно принять во внимание все вышеизложенные факторы. Наиболее распространенные типы фундамента, на которых можно использовать композитный материал, – это ленточный мелкозаглубленный, ростверк и монолитная плита.

Для них берут арматуру толщиной 8-12 мм и со специальными насечками для надежного сцепления с раствором. Гладкие прутки типа А1 можно использовать для легких хозяйственных построек и в качестве маяков при заливке фундамента.

Пример использования пластиковой арматуры в плитном фундаменте

Особенности армирования фундамента дома:

• количество прутков рассчитывается из способа укладки и поясности армирующих слоев;
• для ленточного фундамента необходимо 2 таких слоя, для плитного — достаточно одного и песчаной подушки под основанием;
• шаг ячейки для стеклопластика не должен превышать 500 мм;
• углы фундамента проходят специальными уголковыми элементами, потому что соединение встык в углах не допускается;
• вязку арматуры в местах соединения осуществляют проволокой, скобами и специальным пистолетом или пластиковыми хомутами;
• для равномерного распределения каркаса в толще бетона потребуются фиксаторы арматуры, расстояние до поверхности оставляют 1-2 сантиметра;
• Столбчатый фундамент размещают ниже глубины промерзания (обычно от 0,7 до 1,5 метров в зависимости от региона), что исключает его подвижки и разрывы.

Композитной арматурой можно пользоваться при строительстве свайного фундамента небольшой постройки

Важно! Заливая раствор в опалубку, проверяют, чтобы все части каркаса были скрыты бетоном. В месте выхода арматуры на поверхность будут образовываться трещины и происходить дальнейшее разрушение фундамента.

Сталь или пластик: что лучше для фундамента?

Использование стеклопластиковой арматуры для возведения фундамента оправдано в большинстве случаев. Эта часть дома меньше всего испытывает динамические нагрузки, а физических свойств композитов достаточно для надежной конструкции. Снижению цены постройки способствует ее малый вес и простота укладки, не требующая специального инструмента.

Подводя итог, заметим, что для тех, кто строит своими руками, композитная арматура чрезвычайно интересна. В нижеследующем ролике изложена подробная информация на данную тему.

Источник

Стеклопластиковая арматура: расчеты требуемого количества для фундаментов домов в ИЖС и коммерческом строительстве

Стеклопластиковая арматура «АРМАСТЕК», представляет собой стеклопластиковые стержни диаметром от 4 до 16 мм, любой строительной длины (возможно скручивание в бухты) с ребристой поверхностью спиралеобразного профиля, состоит из стеклоровинга, связанного полимером на основе эпоксидной смолы. Ее необходимо применять в промышленно-гражданском, дорожном строительстве, а также в бетонных конструкциях с преднапряжённым и ненапряжённым армированием, взамен традиционной стальной арматуры.

Для успешного использования стеклопластиковой арматуры в индивидуальном жилищном строительстве мы предлагаем использовать специальный документ – «Альбом типовых решений по применению неметаллической композитной стеклопластиковой арматуры в бетонных конструкциях». В альбоме представлены схемы армирования различных видов фундаментов (плит перекрытия, перемычек, колонн), применяемых в индивидуальном жилищном и коммерческом видах строительства.

Важно отметить, что применение стеклопластиковой композитной арматуры увеличивает срок службы конструкций (в первую очередь – фундаментов) в 2 – 3 раза по сравнению с применением металлической арматуры, особенно при воздействии на них агрессивных сред, в том числе содержащих хлористые соли, щелочи и кислоты.

На что нужно обратить внимание при выборе и покупке стеклопластиковой арматуры?

Покупать стеклопластиковую полимерную композитную арматуру нужно у производителей, официальных дилеров производителей и проверенных поставщиков, авторизованных данными производителями.

При выборе стеклопластиковой арматуры необходимо уделить внимание качеству изделия, качеству и плотности навивки стеклоровинга по всей длине прутка, качеству заливки витков. Остерегайтесь подделок при покупке стеклопластиковой полимерной композитной арматуры!

Высококачественная стеклопластиковая арматура может использоваться для различных типов фундаментов – плитных, ленточных, столбчатых. Тип фундамента и параметры выбираются в зависимости от несущей способности грунта и нагрузки на фундамент. Приведем примеры расчетов на дом размером 6 х 6 метров. По данному принципу может быть просчитано абсолютное большинство домов прямоугольной и квадратной формы любой другой необходимой площади.

