Стоит ли использовать композитную арматуру вместо стальной. Достоинства и недостатки арматуры из стеклопластика
- Стоит ли использовать композитную арматуру вместо стальной. Достоинства и недостатки арматуры из стеклопластика
- Какая арматура лучше металлическая или стеклянная. Что же выбрать?
- Срок службы композитной арматуры. Как производят композитную арматуру?
- Композитная арматура плюсы и минусы. Минусы
- Какая арматура лучше для фундамента железная или пластиковая. Особенности применения в разных видах фундаментов
Стоит ли использовать композитную арматуру вместо стальной. Достоинства и недостатки арматуры из стеклопластика
Арматурные каркасы, выполненные не из традиционных металлических, а из стеклопластиковых элементов, отличаются следующими преимуществами.
- В отличие от металлических, имеют легкий вес сооружений, которые не создают значительной нагрузки на фундамент строения, что позволяет продлить срок его эксплуатации.
- Стеклопластиковые элементы арматурных каркасов, в отличие от своих металлических аналогов, лучше переносят нагрузки на разрыв, что дает возможность использовать их при укреплении наиболее ответственных бетонных конструкций. Стеклопластиковые арматурные каркасы характеризует оптимальное соотношение их легкого веса и высокой прочности, что позволяет отнести их к отдельной группе строительных материалов, набирающих с каждым годом все большую популярность.
- В отличие от металлической арматуры, которая подвержена окислительным процессам и с течением времени уменьшает прочность фундаментных конструкций, каркасы из стеклопластиковых элементов не поддаются влиянию таких негативных факторов внешней среды.
- Части арматурных систем, изготовленные из стеклопластика, являются диэлектриком и не проводят электрический ток, что также сказывается на их долговечности. Используемые в качестве элементов заземления металлические арматурные конструкции под воздействием электрического тока окисляются значительно быстрее, чего нельзя сказать о прутках из композитных материалов. Естественно, арматуру из стеклопластика нельзя использовать в качестве заземляющего элемента, но это только самым положительным образом сказывается на ее долговечности.
- Износоустойчивость стеклопластиковой арматурной конструкции, как и стальной, также находится на достаточно высоком уровне.
- Коэффициент теплового расширения арматурного каркаса, изготовленного из стеклопластиковых элементов, имеет очень близкое значение с аналогичным параметром бетонных конструкций, что значительно снижает риск образования в них трещин при использовании подобного материала.
Какая арматура лучше металлическая или стеклянная. Что же выбрать?
После того, как основные достоинства и недостатки характеристик обоих материалов перечислены, пришла пора сказать, какая арматура станет лучшим выбором.
Вообще, однозначно сказать что же лучше – арматура стеклопластиковая или металлическая, сравнение не позволяет. Оба варианта имеют ряд важных достоинств. Поэтому особенно важно использовать каждый материал в соответствующей сфере. То есть, если особенно важным параметром является высокая упругость (например, при строительстве многоэтажных жилых и офисных зданий), то лучше выбрать проверенный металлический прут – он не прогнется даже при большой длине и нагрузке. А вот если в число важных требований входит устойчивость перед коррозией (строительство опор мостов, береговых укреплений), то эксперт, отдавший предпочтение стеклопластиковому аналогу не ошибется.
Наконец, надо осветить ещё один вопрос, который обязательно возникает у строителей – что дешевле, композитная арматура или металлическая? Вопрос весьма непростой. С одной стороны – стоимость метра металлического прута диаметром, например, 10 миллиметров ниже, чем у пластикового аналога. С другой – необходимо учитывать прочность. Как показывают испытания, 10-имиллиметровый композитный прут способен выдерживать такую же нагрузку, как 14-имиллиметровый изготовленный из стали. Если рассматривать вопрос комплексно, то можно сделать вывод, что стоимость материала примерно одинакова. Разница присутствует, но она настолько мала, что делать выбор, опираясь на неё, не стоит.
Срок службы композитной арматуры. Как производят композитную арматуру?
Начнем с того, что термин «композитная арматура» объединяет в себе все виды неметаллической арматуры, произведенной на базе разного типа волокон, которые используются как армирующая основа прута. Волокна, из которых производят арматуру, могут быть следующие:
- 1. базальтовое волокно;
- 2. стеклянное волокно;
- 3. арамидное волокно.
- 4. углеродное волокно.
