Стекловолоконная арматура для фундамента

Что такое стеклопластиковая арматура, ее виды

Стеклопластиковая или композитная арматура, как и ее аналог из стали, представляет собой длинные стержни диаметром 4-18 мм с насечками или навивкой по всей длине. Из названия понятно, что от в отличие от стальной арматуры основу стеклопластиковой составляют неметаллические материалы. Чаще всего это два элемента:

  • волокна из разных типов сырья;

  • полимер с термореактивной или термопластичной структурой.

Для изготовления прочной основы для стержней используются вяжущие вещества, которые после застывания дают материал, превосходящий сталь по большинству характеристик. Готовые изделия могут применять в различных сферах производства, включая строительство. Особенно востребовано армирование фундамента стеклопластиковой арматурой, оно позволяет укрепить его основу, сделать ее более прочной.

В зависимости от назначения изготавливаются прутья арматуры разной толщины

В соответствии с происхождением выделяют несколько типов армирующих изделий:

  • стеклопластиковые;

  • базальтокомпозитные;

  • углекомпозитные;

  • арамидокомпозитные;

  • комбинированные. Эта разновидность арматуры имеет в своем составе один компонент, но она может иметь включения других элементов по всей длине.

Из всех разновидностей чаще всего используют стеклопластиковую арматуру. Она применяется во многих сферах. Ее структура похоже на строение дерева. Вдоль стержня имеются волокна, которые благодаря вяжущему материалу образуют единую основу.

На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают услугу ремонта фундамента. Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».

Преимущества и недостатки применения

Применение стеклопластиковой арматуры в фундаменте обусловлено целым рядом преимуществ, которыми обладает этот материал:

  • стеклопластиковую арматуру можно сворачивать в бухту, что сильно облегчает ее транспортировку, а значит, снижает затраты на строительство дома;

  • небольшой вес арматуры намного упрощает ход работ – при армировании фундамента не требуется прилагать больших усилий.

Небольшой вес прутьев стеклопластиковой арматуры это большой плюс для строителей

Для сравнения пример: показатель плотности стальной основы выходит 7850 кг на один кубический метр, а масса кубометра композитных изделий всего 1900 кг. Из этого следует, что вес стеклопластиковой арматуры меньше почти в 4,13 раза стальных материалов. Кроме того, у стеклопластика есть другие преимущества:

  • Стеклопластик имеет хорошую стойкость к коррозийному поражению. Он не подвергается негативным воздействиям воды и других агрессивных сред. По этой причине армирование с применением композитных изделий является отличным вариантом для бетонов с добавлением разных модификаторов.

  • Высокая прочность: композитная арматура в 2-2,5 раза прочнее, чем металлические прутья с равным диаметром.

  • Устойчивость к температурным перепадам: стеклопластиковые прутья не изменяют своих прочностных характеристик при температурах от -70 до +200 °C. При этом на них не образуются повреждения и трещины.

  • При строительстве фундамента из стеклопластика не требуется сварка: прутья перевязывают проволокой или пластиковыми креплениями.

  • Низкая теплопроводность: в сравнении со стальной у стеклопластика она в 100 раз ниже, что значительно снижает теплопотери.

Выполнение расчетов

Расчет стеклопластиковой арматуры для фундамента производится с учетом важных нюансов. При строительстве железобетонных зданий расчет выполняется согласно СП «Бетонные и железобетонные конструкции» и он разделяется на две группы:

  • 1 ГПС. Производится расчет в соответствии с несущими способностями. Здесь проводится проверка, может ли фундамент выдержать оказываемое давление, которое на него оказывается;

  • 2 ГПС. Выполняются расчеты согласно свойствам жесткости. Эта группа учитывает деформации и величину раскрытия трещин у конструкций из железобетонной основы. Расчеты проводятся согласно показаниям модуля упругости материала.

В сооружениях из железобетонной основы наибольшую сжимающую нагрузку берет на себя бетон, а главная функция арматуры заключается в предотвращении разрушения, которое возникает при воздействии деформаций. Многие производители стеклопластиковой арматуры указывают на его повышенную прочность, но вот о модуле упругости ничего не известно. Этот показатель определяет свойства деформативности конструкции.

Главная задача арматуры – уберечь фундамент от разрушения

Чтобы выполнить расчеты деформативности, требуется поделить показатель прочности на данные модуля упругости. Прочность у стеклопластиковых изделий составляет Rs = 1000 Мпа, а модуль упругости Es = 50000 Мпа. Величина деформативности составляет 0,02 или 2 %. А вот у стальных армирующих компонентов А400 – Rs = 360 МПа, Es = 200000 Мпа. А степень деформативности выходит 0,0018 или 0,18 %. Из этого следует, что композитные изделия для армирования по сравнению со стальными справляются с трещинами в 10 раз хуже.

Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про армирование ленточного фундамента.

Укладка фундамента

Особых отличий в применении композитного материала, по сравнению со стальной арматурой нет. Для армирование ленточного фундамента стеклопластиковой арматурой требуются практически те же инструменты и материалы:

  • рулетка или метр для проведения измерений;

  • хомуты из пластика;

  • болгарка – нужна для подгонки и разрезания прутьев по нужным параметрам;

  • средства для индивидуальной защиты – очки и перчатки;

  • строительный уровень.

Армирование стеклопластиком проходит легче и быстрее

Сооружение фундамента проводится в несколько этапов:

  • Первым делом делается траншея. При ее сооружении обязательно должен соблюдаться контур ленточного фундамента;

  • На дне котлована создается подушка из щебня и песка. Все тщательно утрамбовывается;

  • При утрамбовке слой из песка должен иметь толщину 10-15 см, слой из щебня должен быть такой же толщины. Поскольку все должно быть ровное необходимо применять строительный уровень;

  • Далее сооружается опалубка. Для этого производится сбор щитов из досок, они скрепляются при помощи саморезов или гвоздей. С наружной стороны их необходимо согнуть, а сами шляпки располагаются внутри;

  • После того как опалубка будет полностью сделана ее важно укрепить, для этого применяются колышки с распорками. Распорки необходимо закрепить, это выполняется путем стягивания стенок в верхней части;

  • При желании к поверхности стенок можно прикрепить пергамин. Его фиксирование проводится при помощи строительного степплера. Этот материал сохраняет чистоту досок после заливки фундамента. Кроме этого он задерживает жидкость из состава, это позволяет сделать фундамент ровным с правильной формой;

Защитная пленка позволит опалубке остаться чистой, и быть готовой к применению дальше

  • На следующем этапе работ проводится отметка уровня, до которого будет заливаться бетонная смесь. Он отмечается внутри опалубки, для этого лучше воспользоваться водяным уровнем;

  • На дно укладываются кирпичи, они будут применяться в качестве основания для арматуры;

  • Сооружается арматурная сетка и проводится ее укладка. Для этих целей рекомендуется применять цельные части арматуры. Для связывания стоит применять проволоку и хомуты из пластика;

  • В конце выполняется заливка бетона. Он заливается до необходимого уровня, хорошо утрамбовывается и накрывается полиэтиленовой пленкой.

Видео-отзыв о стеклопластиковой арматуре:

На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают услугу строительства загородных домов под ключ. Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».

Стеклопластиковая арматура для ленточного фундамента является отличным материалом, который сможет обеспечить основанию вашего дома высокую прочность и долговечность. Процесс сооружения достаточно простой, главное требуется соблюдать все рекомендации и правила.

Преимущество стекловолокна

Чтобы усилить фундамент, необходимо использовать только самый лучший материал. Среди преимуществ применения именно такого армирующего материала необходимо отметить:

  • волокно отличается небольшим весом, позволяющим уменьшить общий вес и нагрузки, которые оказываются на грунт. Это дает возможность осуществлять строительство даже при больших ограничениях на сложных грунтах;
  • полимерная арматура отличается устойчивостью к коррозии, она не ржавеет, не подвержена гнили. Это существенно отличает стеклопластик от традиционного металла, который даже при соответствующей защите со временем начинает ржаветь;
  • прочность полимерной арматуры на сжатие и разрыв выше, чем у другого материала, а это очень важно для сооружения фундамента;
  • стеклопластик обладает устойчивостью к различным агрессивным средам, он сохраняет свои свойства при довольно значительном температурном диапазоне (от -60°до +100°С).

Использовать этот усиливающий основание материал можно в любом климатическом регионе, что расширяет область его применения.

Распространенная схема армирования фундамента.

