Композитная арматура плитном фундаменте

Стеклопластиковая арматура – современная альтернатива арматурной стали. Представляет собой стержни, изготовленные из термореактивных смол и стекловолокон. Стержни могут иметь поверхность периодического профиля или условно гладкую. В первом случае на основу наматываются стеклянные волокна, пропитанные смолами. Во втором – на поверхность наносится песчаная посыпка. Оба типа стеклопластиковых стержней отличаются хорошим сцеплением с бетонной смесью.

Для чего нужно армировать фундамент

Понять необходимость армирования фундамента можно, только тщательно изучив свойства бетона как строительного материала. Его нельзя назвать эластичным, скорее, он довольно хрупкий и подвергается деформациям даже при незначительных механических воздействиях. При этом, как правило, давление в каждой части основания из бетона бывает неравномерным. Всё это приводит к тому, что образуются места так называемого растяжения и сжатия. В областях с чрезмерным растяжением бетон начинает трескаться. Именно армирование может предупредить этот процесс.

Армирование позволяет увеличить прочность фундамента

Армирование представляет собой изготовление каркаса из арматуры. Он служит средством, которое принимает на себя всё оказываемое снаружи давление. Благодаря этому бетон приобретает способность выдерживать любое внешнее воздействие.

Что представляет собой композитная арматура?

Активное использование композитных материалов для армирования началось сравнительно недавно. Усовершенствование технологии изготовления сделало материал относительно дешевым, а его отличные эксплуатационные качества поспособствовали расширению сферы применения.

  • Композитная арматура – стержень из неметаллических волокон, связанных композитным составом. Связующими материалами служат смолы или термопластичные полимеры.

  • Основой служит стеклянное или базальтовое волокно. Арматура называется соответственно стеклопластиковой или базальтовой.

В композитной структуре ствол, состоящий из волокон, воспринимает нагрузку. Связывающие материалы ее перераспределяют и защищают от внешних воздействий. Составляющими элементами материала являются также отвердитель и ускоритель.

В вопросах, насколько хороша композитная арматура для фундамента, отзывы инженеров расходятся. Ей свойственны как несомненные достоинства, так и некоторые недостатки.

Преимущества:

  • Стекло- или базальтопластиковые стержни способны выдержать нагрузку, в несколько раз превышающую предельную для стальных стержней. Особенно хорошо они работают на растяжение.

  • Они прозрачны для электромагнитных и радиоизлучений.

  • Вес стержней в 8 раз меньше аналогичных стальных. Легкость значительно облегчает арматурные работы.

  • Стержни можно перевозить в бухтах, что значительно облегчает транспортировку.

  • Армирование фундамента стеклопластиковой арматурой обходится на 40-50% дешевле, чем металлической.

  • Низкая теплопроводность материала препятствует появлению мостиков холода.

  • Высокая устойчивость к различным агрессивным средам позволяет устраивать фундаменты даже в соленой воде.

  • Композитная арматура идеальна для объектов, требующих дополнительной диэлектрической защиты.

Недостатки:

Предыдущая запись Следующая запись

Читайте также:  Битумная мастика для гидроизоляции фундамента

Стеклопластиковая арматура

По отношению к этому материалу есть стереотипы: пластик — значит хрупкий, горит и т.д. Однако если знать где она применяется, то мнение кардинально меняется. Сфера применения арматуры из стеклопластика:

Стеклопластиковая арматура
  1. Возведение ЛЭП;
  2. Строительство и ремонт дорожного полотна;
  3. Возведение ограждающих опор и мостов;
  4. Строительство объектов химической промышленности;
  5. Объекты требующие отсутствия электромагнитного излучения;
  6. Несъемная опалубка и армирующие пояса зданий, в районах с высокой сейсмической активностью.

Видео: Композитная арматура — сравнение со стальной

Стеклопластиковая арматура

Достоинства стеклопластиковой арматуры

Одним из преимуществ читается — небольшой вес. Ее вес в пять раз меньше по сравнению с классической арматурой из металла. Отсюда вытекает еще несколько плюсов, а именно: с ней становится легче не только работать, но и доставлять на площадку. Эта арматура выпускается в бухтах, поэтому для транспортировки не потребуется нанимать длинномер. Не проводит электроток и не создает электромагнитных помех. Благодаря таким качествам стала широко применяться при обустройстве и реконструкции коммуникаций аэропортов и больниц. Можно использовать в агрессивной среде: морская вода, щелочь, кислота. Устойчива к морозам, не теряет свойства даже при температуре минус 40º С.

