Виды композитной арматуры
Производство армирующих прутьев этого вида ведется из разных волокон. Эта особенность и определяет вид композитной арматуры:
- Стеклопластиковая. Изготавливается из стекловолокна с включением термореактивных смол.
- Базальтопластиковая. В производстве используются базальтовые волокна и смолы.
- Углепластиковая. В основе материала углеродное волокно или карбон.
- Кевларовая. На данный момент выпускается фирмой DuPont из кевларовой нити.
Углепластиковая и кевларовая арматура отличается от остальных видов повышенными характеристиками модуля упругости. Эти материалы отличаются очень высокой ценой и используются в основном при строительстве военных объектов. Гражданское строительство предпочитает применять стеклопластиковую арматуру. Она является оптимальным сочетанием технических характеристик и доступной цены.
Какая арматура лучше металлическая или стеклопластиковая?
Один из главных аргументов, приводимых в пользу стеклопластиковой при сравнении с металлической арматурой, – более низкая цена. Однако, заглянув в ценники металлобаз, вы увидите, что это не так. Стоимость металла в среднем на 20-25% ниже композита.
Причина путаницы состоит в том, что продавцы пластика берут в расчет так называемый «эквивалент» диаметра. Логика здесь такая: неметаллическая арматура на разрыв прочнее строительной стали. Поэтому полимерный стержень меньшего диаметра выдержит такую же нагрузку, как и более толстая стальная арматура. На основании этого делается вывод: для армирования конструкции пластика нужно меньше, чем металла. Отсюда и появляется более «низкая» цена.
Для аргументированного сравнения композита с металлом необходим нормативный документ. Сегодня такое руководство уже имеется. Это приложение «Л» к приказу Минстроя России № 493/пр от 08.07. 2016 г.
В пункте Л.2.3. малопонятном для рядовых застройщиков, но весьма интересном для профессионалов содержатся два понижающих коэффициента для всех видов композитной арматуры.
Для примера рассмотрим самую распространенную стеклопластиковую (АСК):
- При действии продолжительной нагрузки предел ее прочности на растяжение должен умножаться на 0,3. То есть, вместо 800 МПа мы получаем 240 МПа (800х0,3=240).
- Если конструкция работает на открытом воздухе, то полученный результат нужно умножить еще на 0,7 (240 МПа х 0,7 = 168 МПа).
Таблица с понижающим коэффициентом для композитной арматуры Таблица с коэффициентами, учитывающими условия эксплуатации
Далее, как требует норматив, полученные 168 МПа нужно разделить на коэффициент надежности (запас прочности), равный 1,5. В итоге мы получим 112 МПа.
Теперь можно корректно сравнивать прочность пластиковой арматуры с металлической. Для примера возьмем строительную сталь марки А500. У нее предельное сопротивление растяжению с учетом запаса прочности составляет 378 МПа. У стеклопластикового композита мы получили всего 112 МПа.
Наше маленькое исследование наглядно иллюстрирует таблица реальной, а не теоретической равнопрочной замены стальной арматуры на композитную. Ей можно пользоваться при выборе и покупке.
Просмотрев данную таблицу, нетрудно заметить, что пластика для равноценной замены металла требуется не меньше, а больше металла. Только самый дорогой углеродоволоконный материал (АУК) превосходит сталь равного с ним диаметра.
Виды полимерной арматуры и сферы их применения
В настоящее время на рынке представлено несколько основных видов композитной арматуры. Сердечник может быть изготовлен из:
- Стеклопластика;
- Углепластика;
- Базальтопластика;
- Арамида.
Все эти материалы получили самое широкое распространение в промышленном и гражданском строительстве. Стеклопластиковая арматура используется при:
- Укреплении кирпичной кладки, армировании стен из пенобетона, газобетона и прочих материалов, широко применяемых в частном строительстве;
- Армировании панелей в структуру которых входит минеральный утеплитель и бетонная составляющая;
- Строительстве объектов стены которых находятся в непосредственном контакте с водой или работают в условиях повышенной влажности;
- Необходимости значительного увеличения жесткости клееных конструкций из древесины;
- Строительстве транспортных магистралей, асфальтовое полотно которых испытывает повышенные нагрузки, возникающие в следствие интенсивного движения.
Достоинства арматуры из стекловолокна
Популярность арматуры из стеклоткани была бы невозможной без наличия достоинств
Важно понимать, что пластиковая арматура для фундамента отрицательные отзывы о которой накладывают существенные ограничения на выбор, имеет и ряд бесспорных преимуществ. Очевидно, что этот материал выгодно использовать благодаря небольшой массе – особенно по сравнению с тяжелой сталью
Далее стоит отметить и безопасность с точки зрения поражения коррозии. Материал нейтрален к воздействию воды и влаги.
