Стеклопластиковая арматура для фундамента: особенности и правила монтажа

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.

Технические характеристики

Стеклоарматура появилась еще в 1960-х годах. Ввиду ее высокой стоимости она применялась исключительно в условиях Крайнего Севера, где металлические конструкции быстро подвергались коррозионному воздействию. Композитные материалы использовались чаще всего для сооружения опор мостов. Благодаря быстрому развитию химической промышленности сильно снизилась цена стеклопластиковой арматуры. Это позволило стать доступным изделием, проявляющим себя только с хорошей стороны во всех строительных сооружениях различного назначения.

Широкая популярность стеклоарматуры способствовала разработке ГОСТ 31938-2012, где обозначены требования к изготовлению арматуры и методы ее испытания. В соответствии с данным государственным стандартом композитная стекловолоконная арматура изготовляется диаметром от 0,4 до 3,2 см. Однако пользуются огромным спросом материалы диаметром 0,6; 0,8 и 1 см.

В техническом документе, кроме стандартов на геометрию и диаметр арматуры, обозначаются также требования к наружной поверхности изделий. На поверхности арматуры должны отсутствовать расслаивания, сколы, вмятины и другие дефекты.

Стеклопластиковый материал представляет собой высокопрочные прутья различного диаметра. Они изготавливаются из композитного материала – стеклопластика. Преимущественно они используются в бетонных сооружениях, а также для установки вместо железной арматуры. Стеклопластик подвергается покраске, декору, покрывается ПВХ пленками, а также поддается всем видам механической обработки. В зависимости от армирующей добавки выделяют стеклокомпозитную, углекомпозитную и комбинированную стеклоарматуру.

При выборе стеклоарматуры для монтажа фундамента сооружения необходимо учесть такие технические характеристики, как:

• верхний температурный предел использования стеклоарматуры составляет более +60ºС;
• предельная прочность во время растяжения – это соотношение приложенной мощности к площади сечения детали. Стеклокомпозитная арматура имеет предельную прочность 900 МПа, а углекомпозитная – 1400 МПа;
• упругость при растяжении для углекомпозитных материалов выше, чем для стеклокомпозитных в 3 раза;
• предельная прочность во время сжатия для любых типов стеклоарматуры должна быть выше 300 МПа;
• предельная прочность поперечного среза для стеклоарматуры должна быть не менее 150 МПа, а для углекомпозитной – не менее 350 МПа.

Необходимые материалы и инструменты

Перед тем, как вязать стеклопластиковую арматуру для фундамента, необходимо закупить материалы и подготовить инструменты для работы.

Обычно для усиления монолитных конструкций применяются горизонтальные плоские сетки, соединенными пространственными связями в единое целое. Такая схема подходит для укладки ленточного и плиточного фундамента под здание, или для подготовки каркаса под заливку основания для забора.

Также их можно соединять хомутами.

До начала работ приобретают следующие материалы:

• стеклопластиковые пруты (диаметр должен соответствовать проектной документации);
• металлическую проволоку или пластиковые хомуты.

Арматура из пластика поставляется в бухтах, поэтому перед началом работ ее необходимо нарезать по размеру. Резать арматуру можно обычной ножовкой по металлу или отрезным диском углошлифовальной машинки (материал по резке стеклопластиковой арматуры размещен тут). Размечать пруты на отдельные куски удобно будет маркером.

Для вязания выбирают металлическую проволоку диаметром от 1 мм. Такой размер позволяет создать надежный узел, который будет удерживать пересечение отдельных прутов без перепадов по высоте.

Для нарезки проволоки на отдельные куски будет достаточно бухту с проволокой раскроить на 3 части углошлифовальной машинкой.

Для придания проволоке большей эластичности, ее рекомендуют отжечь на костре. После термической обработки проволока легко гнется и затягивается узлом на месте соединения арматурных прутов. Необработанная проволока хуже затягивается и не дает плотного захвата соединения, а также чаще рвется.

В качестве инструмента для вязания проволоки могут использоваться:

• плоскогубцы;
• вязальные крючки;
• вязальные пистолеты.

Работать плоскогубцами неудобно. Для получения правильного узла приходится прикладывать много усилий, а скорость работы будет ниже в несколько раз, чем при использовании других инструментов. Чаще всего строители применяют вязальные крючки.

Крючки бывают двух видов:

• Ручные. Такой инструмент потребуется вращать усилием руки.
• Полуавтоматические. Они снабжены внутренней резьбой, и при протягивании ручки назад, крючок проворачивается, затягивая узел.