Стеклопластиковая арматура

  • доступна любая длина стержня;
  • высокая прочность на разрыв;
  • не подвержена коррозии.
Стеклопластиковая арматура

Недостатки

Несмотря на все свои плюсы, этот материал имеет и минусы. Из недостатков можно выделить:

Стеклопластиковая арматура

Прут из стеклопластика изогнуть не получится. Если при строительстве есть необходимость в фигурном армировании лучше выбирать стальную арматуру;

Нельзя сваривать. Хотя лучший способ соединения считается связывание прутов арматуры, все же иногда возникает необходимость в электросварке;

Стеклопластиковая арматура

Низкий показатель термостойкости. Стеклопластик выдерживает температуру до плюс 100º С, при температуре выше он начинает плавиться. Поэтому после пожара конструкция здания будет ненадежной.

Стеклопластиковая арматура

Как правильно армировать ленточный фундамент стеклопластиковой арматурой?

Технология зависит от типа основания. Ленточные фундаменты разделяют на два типа – Т-образный (с подошвой) и прямоугольный. В фундаменте Т-образной формы его стенка работает на сжатие, поэтому в нее может укладываться стеклокомпозитная арматура. При устройстве подошвы рекомендуется использовать арматурную сталь. Фундаменты с прямоугольным поперечным сечением работают в основном на сжатие, поэтому для них армирование стеклопластиковыми стержнями разрешено.

Стеклопластиковая арматура: качество и структура

Основу материала композитной арматуры составляют волокна:

  • Базальтовые;
  • Углеродные;
  • Стеклянные;
  • Армидные.

Связующим веществом для каждого вида являются сложные полимеры. Именно их заслуга в прочности, пластичности и других эксплуатационных свойствах.

Стеклопластиковая арматура: качество и структура

В сечении композитной арматуры может иметь как круг, так и круг со стеклянной спиралевидной навивкой. Стандартный шаг навивки — 15 мм. Второй вариант демонстрирует большую сцепляемость с бетоном и цементными растворами и потому находится у строителей в приоритете.

Сравнение качественных характеристик

Чтобы сравнить различные виды композита, а также провести сравнение их со сталью, можно воспользоваться следующей таблицей.

  Стеклопластиковая базальтопластиковая углепластиковая сталь
Прочность на разрыв, МПа 480 – 1600 800 – 1200 1750 480 – 690
Относительное удлинение, % 2,2 3 1,6 25
Модуль упругости, ГПа 56 65 140 – 350 200
Теплопроводность 0,35 0,3 1 46
Предельная температура эксплуатации, °C 300 200 600 750
Читайте также:  Дренаж фундамента своими руками — рассказываем по порядку

Помимо этого, композитная арматура обладает таким свойством, как хрупкость, что отличает ее от стальной в худшую сторону. Из-за этого, а также ввиду своей неустойчивости к высоким температурам, она не применяется в конструкциях, испытывающих сильные изгибающие нагрузки и в тех местах, которые подвержены риску пожаров.

Достоинства материала

Композитная арматура имеет ряд преимуществ перед стандартной стальной. К ним относятся:

  • Повышенная прочность на растяжение. Она может в разы превышать таковую у стали.
  • Устойчивость к коррозии. Пластмассовая арматура не ржавеет.
  • Низкий коэффициент теплопередачи. В отличие от металла, пластик не создает мостиков холода.
  • Пластиковая арматура не работает как антенна — ведь она представляет собой диэлектрик и диамагнетик. Поэтому вероятность радиопомех в сооружениях с таким армированием нулевая.
  • Малый удельный вес. Стальная арматура в несколько раз тяжелее.
  • Температурный коэффициент расширения тот же, что и у бетона, поэтому образование трещин по этой причине исключено.

Недостатки композитных материалов

Достоинства композитных материалов часто не могут быть полностью раскрыты из-за недостатков, которые обнаруживают себя в ряде случаев применения. Это прежде всего:

  • Низкий модуль упругости. Пластиковая арматура не жёсткая, упругая деформация ее находится в низких пределах (то есть способность вернуться к изначальной форме после прекращения нагрузки ниже).
  • Хрупкость. При приложении изгибающих усилий такая арматура не гнется, а ломается. В связи с этим загнуть ее без нагрева невозможно.
  • Низкая термостойкость. Стеклопластик при достижении 150 градусов теряет свои положительные свойства, а при 300 — просто разрушается, при этом выделяя токсические вещества. Углепластики имеют более высокие рабочие и предельные температуры, поскольку сами по себе дороги и полимеры при их изготовлении используются более дорогие, но и хрупкость у них выше, чем у других видов. Сталь может работать до 600-750 градусов, прежде чем начнет размягчаться и плавиться.

Технология армирования

Вязка арматуры

Многие интересуются у опытных строителей вопросом, как вязать стеклопластиковую арматуру для фундамента. Данный способ соединения арматурных прутьев оптимален по сравнению со сваркой, которая требует привлечения специалистов и не устойчива под влиянием высоких температур.

Вязка арматуры.