Таким образом, виды композитной арматуры, в зависимости от применимых волокон, следующие:
- 1. Базальтопластиковая арматура, обычно черного цвета (АБП);
- 2. Стеклопластиковая арматура, светло-желтого цвета, однако благодаря красящим добавкам, цветовая гамма широкая (АСП);
- 3. Арамидная арматура;
- 4. Углепластиковая арматура;
- 5. Комбинированная арматура (на основе волокон разных типов).
Любая композитная арматура производиться на одном и том же оборудовании, технология также не отличается. Разница лишь в типе волокон. В настоящее время существует несколько методов производства:
- Пучок волокон, предварительно сформировав пруток – основной стержень арматуры, пропитывают эпоксидной смолой и вытягивают. Затем пучок волокон протягивают валами, одновременно наматывая на него жгут, сделанный из тех же волокон с применением смол. Жгут в данном процессе выполняет две задачи – плотно прижимает волокна стержня, и служит ребрами арматуры, которые улучшат в будущем адгезию арматуры и бетона. После этого арматура проходит этап сушки в печи, и вот, арматура готова. Этот метод является самым старым, им пользуются почти все российские производители пластиковой арматуры.
1.Система подачи волокна (стекловолокно, углеволокно, базальтовое волокно)
2.Полимерная ванна (полиэфирные, эпоксидные смолы)
3. Преформовочное устройство
4.Фильера
5.Зоны нагрева/охлаждения фильеры
6.Тянущая машина
7.Отрезная машина
2. Второй метод отличается от первого лишь тем, что жгут наматывают на стержень с очень сильным усилием, он буквально вдавливается в основной пруток, в результате чего ребра формируются из волокон самого стержня. Такая арматура более долговечная, чем произведенная первым методом, поскольку риска отваливания ребер нет. Однако найти подобную арматуру российского производства почти невозможно, так как большинство пользуется первым методом.
3. Третий метод также похож на первый, однако стягивающий жгут здесь не формирует ребра, а только лишь стягивает волокна прутка до момента полимеризации в печи. Для сцепки с бетоном на арматуру наносят слой абразива – кварцевый песок. Такой вид арматуры имеет самую плохую сцепку с бетоном, и ко всему – самый маленький срок службы. Дело в том, что эпоксидная смола довольно быстро разрушается в щелочной среде бетона, а полиэфирные смолы, которые не боятся щелоча, крайне редко применяются производителями в России.
4. Наконец, арматура, изготовленная методом «пултрузии». При этом волокна формируются в стержень, пропитываются полимерными смолами, протягиваются через фильеры с разным сечением, расположенных по убыванию. Такой метод позволяет формировать периодический рельеф (ребра) с высокой точностью, благодаря чему их можно использовать как резьбу (например, как стяжной винт для опалубки, со стеклопластиковой или стальной гайкой). Арматура, произведенная таким способом, отличается высоким качеством, долговечностью и высокой ценой. Кроме того, в России такая арматура почти не производится.
Если поискать, то в продаже можно найти уж совсем непривычный материал – композитную арматуру с внутренней полостью. Несмотря на свою экзотичность, арматура-трубочка заслуживает внимание – ведь благодаря полости увеличивается диаметр, и при одинаковом количестве волокон, арматура с полостью имеет большую площадь соприкосновения с бетоном, а значит и лучшую адгезию.
Композитная арматура плюсы и минусы. Минусы
1. Вес – неметаллическая арматура практически пушинка, в сравнении с металлической. Вес композитной арматуры в 10-12 раз меньше, чем равной по прочности стальной. Например, 1 метр пластиковой арматуры 10 мм весит 100 грамм, а стальной того же диаметра – 617 грамм. А то, что пластиковая скатывается в бухты, позволяет погрузить несколько бухт (метраж бухты обычно 100-200 метров) арматуры в багажник легкового автомобиля.
2. У композитной арматуры впечатляющая прочность на разрыв – в 2,5-3 раза больше, чем у стальной (конечно же, имеется ввиду при равном диаметре). Таким образом, композитная арматура 12 мм диаметром, заменяет стальную диаметром 14-16 мм. Отсюда строителями и производителями используется термин «равнопрочностная замена».
3. Стоимость композитной арматуры на сегодня ниже, чем на металлическую, хотя еще несколько лет назад было наоборот. Причем цена на стальную арматуру стабильно растет, тогда как композитную остается почти на месте.
4. Еще один плюс – композитная арматура продается в бухтах по 100-200 метров, что позволяет значительно сократить количество обрезков при армировании конструкций.
1. Основным минусом композитной арматуры специалисты называют низкий модуль упругости, в 4 раза ниже чем у стальной – и это при равном диаметре. Конечно, это не критичный недостаток, главное произвести дополнительные расчеты, и лучше, если это сделают специалисты. Или наш калькулятор.
