Как армировать ленточный фундамент стеклопластиковой арматуры. Арматура композитная стеклопластиковая

Жесткие требования конкуренции в сфере современного строительства заставляют искать способы снижения затрат, в том числе с применением новых материалов. Появляются новые рецептуры строительного камня, специальные марки бетонов, фундаментных составов, облицовочных и теплоизоляционных материалов. Параллельно на рынке, ранее традиционном для металлической арматуры и специальных конструкций, активно пытаются завоевать «место под солнцем» производители разнообразных композитных изделий. Чаще всего это неметаллические силовые элементы и стеклопластиковая арматура.

Почему появилась стеклопластиковая арматура на строительном рынке

Композитные материалы, и стеклопластиковая арматура в том числе, изготавливаются по относительно несложному технологическому принципу пропитки стеклянных или базальтовых волокон эпоксидной или полиэфирной смолой матрицы. Далее пучок формируется на станке в калиброванный по диаметру пруток композитной арматуры, и запекается при невысокой температуре в специальной сушильной печи. Обычно длина одного отрезка арматуры не превышает 100 м.

Стеклопластиковая арматура не требует работы сложного и дорогостоящего оборудования, поэтому сами производственные затраты относительно невелики, большую часть себестоимости составляет цена смолы для матрицы и стекловолоконного жгута. И все же, если сравнить стоимость стеклопластикового и стального прутка одного диаметра, металлическая арматура имеет складскую цену на 10-20% меньше, а это очень большая разница для такой сферы, как строительство.

Тем не менее стеклопластиковый материал достаточно сильно потеснил металлопрокатную продукцию, не в последнюю очередь из-за ряда специфических свойств, но главными факторами стали немного иные причины:

1. Стеклопластиковая арматура все чаще стала применяться в частном малоэтажном строительстве. Она более доступна в работе, ее легче и намного дешевле перевозить, хранить, резать. Ее не нужно спрямлять и выравнивать перед использованием, как в случае со стальным вариантом. Материал можно купить целой бухтой и нарезать кусками самой нестандартной длины. Тогда как на стальной стандартный 11-метровый пруток пришлось бы немало отходов, если ваш фундамент, например, имеет армирование длиной 8 м;
2. Доступность оборудования для производства армирующего жгута позволило многим небольшим предприятиям — производителям стройматериалов наладить поточное производство стеклопластиковой арматуры в самых различных вариантах исполнения поверхности прутка. Огромное количество предложений, грамотная политика продаж и скрытая реклама позволяют диверсифицировать рынок;
3. Стремление подрядчиков сэкономить в строительных работах на более выгодном материале для армирования, для чего зачастую используется формальный, «слепой» перерасчет по прочности эквивалента композитных материалов и стальной арматуры.

Отзывы специалистов, преимущества и недостатки композитной нитки

При желании можно отыскать самые сложные выкладки и довольно простые примитивные доводы о том, чем хороша или плоха стеклопластиковая арматура. Как правило, серьезные исследования и отзывы специалистов в большинстве случаев не дают конкретных рекомендаций, по сути, «горячей» проблемы фундамента, во многом возможности арматуры на стеклопластиковой основе приходится оценивать на собственный страх и риск.

Внимание! Среди многочисленных отзывов специалистов практически нет настоящих профессиональных экспертов в области строительной механики композиционных материалов. Их мнение и отзывы, как правило, отражаются в оценках и заказных расчетах конкретных строительных проектов, стоят немалых денег и на суд общественности не выносятся.

Профессиональным можно назвать подход, если отзывы тех или иных экспертов оценивают конкретную ситуацию использования, например, стеклопластикового прутка в фундаменте дома с использованием практических результатов и анализом причин. В противном случае назвать такие отзывы специалистов можно в лучшем случае рекламой или антирекламой.

Использование стеклопластикового прутка в фундаменте

Применение арматурных сеток на основе стеклопластиковых силовых элементов началось с 60-х годов прошлого века. Кроме того, построено и находится в эксплуатации достаточно большое количество зданий и технологических сооружений из камня и бетона, в фундаменте и стенах которых использовано армирование на стеклопластиковой основе. Отзывы о состоянии построек с элементами стальной и стеклопластиковой арматуры и многолетнем опыте эксплуатации дадут больше, чем все теоретические выкладки «знатоков», вместе взятые.

Практически все, кто снимает ролики или выкладывает свое мнение о недостатках стеклопластиковой арматуры, — это или менеджеры продаж конкурирующего стального проката, или дилетанты, путающие причины и следствия основных принципов прочности и жесткости конструкций. В большей части такие рассуждения о недостатках стеклопластиковой арматуры сопровождаются формулами и данными о прочности стали и композита. Но внятных причин или процессов, по которым нельзя использовать стеклопластиковое армирование, нет. Если человек, взявшийся комментировать преимущества и недостатки стеклопластикового армирования, не продемонстрировал на практике фрагмент разрушенного бетона или куска фундамента со стеклопластиковой арматурой, все его рассуждения остаются фантазиями на произвольную тему.

Стеклопластиковая арматура используется в строительстве, машиностроении, в специальных проектах уже более 40 лет. Если для вас этот вопрос принципиален, обратитесь в старые советские учебники 70-х годов прошлого века, журналы по строительной тематике, в этих источниках раскрывается физика и механика процессов разрушения фундамента, приводятся многочисленные примеры ошибок.

