Преимущества композитной арматуры
Композитная арматура - плюсы, минусы, характеристики
Рассказываем о композитной арматуре, её плюсах и минусах, разбираем отзывы строителей.
Строительная композитная арматура представляет собой неметаллические волокна, связанные композитным составом. И хоть известна она ещё с 70-х годов прошлого века, в России пока не все имеют опыт работы с этим материалом. Рассказываем о композитной арматуре, её плюсах и минусах, разбираем отзывы строителей.
Нет времени читать всю статью? Сохраните её в социальных сетях или отправьте себе в мессенджер!
Арматура композитная полимерная (АКП) — инновационный продукт, альтернатива традиционной стальной арматуре. Разработки велись в 60-х годах прошлого столетия параллельно в нескольких странах — как в СССР, так и в США. С применением композитной арматуры построено большое количество объектов в странах Европы, Японии, Канаде. Словом, за рубежом технологичный продукт получил широкое распространение. Узнайте больше как он используется в Европе и мире из нашей статьи. В России производство арматуры на основе композита регламентируется ГОСТ 31938-2012 «Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций», разработанного на базе ISO 10406-1:2008.
Материалом для изготовления арматуры служат углерод, базальт, арамид или стекло. Волокна сырья соединяются между собой в единый стержень, на который дополнительно наматывается ребро.
Далее стержень проходит через печь, где и твердеет под воздействием высокой температуры. По типу используемого типа сырья разделяют несколько видов неметаллической арматуры, плюсы и минусы каждой из которых незначительно различаются:- АСК (стеклокомпозитная) — изготавливается в результате смешивания стекловолокна и специальных смол.
- АБК (базальтокомпозитная) — производится из волокон базальта, а роль связующего вещества выполняют органические смолы.
- АУК (углекомпозитная) — прочная арматура на основе углеводорода, но дороже композитных аналогов.
- ААК (арамидокомпозитная) — состоит из полиамидных волокон, которые по составу напоминают капрон или нейлон.
- АКК (комбинированная композитная) — стержни из стекловолокна, с внешней намоткой из базальтопластика.
Номинальные диаметры АКП согласно ГОСТ:
4 link=https://21kompozit.ru/stekloplastikovaya-armatura/4-mm/;6 link=https://21kompozit.ru/stekloplastikovaya-armatura/6-mm/;8 link=https://21kompozit.ru/stekloplastikovaya-armatura/8-mm/;10 link=https://21kompozit.ru/stekloplastikovaya-armatura/10-mm/;12 link=https://21kompozit.ru/stekloplastikovaya-armatura/12-mm/;14 link=https://21kompozit.ru/stekloplastikovaya-armatura/14-mm/;16 link=https://21kompozit.ru/stekloplastikovaya-armatura/16-mm/;18 link=https://21kompozit.ru/stekloplastikovaya-armatura/18-mm/;20 link=https://21kompozit.ru/stekloplastikovaya-armatura/20-mm/;22 link=https://21kompozit.ru/stekloplastikovaya-armatura/22-mm/;24 link=https://21kompozit.ru/stekloplastikovaya-armatura/24-mm/;28;32
На примере завода «Композит 21» композитная стеклопластиковая арматура диаметром до 12 мм изготавливается в хлыстах по 3 и 6 метров, а также в бухтах по 50 и 100 метров. Стержни свыше 14 мм в диаметре выпускаются только в хлыстах. Сворачивание в бухты — один из плюсов АКП по сравнению со стальной арматурой, изготавливаемой прутками по 11,7 метра.
Для лучшего сцепления с бетоном профиль композитной арматуры не делают гладким. Различают два вида профилей:
- Условно-гладкий — для улучшения адгезии с бетоном стеклопластиковый стержень покрывают мелкофракционным кварцевым песком.
- Периодический — в процессе производства на стержень наматывается жгут из стекловолокна, который и служит анкеровочным ребром.
В отношении любого стройматериала можно назвать как преимущества, так и недостатки. В случае с АКП плюсов больше, чем минусов. Плюсы:- легкий вес;
- высокая разрывная прочность;
- экономичность;
- энергоэффективность;
- долговечность;
- радиопрозрачность;
- простота монтажа;
- низкая теплопроводность;
- коэффициент расширения, схожий с бетоном.
- низкий модуль упругости;
- низкая термостойкость;
- сложность производства.
Небольшой вес
Если сравнивать с металлом, то АКП легче в 8 раз. При её использовании снижается общий вес конструкции и нагрузка на фундамент. Также покупатели значительно экономят при транспортировке.
Высокая прочность
По данным испытаний, у композитной арматуры прочность на разрыв (или же сопротивление растяжению) в несколько раз выше, чем у стальной — 1000 МПа против 390 МПа соответственно.