ПЛИТНЫЙ ФУНДАМЕНТ: Расчет количества арматуры и вязальной проволоки

Для плитного фундамента нужно использовать только арматуру с ребристой поверхностью и диаметром не меньше 10 мм, если это металлическая, либо не менее ф6 АКС (стеклопластиковая). От диаметра арматуры зависит прочность всей конструкции: чем толще арматура, тем прочнее. При выборе ее толщины стоит ориентироваться на вес дома и тип грунта. Если грунт непучинистый и плотный, т.е. имеет хорошую несущую способность, то под нагрузкой от дома он будет меньше деформироваться и от плиты требуется меньшая устойчивость. Второй фактор – это вес дома. Чем он больше, тем больше нагрузка на плиту и больше ее деформация. Если вы строите легкий деревянный дом на хорошем грунте, то для армирования плиты достаточно будет арматуры диаметром 10 мм. Если тяжелый дом на слабом грунте – то арматуру надо использовать толстую 14-16 мм. Шаг сетки арматурного каркаса плиты обычно составляет 20 см, при таком шаге на нашем фундаменте 6х6 м надо уложить 31 пруток вдоль и столько же поперек, итого 62 прутка. Поясов армирования у плиты надо делать два – верхний и нижний, поэтому общее количество прутков будет 124 штуки, при длине прутка 6 м получаем расход 124 х 6 м = 744 погонных метра арматуры. Помимо этого верхнюю сетку арматуры надо соединить с нижней, это соединение делается в местах пересечения продольных и поперечных прутков арматуры. Таких соединений будет 31 х 31 = 961 штук. Если толщина плиты составляет 20 см, а каркас арматуры находится в 5 см от поверхности, то на каждое соединения нужен пруток арматуры длиной 10 см (20 см толщины минус 5 см снизу и сверху). На все соединения потребуется 0,1 х 961 = 96,1 метра арматуры. Общее количество арматуры на весь плитный фундамент составит 744 м + 96,1 м = 840,1 погонных метра.

Чтобы посчитать, сколько нужно вязальной проволоки, необходимо прежде всего определить способ соединения: сначала соединяются продольные и поперечные прутки арматуры нижнего пояса, затем к ним присоединяются вертикальные прутки, и потом к ним продольные и поперечные прутки верхнего пояса. Таким образом, в каждом месте, где пересекаются два горизонтальных прутка и один вертикальный, есть два соединения вязальной проволоки. Таких мест 961 в нижнем поясе и столько же в верхнем. Для вязки одного пересечения прутков нужно 15 см вязальной проволоки, согнутой пополам, то есть 0,3 м чистой длины. Полный расход вязальной проволоки на плитный фундамент составит 0,3 м х 961 х 2 = 576,6 м.

В случае использования стеклопластиковой арматуры оптимальным вариантом является использование хомутиков и стяжек из пластика (используются также в проведении телекоммуникационных сетей и электропроводки).

ЛЕНТОЧНЫЙ ФУНДАМЕНТ: Расчет количества арматуры и вязальной проволоки

Высота ленточного фундамента обычно значительно больше его ширины: например, ширина 30-40 см, высота 70 см. В этом случае лента гораздо меньше, чем плита, склонна к изгибу, поэтому в ленточном фундаменте можно использовать арматуру меньшего диаметра. При строительстве индивидуальных домов в основном используется металлическая арматура 10-12 мм, реже 14 мм. Еще одна особенность ленты – это использование только двух поясов армирования независимо от высоты фундамента. В верхней и нижней частях ленты в 5 см от поверхности бетона укладывают продольные прутки арматуры, они и принимают на себя нагрузку при деформации ленты. Вертикальные и поперечные прутки арматуры не несут нагрузки, их делают из тонкой и гладкой арматуры. При ширине ленточного фундамента 40 см достаточно использовать всего четыре продольных прутка – два сверху и два снизу. Реже используется армирование по три и четыре прутка в каждом поясе. Такое усиление оправдано на слабом или подвижном грунте или при строительстве массивных домов. Самым оптимальным вариантом при ленточном фундаменте является использование стеклопластиковой арматуры АКС ф6, ф7 для одноэтажных домов, и АКС ф8, ф10 для двухэтажных домов и домов с мансардой.