Обладая высокой удельной прочностью, стеклопластиковое армирование может прекрасно работать в самых сложных условиях, но при этом оно обладает рядом недостатков, ограничивающих его применение в строительстве:

1. Стеклопластиковая природа композитной арматуры обладает практически нулевой пластичностью материала. Говоря человеческим языком, каркас для высоконагруженного фундамента или стен из такого прутка не сможет пластично подстраиваться под перераспределение нагрузки в нагруженном бетонном камне. В результате в отдельных местах фундамент здания будет испытывать перегрузку, что может вызвать появление трещин;
2. Стеклопластиковая основа очень хорошо воспринимает растягивающие осевые нагрузки, намного хуже сжимающие нагрузки, и катастрофически плохо переносит усилие сдвига. Это значит, что любое поперечное срезающее усилие, которых немало в «свежих» фундаментах из-за осадочных процессов, приведет к разрушению целостности арматуры;
3. К сожалению, в течение времени, пока бетон фундамента набирает прочность, каркас из стеклопластика ведет себя несколько иначе, и именно на этом этапе, поэтому каждый конкретный случай в компоновке арматуры требует очень внимательного и аккуратного анализа.

Поэтому в тех узлах, где допустима замена металла композитным материалом, вместо традиционного восьмимиллиметрового прутка, вполне может быть использован шестимиллиметровый жгут стеклопластиковой арматуры. Мало кто знает, но сегодня уже на потоке производятся строительные плиты из напряженного бетона со стеклопластиковой арматурой. Но в производстве такой материал стоит значительно дороже, поэтому практически 90% ассортимента, в том числе для фундамента, являются заказными изделиями.

Варианты применения стеклоарматуры

Неоспоримым преимуществом стальной арматуры является очень хорошо прогнозируемое поведение металла в самых сложных условиях нагрузки. Все существующие небоскребы и высотные здания строятся только на стальной арматуре, мало того, у большинства таких «чудес света» существует внутренний металлический каркас.

Стеклоарматура для высотных зданий или высоконагруженных фундаментов не подойдет. Строительная механика фундаментов - это, вообще, целая наука, прежде всего из-за сложного взаимодействия отдельных частей фундамента с грунтом, со стенами всей конструкции.

В существующей модели фундамента самыми проблемными являются угловые зоны, где арматура испытывает растягивающие, изгибающие и перерезывающие нагрузки. В этих местах не каждая даже стальная арматура в состоянии обеспечить жесткую связку угловых блоков. Металлической арматуре в блоке фундамента это удается только благодаря сочетанию высокой пластичности и упругости. Стеклопластиковое армирование в этих узлах фундамента применять нельзя. Несмотря на высокую продольную прочность, она не сможет противостоять скручиванию и перерезыванию в угловой точке контакта фундамента.

Прочности и пластичности стеклопластиковой арматуры будет достаточно для постройки фундамента и подвала одно или двухэтажного дома. Но при условии, что в угловых стыках фундамента для сращивания арматуры под прямым углом будут использованы специальные муфты. Тем более стеклопластик легко и просто использовать для простого ленточного фундамента 70-90 см глубиной.

Удачным считается применение стеклопластиковой арматуры в паре со специальными марками бетона для фундамента. Зачастую в условиях применения в фундаменте специальных добавок, усиливающих морозостойкость или водонепроницаемость, стальная арматура начинает интенсивно коррозировать. Особенно в фундаментах на грунтах с высоким содержанием солей или в непосредственной близости к трансформаторным подстанциям.

В стенах малоэтажных домов, особенно из газобетонного блока, арболитового камня и любого другого стройматериала, обладающего невысокой жесткостью и контактной прочностью, использование стеклопластикового армирования даже приветствуется. С ним намного проще и легче работать, чем со стальным прутком.

Кроме того, композитная арматура просто идеально подойдет для крепления наружного утеплителя или кладки облицовочного кирпича, там, где требуется или оцинковка, или нержавейка. И, тем более стоит использовать тонкую стеклянную нитку для работ на цокольных блоках фундамента.

Заключение

Еще одна проблема, характерная для российской действительности, о которой обязательно стоит упомянуть. Это низкое качество самой стеклопластиковой арматуры отечественного производителя. Практически каждая бухта с арматурой имеет дефекты излома.

Металлический пруток при складировании и транспортировке может быть украден или по-варварски выгружен в неудобном месте вдалеке от фундамента. Но в любом случае его качество не пострадает. Стеклопластиковую нитку можно легко повредить при транспортировке и даже не заметить этого. В фундамент такую арматуру закладывать точно нельзя.

Само название «железобетон» говорит о том, что в качестве армирующих элементов в конструкциях должны использоваться металлические стержни. До недавнего времени никто не ставил под сомнение данное утверждение, но в строительной индустрии появился альтернативный композитный материал, заслуживающий внимания современников. Используется базальто-, угле- и стеклопластиковая арматура для фундамента, при усилении стен и укреплении склонов, в дорожном строительстве и в садово-огородническом хозяйстве, при возведении мостов и устройстве земляных емкостей различного назначения.

Данная технология известна еще с 60х годов прошлого века, но в то время материал был слишком дорогостоящим и частных застройщиков не интересовал. Сегодня он стал доступнее и, как результат, популярнее.

Нормативное подтверждение

Композитная арматура имеет много преимуществ и используется в строительстве не один год, но на отечественном рынке считается новым материалом и вызывает спорные мнения по поводу эффективности ее широкого применения. Противники технологии армирования ленточного, плитного или ТИСЭ фундамента нетрадиционным материалом утверждают, что его нормативная база остается слабой, качество не проверено временем, а серьезных исследований в данной области пока еще не проводилось. Якобы поэтому крупные строительные компании не спешат массово использовать композитную арматуру в бетонных конструкциях. На самом деле, в России уже действует несколько ГОСТов, относящихся к материалу. А именно:

• ГОСТ 31938-2012 – устанавливает технические условия, распространяемые на арматуру периодического сечения;
• ГОСТ 32486-2013, ГОСТ 32487-2013 и ГОСТ 32492-2013 – указывают методы определения и измерения характеристик по долговечности композитной арматуры, стойкости материала к агрессивным средам, а также способы установления пределов прочности по нескольким параметрам.