Обычный крючок можно приобрести в строительном магазине, но также его легко смастерить самостоятельно из толстой стальной проволоки (об этом читайте в этом материале).

Вязальный пистолет существенно ускоряет процесс подготовки каркаса, но это достаточно дорогой инструмент. Кроме того, габариты пистолета не позволяют осуществить захват соединения прутов в труднодоступных местах — там все равно придется работать обычным крючком.

Расчет величины продольного каркаса

• В первую очередь нужно определить периметр сооружения, исходя из его габаритов, затем добавить к полученному значению общий размер предусмотренных проектом капитальных стен. Если в качестве примера принять здание длиной четыре и шириной пять метров, и имеющее при этом одну несущую стену длиной четыре метра, результат вычислений будет следующим: 4*2+5*2+4 = 22 метра.
• Учитывая необходимость использования двухуровневого каркаса, состоящего из четырех параллельных стержней, то есть по два в каждом ярусе, нужно полученную общую длину арматуры увеличить в четыре раза. Результат будет таким: 22*4 = 88 метров.
• Поскольку стеклопластик не подвержен сварке, а стыковка частей каркаса производится внахлест, необходимо допустить по одному дополнительному метру каждый угол здания. Для этого нужно количество наружных и капитальных стен здания умножить на один, а затем на количество стержней, то есть на четыре. В принятом примере расчет будет выглядеть таким образом: (4+1)*1*4=20 метров.
• Сумма значения общей длины стен и дополнительных объемов для стыковки даст искомую величину: 88+20=108 метров.

Однако на этом расчеты не заканчиваются. Далее необходимо рассчитать количество стройматериала, требуемого для соединения стержней каркаса в единую конструкцию. Для этих целей вполне подойдут гладкие стержни с диаметром сечения порядка 8 миллиметров. Они существенно дешевле ребристых и прекрасно справляются с соединительными функциями.

Армирование фундамента

Инструкция по вязке композитной арматуры

Чтобы создать прочный пространственный каркас из арматурных прутов, места соединений необходимо связать. Надежность узла должна обеспечить сохранность арматурной сетки без изменений первоначального вида при заливке раствора.

Для фиксации соединений чаще всего используют металлическую проволоку. Это самый простой и надежный способ, который не требует специальной подготовки монтажника. Металлическую арматуру также сваривают, но для стеклопластика такой вариант не подходит.

Процесс вязки стеклопластиковых прутов можно разбить на несколько этапов:

• Арматуру нарезают по заданным размерам, для чего потребуется размотать бухту.

• Поперечные прутки укладывают на специальные пластиковые подставки-фиксаторы.

• Сверху на поперечные пруты укладывают продольные, соблюдая равномерное расстояние между отдельными элементами.
• В тех точках, где есть пересечение прутов, необходимо выполнить связку. Для этого под место соединения протягивают сложенный вдвое отрезок проволоки и скручивают петлю крючком, захватывая свободный конец (на фото вариант с лагами вместо фиксаторов).

• Собрав нижнюю горизонтальную сетку, приступают к выставлению вертикальных прутов.

• Закрепив нижнюю часть вертикальных прутов, приступают к монтажу следующего горизонтального ряда.
• Готовый каркас опускают в опалубку.

На практике рабочие часто сперва готовят рамку из металлической арматуры, к которой уже монтируют стеклопластиковые пруты. Такой каркас получается более прочным, хоть и довольно дорогим.

Подготовка материалов для сборки армирующего каркаса

Для повышения общей прочности бетонного монолита, его усиливают конструкцией из стеклопластиковой арматуры в виде плоской сетки или пространственного каркаса, которые собирают из круглых прутов переменного или постоянного сечения. Отдельные элементы таких конструкций соединяют между собой с помощью вязальной проволоки, фиксирующих хомутов или специального пистолета.

Поэтому для вязки армирующего каркаса необходимо приобрести:

• пластиковую арматуру проектных диаметров;
• вязальную проволоку или затяжные хомуты.

В отличие от традиционных металлических прутов, арматура из стеклопластика поставляется в виде свернутой бухты.

Поэтому перед началом сборки каркаса ее необходимо размотать и нарезать на куски необходимой длины. Резка производится ножовкой или другим инструментом, не допускающим нагрева материала. Разметку мест реза на поверхности легко сделать с помощью обыкновенного маркера.