2. Гнуть композитную арматуру можно только на производстве, на строительной площадке согнуть под углом ее не получится. Правда, элементов в виде прутков под углом обычно требуется немного, к тому же их можно заменить стальной арматурой.
3. Стеклопластиковая арматура не выдерживает высокой температуры – при 100 градусах она перестает быть упругой и легко ломается.
4. Сварка при использовании композитной арматуры недопустима, хотя некоторые специалисты ставят это в преимущество. Действительно, при армировании хоть стальной, хоть пластиковой арматурой, и ту и другую в основном вяжут проволокой или пластиковыми стяжками.
Стеклопластиковая арматура для фундамента имеет ряд преимуществ по сравнению с металлической. Посмотрим поконкретней:
- Во-первых, она гораздо легче. Благодаря этому, Вы значительно уменьшите общий вес здания. Во многих случаях, это играет большую роль.
- Во-вторых, полимерная арматура, обладает изумительной стойкостью к коррозии: она не гниёт и не ржавеет. Тут без комментариев.
- В-третьих, арматура из стеклопластика, имеет повышенный показатель прочности на разрыв и сжатие. Это очень важный момент в строительстве.
- В-четвёртых, «новинка» имеет устойчивость к химически агрессивным средам, а также большой диапазон температурного применения (-60 100 градусов по Цельсию). Эксплуатация во всех географических широтах.
- В-пятых, удобная транспортировка. Композитная стеклопластиковая арматура поставляется небольшими бухтами, поэтому её можно увести даже на легковом автомобиле, положив в багажник или прицеп.
- В-шестых, практичный и быстрый монтаж. Нарезаете простой «болгаркой» нужный размер и связываете между собой проволокой или пластиковыми хомутами. Обязательно применяйте «хэбэшные» перчатки, так как при длительной работе с такой полимерной арматурой, руки будут «гореть», словно Вы работали со стекловатой или стеклотканью. При резке «болгаркой», применяйте распиратор, полимерная пыль вредная для лёгких.
- В-седьмых, стены и фундамент Вашего здания будут радиопрозрачны. То есть внутри дома не будет ухудшения никаких радиосигналов (сотовая связь, телевизионная, спутниковая).
- В-восьмых, арматура из стекловолокна имеет доступную стоимость и более выгодна с экономической точки зрения. Там, где Вы применяете металл диаметром 12 мм., стеклопластик можно взять 8 мм. (связано с разной прочностью материалов).
- В-девятых, полимерная арматура является абсолютным диэлектриком, то есть совсем не проводит электрический ток. Находит применение в энергетике.
Какая арматура лучше для фундамента железная или пластиковая. Особенности применения в разных видах фундаментов
Чтобы выбрать, какую арматуру лучше использовать для фундамента, нужно принять во внимание все вышеизложенные факторы. Наиболее распространенные типы фундамента, на которых можно использовать композитный материал, – это ленточный мелкозаглубленный, ростверк и монолитная плита.
Композитная арматура хорошо подходит для ленточного фундамента небольшой постройки
Для них берут арматуру толщиной 8-12 мм и со специальными насечками для надежного сцепления с раствором. Гладкие прутки типа А1 можно использовать для легких хозяйственных построек и в качестве маяков при заливке фундамента.
Пример использования пластиковой арматуры в плитном фундаменте
Особенности армирования фундамента дома:
- количество прутков рассчитывается из способа укладки и поясности армирующих слоев;
- для ленточного фундамента необходимо 2 таких слоя, для плитного — достаточно одного и песчаной подушки под основанием;
- шаг ячейки для стеклопластика не должен превышать 500 мм;
- углы фундамента проходят специальными уголковыми элементами, потому что соединение встык в углах не допускается;
- вязку арматуры в местах соединения осуществляют проволокой, скобами и специальным пистолетом или пластиковыми хомутами;
- для равномерного распределения каркаса в толще бетона потребуются фиксаторы арматуры, расстояние до поверхности оставляют 1-2 сантиметра;
- Столбчатый фундамент размещают ниже глубины промерзания (обычно от 0,7 до 1,5 метров в зависимости от региона), что исключает его подвижки и разрывы.
Композитной арматурой можно пользоваться при строительстве свайного фундамента небольшой постройки
Важно! Заливая раствор в опалубку, проверяют, чтобы все части каркаса были скрыты бетоном. В месте выхода арматуры на поверхность будут образовываться трещины и происходить дальнейшее разрушение фундамента.