Мнение экспертов положительно и в отношении теплоизолирующих качеств стеклопластикового армирования. В отличие от металла, такие прутья обладают низким коэффициентом теплопроводности, что исключает образование так называемых «мостиков холода». Конечно, серьезной роли в плане утепления дома это не играет, но в долгосрочной перспективе этот аспект немаловажен.
Вернуться к содержанию
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
Это интересно: Уличные двери с терморазрывом — рассматриваем подробно
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.
Область применения
Арматура полимерная композитная применяется в жилищном, частном и промышленном строительстве, при возведении промышленных зданий и объектов общественных.
Ее применяют при создании бетонных конструкций, выполнении ремонтных работ, при реставрации кирпичных и железобетонных поверхностей, для выполнения кирпичной кладки стен с гибкой связью, при сооружении наливных полов. Также используется композитная арматура для фундамента, при этом составляет обычной металлической достойную конкуренцию по качеству и стоимости.
Полимерную арматуру рационально использовать при сооружении дорожных насыпей и дорожного полотна, которые в процессе эксплуатации будут подвержены воздействию агрессивных реагентов, для укрепления откосов дорог, для сооружения несущих конструкций мостов.
Купить композитную арматуру и использовать ее в коттеджном строительстве — выгодное решение для частных лиц: при доступной цене материал позволит создать:
- прочные и надежные бетонные и кирпичные конструкции,
- слоистую кладку с гибкими связями,
- бетонные фундаменты и полы,
- армированную кладку из газо- и пеноблоков.
Вязка композитной арматуры
Оптимальным вариантом является использование ее при сооружении трехслойных каменных стен, включающих слои несущие, жесткого утеплителя и облицовочные. Современное строительство предполагает применение двух видов конструкционных связей:
- стены, представляющей собой монолитную основу и облицовочного слоя кирпичной кладки,
- кирпичной стены с облицовочным слоем кирпичной кладки.
Особенности хранения и транспортировки
Хранят арматуру в упакованном виде, при ее хранении и перевозке желательно не подвергать ее механическим нагрузкам. Транспортировку производят в горизонтальном положении, согласно существующих правил и норм. Для ее хранения используют стеллажи.
Согласно исследованиям и испытаниям физико-механических свойств, производимых Московским НИИЖБ, конструкции с использованием неметаллической арматуры могут служить на протяжении столетия.
Минусы композитной арматуры
- Плохая работа на изгиб. У композитной арматуры модуль гибкости в три-четыре раза меньше, чем у стальной, что может приводить к деформации бетонных конструкций и образованию трещин. К тому же, из-за высокой упругости она не предназначена для изготовления гнутых конструкции (к примеру, углов фундамента).
- Малый диапазон размеров. В связи с ограниченностью применения композитная арматура выпускается с меньшим разнообразием диаметров, нежели стальная арматура. Диапазон выпускаемых сечений ограничивается размерами от 4 до 32 миллиметров.
- Ограниченность видов монтажных работ. Монтаж конструкций осуществляется лишь связкой проволокой или пластиковыми стяжками. В то время как стальная арматура также может быть сварена.
- Низкая термическая стойкость. При температуре более 100-120 градусов композитная арматура начинает плавиться и теряет все свои свойства. Поэтому при пожарах в таких зданиях их дальнейшая эксплуатация может быть опасной.
- Отсутствие достаточной документации и нормативной базы. Хоть и для композитной существуют Гост, но в большинстве СНиПов расчеты для композитной арматуры либо представлены мало, либо вообще отсутствуют.
- Повышение хрупкости при отрицательных температурах. Даже при небольших отрицательных температурах композитная арматура становится более хрупкой.
Правила работы с стеклопластиковой арматурой
Чтобы композитный материал смог защитить и укрепить фундамент, при работе с ним рекомендуется соблюдать важные рекомендации:
- резка арматуры выполняется при помощи горячего резака или болтореза. Пиление полимерных арматурных изделий любыми другими приспособлениями вызывает образование вредной микроскопической стружки;
- гибка арматуры допускается только при изготовлении изделий конструкционного армирования. Этот процесс выполняется при помощи электрического фена, данным инструмент производится нагрев загибаемой области до 100-1200С, а затем после принятия требуемой формы все охлаждается;
- хранение арматуры должно быть в темном прохладном месте, которое защищено от проникновения солнечных лучей;
- во время разматывания витков с прутками рекомендуется учитывать степень упругости композитного материала. Чтобы снять его сильную напряженность один конец арматуры необходимо закрепить на некоторое время на корпусе катушки при помощи метрового отрезка цепи.
