Почему композитную арматуру нельзя использовать.. Виды
- Почему композитную арматуру нельзя использовать.. Виды
- Композитная арматура - сравнение со стальной. Сравнение других характеристик
- Плюсы композитной арматуры. Композитная арматура глазами профессионала
- Композитная арматура применение на даче. Преимущества композитной арматуры на даче
- Можно ли использовать стеклопластиковую арматуру в фундаменте. Выполнение расчетов количества стержневой арматуры
Почему композитную арматуру нельзя использовать.. Виды
Пластиковая арматура различается по типам и разновидностям используемых в строительстве стройматериалов. В состав арматуры из стекла и пластика входят минералы (стеклянная составляющая) и полимеры (пластиковая, получаемая из нефтепродуктов). На заводах производят арматуру следующих разновидностей.
- Стеклянный композитный материал – соединение продольных стекловолоконных нитей, пропитанных эпоксидным клеем.
- Карбоновая – изготовлена из углеводородов, стоит дороже композита.
- Базальтовый композит – вместо стеклянных волокон применяют базальтовые.
- Арамидная – вместо стекловолокна применяются арамидные (наподобие капрона) нити. Самый упругий и трудноразрезаемый арматурный стройматериал, обладающий наивысшей прочностью на сдавливание (поперёк прута).
- Составной композитный материал – смесь, к примеру, базальтоволокна и карбона, пропитанная эпоксидным клеем. Самый прочный на растягивание стройматериал.
Для строительства неодноэтажных построек всё же целесообразно применить 32-миллиметровые штыри . Несмотря на их заявленные характеристики, превосходящие стальные их аналоги до 20% по прочности на разрыв, к строительству каркасно-монолитных основ на базе стеклопластика стоит подойти крайне скрупулёзно: усилие на разрыв – самый разрекламированный показатель. Остальные характеристики, как показывает многолетний опыт продаж, заставляет задуматься лишь проектировщиков объектов недвижимости.
Несведущим же в стройке лицам подчас многие параметры, кроме растяжения на разрыв, не так важны: если проектировщики сказали, что выдержит, значит, потребителю и беспокоиться не о чем.
По назначению
Стекловолоконные пруты выпускаются в качестве рабочих, монтажных, распределительных и армирующих единиц. Как и стальная арматура, стекловолоконная различается по своему назначению. Рабочие и монтажные пруты, к примеру, используются в качестве основных элементов каркасов некапитальных сооружений, например, как остов теплицы и парника. Распределительные пруты используются в качестве боковых – вспомогательных – во всех областях применения стеклопластиковой арматуры. Например, когда необходимо разнести основные элементы по углам, применяются распределяющие вставки, перпендикулярные им. Армирующие пруты – самые надёжные: их место – в фундаменте и стенах, при возведении колодцев и других сооружений, где требуется усилить бетон.
Композитная арматура - сравнение со стальной. Сравнение других характеристик
Основная сфера, где характеристики стальной и стеклопластиковой арматуры можно сравнивать, — малоэтажное строительство. Именно здесь композитные материалы начали применяться еще в 70 годы XX века. В России они появились относительно недавно. Нельзя сказать, что пластиковые прутки обходятся дешевле, но в массе металл тяжелее, поэтому на тонну приходится меньшее количество прутка. Кроме того, материал существенно легче перевозить и хранить, ему не требуются специальные условия для складирования.
Сравнить, чем отличается стеклопластиковая и стальная арматура, можно сразу по нескольким параметрам.
- Сопротивление при растяжении (временное). У стальной арматуры оно составляет 360 МПа, у стеклопластиковой – 1200 МПа. В практическом применении это означает, что в конструкциях, подвергающихся растяжению, можно использовать более тонкие прутки композитного материала. Это преимущество уже используется в строительстве свай, ленточных фундаментах глубокого заложения.
- Тип профиля. У каждого из видов он периодический, обеспечивающий хорошее сцепление с бетоном.
- Плотность. Она у стеклопластиковой арматуры практически в 3,5 раза ниже. Это имеет значение при заливке фундаментов, нуждающихся в снижении нагрузки.
- Электропроводность. Композиты на полимерной основе являются диэлектриками. Металл электропроводен, что влияет на скорость его окисления при использовании в качестве элемента заземления.
- Соотношение диаметров. Стержни из пластика могут применяться в существенно меньших вариантах диаметра, чем стальные. В среднем разница составляет 3-4 мм.
- Относительное удлинение. У металла оно достигает 25%, стеклопластик таким деформациям практически не подвержен, его показатель – 2,2%.
- Способность к деформации под нагрузками. У металла при возникновении напряжений возникает искривление с площадкой текучести. Пластик не меняет своей формы и характеристик до момента разрушения.
- Коррозионная устойчивость. Стеклопластик подходит для применения в почвах с повышенной влажностью, в том числе с периодическим подъемом уровня грунтовых вод. Он устойчив не только к воздействию влаги, но и к щелочам. Черный металл такими достоинствами не обладает, он ржавеет, постепенно разрушается, теряет прочность при контакте с жидкостями. У полимеров аналогичные показатели увеличивают способность материала к саморазрушению — по этим параметрам композит вполне сопоставим со сталью.
Плюсы композитной арматуры. Композитная арматура глазами профессионала
За 10 лет своей работы я был на различных объектах, в том числе и промышленных, в качестве авторского надзора, либо на обследовании и нигде я не встречал применения этого вида арматуры. Можно было бы на этом и остановиться, но я же инженер, поэтому приведу немного скучных цифр. Не нужно быть специалистом, чтобы их не понять.
11.07.2017 приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства РФ был утверждён: СП 295 СП 295.1325800.2017 Конструкции бетонные, армированные полимерной композитной арматурой. Правила проектирования. Введён этот свод правил был 01.12.2018.
Если открыть данное СП, то в принципе, метод расчёта такой же, как и при проектировании с металлической арматурой. Но если мы обратим внимание на таблицу, то увидим действительно, что предел прочности при растяжении у пластиковой арматуры в среднем почти в 2 раза выше, чем у обычной арматуры, но модуль упругости при растяжении у стеклопластиковой 45000 Мпа, а у обычной 200000 Мпа. Разница существенная! Так вот как раз из-за того, что модуль упругости мал по сравнению с обычной арматурой, то разрушение конструкции с армированием из стеклопластика будет хрупким, т. е. оно произойдёт не по растянутой арматуре (смысл любого расчёта), а по сжатому бетону. Проще говоря, пластиковая арматура прочнее, но хрупкая и при достижении максимальных нагрузок арматура рвётся, а не растягивается как обычная. В связи с этим при повреждении конструкции времени на эвакуацию из аварийного помещения не будет!
И также нет опыта применения пластиковой арматуры в конструкциях, т. е. при расчёте возможна ошибка, которую не заметишь. Например, пересчитал 100 монолитных балок или плит перекрытия и уже опытным путём знаешь какой примерный будет результат, и в случае, если результат будет сильно отличаться от ожидаемого, то начинаешь искать ошибку в расчёте. Если ошибку не найдёшь, то обратишься к коллегам, в крайнем случае когда объект очень сложный — к специалистам из экспертизы. Так вот, с композитной арматурой никто не сможет помочь — нет опыта проектирования!
Композитная арматура применение на даче. Преимущества композитной арматуры на даче
- Материал можно использовать в очень многих сферах – строительство, огородничество, создание малых архитектурных форм, вспомогательные элементы, конструкции для повышения комфорта и практичности на даче.
- Стеклопластиковая арматура – достаточно прочный материал, на растяжение и разрыв характеристики выше в 3-4 раза, нежели у стального оппонента.
- Материал долговечный, и может прослужить 80-100 лет.
- Нейтральное отношение к воздействию щелочей, влажности и кислот.
- Широкий температурный режим применения, от -70°С до +100°С.
- Арматура не подвергается коррозии, не окисляется внутри конструкций.
- Композитный материал имеет близкий к бетону показатель по расширению, а потому исключает растрескивание фундаментов при корректной закладке.
- Материал является диэлектриком, что очень важно в дачном строительстве.
- Может поставляться отрезками нужной длины или же в бухтах, длиной до 150-200 м.
- Существует возможность простой сборки в любые конструкции без применения сварки.
- Доставка может происходить даже легковым автомобилем, так как бухты арматуры легко помещаются на багажник. Весят они немного, порядка 12-24 кг, в зависимости от диаметра прута и метража на бухте;
- Для переноса по дачной территории не понадобятся грузчики или разнорабочие, можно и самостоятельно переносить даже по два-три мотка арматуры одновременно;
- Огромное преимущество заключается и в том, что длина прута может быть до 150-200 метров, что очень удобно по сравнения со стальной арматурой, которая ограничена 12 метрами;
- Для установки в фундамент, каркас или любую другую конструкцию не нужно специальное оборудование или мастер с особенными знаниями. Работаете, как с обычной арматурой, а перевязки делаете нейлоновыми хомутами, без сварки!
Можно ли использовать стеклопластиковую арматуру в фундаменте. Выполнение расчетов количества стержневой арматуры
Обратите внимание: Количество арматуры, необходимое для усиления бетонного монолита фундамента, рассчитывается по одному принципу – как для металла. Просто, если будет использоваться композит, пользуются таблицей взаимозаменяемости.
Расчёт производится, как для стальной арматуры
Расскажем, как рассчитать количество арматуры. Для примера возьмём плоскую фундаментную плиту толщиной 250 мм, размером в плане 9х9 м.
- В каркасах плит, которые имеют толщину больше 15 см, шаг между стержнями в сетке может составлять 40*40 см. Так как расчёты у нас простейшие и непрофессиональные, предусмотрим запас прочности и возьмём шаг минимально допустимый – 20*20 см.
Меньший размер ячеек сеток даст возможность не делать усилений в зонах опирания стен, а распределить всю арматуру равномерно.
- Плита у нас квадратная, поэтому в продольном и поперечном положении будет одинаковое количество стержней. Учитывая толщину защитного слоя бетона с двух сторон, делим размер плиты на размер ячейки, и получаем количество стержней: (900 см - 3,5 см х 2) : 20 см = 45 стержней.
- Учитывая, что другая сторона фундамента имеет такой же размер, 45 умножаем на 2, и получаем 90 стержней на один уровень армирования. Так как уровней два, стержней понадобится 180 штук.
Стальную арматуру для фундамента дома обычно берут диаметром 12 мм. Равнопрочный ей композит будет иметь диаметр 8 мм. Такую арматуру продают в бухтах, поэтому очень удобно производить нарезку стержней заданной длины.