Экономичность
Если использовать стеклопластиковую арматуру вместо стальной, то даже при замене диаметр в диаметр, она будет дешевле. А учитывая, что вместо металла можно использовать АКС меньшего размера, то экономия будет ещё значительнее. Также учитывайте экономию при транспортировке. К примеру, для армирования плитного фундамента требуется 4000 погонных метров. Чтобы привезти стальную арматуру потребуется длинномер, а стеклопластиковую можно увезти на легковом автомобиле.Энергоэффективность
В строительных объектах, армированных композитной арматурой, рациональнее расходуются энергетические ресурсы. Этим объясняется популярность АКП на Западе, где энергоэффективность зданий — важный фактор в строительстве.
Долговечность
Срок службы более 80 лет. АКП устойчива к воздействию щелочей, кислот и к коррозии. Этот плюс стоит учитывать при возведении морских сооружений и укреплений для береговых линий.
В Канаде прошли испытания мореходных суден, изготовленные с применением стекловолокна и отслуживших более 60 лет. В результате тестов выяснилось, что существенного ухудшения прочности за шесть десятков лет эксплуатации не произошло.
Радиопрозрачность
АКП не создает помех для электромагнитных волн и радиосигналов. Её регулярно применяют при обустройстве кабинетов МРТ и научно-исследовательских станций, где используются сложные электрические приборы.
Коэффициент расширения как у бетона
Арматура и бетон одинаково реагируют на циклические температурные изменения, из-за чего внутри бетонной конструкции не возникает напряжения и трещин.
Простота монтажа
Вязка арматуры под силу любому рабочему с минимальным набором инструментов. При армировании длинных участков, её не нужно сваривать каждые 12 метров, как стальную, а просто размотать бухту и нарезать необходимую длину.
Низкий модуль упругости
Модуль упругости АКП меньше, чем у стали в 4 раза. Она легко изгибается и в некоторых случаях это может быть недостатком. Например, для армирования перекрытий композитными стержнями придётся делать специальные расчёты.
Низкая термостойкость
Композитная арматура относится к классу горючести Г1, то есть это самозатухающий материал. Но предел температуры, при которой она не теряет своих физико-механических свойств, невысокий, всего 200 градусов. То есть, применение АКП целесообразно в тех случаях, когда высокотемпературный нагрев исключен.
Сложность производства
Изготовление полимерной арматуры — высокотехнологичный и сложный процесс, требующий строгого соблюдения технологии, внимания к деталям и контроля качества. Любой может купить станок для производства, но не каждый способен сделать качественный продукт. Покупатели не умеют на глаз определять некачественный товар, чем пользуются недобросовестные продавцы. Из-за продажи материала, изготовленного с нарушением технологии, вокруг АКП сложился негативный имидж. Впрочем, эта проблема решаема — сотрудничайте лишь с крупными и проверенными производителями.
Миф №1. Нельзя применять композитную арматуру из-за низкого модуля упругости. На самом деле значение этого показателя важно только в работающих на прогиб конструкциях. А для элементов конструкций, расположенных на упругом основании важность этого фактора сводится к нулю, поскольку само основание не даст элементу прогнуться. Миф №2. Композитная арматура опасна для здоровья. На некоторых сайтах можно встретить утверждения, что АКП не экологична. На самом деле, в ГОСТе прописаны требования к безопасности арматуры. Регламентируется уровень запаха, удельная эффективная активность радионуклидов, концентрация определенных веществ.Если эти показатели выше нормы, то можно говорить о том, что АКП опасна для здоровья. Тут вопрос доверия к производителю. Мы, например, провели санитарно-эпидемиологическую экспертизу нашей арматуры, которая показала полное соответствие нормам и безопасна для здоровья.
Миф №3. Композитная арматура дороже стальной.
Также злые языки утверждают, что АКП дороже стальной арматуры. На самом же деле, можно просто открыть сайт магазина «Леруа Мерлен» и сравнить цены. Цена за метр металлической арматуры 10 мм — 48 рублей, цена стеклопластиковой арматуры 10 мм — 34 рубля за метр. А если использовать, как принято, АКП меньшего диаметра (согласно таблице равнопрочной замены), то разница в цене будет ещё более существенна.
Добавьте сюда экономию при транспортировке, а также экономию при эксплуатации здания. И всё станет очевидно. На форумах много пишут про композитную арматуру. Отзывы как положительные, так и отрицательные. Впрочем, нельзя забывать, что часто негативный образ складывается из-за товара низкого качества или ошибок в его применении.Отзыв №1. Арматура хорошая, но применять я её, конечно, не буду...
Пользователь форума признаёт, что стеклопластик и удобнее, и дешевле, но всё равно доверяет металлу. Сложно принять новый незнакомый материал, пусть даже его активно используют в Европе уже несколько десятилетий.Отзыв №2. Много плюсов, но есть и минусы
Комментатор правильно подметил, что у многих производителей качество не очень. Мы и сами видели образцы с так называемым гидроударом (внутренними трещинами), который возникает из-за нарушений технологии производства. Отзыв №3. Хороша для фундаментов, не подходит для перекрытий
Совершенно верно. В перекрытиях композитную арматуру следует применять с осторожностью. Если быть более правильным, применение в плитах перекрытий требует специального расчёта от инженера-проектировщика.Отзыв №4. Нет контроля качества у производителей.