Что такое композитная арматура
Это арматура, материал которой представляет собой стержни из волокон стекла или базальта, пропитанные связующим на полимерной основе. Встречаются так же варианты изготовления изделий из углеродных и арамидных волокон. Согласно применяемому при изготовлении материалу, такие арматурные стержни называют стекло-, базальто- или углепластиковыми. Внешне определить материал изготовления достаточно легко: стеклопластиковая арматура светлая с желтоватым оттенком, базальто- и углепластиковые стержни – чёрные. Как и металлическая арматура, композитные стержни имеют периодическое сечение для обеспечения требуемых режимов работы в составе армированной бетонной конструкции.
Композитная арматура
Некоторые производители с целью визуально отличить арматуру разных диаметров и для достижения привлекательного внешнего вида вводят в состав сырья цветные пигменты.
Некоторые производители указывают, что цветные прутки обладают улучшенными техническими характеристиками. Это не соответствует действительности. Пигменты, кроме декоративного эффекта, никоим образом не оказывает влияния на качество или эксплуатационные показатели арматуры.
Композитная арматура может быть разных цветов
Виды композитной арматуры
- Секлопластиковая (АСП) — производится путём смешивания стекловолокна термореактивными смолами, которые выступают в роли связующего. Отличительная особенность этого вида – высокая прочность при малом весе;
- Базальтопластиковая (АБП) — в ней качестве основы служит базальтовое волокно, в качестве связующего – органические смолы. Преимущество вида – высокая стойкость к воздействию агрессивных химических сред: щелочей, кислот, газов и солей;
- Углепластиковая (АУП) — состоящая их углеводородных волокон и ввиду высокой стоимости не получившая широкого спроса;
Комбинированная (АКК) – состоит одновременно из стекловолокна и волокон базальта.
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.
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.
Остальные достоинства:
- доступна любая длина стержня;
- высокая прочность на разрыв;
- не подвержена коррозии.
Недостатки
Несмотря на все свои плюсы, этот материал имеет и минусы. Из недостатков можно выделить:
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;
Низкий показатель термостойкости. Стеклопластик выдерживает температуру до плюс 100º С, при температуре выше он начинает плавиться. Поэтому после пожара конструкция здания будет ненадежной.
Арматура для армирования фундамента
Традиционно для армирования использовали металлические прутья. Их композитные аналоги появились сравнительно недавно, в конце второй половины 20 века, и постепенно начали вытеснять изделия из металла.
Стеклопластиковая арматура
Композитная арматура по материалу, из которого ее изготавливают, делится на следующие разновидности:
- стеклокомпозитную (пластиковую, стеклопластиковую) – АСК;
- углекомпозитную – АУК;
- арамидокомпозитную – ААК;
- базальтокомпозитную – АБК;
- комбинированную – АКК.
Первый вариант получил наибольшее распространение. Связано это, с одной стороны, с более низкой его ценой (по сравнению с аналогами), а с другой – с приемлемыми эксплуатационными свойствами.
Арматуру из пластика изготавливают из смеси таких материалов:
- стекловолокна штапельного;
- связующих полимерных веществ, например, эпоксидно-диановой либо эпоксидной смол;
- добавок, предназначенных для улучшения технических характеристик продукции.
Технология производства стеклопластиковых изделий заключается в следующем алгоритме действий:
- стекловолокно разматывают, формируя из него жгуты;
- пропитывая их специальными связующими составами, получают нужное сечение у изделий;
- по спирали обработанные полимерным веществом жгуты обматывают шнуром из стекловолокна;
- полученные заготовки полимеризируют в печи;
- прутья нарезают на фрагменты требуемой длины либо сматывают бухтами.
Арматура из пластика может быть гладкой либо с ребрами (профилированная).
Каркас из стеклопластика формируют горизонтальными рядами в виде сетки, закрепляемыми на определенном уровне вертикальными перемычками. Продольные пруты принимают на себя основную нагрузку, поэтому их выбирают большего сечения и укладывают с шагом не более 0,3 м. Расстояние между поперечными и вертикальными стержнями варьируют от 0,3 до 0,8 м в зависимости от предполагаемой нагрузки. Также их диаметр может быть меньше, чем у продольной арматуры.
Места пересечений прутьев и углы фиксируют с помощью пластиковых стяжек либо вязальной проволоки сечением 0,8-1,2 мм. Последний вариант предполагает использование специального пистолета либо крючка для увязывания. Стержни стыкуют с нахлестом.