Вязальная проволока должна быть круглого сечения и диаметром не менее 1 мм, чтобы обеспечить необходимую прочность соединения и не лопнуть при скручивании. Для быстрого получения отрезков проволоки нужной для вязки длины, всю свернутую бухту необходимо разрезать болгаркой на 3 или 4 части.

Чтобы сделать вязальную проволоку более мягкой, ее можно обжечь в пламени с помощью паяльной лампы или в костре. Необожженная проволока гнется хуже и не всегда обеспечивает плотный охват соединения. Кроме этого, неподготовленный металл обладает меньшей тягучестью и чаще рвется во время работы.

Вязка хомутами.Общая схема вязки.

Инструмент для проволочного связывания арматуры

Использовать для вязки плоскогубцы не очень удобно. Они не обеспечивают необходимой плотности охвата соединения и требуют приложения больших усилий. Поэтому стальную проволоку скручивают на арматурных прутах при помощи специальных крючков или вязального пистолета. Магазины инструмента предлагают к продаже два вида крючков, предназначенных, чтобы вязать арматуру:

• простые ручные, которые необходимо все время вращать во время работы;
• полуавтоматические винтовые, с вращающимся при нажатии на ручку крючком;
• пластиковые фиксаторы в виде одеваемых на арматуру колец и вертикальных стоек.

Простой крючок можно не покупать, а сделать самостоятельно (подробнее о том, как это сделать — тут), согнув его из толстой стальной проволоки и заточив острие. В этом случае вам будет чем вязать проектную конструкцию из прутов и без покупки инструмента.

Способ применения вязального пистолета ускоряет и упрощает процесс, но этот достаточно крупный инструмент может не обеспечить доступ в отдельные места. Кроме этого, такой инструмент приводит к перерасходу проволоки.

Пластиковые фиксаторы нужны для того, чтобы зафиксировать собранный арматурный каркас в необходимом пространственном положении внутри опалубки перед подачей бетона.

Порядок монтажа фундамента

Несмотря на отличия в характеристиках и особенности применения стали и стеклопластика, инструкция по монтажу фундамента остается идентичной. Этапы работ носят общий характер и не изменяются в зависимости от вида применяемого материала.

• В первую очередь необходимо соорудить деревянную опалубку соответствующего проекту здания размера.
• После подготовки основания под будущий фундамент необходимо собрать каркас из стеклопластиковой арматуры. Для этого стержни нужно надежно соединить между собой с помощью проволоки или пластиковых хомутов, соблюдая при этом требуемый нормативами шаг ячеек. Учитывая, что в противовес изделиям из стали стеклопластиковая арматура не может быть статично зафиксирована с помощью сварки, связке стержней нужно уделить особое внимание, от прочности каркаса зависит подверженность фундамента смещению. Поскольку стеклопластиковые стержни практически не гнутся, в стыках стен будущего здания можно использовать специальные углы из того же полимера.
• После окончания сборки каркаса опалубка заливается бетоном. Рассчитать объем раствора достаточно просто. Периметр основания нужно умножить на его высоту и ширину. После заливки дальнейшее продолжение работ возможно только после окончательного затвердевания бетона, что произойдет не раньше двух или трех недель.

Использование в строительстве изделий из материалов нового поколения, к которым смело можно отнести и стеклопластик, благодаря их легкости, прочности, надежности и долговечности позволяет существенно снизить себестоимость работ при одновременном повышении их качества.

Основные характеристики и главный недостаток

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

» data-lazy-type=»iframe» src=»data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″>

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

Верхний предел температуры при эксплуатации

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

Предел прочности при растяжении

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.

Модуль упругости при растяжении

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

Предел прочности при сжатии

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

Предел прочности при поперечном срезе

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

Преимущества стеклопластиковой арматуры

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.

» data-lazy-type=»iframe» src=»data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″>

Сравнение с арматурой из металла

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

• Арматурные изделия данного типа отличаются высокой коррозионной устойчивостью: им не страшна как кислотная, так и щелочная среда.
• 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.
• Данная арматура, изготовленная из диэлектрика, не проводит электрический ток, а также не формирует радиопомех.
• Удельный вес стеклопластиковой арматуры в 8–10 раз меньше, если сравнивать ее с аналогами из металла.
• Стоимость металлических и стеклопластиковых изделий для армирования строительных конструкций практически одинаковая, но использовать арматуру из стеклопластика значительно удобнее.
• 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.
• 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.
• Преимущество применения стеклопластиковой арматуры состоит и в том, что потребитель может приобрести ровно столько продукции, сколько ему необходимо, не оплачивая непредвиденные отходы.
• Для монтажа и укладки арматурного каркаса, который изготовлен из стеклопластиковых элементов, нет необходимости в использовании сварочного аппарата и другого специализированного оборудования.
• 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.
• 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.