Стенограмма отзыва с видео:Почему стеклопластиковая арматура не столь популярна в строительстве? Казалось бы очень хороший материал, удобный в работе, но всё же. Помимо конструктивных особенностей, например, стеклопластиковую арматуру нельзя использовать в консолях, в каких-то балках, ещё и отношение производителей к качеству очень плохое. То есть, вот например, я купил арматуру и видно — здесь желтоватый цвет, здесь уже коричневатый. Какие-то наплавы на ней непонятные. Почему-то она стала местами коричневая. И ещё один момент. Я распустил бухту, а здесь уже сломан стержень в некоторых местах. В четырёх местах арматура сломана. Это как её нужно было скручивать, чтобы так сломать. Мне кажется, по причине отсутствия контроля качества это арматура не так популярна как металлическая, вернее стальная.Снова обратимся к ГОСТ 31938-2012, согласно которому технические характеристики АКП должны соответствовать следующим параметрам:
;АБК;АСК;ААК;АУК;АКК
Предел прочности при сжатии, МПа;300;300;300;300;300 Предел прочности при растяжении, ГПа;800;800;1400;1400;1000 Предел прочности при поперечном срезе, МПа;150;150;190;350;190 Модуль упругости при растяжении, МПа;50;50;70;130;100
Как видно из таблицы, стеклокомпозитная и базальтокомпозитная арматура уступают по своим характеристикам другим видам. Но при этом они и дешевле. Поэтому по соотношению «цена-качество» они будут самыми оптимальными, а другие виды не получили широкого распространения. Если же сравнить стеклопластиковый и базальтовый стержни между собой, то второй, в свою очередь, дороже. Хотя по характеристикам они абсолютно одинаковые. Единственное различие — это верхний порог температуры, которую способен выдержать материал без потери физико-механических свойств. Для АСК — 200 градусов, для АБК — 400 градусов. Поэтому, переплачивать за базальтовые армирующие материалы стоит только в том случае, если показатель термостойкости важен для вашего объекта. Композитная арматура набирает все большую популярность в нашей стране, вытесняя стальную на всё большем и большем количестве объектов.Сравнение принято проводить по электрическим и физико-механическим характеристикам, взаимодействием с внешними факторами и экологичности обоих материалов. Все эти показатели приведены в следующей таблице.
Недостаточно высокая популярность неметаллических армирующих материалов объясняется относительной молодостью по сравнению с металлом. Материал разработан лишь во второй половине XX века и пока нет фактических подтверждений 80-летнему сроку службы материала. Хотя, например, газобетон также появился в СССР примерно в эти же годы и пока не подтвердил своей долговечности. Но это не мешает застройщикам активно использовать его при строительстве домов. К примеру, в Новосибирской области 95% новых зданий возводится из газобетонных блоков. В любом случае, не бывает идеальных материалов, каждый обладает как плюсами, так и минусами. А выбор каждый для себя делает сам.Статья была вам полезна? Если да, то поделитесь ею в социальных сетях! Или читайте ещё один наш материал об эксперименте по изготовлению забивной сваи из композитной арматуры.
Нам очень важно ваше мнение! Поставьте оценку статье!
0
0
0
0
0
Плюсы и минусы композитной стеклопластиковой арматуры
Стеклопластиковая арматура, которая появилась на строительном рынке относительно недавно, имеет как достоинства, так и недостатки, о которых обязательно должен быть осведомлен потребитель. Несмотря на заверения производителей в том, что данная продукция является полноценной заменой металлической арматуры, не во всех ситуациях ее применение можно считать обоснованным.
Каркас монолитной плиты из композитной арматуры
Что собой представляет арматура из стеклопластика
Так называемая композитная арматура – это стержень из стеклопластика, вокруг которого намотана углепластиковая нить, служащая не только для усиления конструкции такого изделия, но и для обеспечения его надежного сцепления с бетонным раствором. У арматуры данного типа есть как плюсы, так и минусы, и к ее использованию следует подходить очень взвешенно.
Элементами для фиксации углепластиковых арматурных прутков между собой служат пластиковые хомуты. Удобно, что для соединения элементов такой арматуры не требуется использование сварки, что, несомненно, является большим плюсом.
Скрепление стеклопластиковой арматуры с помощью фиксаторов и хомутов
Оценивая целесообразность использования стеклопластиковой арматуры, необходимо рассмотреть все плюсы и минусы ее применения в отдельных ситуациях. Такой подход позволит обеспечить высокую эффективность этого материала как средства укрепления строительных конструкций различного назначения.