  • транспортировка материала довольно простая, так как вес небольшой, а сама армировка поставляется в виде удобных бухт, которые можно перевозить даже в обычном автомобиле;
  • монтаж арматуры для фундамента простой, необходимо только нарезать волокна болгаркой на требуемые отрезки. Вязка выполняется при помощи самых обычных пластиковых хомутов. Это делает армировку простой, быстрой, не занимающей много времени. При работе надо использовать защитные перчатки, чтобы руки не были повреждены. Также при распиле необходимо надевать защитную маску для лица, так как при резке выделяется полимерная пыль, которая может быть вредной для органов дыхания;
  • арматура для фундамента такого типа отличается и тем, что стены остаются радиопрозрачными, то есть мобильная связь не ухудшается, это же касается и сигнала спутникового телевидения;
  • цена стеклопластика не очень велика, а это положительно сказывается на общей стоимости всего строительства;
  • волокно не проводит электрический ток.

Применение арматуры из композитного стекловолокна

Стеклопластик в качестве арматуры для усиления фундамента — это уже далеко не новинка. Чаще всего он применяется при сооружении небольших строений, бань, гаражей. Тип фундамента — плита и ленточный мелкозаглубленный, для несущих конструкций применяется по-прежнему металл. Область использования арматуры из стекловолокна включает в себя:

Схема видов арматуры.

  • армирование плавающего плитного, обычного облегченного ленточного фундамента;
  • арматура применяется при выполнении кладки из такого строительного материала, как пеноблоки и обычный керамический, силикатный кирпич;
  • при строительстве ограждений из бетона, основания под заборы;
  • при сооружении бетонного бордюра;
  • арматура применяется на участках, отличающихся повышенной сейсмоопасностью. В таком случае при устройстве фундамента необходимо выполнить усиливающий пояс, для которого стекловолокно подходит лучше всего;
  • подходит при укреплении фундамента дома, который будет строиться около естественных водоемов, на сложных грунтах.

На территории России усиленная полимерная композитная арматура применяется еще не так часто, привычной остается стальная в виде металлических прутьев, но постепенно она приобретает популярность в частном домостроительстве, особенно для сооружения дачных и загородных домов.

Сравнение с обычной арматурой из металла

Как уже было отмечено, стеклянные волокна устойчивы к коррозии, обладают отличными механическими свойствами, имеют малый вес, что очень важно при сооружении основания. На выбор оказывают влияние не только многочисленные преимущества, но и большая экономичность применения такого метода армирования при сохранении высокой прочности.

Рассмотрим сравнительные характеристики, которыми отличается традиционная металлическая арматура и композитное стекловолокно:

  • материал, при помощи которого изготавливается усиливающая арматура для фундамента, — это конструкционная сталь класса АIII; прочность на растяжение: сталь — 390 Мпа; стекловолокно — 1350 Мпа;
  • модуль упругости: сталь — 200 000 Мпа; стекловолокно — 56 000 Мпа;
  • удлинение при максимальных нагрузках: сталь — 25%; стекловолокно — 2,2%;
  • коэффициент теплопроводности: сталь — 46 Вт/моС; стекловолокно — 0,35 Вт/моС;
  • линейное расширение: сталь — 13-15 αх10-5/0С; стекловолокно — 9-12 αх10-5/0С;
  • плотность: сталь — 7,8 т/м3; стекловолокно — 1,9 т/м3;
  • устойчивость к коррозии под влиянием различных агрессивных сред: сталь — подвержена коррозии; стекловолокно — не подвержено коррозии;
  • теплопроводность: сталь — проводит тепло; стекловолокно — не проводит тепло;
  • электропроводность: сталь — проводник; стекловолокно — диэлектрик;
  • длина материала: сталь — используются металлические стержни с длиной в 6-12 м; стекловолокно может производиться любой длины по заказу;
  • экологичность: сталь — экологична, безопасна при использовании; стекловолокно — не токсичный материал, относится к классу 4, то есть к малоопасным материалам для человека и окружающей среды.

Для армирования фундамента сегодня могут применяться самые различные материалы, а не только традиционный металл. Производители предлагают современные волокна, которые ничем не уступают металлу, отличаются многочисленными преимуществами перед стальными стержнями. Таким материалом является стеклопласт, который имеет меньший вес при отличной прочности и длительном сроке службы.

Строительные технологии не стоят на месте, каждый год появляются все новые материалы, которые отличаются невысокой стоимостью и отличными характеристиками. Среди таких материалов стоит отдельно отметить стеклопластиковое волокно, которое применяется при армировании фундамента. Такой материал производится из полимера и вяжущего на основе органических компонентов. При использовании подобного усиливающего каркаса совершенно не образуется так называемых мостиков холода, то есть энергоэффективность конструкции повышается во много раз.

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.

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.

  • Строим дом из пеноблоков своими руками
  • Плавающий фундамент
  • Опалубка для фундамента своими руками
  • Фундамент под печь в баню

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *