Композитная арматура для фундамента или стальная. Новое или просто хорошо забытое старое

Композитная арматура для фундамента или стальная. Новое или просто хорошо забытое старое

Так что же все-таки это за материал - композитная арматура? Полимерный высокопрочный стержень с рифленой наружной поверхностью. Состоит из неметаллических волокон, собранных в пучок, и эпоксидных или полиэфирных видов смолы, играющей роль связующего вещества.

В зависимости от вида неметаллических волокон композит носит своё конкретное название. Чаще всего используется стекловолокно, такая арматура получила название стеклопластиковой. Реже применяется базальтоволокно и углеволокно. Соответственно название такого вида – базальтопластиковая и углепластиковая.

Уже в середине прошлого столетия вопросами применения стеклопластиковой арматуры занимались во многих странах. Причины – недолговечность стальной арматуры вследствие неизбежной коррозии и не безграничность запасов железной руды.

Выдающийся советский учёный Бурков, одним из первых в мире, уже в 1941 году, выдвинул идею армирования бетона стеклопластиковой арматурой. В 50-х годах в СССР было начато первое опытное производство композитных видов арматуры.

Параллельно проводился целый цикл исследования преднапряженных изгибаемых элементов с ней. Были разработаны технические правила по изготовлению композитной арматуры, выполнено ряд рекомендаций по проектированию различных бетонных конструкций с её использованием и определены области применения. В шестидесятых - семидесятых годах стеклопластиковое армирование применялось в конструкциях из лёгкого бетона, а также в различных типах фундаментов, балках, сваях, ригелях, всевозможных плитных конструкций укрепления откосов, насыпей и так далее.

Применялась композитная арматура (в основном стеклопластиковая) и при строительстве мостов. Клееный деревянный мост впервые в мире был сооружен в 1975 году в Советском Союзе. Балки этого моста, изготовленные из еловой древесины, армировались четырьмя пучками из преднапряжённых стеклопластиковых стержней. В 1981 году в Приморье был сооружён мост с металлическими пролётными строениями, предварительно напряжёнными затяжками из стеклопластиковых стержней. Был возведён мост с армированием конструкций стеклопластиковой арматурой в районе Хабаровска. Сдан в эксплуатацию в 1989 году.

Композитная арматура, для изготовления различных конструкций, широко используется и в других странах. Так Канада мировой лидер применения композитных видов арматуры при постройке мостовых настилов. В США, Японии и многих европейских странах она широко распространена при строительстве современных автомагистралей, сооружений различного назначения, мостов и других объектов. В Японии её серийно применяют при строительстве сейсмостойких домов. В последнее время крупнейшим производителем и потребителем композитной арматуры становится Китай.

Композитная арматура - сравнение со стальной. Библиографическое описание:

Рис. 2. Процесс изготовления композитной арматуры: 1 — стеклопластиковый ровинг; 2 — пропитка смолой; 3 — формирование стержня; 4 — термообработка; 5 — водяное охлаждение; 6 — протяжка и автоматическая резка; 7 — автоматический бухтонамотчик

На сегодняшний день расширяется область применения композитной арматуры в строительстве, вместо традиционных металлических каркасов используется композитный полимерный каркас. Наиболее часто стеклопластик применяют при армировании отмостки вокруг зданий или чаши для бассейна, так как композитная арматура имеет высокие антикоррозионные свойства. Также возможно применение (с замещением металлической на стеклопластиковую согласно таблице равнопрочной замены) при армировании ленточных фундаментов, фундаментных плит при малоэтажном строительстве. И для повышения долговечности зданий и сооружений необходимо отдавать предпочтение высококачественной арматуре.

Конечно, металлическое армирование активно используется во многих строительных конструкциях, и композит не сможет вытеснить своего «предшественника» с рынка. Но использование пластиковой арматуры можно назвать, с большой точностью, перспективным и активно развивающимся направлением в сфере строительства.

Для начала рассмотрим ряд преимуществ композитной арматуры, которые позволили ей стать популярным строительным материалом:

– высокая прочность;

– лёгкий вес;

– экономичность;

– радиопрозрачность;

– простота монтажа;

– долговечность;

– коэффициент расширения близкий с бетоном.

К недостаткам можно отнести:

– низкий модуль упругости;

– низкая термостойкость;

– опасность резки;

– сложность производства.

Сравнение между традиционной металлической и композитной стеклопластиковой арматурами представлено в табл.1.

Стеклопластиковая арматура вместо железной можно ли заменить. Стеклопластиковая арматура замена для металлической

Может ли композитная арматура без негативных последствий заменить стальную при строительстве дома

Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.