Если не учитывать характеристики стеклопластиковой арматуры и не сопоставлять их с параметрами аналогичных изделий, изготовленных из металла, можно нанести серьезный вред будущей строительной конструкции или элементам отделки. Именно поэтому прежде чем приступать к выбору элементов для армирования конструкций из бетона, следует разобраться, в каких случаях применение тех или иных изделий является более целесообразным.
Физико-механические свойства композитной арматуры различных типов
Основные преимущества
Среди преимуществ, которыми отличается углепластиковая арматура, стоит выделить следующие.
- Важным преимуществом стеклопластиковой арматуры является ее небольшой удельный вес, что дает возможность использовать ее для армирования легких конструкций из ячеистого бетона и некоторых других строительных материалов. Это позволяет значительно снизить вес конструкций, которые армируются с ее помощью. Между тем вес обычной бетонной конструкции при использовании стеклопластиковой арматуры снизится незначительно, так как сам строительный материал обладает внушительной массой.
- Низкая теплопроводность также относится к преимуществам стеклопластиковой арматуры. При использовании такой арматуры в бетонных конструкциях не образуется мостиков холода (чего нельзя сказать об армирующих элементах из металла), что значительно улучшает их теплоизоляционные параметры.
- Высокая гибкость стеклопластиковой арматуры позволяет отгружать ее заказчику в бухтах, а не нарезанной отдельными прутками. Благодаря компактной форме упаковки транспортировать такую арматуру значительно проще, для чего можно использовать багажник любого легкового автомобиля, а это серьезно сокращает расходы на доставку материала к месту выполнения строительных работ. Использование армирующих элементов, которые отгружаются не нарезанными прутками, а в бухтах, позволяет также снизить расходы материала за счет уменьшения количества нахлестов. Это положительным образом сказывается как на прочностных характеристиках будущей бетонной конструкции, так и на ее стоимости, что особенно важно при выполнении строительных работ.
- Достаточно спорным считается такое преимущество стеклопластиковой арматуры, как ее долговечность внутри бетонной конструкции. Арматура из металла, находясь в изолированном состоянии, также не подвергается негативному влиянию внешних факторов, что обеспечивает долговечность ее использования.
- Углепластиковая арматура – это диэлектрический материал, что является преимуществом изделий из данного материала. Проводящая электрический ток металлическая арматура больше подвержена коррозии, что негативным образом сказывается на ее долговечности.
- По сравнению с армирующими элементами из металла, стеклопластиковые изделия не подвержены воздействию химически активных сред. Такое преимущество стеклопластиковой арматуры особенно актуально в случаях возведения строений в зимнее время, когда в бетон добавляются различные солевые растворы, ускоряющие процесс застывания.
- Являясь диэлектриком, углепластиковая арматура не создает радиопомех внутри здания, в отличие от металлических прутков. Такое преимущество важно тогда, когда в бетонной конструкции имеется много армирующих элементов. В противном случае использование композитной арматуры не станет минусом, но будет не столь актуально.
Главные достоинства композитной арматуры
Имеются у стеклопластиковой арматуры и недостатки, о которых также следует знать ее потенциальным потребителям.
Главные недостатки
Недостатки стеклопластиковой арматуры связаны со следующими ее характеристиками.
- К минусам стеклопластиковой арматуры относится, в частности, то, что она не выдерживает воздействия высоких температур. В то же время сложно представить ситуацию, когда арматурный каркас, находящийся внутри бетона, может быть нагрет до температуры 200 градусов.
- Достаточно высокая стоимость – это условный недостаток, если учитывать тот факт, что для армирования бетонных конструкций можно использовать стеклопластиковую арматуру меньшего диаметра в сравнении с изделиями из металла.
- Арматура из углепластика плохо гнется. Этот недостаток ограничивает ее использование при создании укрепляющих каркасов для бетонных конструкций. Между тем выполнить гнутые участки арматурного каркаса можно и из стальных элементов, а затем нарастить их при помощи стеклопластиковых прутков.
- Арматура, изготовленная из стеклопластика, плохо выдерживает нагрузки на излом, что очень критично для бетонных конструкций. Соответственно, их усиливающий каркас должен успешно выдерживать такие нагрузки, чем не может похвастаться арматура, выполненная из композитных материалов.
- В отличие от металлического арматурного каркаса, стеклопластиковые изделия обладают меньшей жесткостью. Из-за этого недостатка они плохо переносят вибрационные нагрузки, возникающие при их заливке с помощью автомобильного миксера. При использовании такой техники арматурный каркас подвергается значительным механическим нагрузкам, которые могут вызвать его поломку и нарушение пространственного положения его элементов, поэтому к жесткости подобных бетонных конструкций предъявляются достаточно высокие требования.