Государственные нормативные документы задают рекомендуемый номинальный диаметр композитной арматуры от 4 до 32мм, которую по требованиям СНиП 52-01-2003 можно использовать при проектировании железобетонных конструкций. В соответствии с техническими условиями, озвученными в ГОСТ, сечение стержней может иметь и другие размеры. Продукция диаметром 4-8мм поставляется в бухтах (мотках или на барабанах) по заранее оговоренному размеру, либо мерной длины – отрезками от 0,5 до 12 метров.

Предприятия, производящие стеклопластиковую арматуру для фундамента, имеют отраслевые и собственные ТУ с протоколами испытаний, а также сертификаты. Но наличие только этой документации без подтверждения соответствия государственным нормативам является недостаточным!

Классификация

Композитная арматура для фундамента представляет собой неметаллические стержни, изготовленные из волокон различного происхождения и связующих в виде полиэфирных смол. За основные физико-механические характеристики отвечает силовой стержень. Анкеровочный слой, спиралевидно намотанный вокруг стержня, имеет выступы и предназначается для улучшенного сцепления с бетоном. Он не позволяет вырвать арматуру из тела фундамента.

В зависимости от армирующей составляющей, композитная арматура для фундамента или стен подразделяется на:

• стеклокомпозитную – имеет обозначение АСК;
• углекомпозитную – имеет обозначение АУК;
• базальтокомпозитную – имеет обозначение АБК;
• арамидокомпозитную – имеет обозначение ААК;
• комбинированную с композитными составляющими – АКК.

Заменить металлические стержни в конструкции фундамента можно на гладкую или ребристую (спиралевидную) стеклопластиковую арматуру. Специальная стеклянная нить, называемая ровигом, наматывается на стержень в процессе изготовления материала, после чего производится его термообработка. Подобная технология дает возможность изготовления высоконадежной композитной арматуры, позволяющей использовать ее в ответственных конструкциях.

Отличительные особенности арматуры из стеклопластика

Основным преимуществом армирования фундамента стеклопластиковой арматурой является возможность его возведения на проблемных грунтах. Кроме того:

• малый вес стержней позволяет уменьшить общую массу конструкции и произвести доставку материала на объект обычным транспортным средством;
• простая резка обеспечивается податливостью материала и упрощает сборку каркаса;
• отсутствие коррозийных процессов не допускает разрушения конструкции из-за ржавления арматуры;
• технические характеристики дают возможность использования стеклопластиковых стержней при устройстве свай ТИСЭ фундаментов;
• низкая теплопроводность исключает возникновение в конструкции «мостиков холода»;
• прочность стеклопластиковой арматуры на разрыв превосходит аналогичные показатели металлических стержней более чем в два раза;
• способность к пропуску радиоволн решает вопрос с экранированием электромагнитных сигналов;
• непроводимость электричества делает конструкцию безопасной и защищенной от действия блуждающих токов.

Можно сказать, что внешне стеклопластиковая арматура мало чем отличается от металлической, разве что цветом. Но вязать композитные стержни приходится по-иному, так как для правильного соединения неметаллических каркасов используются пластиковые хомуты в виде специальных зажимов, а не сварка или стальная проволока.

Среди отрицательных сторон композитной арматуры можно отметить:

• неудовлетворительную термостойкость, значительно уступающую металлическим аналогам, что вызывает проблемы в случае пожара;
• недостаточную прочность на излом;
• низкий модуль упругости, не допускающий использование стержней в криволинейных конструкциях из-за сложной фиксации арматуры в нужном положении, а в плитах перекрытия и ростверках ТИСЭ фундаментов – из-за легкой сгибаемости материала, принуждающей бетон работать на растяжение.

Следует учитывать, что стеклопластиковая арматура уступает угле- и базальтокомпозитным аналогам по нескольким показателям, но нанесение песчаного покрытия делает ее прочнее и дороже одновременно.

Расчет метража и укладка композитной арматуры

Избежать перерасхода материала для ленточного, ТИСЭ, столбчатого и плитного фундамента можно, выполнив правильный расчет. Для плитной конструкции требуется знать длину и ширину площадки, которые определят размер стержней. Зная их шаг в поперечном и продольном направлении, можно вычислить количество ребристых арматурин, но следует учитывать, что сетки в плите должны находиться в нижней и верхней зоне. Перемножив показатели, получают общую длину рабочей арматуры. Гладкие стержни устанавливаются вертикально. Их высота зависит от высоты плиты, а количество – от числа ячеек в каркасе.

Для ленточного фундамента из стеклопластиковой арматуры расчеты производятся аналогичным образом. Вязать стержни, в этом случае, допускается на отдельно расположенном участке с последующей укладкой готовых пространственных каркасов в подготовленную опалубку. Для ленточного фундамента рабочие стержни, уложенные по длине, в обязательном порядке должны иметь ребристую поверхность.

В столбчатых фундаментах и сваях ТИСЭ основная арматура располагается вертикально. В зависимости от расчетов, в них может быть расположено от двух до четырех равномерно размещенных ребристых стержней. Их длина складывается из глубины пробуренной для ТИСЭ фундамента скважины, либо высоты столба, и размера выпусков, служащих для сопряжения с вышерасположенными конструкциями. Как и для ленточного фундамента, длину стержней перемножают на их количество и получают общую длину рабочей арматуры.

Число поперечных прутков зависит от их шага, а размер – от диаметра столба или скважины. Определив их общую длину в отдельно взятой конструкции, цифру увеличивают на количество точек бетонирования и определяют требуемую длину стеклопластиковой арматуры, устанавливаемой в сваях и столбах горизонтально. Подготавливают каркасы на специально выделенном для этого участке. Элементы нарезают по размеру и связывают между собой пластиковыми хомутами. Готовые каркасы опускают в скважины, после чего их заливают бетоном.