Общая длина ленты фундамента под дом 6 м на 6 м с одной внутренней несущей стеной составит 30 м (24 м периметр внешних стен + 6 м под внутренней). Расход ребристой арматуры для продольного армирования в 4 прутка составит 30 м х 4 = 120 м. Вертикальные и поперечные прутки можно устанавливать с шагом 0,5 м. При ширине ленты 30 см и высоте 70 см с учетом отступом от поверхности фундамента в 5 см на каждое соединение будет нужно 1,6 м гладкой арматуры диаметра 6 мм (либо стеклопластиковой арматуры АКС ф4, ф5). Таких соединений будет 61 штука, общий расход гладкой арматуры будет 97,6 м. Каждое такое соединение имеет 4 связки арматуры. На одну связку нужно 30 см вязальной проволоки, поэтому общий расход вязальной проволоки на ленточный фундамент составит 0,3 м х 4 х 61 = 73,2 м.

СТОЛБЧАТЫЙ ФУНДАМЕНТ: Расчет количества арматуры и вязальной проволоки

Для армирования столбиков достаточно металлической арматуры диаметром 10 мм или стеклопластиковой арматуры ф6 АКС. Для вертикальных прутков используется ребристая арматура, горизонтальные прутки используется только для того, чтобы связать их в единый каркас. Обычно арматурный каркас для столбика состоит из 2-4 прутков, длина которых равна высоте столба. Если диаметр столба большой (более 20 см), то надо использовать больше, равномерно распределяя их внутри столба. Для армирования 2-метрового столба диаметром 20 см можно ограничиться четырьмя прутками из арматуры диаметра 10 мм (либо АКС ф6), которые расположены на расстоянии 10 см друг от друга и перевязаны в четырех местах гладкой арматурой диаметром 6 мм (АКС ф4-5). Расход ребристой арматуры на один столб составит 2 м х 4 = 8 м; длина гладкой 0,4 м х 4 = 1,2 м. При необходимом количестве столбов 30 шт общий расход ребристой арматуры будет 8 м х 30 = 240 м, а гладкой 1,2 м х 30 = 36 м.

В одном столбе есть четыре горизонтальных прутка, каждый из которых крепится к четырем вертикальным, поэтому для вязки арматуры на каждый столб необходимо 0,3 м х 4 х 4 = 4,8 м вязальной проволоки. На весь фундамент из 30 столбов потребуется 4,8 м х 30 = 144 м.

СТОИМОСТЬ АРМАТУРЫ ДЛЯ ФУНДАМЕНТА

Теперь, зная необходимое количество арматуры в метрах и зная вес погонного метра арматуры, можно рассчитать необходимую массу арматуры и узнать ее стоимость. Средняя цена тонны металлической арматуры около 28 000 рублей, без учета доставки на участок. При это важно, что для транспортировки металлической арматуры необходимо нанимать специальный транспорт (как минимум, грузовую ГАЗель), а транспортировка стеклопластиковой арматуры возможна собственными силами.

Для плитного фундамента дома 6х6 надо 840,1 м арматуры, при диаметре 14 мм вес одного метра 1,21 кг, общий вес арматуры 1016,5 кг. Стоимость материалов для армирования такого фундамента около 30 000 рублей.

Для ленточного фундамента надо 120 м арматуры диаметром 12 мм. Вес одного метра 0,888 кг, общий вес 106,56 кг. Арматуры диаметром 6 мм нужно 97,6 м, вес одного метра 0,222 кг, общий вес 21,67 кг. Стоимость материалов для армирования такого ленточного фундамента около 4 300 рублей.

Для столбчатого фундамента нужно 240 м 10 мм металлической арматуры, вес одного метра 0,617 кг, общий вес 148,08 кг. Гладкой арматуры в 6 мм диаметром нужно 36 м, ее общий вес составит 8 кг. Стоимость арматуры 5 000 рублей.

Предлагаем вашему вниманию обоснование экономической выгоды использования стеклопластиковой арматуры для данных целей.

Расчет экономической выгоды по замене металлической арматуры на стеклопластиковую:

Ценообразование на стеклопластиковую арматуру (используется для фундаментов):

Источник