Разрыв арматуры в следствии недостаточного связующего в структуре стержня
Рассматривая преимущества и недостатки стеклопластиковой арматуры, сложно сказать, насколько она лучше или хуже изготовленной из металла. В любом случае к выбору этого материала следует подходить очень обоснованно, используя его для решения тех задач, для которых он действительно предназначен.Сферы применения стеклопластиковой арматуры
Арматура, изготовленная из композитных материалов, правила укладки которой несложно изучить по соответствующим видео, используется и в капитальном, и в частном строительстве. Поскольку капитальное строительство осуществляется силами квалифицированных специалистов, которые хорошо знакомы с нюансами и недостатками применения тех или иных строительных материалов, остановимся на особенностях использования такого материала при возведении частных малоэтажных строений.
Сферы использования композитной арматуры
- Арматура, изготовленная из композитных материалов, успешно используется для укрепления фундаментных конструкций следующих типов: ленточных, высота которых больше, чем глубина промерзания почвы, и плитных. Применение арматуры из углепластика для укрепления фундаментов целесообразно лишь в тех случаях, когда строение возводится на хорошем грунте, где бетонные основания не будут подвергаться нагрузкам на излом, которые стеклопластиковые элементы могут просто не выдержать.
- При помощи стеклопластиковой арматуры укрепляют стены, кладка которых выполняется из кирпича, газосиликатных и других блоков. Следует отметить, что в качестве связующего элемента стен композитная арматура очень популярна среди частных застройщиков, которые используют ее не только для укрепления кладки несущих конструкций, но и для обеспечения их связки с облицовочными перегородками.
- Этот материал активно используется и для связки элементов многослойных панелей. Структура последних включает в себя слой утеплителя и бетонные элементы, которые и связываются между собой при помощи стеклопластиковой арматуры.
- Благодаря тому, что арматура рассматриваемого типа лишена такого недостатка, как подверженность коррозии, ее часто используют для укрепления различных гидротехнических сооружений (к примеру, плотин и бассейнов).
- В тех случаях, когда необходимо эффективно увеличить жесткость клееных деревянных балок, их также укрепляют при помощи стеклопластиковой арматуры.
- Используется этот материал и в дорожном строительстве: с его помощью укрепляют слой асфальтового полотна, который подвергается повышенным нагрузкам в процессе своей эксплуатации.
Способна ли арматура из стеклопластика заменить аналоги из металла
Несмотря на то, что арматура, изготовленная из композитных материалов, является достаточно новым материалом на строительном рынке, уже можно найти множество рекомендаций (и даже видео) по ее применению. Учитывая данные рекомендации, можно сделать вывод о том, что применять стеклопластиковую арматуру лучше всего для укрепления стен, возводимых из кирпича и строительных блоков, а также для связи несущих стен с межкомнатными перегородками.
Усиление стен из газосиликатных блоков 4-миллиметровой композитной арматурой
Преимуществами использования такой арматуры является то, что она не подвержена коррозии, а также что она не создает мостиков холода, как это происходит с армирующими прутками из металла. Использование такой арматуры для укрепления фундаментных конструкций обосновано в тех случаях, когда возводится не слишком тяжелая постройка и строительство осуществляется на грунте, отличающемся высокой устойчивостью.
В любом случае успешность использования этого нового строительного материала пока не подтверждена длительной практикой, поэтому, применяя его, любой застройщик действует на свой страх и риск. Специалисты, имеющие большой опыт в строительстве, рекомендуют для конструкций, к которым предъявляются высокие требования по надежности, устойчивости и долговечности, использовать все же армирующие каркасы, изготовленные из традиционных металлических элементов.Достоинства и недостатки композитной арматуры
Неметаллическая композитная арматура представляет собой армирующее средство в виде стержней из стекловолокна, имеющих ребристую поверхность. В профиле такая арматура имеет спиралевидную форму, а ее диаметр может составлять от 4 до 18 миллиметров. Длина этого строительного материала может достигать 12 метров.
Внешний вид полимерных стержней. Основные достоинства и недостатки полимерных армирующих прутов
Стеклопластиковая арматура перед массовым внедрением на рынок прошла множество серьезных испытаний. В итоге подобные исследования установили, что этот строительный материал отличается рядом преимуществ таких, как:
- Малая масса, которая в 9 раз ниже массы классической металлической арматуры;
- Высокая стойкость к коррозии и воздействию кислот;
- Отличные показатели с точки зрения энергоэффективности;
- Экономичность в доставке;
- Инертность к электромагнитному и радиовоздействию;
- Стеклопластиковая арматура относится к диэлектрикам.
Безусловно, помимо преимуществ, данный строительный материал обладает определенными недостатками. Такие недостатки нельзя отнести к критическим, но их важно учитывать при возведении тех или иных видов зданий.
Недостатки композитной арматуры:
- Низкие показатели упругости;
- Невысокие параметры термостойкости.
При этом такие недостатки материала никак не отражаются на его использовании при строительстве дорог и фундаментов зданий.
Использование этой технологии при строительстве фундамента (преимущества, недостатки, способ применения)
В процессе закладки фундамента композитная арматура применяется аналогично металлической. Из этого материала на первом этапе собирается каркас будущего фундамента, который в последствие стягивается специальными стяжками.