Если проектом предусматривается дополнительное опирание ростверка на грунт, то металлические стержни каркаса можно будет заменить стеклопластиковой арматурой.

Конструкция ТИСЭ фундаментов, ставших популярными благодаря простой технологии, универсальности и быстроте возведения, предусматривает устройство ростверка над землей. В связи с данной особенностью, установка в нем композитной арматуры должна подтверждаться тщательными расчетами. В противном случае, для изготовления каркаса используют только металлические стержни.

Стеклопластиковая арматура, которая используется для укрепления фундамента, относится к категории новых строительных материалов, превосходящих прежние по многим характеристикам. Большинство потребителей еще не знают, можно ли применять ее для армирования стен из газобетона, или для укрепления фундамента. Данная статья даст ответы на эти, а также многие другие вопросы.

Что собой представляет стеклопластиковая арматура

Арматура, для производства которой используют стеклопластиковые материалы, была разработана достаточно давно, еще в 1960-х годах. Однако из-за высокой стоимости применяли ее только в условиях сурового климата, где обычные арматурные конструкции из стали, подверженные коррозии, не могли прослужить долго. Арматурой, которая изготавливалась из стеклопластиковых материалов, укрепляли преимущественно опоры мостов и другие, не менее ответственные конструкции, эксплуатируемые в достаточно суровых климатических условиях.

Со временем развитие химпрома поспособствовало значительному снижению стоимости стеклопластиковой арматуры. Это сделало ее доступным материалом, хорошо проявляющим себя в строительных конструкциях различного назначения. Активное использование арматуры данного типа привело к тому, что в 2012 году специалисты разработали и утвердили ГОСТ 31938-2012, положениями которого оговариваются не только требования к производству данного материала, но и методы его испытания.

Ознакомиться с требованиями ГОСТ к полимерной арматуре можно, скачав документ в формате pdf по ссылке ниже.

ГОСТ 31938-2012 Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций. Общие технические условия

В соответствии с государственным стандартом, арматура стеклопластикового типа производится в диапазоне диаметров 4–32 мм. Однако наиболее распространенными для изделий данного типа являются диаметры 6,8 и 10 мм. Заказчику такая стеклопластиковая арматурная продукция поставляется в бухтах.

В указанном стандарте, кроме требований к диаметру и другим геометрическим параметрам стеклопластиковой арматуры, указано, каким должно быть состояние ее наружной поверхности. Так, на поверхности арматуры не должно быть сколов, расслаиваний, а также вмятин и прочих дефектов.

Основные характеристики и главный недостаток

По виду используемого непрерывного армирующего наполнителя композитные изделия подразделяются на следующие категории:

• АСК – стеклокомпозитные;
• АУК – углекомпозитные;
• АКК – комбинированные;
• другие.

При необходимости использовать стеклопластиковую арматуру для укрепления фундамента дома следует принимать во внимание следующие ее характеристики.

Нижняя планка данного параметра для арматурных изделий стеклокомпозитного типа начинается с отметки в 60 градусов Цельсия.

Этот параметр характеризуется отношением прикладываемой силы к площади сечения изделия. Для АСК он должен составлять 800 МПа и более, для АУК – не менее 1400 МПа.

По данному показателю арматура категории АУК превосходит АСК более чем в 2,5 раза.

Данный показатель для стеклопластиковой арматуры всех категорий должен превышать 300 МПа.

Для АСК этот параметр должен составлять более 150 МПа, для АУК – 350 МПа и более.

Арматура из полимерных материалов имеет значительный недостаток: у нее очень низкая прочность на излом. Из-за данного недостатка область использования данной арматуры ограничена. Производители подобной продукции обязательно указывают сферу ее применения, и, если потребитель выходит за указанные рамки, он делает это на свой страх и риск.

Применение арматуры данного типа обоснованно лишь в тех случаях, когда к теплопроводности, коррозионной устойчивости и диэлектрическим характеристикам армирующих конструкций предъявляются повышенные требования.

Сравнение с арматурой из металла

Арматура стеклопластикового типа, если сравнивать ее с металлической, обладает следующими преимуществами.

1. Арматурные изделия данного типа отличаются высокой коррозионной устойчивостью: им не страшна как кислотная, так и щелочная среда.
2. Стеклопластиковую арматуру изготавливают из полимерных материалов, поэтому от металлических изделий ее отличает очень низкая теплопроводность. Благодаря этому при ее использовании для армирования фундаментов и других строительных конструкций не возникает мостиков холода, что особенно важно для наших климатических условий.
3. Данная арматура, изготовленная из диэлектрика, не проводит электрический ток, а также не формирует радиопомех.
4. Удельный вес стеклопластиковой арматуры в 8–10 раз меньше, если сравнивать ее с аналогами из металла.
5. Стоимость металлических и стеклопластиковых изделий для армирования строительных конструкций практически одинаковая, но использовать значительно удобнее.
6. По такому показателю, как прочность на растяжение, который у аналогичных стальных изделий составляет 400 МПа, арматура из стеклопластика превосходит металлические прутки в два-три раза.
7. Стеклопластиковую арматуру выпускают прутками длиной 100–150 метров, что дает возможность монтировать армирующие конструкции практически без швов. Специалисты знают, что именно места стыков металлической арматуры являются наиболее слабыми местами усиливающих каркасов. При укреплении фундаментов и других строительных конструкций при помощи изделий из стеклопластика такие слабые места в армирующем каркасе отсутствуют.
8. Преимущество состоит и в том, что потребитель может приобрести ровно столько продукции, сколько ему необходимо, не оплачивая непредвиденные отходы.
9. Для монтажа и укладки арматурного каркаса, который изготовлен из стеклопластиковых элементов, нет необходимости в использовании сварочного аппарата и другого специализированного оборудования.
10. Стеклопластиковую арматуру значительно удобнее транспортировать, так как она может поставляться заказчику как в прутках, так и в бухтах, которые без труда помещаются даже в багажник легкового автомобиля.
11. При армировании с помощью стеклопластика фундаментов и других бетонных конструкций в последних не возникают трещины, что объясняется тем, что стеклопластик и бетон имеют близкие по своим значениям коэффициенты теплового расширения.