» data-lazy-type=»iframe» src=»data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″>

Преимущества и недостатки неметаллической арматуры

Пожалуй, самым значимым достоинством стеклопластиковой арматуры является ее инертность по отношению к различным агрессивным средам. Так, фундаменту, который усилен при помощи такой арматуры, не страшна соленая морская вода, а также растворы, содержащие в себе щелочные и кислотные составляющие. Не менее важными преимуществами композитных армирующих элементов являются:

• неподверженность процессам гниения, образованию и развитию коррозии;
• небольшой вес (так, один метр стеклопластиковой арматуры, имеющей диаметр 6 мм, весит всего 0,05 кг, в то время как масса метра такого же прутка, изготовленного из металла, составляет 0,395 кг);
• прозрачность для магнитных волн и радиоволн благодаря диэлектрическому материалу;
• отсутствие больших сложностей при перевозке и использовании;
• близость коэффициента теплового расширения к соответствующему показателю для бетона;
• универсальность и простота использования, позволяющие применять такую арматуру во многих сферах.

Если говорить о применении стеклопластиковой арматуры, то она, как и изделия подобного назначения из металла, используется для укрепления фундаментов, бетонных колонн, столбов, опорных конструкций другого назначения. Кроме того, такую арматуру применяют в дорожном строительстве, для укрепления промышленных полов, стен септиков, тротуаров, настилов, ограждающих конструкций и др.

Стеклопластиковой арматурой часто заменяют металлические прутки при производстве плит перекрытия и фасонных изделий из бетона. Опыт использования арматуры из композитных материалов свидетельствует о том, что она хорошо демонстрирует себя в качестве элемента укрепления фундаментов деревянных и каркасных домов.

Если говорить о недостатках стеклопластиковой арматуры, то к ним следует отнести следующие.

• Арматура, изготовленная из стеклопластика, плохо переносит высокие температуры.
• По сравнению с металлическими изделиями, стеклопластиковая арматура значительно хуже переносит растягивающие и сжимающие нагрузки. Так, модуль упругости металлических арматурных прутков в 3,5 раза выше, чем у изделий из стеклопластика. Фундамент для крупного строительного объекта, для укрепления которого используется такая арматура, необходимо заливать очень медленно, постоянно корректируя свои действия. Если не придерживаться такой рекомендации специалистов, обладающих большим опытом использования данного материала, то бетонный каркас может «поплыть».
• При значительных нагрузках каркас из стеклопластиковой арматуры может начать выгибаться, что приводит к сколам, трещинам и другим дефектам бетонных конструкций.

Сфера применения

Стеклопластиковая арматура приобрела широкое применение в области промышленного строительства, а в строительстве частных домов только начала внедряться.

При строительстве коттеджных объектов композитные материалы необходимы для берегоукрепления и армирования следующих элементов:

• ограждений бетонных сооружений. Но не применяются в несущих конструкциях и перекрытиях;
• большинства разновидностей фундаментов. Процесс армирования фундаментов ленточного типа с применением стеклопластика может обойтись без расчетной части, так как изделие легкое и устойчивое к вредным факторам. Но все же использовать его нужно крайне осторожно, особенно для больших строительных сооружений и фундаментов на пучинистых, просадочных грунтах и в почвах с повышенным содержанием грунтовых вод;
• газобетона и пенобетона;
• дорог, где повышенное воздействие средних факторов окружающей среды;
• кладки. В кладочные растворы добавляют противоморозные и другие компоненты, которые ухудшают надежность стальных материалов. Пластмассовой композитной арматуре не страшны никакие добавки.

Но при армировании кладки вопрос использования стеклопластиковой арматуры спорный. Профессионалы утверждают, что при кладке газобетонных стен должна применяться стеклоарматура диаметром более 0,6 см, а углы армируются стальным материалом. В результате получается сочетание двух разновидностей материалов.

Применение стеклоарматуры обосновано только в том случае, когда к устойчивости предъявляются ужесточенные требования касательно воздействия коррозии, теплопроводности и токопроводящим свойствам армирующих изделий.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...