Сами производители стеклопластиковой арматуры не накладывают никаких ограничений по ее использованию для определенных видов фундаментов. Иначе говоря, такой материал может свободно использоваться для строительства любых малоэтажных построек.
По минимальным подсчетам срок службы таких полимерных элементов составляет минимум 80 лет. Нельзя не отметить, что этот строительный материал стоит немного дороже привычных металлических прутов при этом определенные средства можно сэкономить при его доставке, за счет намного меньшего веса.
Существуют различные методы и условия строительства. Если место строительства предполагает постоянное пребывание металлических частей в условиях агрессивной для них среды есть смысл применять композитную арматуру.
При правильном подборе пластиковой арматуры, она обеспечит аналогичную прочность, что и металлическая.
Стержни перед заливкой бетона. Основные сферы использования
Существует две основные формы выпуска композитной арматуры:
- Гладкие пластиковые пруты, дополненные стеклянной спиралью для повышения качества фиксации;
- Арматура привычной формы, повторяющая структуру металлической.
Большинство специалистов советуют отдавать предпочтение второму типу.
Основной сферой применения стеклопластиковой арматуры является возведение фундаментов для малоэтажных зданий. При возведении фундамента в каждом индивидуальном случае используется арматура конкретного диаметра.
Кроме того, такой материал часто используется для связывания кирпичной кладки. В этом случае можно избежать появления мостиков холода, что повышает общую эффективность здания.
Мнение строителей
Сейчас наблюдается устойчивая тенденция популяризации среди строителей и крупных застройщиков композитной арматуры. В большинстве случаев можно встретить положительные мнения об этом материале. Специалисты отмечают, что такие стержни фактически безотходны при проведении строительных работ. Также немаловажным фактором является простота их применения.
Большинство экспертов сходятся во мнение, что в определенных строительных сферах такой материал имеет существенные преимущества перед металлическими армирующими стержнями. Основным достоинством данных пластиковых прутьев является возможность их использования почти любой длины.
Использование композитных материалов для армирования мостовых настильных плит
Одним из основных факторов, подтверждающих высокие параметры прочности и надежности композитной арматуры, является ее широкое применение в строительных сферах, противостоящим постоянным серьезным нагрузкам (мосты, конструкции береговой линии, дороги).
Это связано с тем, что такой материал обладает прекрасными параметрами стойкости к сейсмологической активности земли. Экспериментально было доказано, что стеклопластиковая арматура не теряет свои основные технические характеристики даже при 10 балльном землетрясении, что делает ее лучшим выбором для армирования бетонных мостовых настильных плит.
Кроме того, нельзя не отметить, что пластик в отличие от металла не подвержен коррозии, что является немаловажным фактором при строительстве мостов, постоянно контактирующих с водой и влажной средой.
Отличия характеристик полимерных и металлических армирующих прутов
Основным конкурентом для пластиковых армирующих стержней является традиционная металлическая арматура, использующаяся в бетонных плитах и перекрытиях. В целом два этих строительных материала очень схожи друг с другом. При этом по некоторым параметрам арматура из стеклопластика демонстрирует заметно более впечатляющие показатели, нежели металлическое армирующее оборудование. В таких условиях стоит провести небольшое сравнение технических характеристик металлической и полимерной арматуры:
- Показатели деформации. Пруты из стали является упругопластическим материалом в то время, как композитная арматура — это идеально-упругий стройматериал;
- Показатели предельной прочности. Металл демонстрирует следующие параметры 390 МПа, а стеклопластик 1300 Мпа;
- Размер коэффициента теплопроводности. Для металлической этот параметр равен 46 Вт/мОС, а для композитной 0,35 Вт/мОС;
- Показатели структурной плотности. Для стальной этот параметр равен 7850 кг/м3, а для стеклопластиковой 1900 кг/м3;
- Параметры теплопроводности. В отличие от стальных конструкций, стеклопластик абсолютно не проводит тепло;
- Стойкость к коррозии. Стеклопластиковая арматура абсолютно не ржавеет. При этом сталь относится к относительно быстро ржавеющему материалу;
- Электропроводимость изделия. Композитный армирующий стройматериал по сути является диэлектриком. Одновременно с этим, одним из недостатков металлической арматуры является возможность проводить электрически ток.
Внешние отличия металлических и композитных стержней. Физические параметры армирующего материала из стеклопластика
Согласно сегодняшним требованиям композитные пруты должны характеризоваться по трем основным физическим параметрам, а именно:
- Масса элементов;
- Дистанция навивки;
- Внешний, а также внутренний диаметр.