Сферы применения

Арматура, изготовленная из стеклопластика, применяется как в жилищном, так и в промышленном строительстве. Популярность данного материала, используемого для армирования фундаментов и других бетонных конструкций, в последнее время набирает все большие обороты.

Учитывая вышеперечисленные преимущества стеклопластиковой арматуры, можно сделать выводы о том, где лучше использовать этот инновационный материал, а где можно прибегнуть к наиболее традиционным и проверенным временем вариантам. Например, очень распространенными сферами использования арматуры, изготовленной из стеклопластика, является берегоукрепление, а также армирование дорожного покрытия на тех участках, где на него воздействуют агрессивные факторы внешней среды.

В коттеджном строительстве арматура, изготовленная из стеклопластика, также находит широкое применение. В частности, подобные изделия используют для армирования:

• бетонных конструкций, выступающих в роли ограждения (следует иметь в виду, что нельзя использовать стеклопластиковые изделия для армирования несущих конструкций и перекрытий);
• ленточных и других типов фундаментов;
• кладки, выполняемой из газобетонных и пенобетонных блоков.

Многие специалисты сходятся во мнении о том, что при использовании стеклопластиковой арматуры для укладки газо- и пенобетонных блоков лучше производить армирование углов при помощи стальных изделий. При таком комбинированном армировании строительные конструкции будут иметь более высокую прочность, устойчивость и надежность.

Укрепление фундаментных конструкций

При использовании для армирования ленточных и других типов фундаментов стеклопластика применяются прутки диаметром 8 мм, что равнозначно применению 12-миллиметровой стальной арматуры.

Выполнить процедуру такого армирования несложно и своими руками, если придерживаться следующего алгоритма.

• При монтаже опалубки рекомендуется обернуть ее элементы пергаментом, что позволит использовать их повторно.
• На внутренней части элементов опалубки, используя горизонтальный уровень, отмечают линию, до которой будет выполняться заливка бетонного раствора. Такая процедура позволит более равномерно распределить бетонный раствор по всему внутреннему объему будущего ленточного или любого другого фундамента.
• Элементы арматуры, при помощи которой вы будете укреплять свой фундамент, должны быть покрыты слоем раствора толщиной не меньше 5 см. Для того чтобы выдержать такое расстояние, можно использовать обычные кирпичи, которые укладываются на дно будущего фундамента.
• На кирпичах, уложенных на дно будущего фундамента, размещают два ряда арматуры. При этом желательно, чтобы использовались цельные прутья, без стыков. Измерив длину сторон заливаемого фундамента, вы сможете легко определить, какой длины пруток вам необходимо будет отмотать и отрезать от общей бухты.
• После укладки продольных прутков арматуры необходимо прикрепить к ним поперечные перемычки, которые фиксируются при помощи пластиковых хомутов.
• Затем надо изготовить верхний уровень арматурного каркаса, который должен быть идентичен нижнему. Оба уровня такого каркаса, размеры ячеек которых должны составлять приблизительно 150 мм, соединяются при помощи вертикальных перемычек.
• После изготовления арматурного каркаса приступают к заливке бетонного раствора. Какая для этого будет использована бетонная смесь, решать вам, но предпочтение чаще всего отдается раствору марки М400.

Арматура из стеклопластика является системой склеенных стеклянных волокон, которая в качестве связующего использует полимерный состав.

Она имеет широкую область эксплуатации, поэтому ее использование возможно для армирования любых бетонных конструкций. Благодаря особенным характеристикам, главная область ее применения – армирование бетонных фундаментов в частном домовладении, например, чтобы обустроить парник, и промышленном строительстве.

Характеристики полимерной стеклопластиковой арматуры

Согласно ГОСТу стеклопластиковая арматура для фундамента выпускается с сечением от 4 до 32 мм с шагом в 2 мм. Для возведения частных малоэтажных построек, пригодна композитная полимерная арматура диаметром 6, 8, 10 мм.

Например, обустраивая парник с деревянным каркасом, можно использовать минимальные показатели – 6 и 8 мм, так как вес стен теплицы незначительный.

Учитывая характеристики непрерывного армирующего наполнителя, пластиковая арматура для фундамента бывает таких типов:

• стеклокомпозитная (АСК);
• углекомпозитная (АУК);
• комбинированная (АКК).

Применение стеклопластиковой арматуры при явно показывает, что композитная арматура демонстрирует следующие технические свойства:

1. Максимальный температурный режим при эксплуатации — 60˚С.
2. Соотношение силы и площади сечения, указывающее на прочность растяжения: АСК – от 800 Мпа, АУК – от 1400 Мпа.
3. Предел прочности на срезе поперек: АСК – от 150 МПа, АУК – более 350 Мпа.
4. Максимум прочности при сжатии – более 300 Мпа.

Кроме того, прутья класса АУК превышают АСК почти в 2.5 раза по показателям упругости при растяжении.

Технология производства арматуры

В своем составе композитная арматура использует сырье из эпоксидной смолы и стеклоровинга. Они представляют собой прядь нитей из стекловолокна . Линия для изготовления стеклопластиковых прутьев проходит несколько циклов производства.

На начальном этапе пряди стекловолоконного ровинга поддаются смачиванию эпоксидным компаундом. После этого оборудование для производства стеклопластиковой арматуры производит процесс полимериззации – пропитанные пряди ровинга протягиваются сквозь нагретую воронку-фильеру.

