Как армировать фундамент пластиковой арматурой. Расчёт композитного армирования

Как армировать фундамент пластиковой арматурой. Расчёт композитного армирования

Если методики расчёта стального армирования хорошо освоены большинством строителей, проектирование фундаментов со стеклопластиковой арматурой до сих пор считается недостаточно освещённой темой. Причина тому — отличающиеся физико-механические свойства арматуры, которые пока не учтены в большинстве действующих строительных нормативов. Простейший способ расчёта композитного армирования — метод равнопрочной замены, при которой стальные стержни заменяют стеклопастиковыми с уменьшением типоразмера на два значения (то есть 8 мм вместо 12 мм или 14 мм вместо 18 мм). Однако расчёт сложных фундаментов рекомендуется выполнять по общей схеме с нуля, дабы не упустить из виду существенную разницу в величине модуля упругости.

Первая часть расчёта фундамента содержит определение воздействий на основание постройки и выполняется так же, как и для железобетонных конструкций. Вторая часть начинается с определения достаточных размеров сечения элементов бетонных конструкций и здесь можно наблюдать первые отличия. Поскольку сопротивление растяжению у стеклопластиковой арматуры выше, а защитный слой — минимален, достаточная площадь сечения оказывается на 25–30% ниже нормативного минимума для железобетонного изделия при равном сечении армирующих элементов. Это не относится к определению ширины нижней плоскости фундамента, которая всегда определяется по действующим нагрузкам и опорной способности грунта. Поэтому при армировании композитной арматурой выгодно обратить внимание на фундаменты сложных сечений.

Следующий этап — выбор равнозначной замены стальному армированию, который заключается в сохранении не только прочностных, но и всех остальных физико-механических качеств. Основной нюанс в том, что стеклопластиковая арматура испытывает в 3–4 раза большее линейное удлинение прежде, чем перестаёт сопротивляться разрушающему воздействию. Это означает, что общее сечение армирующих элементов в зоне восприятия растягивающих нагрузок должно быть соответственно выше, чем при использовании стальной арматуры. Выгода от использования стеклопластикового армирования в таком случае выражается только высокими допусками по раскрытию трещин — для полимерного армирования контакт с воздухом или влагой не критичен, однако нельзя упускать из виду воздействие на бетон морозных сил. Общая же тенденция такова: результаты экономии на объёме бетонной смеси следует направлять на усиление композитного армирования в обозначенных зонах.

Применение композитной арматуры в фундаментах. Предмет рассмотрения и немного теории

Для ненапряженных конструкций используется арматура А240, А400, А500, А500С.

• А240 — это гладкая арматура, которая используется как вспомогательная. Гладкая арматура необходима в качестве хомутов для пространственных каркасов и привязки сеток из рабочей арматуры.
• А400, А500, А500С — это рабочая арматура, которая воспринимает растягивающие усилия от собственного веса конструкций и внешних нагрузок.

Если говорить про арматуру А500, то для её производства применяются сплавы с содержанием углерода выше 0,6%. Данный показатель говорит, что гибкость и свариваемость этой арматуры ограничены.

А500С содержит углерода в два раза меньше, а значит она более пластична, прекрасно гнётся и хорошо сваривается. По этой причине в малоэтажном строительстве преимущественно применяется арматура А500С. Приставка «С» означает, что арматура сварная. Профиль этой арматуры выполнен в серповидной форме для улучшения адгезии с бетоном; продольные рёбра при этом не пересекаются с боковыми. Ещё её называют арматурой периодического сечения.

В публикации использованы изображения из открытых источников

В публикации использованы изображения из открытых источников

Композитная арматура представляет собой стержни из стеклянных, базальтовых, углеродных или синтетических волокон, пропитанных полимерным связующим. Образцы из углеродных или синтетических волокон можно не брать в расчёт из-за очень высокой стоимости — в частном строительстве её не применяют. Остановимся на самом доступном и распространённом варианте — стеклопластиковой арматуре.

Стеклопластиковая арматура подразделяется на несколько видов:

• арматура с периодическим (классическим) профилем;
• с песчаным покрытием;
• с периодическим профилем и песчаным покрытием.

Песчаное покрытие наносится для усиления адгезии с бетоном.

Для сравнения возьмём стеклопластиковую и стальную арматуру А500 с одинаковым сечением 12 мм.

Каркас фундамента из стеклопластиковой арматуры. 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.

• 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.

Источник: https://armatury-pod-lentochnyj-fundament.aystroika.info/novosti/kak-ustanavlivat-plastikovuyu-armaturu

Композитная арматура для фундамента. Разновидности

Одним из важных для строительства качеств является невысокая цена стеклопластика – и это не только в сравнении с металлической арматурой, но и на фоне других видов композиционных материалов. Поэтому его широко используют не только в строительстве, но и авиа- и судостроении, производстве окон и дверей, спортинвентаря и бытовых предметов.

• Свойства стеклопластика зависят от его конкретного состава, длины и диаметра стекловолокна, его процентной пропорции со связующим, технологии производства. Все эти факторы влияют на итоговые характеристики готового композита: его плотность и теплопроводность, прочность на растяжение, химическую стойкость и диэлектрические свойства.
• На прочность и упругость СПА влияет направленность волокон, которые могут располагаться взаимно параллельно или быть перекрёстными. Наилучшими показателями обладают стеклопластики на эпоксидном связующем с волокнами, направленными в одну сторону.
• Вариант, когда нагрузка прикладывается вдоль волокон, наиболее надёжный, поэтому в стержневой арматуре наполнитель располагается по её длине. Изменяя направленность волокон, можно варьировать и свойства стеклопластика в соответствии с воспринимаемыми нагрузками.
• При неориентированном расположении, волокна используются рубленные и наносят их на форму одновременно с матрицей. У таких стеклопластиков меньше содержание наполнителя, но состав более однороден, а механические и физические свойства более стабильны.
• Стеклопластиковую арматуру изготавливают в соответствии с требованиями ГОСТ 31938. Минимальный диаметр 4 мм, максимальный 32 мм, и она, как и металлическая, может иметь разные варианты периодического профиля, чтобы обеспечить высокую прочность сцепления с бетоном.
• Стержни небольшого диаметра (до 8 мм) выпускаются в бухтах, остальные – в виде мерных стержней длиной 50-1200 см. Согласно стандарту, композитная арматура для строительства должна изготавливаться из термореактивной смолы и содержать минимум 75% наполнителя по массе.