Для каждого отдельного номера профиля соответствуют свои физические показатели. Единственным неизменным параметром является дистанция навивки, равняющийся 15 миллиметрам. Действующее ТУ регламентирует, что отличающиеся по размеру профиля композитные пруты имеют следующие цифровые обозначения: 4, 5, 5.5, 6, 7, 8, 10, 12, 14, 16 и 18. Этим цифровым значениям соответствуют параметры наружного диаметра. Масса армирующих стержней может варьироваться от 0,02 до 0,42 кг/1 п. м.
Процедура расчета строительных конструкций с композитными армирующими материалами
Процесс расчета конструкций, в которых применяется композитная арматура можно продемонстрировать на примере расчета работы балки, где используется стальная арматура Д12 мм.
Такие армирующие прутья А500С, имеющие диаметр в 12 миллиметров, обладают такими характеристиками, как:
- Значение модуля упругости на уровне 200 Гпа;
- Показатели нормативного сопротивления 500 МПа, что немного меньше параметров текучести стали, применяемой при изготовлении этих прутов.
Исходя из этих данных ориентировочная максимальная нагрузка на прут составляет 4.5 тонны. При такой нагрузке параметры растяжения арматуры достигнут 2,5 мм/м
В документации, идущей вместе со стеклопластиковой арматурой, всегда есть табличка ее соответствия стальным армирующим стержням.
Так, арматура из стеклопластика, для соответствия параметрам стальной А500С диаметром 12 мм, должна иметь диаметр 10 мм.
Иначе говоря, процесс расчета строений с пластиковых прутьев полностью аналогичен расчетам со стальными, единственным отличием является применение таблицы соответствия.
Как производится композитная арматура
Вся композитная арматура изготовляется в формате стержней, имеющих толщину от 4 до 32 миллиметров. Подобные стройматериалы могут продаваться как в виде стержней, так и в бухтах, длиной более 100 метров.
Существует два основных вида пластиковых армирующих прутов:
- Периодическая, которая получается путем использования спирального обматывания;
- Гладкая, обсыпающаяся кварцевым песком, для повышения качества сцепления.
Методика соединения
Одним из дополнительных преимуществ композитных стройматериалов является отсутствие необходимости проведения сварочных работ. Все прутья формируются в единый каркас с помощью технологии связывания.
Зачастую в строительной практике применяется специальная вязальная проволока, реже пластиковые стяжки.
Существуют следующие способы использования вязальной проволоки:
- Использование специального автоматического пистолета;
- Применение строительного крючка для вязания;
- Применение механизированного строительного вязального крючка.
Два последних варианта чаще всего используются в строительстве. Это связано с их доступностью, ведь далеко не каждый может себе позволить приобрести специальный автоматический пистолет для связки.
Соединение с помощью пластиковых стяжек. Диаметр пластиковой арматуры
Из-за определенных конструктивных особенностей, стеклопластиковая арматура имеет несколько параметров, которые характеризуют ее диаметр:
- Размер внешнего диаметра композитного стержня определяется согласно расположению выступающих по профилю ребер;
- Внутренний диаметр относится конкретно к самому стержню;
- Номинальный диаметр относится к цифровому обозначению конкретного профиля.
Все эти параметры не совпадают между собой. Номинальный диаметр меньше внешнего, измеряемого по выступающим ребрам. Следует с особой ответственностью обращать внимание на эти параметры. Это поможет избежать покупки меньших чем необходимо армирующих прутьев.
Существуют некоторые нюансы определения этих размеров стеклопластиковой арматуры. Внешний диаметр изделия определяется также, как и для стальной. Что же касается внутреннего диаметра, то его определить сложнее из-за не идеально круглого сечения стержня.
Какая арматура лучше металлическая или стеклопластиковая
Благодаря армированию монолитное бетонное основание приобретает повышенную прочность и долговечность. Раньше в качестве арматуры использовали исключительно металлические прутья, связанные между собой в каркас, однако сейчас в продаже появились пластиковые или композитные армокаркасы. Эти изделия производятся из базальтовых, карбоновых или стеклянных волокон с добавлением полимерных смол. Пластиковая арматура, плюсы и минусы которой будут рассмотрены чуть ниже, производится согласно требованиям международного стандарта, которые стоит изучить подробнее.
Формы выпуска пластиковой арматуры
Стандарт 31938-2012, регламентирующий технические требования, относящиеся к полимерным армирующим изделиям, определяет элементы этого типа, как твердые прутья круглого сечения. Прутки состоят из основы, заполнителя и связующего компонента.
Композитную арматуру производят в виде стержней сечением от 4 до 32 мм. Продаются такие изделия либо в нарезанном виде, либо в связках или бухтах длиной до 100 м.
Пластиковый профиль бывает двух видов:
- Периодический – рифленые прутья, получаемые методом спиральной обмотки.
- Условно-гладкий. В этом случае стеклопластиковые стержни обсыпаются кварцевым песком, благодаря чему готовые изделия обладают лучшими адгезионными свойствами.
Важно! Стеклопластиковая арматура обязательно по своим параметрам должна соответствовать ГОСТ 30247.0-94 по огнестойкости и ГОСТ 30403-2012 по пожаробезопасности.