Описанная технология полимеризации называется пултрузией. В ходе ее осуществления получается пруток заданного диаметра с гладкой поверхностью. Чтобы придать стержню традиционную ребристую структуру, которая является привычной для строительства бетоном, его прокатывают между вальцами, которые имеют рифление или насечки.

Производственная линия изготавливает прутки светло-желтого цвета, однако, попадается композитная арматура и более темных тонов.

В быту композитная арматура часто называется просто пластиковой.

Это название ошибочно, так как оно не отображает всех преимуществ материала, который является композитным и имеет в своей структуре стеклопластиковые волокна.

Преимущества и недостатки

Изучая отзывы частных застройщиков, можно выделить следующие преимущества композитной основы перед стальной:

• минимальный вес в 8 раз меньше стальной арматуры, что не дает лишней нагрузки на почву или опоры свайного фундамента;
• устойчивость к коррозии;
• низкая теплопроводность;
• диалектическая непроводимость;
• прочность на растяжение;
• долговечность;
• возможность упрочнения газобетона.

Негативное свойство металлической арматуры – большой вес и подверженность к окислению, что минимизирует ее долговечность.

При ее монтаже необходимо следовать четким правилам, ведь малейшее соприкосновение с грунтом или осадками стопроцентно вызывает коррозию. Стеклопластик имеет нулевую подверженность к воздействию влаги и минимальный вес.

Сравнение металлической арматуры с полимерной показывает, что первая имеет высокую теплопроводность, что приводит к образованию мостиков холода. Использование газобетона в комбинации со стеклопластиковыми стержнями дает дополнительную защиту от их проникновения. Диалектические свойства дают множество преимуществ стеклопластиковой арматуре перед стальной.

Постоянный ток, который находится в металлической арматуре, является причиной проявления окислительных процессов в материале, так как для обеспечения безопасности работы с ним применяется заземление.

Оставляя отзывы, пользователи отмечают удобство транспортировки материала. Небольшой вес в комбинации в возможностью приобретения стержней в бухтах делает применение стеклопластиковой арматуры более удобным и в частом домовладении, по сравнению со стальной.

Отзывы пользователей показывают, что композитная арматура не лишена недостатков, среди них:

• материал плавится при температуре выше 600˚С;
• как показывают отзывы, недопустима электросварка;
• нельзя самостоятельно формировать прутья, лучше делать это на производстве;
• сложность монтажа из-за возможности поранить руки.

Отзывы пользователей

Александр, 35 лет, г. Псков

Когда назрела необходимость построить дачный домик и парник, послушав отзывы и советы друзей, купил стеклопластиковую арматуру, вместо стальной. Основные плюсы для меня – не возникло проблем с доставкой (малый вес) и низкая цена по сравнению с металлической арматурой.

Также мне было просто ее монтировать - можно . Она легко режется. Среди недостатков перед стальной основой могу выделить сложность работы голыми руками.

Нужны перчатки, так как, делая , стесал руки о стеклянные волокна. Что касается несущих способностей, то материал хорошо держит стены из газобетона. В целом стеклопластиковые стержни отличная замена традиционных прутков.

Сергей, 42 года, г. Рязань:

Меня в принципе устроило все. Мне пригодилась полимерная арматура. Брал 10-ку в бухте 4000 м. Могу отметить небольшой ее вес, диаметром всего полтора метра. Переносили на строительную площадку втроем.

Справились. Единственное – нужно обязательно надевать перчатки, потому что материал режет руки, и они потом зудят. На куски арматуру под парник нарезал болгаркой. Получилось гораздо быстрее, чем ножовкой. Вязать решил пластиковыми хомутами. Управился быстро.

Чтобы изготовить армирование под парник 10×12 м, ушел день. Думаю, это хорошая замена обычной арматуре. Особенно, если нужен небольшой вес конструкции. Для меня сравнение стальной арматуры и композитной, показало перевес в сторону последней.

Как изготовить ленточный фундамент под парник?

Парник относится к малоэтажному, негабаритному строению и имеет малый вес, поэтому чтобы армировать его каркас подойдут прутья сечением 8 мм. Технология обустройства ленточного фундамента под парник включает такие этапы:

1. Расчет количества арматуры.
2. Установка и .
3. Покрытие ее полости пергамином для обеспечения многоразового использования конструкции.
4. Обозначение метки уровня, по который будет выполняться заливка. Отметка наносится на внутреннюю сторону каркаса опалубки и выравнивается по линии с помощью водного уровня.
5. Укладка по фундаменту кирпичей, которые позволят легко приподнять на 5 см от дна траншеи и стен опалубки.
6. Укладка двух поясов арматуры в нижней части и в верхней части опалубки с применением цельных прутьев.
7. Укладка арматуры поперечного направления.
8. Стяжка прутков пластиковыми хомутами.
9. Заливка основания под парник бетоном.

Как показывают отзывы, при укладе каркаса из полимерных прутьев важно провести анкеровку. Это закрепление их кончиков. Для этого можно использовать несколько способов:

• загиб стержня на конце;
• закрепление болта анкерного типа на края стержней. Длина загнутого прута должна составлять не более 30 см.

Монтаж каркаса фундамента из композитной арматуры (видео)

Расчет расхода материала для фундамента

Расчет арматуры нужен для выявления нужного количества прутков для усиления фундамента. Чтобы сделать расчет для плитного основания, необходимо определить параметры стержней, их длину и количество, взяв во внимание площадь фундамента и шаг арматурной сетки. Так как монолитный фундамент требуется армировать в двух местах – снизу и сверху – полученный расчет необходимо умножить на два.

Чтобы сделать расчет ленточного фундамента, возьмем такие параметры: ширина ленты – 3,5 м, длина – 10 м, высота отливки – 0,2 м, ширина пояса – 0,18 м, диаметр прутка – 12 мм, количество стержней в отливке – 2 по горизонтали и через каждый 50 см – по вертикали. Периметр фундамента составляет 27 м, поэтому расчет горизонтальных метров делаем так: 27*2=54 м арматуры.