Свойства композитного материала
Что отличает стеклопластиковую арматуру от других армирующих материалов? Вот её основные эксплуатационные характеристики:
- масса прутков меньше аналогичных металлических в 9 раз;
- композитный состав невосприимчив к агрессивному воздействию влаги, щелочей и кислот;
- теплопроводность стеклопластика намного меньше, чем у металла – это исключает возникновение мостиков холода в строительных конструкциях;
- транспортировка стеклопластика значительно упрощена за счет его небольшого веса;
- композитный материал не проводит электрический ток.
Для создания армирующих сеток не используется сварочный аппарат и специальные инструменты. Достаточно одной болгарки и вязальной проволоки
На что обратить внимание при выборе
Из-за большого количества типоразмеров, необходимо учитывать условия использования и нагрузку на материал
Именно поэтому, сразу при покупке обратите внимание на следующие моменты:
- вариант оформления верхнего слоя и качество намотки армирующей ленты;
- диаметр и отсутствие сколов и повреждений на срезах;
- цвет. Он должен быть однородным. Оттенок должен совпадать с описанием в документации;
- наличие документов соответствия ГОСТу.
При выборе СПА лучше всего изначально узнать репутацию компании-производителя данного материала, для чего нужно ознакомиться с отзывами в Сети и в прочих источниках информации.
Миф о равнозначной замене
В числе первых пунктов, посвященных положительным свойствам стеклопластиковой арматуры, производители отмечают высокую прочность. С этим нельзя спорить, но пластиковая арматура для фундамента отрицательные отзывы о которой затрагивают и другие ее качества, в совокупности характеристик не может быть равной заменой металлу. Причем заявления о равнозначной замене не соответствуют действительности, как в положительную, так и в отрицательную сторону.
Мнение экспертов подтверждает, что по критериям прочности металлическую арматуру может заменить аналог из стекловолокна с меньшим диаметром. Казалось, бы такая не равнозначность идет даже в плюс. Но, если подходить комплексно к оценке эксплуатационных свойств материала, то будут выявлены серьезные диспропорции.
Например, 8-миллиметровая арматура из стеклопластика обеспечит необходимую прочность конструкции, но тот же модуль упругости сведет на нет это преимущество. В итоге, по совокупности качеств замена стекловолоконных прутьев 12-миллиметровой металлической арматурой не выиграет, обеспечив достаточную надежность фундаменту.
Вернуться к содержанию
Минусы композитной арматуры
- Плохая работа на изгиб. У композитной арматуры модуль гибкости в три-четыре раза меньше, чем у стальной, что может приводить к деформации бетонных конструкций и образованию трещин. К тому же, из-за высокой упругости она не предназначена для изготовления гнутых конструкции (к примеру, углов фундамента).
- Малый диапазон размеров. В связи с ограниченностью применения композитная арматура выпускается с меньшим разнообразием диаметров, нежели стальная арматура. Диапазон выпускаемых сечений ограничивается размерами от 4 до 32 миллиметров.
- Ограниченность видов монтажных работ. Монтаж конструкций осуществляется лишь связкой проволокой или пластиковыми стяжками. В то время как стальная арматура также может быть сварена.
- Низкая термическая стойкость. При температуре более 100-120 градусов композитная арматура начинает плавиться и теряет все свои свойства. Поэтому при пожарах в таких зданиях их дальнейшая эксплуатация может быть опасной.
- Отсутствие достаточной документации и нормативной базы. Хоть и для композитной существуют Гост, но в большинстве СНиПов расчеты для композитной арматуры либо представлены мало, либо вообще отсутствуют.
- Повышение хрупкости при отрицательных температурах. Даже при небольших отрицательных температурах композитная арматура становится более хрупкой.
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.
Арматура стеклопластиковая 8 мм, 50 м
Внешний вид пластиковой арматуры схож с металлическим аналогом – поверхность ребристая в виде косички. Неровный рельеф обеспечивает более прочное соединение стекловолокна с бетоном. Назначение пластикового изделия толщиной 8 мм:
- укрепление мостов, дорог;
- изготовление опорных конструкций;
- возведение ленточного или плитного фундамента для малоэтажного строительства.
Материал устойчив к растяжению, воздействию влаги и агрессивных химических соединений. Толщина 8 мм соответствует нагрузкам, выдерживаемым металлической арматурой 10 мм.
| показатель теплопроводности | 0,35 Вт/мК |
| относительное удлинение | 2,2% |
| плотность | 1,9 кг/м3 |
| модуль упругости | 56 000 Па |
| стойкость к коррозийным процессам | + |
| стойкость к химической среде | + |
| диапазон рабочих температур | от -60 до +90 °С |
| вес бухты | 3,7 кг |
Для создания каркаса допускается использовать пластиковые хомуты, вязальную проволоку. Все соединения выполняются без применения сварочного аппарата.
Цена стартует от 780 рублей.