Чтобы определить, стоит ли использовать композитные материалы вместо металлических, рассмотрим плюсы и минусы стеклопластиковой арматуры.
Преимущества композитной арматуры
К преимуществам стеклопластиковых изделий по сравнению с металлическими аналогами следует отнести:
- Малый вес. Для арматуры с пластиковыми стержнями используются прутья меньшего сечения, благодаря чему общий вес конструкции снижается почти вдвое. Например, стеклопластиковый стержень диаметром 8 мм будет весить всего 0,07 кг/п м, в то время, как металлический прут с таким же сечением весит 0,395 кг/п м. Благодаря меньшему весу транспортировать пластиковые изделия можно даже на легковом автомобиле, тогда как для металлической арматуры потребуется большегрузная машина.
- Устойчивость к коррозии. Стеклопластиковые изделия не окисляются и не воздействуют с влагой.
- Диэлектрические показатели. Композитные пруты – это радиопрозрачные диэлектрики, которые отличаются инертностью к электричеству и радиоволнам. Именно поэтому пластиковая арматура считается самым хорошим материалом для возведения медицинских центров, лабораторий и прочих специализированных сооружений.
- Химическую устойчивость. Агрессивные компоненты, такие как: бетонное молочко, битум, морская воды, растворитель или солевые составы, со временем оказывают негативное воздействие на металлические профили. В свою очередь, композитные материалы остаются инертными к такому «соседству».
- Температурный диапазон. Композиты можно применять при режиме от -60 до +120 градусов.
- Высокую теплопроводность. Показатель проводимости тепла у стеклопластика составляет 47 Вт/м*К, а у металла – 0,5 Вт/м*К.
- Повышенные прочностные показатели. Прочность композитного материала на растяжение значительно выше, чем у металлического изделия. При одинаковом диаметре пластиковая арматура выдерживает в 3-4 раза больше продольных нагрузок.
- Долгий срок эксплуатации. Производители композитных материалов утверждают, что такая арматура прослужит более 150 лет. Проверить это пока что невозможно, однако рекордный зафиксированный срок службы пластикового армокаркаса составил 40 лет.
- Скорость монтажа. Стеклопластиковые стержни быстро нарезаются обычной болгаркой и вяжутся при помощи пластиковых хомутов.
Кроме этого, благодаря повышенной упругости пластиковые изделия выпускаются практически любой длины.
Тем не менее, не будем торопиться с выводами, касательно того, какая арматура лучше. Справедливости ради стоит рассмотреть также и негативные стороны стеклопластиковых стержней для армирования монолитных бетонных построек.
Минусы композитной арматуры
Среди минусов композитных материалов, используемых при закладке арматуры, выделяют следующие:
- Низкую упругость на изгиб. Из-за того, что пластиковые элементы отличаются низким модулем упругости, это может привести к деформации бетонной конструкции. Хорошо гнущиеся элементы сложно использовать при монтаже арматуры по углам фундамента. Для сравнения модуль упругости композита составляет 55 000 МПа, а у пластика этот показатель достигает 200 000 МПа.
- Небольшой диапазон размеров. На сегодняшний день при выборе стальной арматуры потребителям предлагается большее разнообразие изделий разного сечения.
- Отсутствие СНиПов. Хоть стеклопластиковые изделия и нормируются по ГОСТ, другой нормативной базы для строительных элементов этого типа не существует. Исходя из этого, осложняется процесс проектирования объектов, так как производить расчеты пока что довольно проблематично.
- Невозможность использования в некоторых регионах. Пластиковые изделия не рекомендуется применять при строительстве объектов в областях, где зимой фиксируются слишком низкие температуры.
- Неустойчивость. Строительство армирующего каркаса осложняется плохой устойчивостью пластиковых прутьев. Конструкция начинает шататься, поэтому приходится прибегать к «хитростям», чтобы зафиксировать каркас до заливки бетонной смеси.
- Довольно высокую стоимость материала. Стеклопластик обойдется в 2 раза дороже стальных аналогов.
Говоря о пластиковой арматуре, ее плюсах и минусах, многие относят к недостаткам этих изделий такие вещи, как: невозможность использования сварочного оборудования и низкую устойчивость к нагреву. Однако, в реальности сварка итак практически не используется при сборке армокаркаса. Настолько же абсурдна и теория насчет неустойчивости материала к высоким температурам. Стеклопластик полностью теряет свои свойства при нагреве свыше 600 градусов, но и не каждый бетон способен выдержать подобную температуру.
Исходя из вышесказанного становится очевидно, что при армировании бетонных конструкций, чтобы определить какая арматура больше подходит – металлическая или стеклопластиковая, нужно уточнить для каких именно целей вам нужен усиленный каркас. С одной стороны новейшие композитные материалы явно выигрывают, однако с точки зрения стоимости, возможно, будет выгоднее приобрести стальные изделия.