1. Достоинства полимеркомпозитной арматуры

Многие специалисты говорят, что ПКА делает строительство, где предусмотрено армирование строения в значительном объеме, гораздо дешевле. В связи с этим она и применяется практически везде: в перекрытиях, несущих колонных конструкциях, фундаменте. Там, где за железобетонную арматуру придется заплатить от 70 000 до 80 000 рублей, стоимость современного полимеркомпозитного материала будет в половину меньше.

Второе после стоимости преимущество заключается в том, что работать с такой арматурой гораздо легче, чем с обычной. Она меньше весит, ее можно привезти и на собственном автомобиле, длина, если разматывать с бухты, практически неограниченная, ее легко можно порезать. Благодаря ПКА проводить армирование конструкций нужной длины можно без стыков и нахлестов, что обеспечивает экономию, так как гораздо меньше обрезков и отходов. Что касается прутков из стали, то их длина имеет ограничения. Они бывают в длину 5,85 метров и 11,7 метров.

Но есть и проблема. Использование в частном строительстве ПКА достаточно ограниченное, хотя производители материала об этом и не говорят. Дело в том, что это, пожалуй, все достоинства такой арматуры.

2. Минусы полимеркомпозитной арматуры

Использовать этот материал можно, в отличие от «классики», только в изначальном виде. То есть ПКА невозможно сплющить, приварить или согнуть. На разрыв стеклопластик где-то втрое прочнее, но это абсолютно ничего не дает, если в бетоне арматура прогибается. Отдельно прут не работает – только в бетоне, а здесь значимым является показатель упругости.

Модуль упругости полимеркомпозитной арматуры в сравнении со стальной меньше в 4 раза. Следовательно, для применения вместо обычной арматуры площадь сечения прутьев необходимо увеличить вчетверо. Если проигнорировать и ничего не делать, то жесткость арматуры будет недостаточной, а значит быть препятствием для прогиба строения и раскрытия трещин в растянутой зоне не сможет.

Еще один минус, который указывает на нерациональность применения этого материала в индивидуальном строительстве, заключается в том, что при воздействии температуры +87°С и выше на армированную ПКА конструкцию из бетона, она неожиданно обрушивается. Достаточно поддерживать этот температурный режим тринадцать минут, и связывающие смолы в такой арматуре разрушаются. А так как полимер слишком хрупкий, то бетон просто упадет.

3. В заключение

Вывод напрашивается сам собой: полимеркомпозитную арматуру лучше использовать только при возведении конструкций, которые можно условно назвать «неответственными». Например, небольшие дачные домики, фундаменты для забора, септики, въезды и выезды, отмостки, тротуары и т.д. В любом случае, выбор всегда остается за вами.

Композитная арматура недостатки. Преимущества и недостатки композитной арматуры

Самым уязвимым местом ЖБИ являются армирующие вставки из металла, подверженные коррозии. Обработка грунтовками либо использование сплавов проблему полностью не решают — металл рано или поздно ржавеет, разрушая бетон. Стеклопластиковая арматура не подвержена влиянию агрессивных сред, что является лишь одним из многочисленных плюсов:

1. Показатели прочности на разрыв превосходят характеристики металла почти в три раза.
2. В равнопрочном отношении композитная арматура весит в 9–11 раз меньше.
3. Материал не только недорого стоит, но и позволяет значительно сэкономить на погрузке и транспортировке.
4. В отличие от металла не образует мостиков холода, уменьшая теплопотери.
5. Долговечность и стойкость к температурным перепадам.
6. Обладает коэффициентом теплового расширения как у бетона, что снижает риск появления дефектов и трещин.
7. Полностью диэлектрична и радиопрозрачна.
8. Может изготавливаться как в виде прутьев, так и намоткой в бухты.

Испытания показывают и оборотную сторону медали — минусы композитной арматуры:

1. Низкий модуль упругости требует проведения дополнительных расчетов при применении такой арматуры в плитах перекрытия.
2. Низкая огнеустойчивость связана с тем, что композиты под воздействием высоких температур попросту плавятся, превращаясь в жидкость.
3. Невозможность использования сварки.
4. Невозможность изогнуть готовую арматуру на объекте.

Нужно заметить, что все отрицательные нюансы успешно решаются производителями и инженерами-проектировщиками: при возведении конструкций с высокой нагрузкой проводятся специальные изыскания и расчеты, для увеличения теплостойкости применяется дополнительная обработка бетонных составов и самой арматуры, все изогнутые детали изготавливаются на заводах согласно проектам.