Технология армирования

Специалисты перед тем, как вязать стеклопластиковую арматуру для ленточного фундамента, рекомендуют подготовить инструменты: арматурные прутья, вязальный крючок и стальную проволоку. Она должна быть мягкой. Также подготовка к работе требует предварительно определиться с сечением арматуры, размещением и числом прутьев.

Монтаж армирования фундамента может выполняться горизонтально и вертикально. Первый вариант предпочтительнее, так как компенсирует неравномерную нагрузку на фундамент. Прочностные характеристики конструкции обеспечиваются каркасом из стали вертикальной арматуры.

Вязка проволокой

Производиться вязка фундамента из стеклопластиковой арматуры может с использованием проволоки. Вначале ее потребуется отрезать длиной в тридцать сантиметров и сложить вдвое. Держать проволоку следует левой рукой, а правой удерживать вязальный крючок. Она должна быть подведена под арматуру. Крючок вставляется в петлю проволоки, которой целиком огибается арматура.

Профессионалы советуют сделать три оборота крючка, чтобы надежно скрепить арматуру. После этого крючок вынимается из петли. Специальный вязальный пистолет может существенно облегчить выполнение всего процесса.

Технология армирования

Вязка хомутами

Данный способ не требует специальных навыков и оборудования. При этом обеспечивается отличная фиксация элементов. Применение пластиковых хомутов сводит к минимуму использование корродирующих материалов. Хорошая целостность заливки обеспечивается хомутами на основе пластика с металлическим наполнением.

Читайте также:  Бетонные плиты: назначение, материал изготовления, размеры и виды

Нюансы вязки стеклопластиковых каркасов для ленточных фундаментов

Особенности сборки арматуры для ленточного фундамента заключается в наличии боковых примыканий, пересечений и углов.

В местах примыкания лент под внутренние стены, соединение перпендикулярного каркаса с наружным выполняется при помощи согнутых П-образных элементов.

В углах арматуру сгибают под прямым углом или привязывают подготовленные Г-образные элементы. Длина нахлеста соединяемых прутков должна быть не менее 30 см и на этом участке выполняется не менее 2-х вязок.

Изгибать арматуру из стекловолокна следует очень осторожно, не применяя термической обработки. Упругие свойства пластика делают процедуру сгибания довольно трудной. Поэтому для сборки углов и примыканий рекомендуется покупать согнутые элементы заводского изготовления.

Места пересечений стеклопластиковой арматуры под ленточный фундамент можно соединять прямыми отрезками или собирать одну из пересекающихся конструкций по месту установки.

Сборка арматурных каркасов может выполняться на открытом месте, в стороне от выкопанной траншеи. Правильная укладка уже собранной конструкции предусматривает расстояние от стенок опалубки и дна не менее 25 мм.

Факторы, влияющие на расчет арматуры для фундамента

На схеме представлен вариант устройства ленточного фундамента

На расчет количества арматуры оказывают влияние следующие факторы:

Диаметр арматуры для ленточного фундамента составляет 10-14 мм;

Факторы, влияющие на расчет арматуры для фундамента

Совет. Если вы не собираетесь строить тяжелое здание, тогда можно руководствоваться правилом – минимально допустимое сечение прута (толщина) арматуры для фундамента можно определить путем математического подсчета.

Формула расчета арматуры:

Где, D min – минимально допустимое сечение арматуры;

Sd – площадь сечения ленты фундамента.

  • Назначение арматуры.
  • Поясность (количество поясов из арматуры). Ленточный фундамент армируется в два пояса.
  • Габариты фундамента – его длина и ширина.
  • Размер ячейки. Рекомендуется делать не более 500 мм.
  • Количество соединений.
  • Требуемая прочность сцепления. Чем меньше расстояние между арматурными выступами (насечками), тем прочнее будет контакт с бетоном. Гладкие пруты класса А1, подойдут для хозяйственных построек, малой этажности и веса.
Факторы, влияющие на расчет арматуры для фундамента

Минимальный диаметр арматуры для фундамента (таблица)

Минимальный диаметр арматуры для фундамента — использование — таблица

Что лучше использовать для фундамента и в каких случаях

Однозначно ответить на вопрос — что лучше, пластиковая или металлическая арматура для фундамента, нельзя, но следует помнить – в промышленном и гражданском строительстве для возведения фундамента традиционно продолжают использовать металлический прут.

Технические характеристики стеклопластика не позволяют применять его при возведении крупных строительных объектов. При проектировании многоэтажных домов, электростанций, зданий промышленного назначения, используют только стальную арматуру.

Допускается применение арматуры из стекловолокна для сборки каркасов фундамента при возведении следующих объектов:

  • В малоэтажном строительстве для заливки ленточных фундаментов.
  • Для заливки опор под столбы, основания для заборов.
  • Причалы, береговые сооружения, доки.
  • Основания для канализационных систем.
  • Опорные элементы мостов.

В остальных случаях альтернативы традиционной вязке каркаса из металла нет.