Расчет вертикальных прутьев нужно сделать так: 54/2 + 2 = 110 прутов. В каркасе это будет выглядеть таким образом: 108 прутов с шагом 50 см и два стержня по краям. В расчет нужно также включить еще четыре прута, по одному на каждый угол ленточного фундамента. Взяв высоту прутка 70 см, выйдет расчет длины вертикальных прутков: 114*0.7=79.8 м.

Всего на ленточный фундамент потребуется 54+79,8=133,8 м.

Последнее время на рынке строительных материалов появляется все большее количество новинок, разобраться с которыми непрофессионалу не под силу. Одной из таких новых технологий стало применение стеклопластиковой арматуры. Производители позиционируют свой товар, как арматуру, имеющую массу преимуществ относительно привычных стальных стержней, но так ли это?

Композитные материалы — это целая группа арматурных стержней, отличающихся по типу исходного сырья. Композит получил свое название из-за того, что в его составе содержится несколько элементов. Первый — волокна из различных видов сырья, второй — термореактивный или термопластичный полимер (смола). После отвердевания вяжущего получают прочные стержни.

В зависимости от происхождения волокон различают несколько видов арматуры:

• стеклопластиковая;
• базальтокомпозитная;
• углекомпозитная;
• арамидокомпозитная;
• комбинированная, состоящая в основном из одного вида волокон, но имеющая включения по всей длине другого вида.

Наиболее распространено применение стеклопластиковой арматуры, о ней дальше и пойдет речь. Структура стеклопластиковой арматуры схожа со строением древесины. Точно так же вдоль стержня располагаются волокна, которые за счет вяжущего образуют единое целое.

Достоинства применения

Армирование таким материалом имеет следующие преимущества:

• Возможность сматывать материал в бухты существенно облегчает его транспортировку и снижает затраты на самостоятельное строительство — арматуру можно доставить на собственном автотранспорте.
• Небольшой вес изделий упрощает работу своими руками. Нет необходимости в применении большого количества рабочей силы и грузоподъемной техники. Для сравнения, плотность стали составляет 7850 кг на кубометр, в то время как кубический метр композитного материала имеет массу 1900 кг. Отсюда можно посчитать, что масса стеклопластиковой арматуры в 4,13 раза меньше, чем стальной.
• Устойчивость к коррозии. Самая главная проблема стальных прутов — они подвержены появлению ржавчины. Стеклопластик не боится воды и различных агрессивных сред. Армирование композитным материалом хорошо подойдет для бетонов с добавками различных модификаторов (противоморозные и тому подобное).
• Также к достоинствам относят то, что стеклопластик плохо проводит тепло и не проводит электрический ток. Бетонные конструкции не обеспечивают необходимой теплоизоляции здания, поэтому к ним всегда предусматривают слой утеплителя, который предотвращает тепловые потери. В связи с этим низкая теплопроводность композита не играет существенной роли. Непроводимость электричества дает некоторые преимущества. Но иногда в железобетонных конструкциях предусматривают выпуски стержней для устройства заземления или молниезащиты. При использовании стеклопластиковой арматуры такие мероприятия невозможны.

Недостатки и мифы

Материал достаточно новый, поэтому не до конца изучен. Применение в массовом строительстве такого типа стержней делает невозможным отсутствие нормативной базы для расчета. По стеклопластику существует только ГОСТ 31938-2012. Это недавно появившийся и единственный нормативный документ. ГОСТ предусматривает технические требования к материалу, но не дает рекомендаций по расчету, производители приводят лишь примерные значения соответствующих стальных стержней.

Армирование композитом имеет следующие недостатки:

• Невозможность гибки: материал могут изогнуть только на заводе по заранее предоставленным схемам;
• Невозможность применения сварки. Обычно сварка применяется на больших каркасах, в частном домостроении арматуру чаще вяжут.
• Неустойчивость к высоким температурам. Сталь начинает терять свои свойства при нагреве до 600 градусов Цельсия. В случае с композитом потеря несущей способности происходит намного раньше. А это значит, что при пожаре бетонные перекрытия и балки обрушатся быстрее.

Помимо недостатков существуют сомнительные моменты, о которых стоит знать.

Расчетные характеристики

Расчет железобетонных элементов выполняют по СП «Бетонные и железобетонные конструкции» по 2 группам предельных состояний (ГПС).

• 1 ГПС — расчет по несущей способности. Проверяют, может ли элемент выдержать нагрузку, прикладываемую к нему. Расчет ведут с учетом прочности материала.
• 2 ГПС — расчет по жесткости. Здесь учитываются деформации и величина раскрытия трещин железобетонных конструкций. Расчет ведут с учетом модуля упругости материала.

В железобетонном элементе сжимающую нагрузку берет на себя бетон, а функция арматуры — предотвратить разрушение под действием деформаций. Производители композита заявляют о высоких прочностных характеристиках (Rs), но умалчивают о модуле упругости (Еs). Именно эта величина определяет деформативность конструкции.

Рассчитать деформативность можно, разделив прочность на модуль упругости. Для стальной арматуры А400 Rs = 360 МПа, Es = 200000 МПа, отсюда получаем деформативность равную 0,0018 или 0,18 %. Для стеклопластиковой арматуры Rs = 1000 МПа, Es = 50000 МПа. Деформативность равна 0,02 или 2%. Т.е. на 1 метр конструкции растяжение композитной арматуры возможно до 2-х см против 0,18 см у стальной, представьте какие трещины будут образовываться в конструкции. Арматура предназначена для предотвращения растрескивания и растяжения. Композитная справляется с этой функцией в 10 раз хуже, чем стальная.

Особенно важно это качество при армировании плит перекрытия и различных балок. Здесь деформации очень велики, поэтому армирование таких элементов композитом невозможно.

При применении в конструкциях с предварительным напряжением, его потери со временем для стали составляют 20-30% (то насколько теряется жесткость конструкции). Для стеклопластиковой арматуры это значение может дойти за 5-10 лет до 80-90%, потому что это органический материал. То есть весь смысл предварительного напряжения пропадает.

Обратите внимание что ни один производитель напряженного железобетона (плиты, балки) не использует композитную арматуру. Для неё нет нормативных документов (СП, СНиП), поэтому невозможно рассчитать как она себя поведет.

Исходя из этого, заверения производителей о высокой прочности материала справедливы, но на нормальную работу конструкции влияет не только прочность. По деформативности стеклопластик значительно уступает стали.

Уменьшение веса конструкции

Небольшая масса материала существенно снижает трудоемкость, но стержни не могут дать существенного уменьшения веса всей конструкции, которым добиваются уменьшения нагрузок на фундамент.

Для обоснования приводятся числовые значения:

1. Нагрузка на фундамент от плиты 6 м на 1,5 м и толщиной 0,2 м из железобетона равняется сумме массы бетона и арматуры. Процент армирования принимаем 3%. Объем бетона = 6 * 1,5*0,3 = 2,7 м³. Умножив этот объем на процент армирования получим объем стали = 2,7 * 0,03 = 0,081 м³. Масса бетона = 2,7м³ * 2000 кг/м³ = 5400 кг. Масса стали = 0,081 м³ * 7850 кг/м3 = 636 кг. Итого масса плиты = 6036 кг.
2. Для такой же плиты армирование предусмотрено стеклопластиком. Объем бетона, арматуры не меняется, масса бетона тоже. Масса арматуры = 0,081 м³ * 1900 кг/м³ = 154 кг. Масса плиты равна 5400 кг + 154 кг = 5554 кг.

Из приведенных выше вычислений видно, что суммарная масса элемента отличается меньше, чем на 500 кг. При массе плиты более 5000 кг это не очень большое значение. Поэтому применение стеклопластиковой арматуры для снижения нагрузки на фундамент экономически необоснованно, так как композит стоит дороже.

Долговечность

Можно верить производителям композитной арматуры на слово, о том что срок службы композитной арматуры составляет 80 лет. Но сомнительными их слова делают два факта:

• Сталь применяется человеком уже долгие годы, о ней много информации, можно довольно точно определить ее срок службы в тех или иных условиях. Композитные стержни — новый материал. Сведений о ее эксплуатации в течение долгого периода, а именно заверенные 80 лет, нет.
• Композитные пруты — органический материал. Со временем в любом органическом веществе происходит разрыв полимерных связей, так называемый процесс “старения” органики, это приводит к потере свойств материала, иногда к разрушению (например резина становится жесткой и начинает растрескиваться через определенное время).

Возможные области применения

Предыдущий пункт расписывает все в черных красках. Но при его прочтении не стоит забывать о достоинствах материала. Благодаря своим физическим свойствам данный тип арматуры будет хорошим решением для:

• Армирования кладки. В кладочных растворах часто используются противоморозные и другие агрессивные добавки, которые оказывают плохое влияние на стальные изделия. Стеклопластику такие модификаторы не страшны.
• Армирование ленточного фундамента. Закладка арматуры в ленточный фундамент часто носит конструктивный характер (без расчета), поэтому стеклопластиковая арматура, легкая и устойчивая к химическим воздействиям может подойти, но применять её стоит осторожно, особенно для массивных зданий и фундаментов на проблемных грунтах (высокий уровень грунтовых вод, пучинистая, просадочная почва и т.д.).
• Армирование дорожного полотна. Арматура не разрушается при контакте с грунтом.

Помните, что не существует нормативной документации на композитную арматуру (СП, СНиП), поэтому ни один проектировщик не сможет грамотно посчитать конструкцию с такой арматурой. Не может идти никакой речи о применении данной арматуры в плитных фундаментах и ростверках, т.к. растягивающие нагрузки могут быть велики.

Армирование ленточного фундамента

Ленточный фундамент в зависимости о сечения может быть двух типов:

• прямоугольный;
• т-образный.

В т-обазной конструкции ленточного фундамента стенка работает только на сжатие, и арматура закладывается в нее без расчета. Подошва при этом воспринимает изгиб и рассчитывается. Стеклопластик можно закладывать в стенку, но в подошву — с осторожностью. Она подойдет только для небольших нагрузок.

При прямоугольном сечении ленточного фундамента композитные стержни применять можно. Это связано с тем, что данная конструкция в основном работает на сжатие. Рабочее горизонтальное армирование (диаметр и количество прутов) определяют из процента армирования, равного, как приводилось ранее 2-3%. Хомуты для небольших зданий подбирают исходя из конструктивных требований в документе «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий. Пособие по проектированию», здесь также приведены минимальные диаметры рабочего армирования. В этом документе представлены требования для стальных стержней, для композита нормативов нет, поэтому застройщик может его применять на свой страх и риск.

Исходя из всего вышесказанного, можно сделать вывод: стеклопластиковая арматура еще не изученный до конца материал. Его использование на сегодняшний день возможно только для конструктивного армирования, но для рабочего армирования применять данный материал не стоит. Особенно не подходит композит для армирования балок, перекрытий и ростверков, т.е. там где большие изгибающие и крутящие моменты.

Совет! Если вам нужны подрядчики, есть очень удобный сервис по их подбору. Просто отправьте в форме ниже подробное описание работ которые нужно выполнить и к вам на почту придут предложения с ценами от строительных бригад и фирм. Вы сможете посмотреть отзывы о каждой из них и фотографии с примерами работ. Это БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает.