Какая арматура лучше для фундамента: металлическая или стеклопластиковая?

Армирование фундамента стеклопластиковой арматурой

Благодаря применению новейших технологий на строительном рынке появился композитный полимерный материал, успешно замещающий традиционные металлические аналоги.

Так при создании каркасной основы для фундамента вместо стальных аналогов используется стеклопластиковая арматура. Популярность материал приобрел благодаря многочисленным достоинствам.

Но армирование фундамента стеклопластиковой арматурой требует строгого соблюдения технологий и правильного выбора диаметра прутьев.

Что собой представляет армирующий материал

Стеклопластиковая арматура — это неметаллические прутья круглого сечения, которые бывают гладкими и рифлеными с поперечными выступами.

Диаметр варьирует от 4 до 20 мм, длина прутьев составляет 12 м, в бухтах — от 100 до 150 м.

В основном применяется стеклопластиковая арматура для фундамента ленточного типа, а также при укладке дорожного полотна и создания различных сооружений из бетона.

Особенности

Производство стеклопластиковой арматуры осуществляется в соответствии ГОСТ 31938.

Для изготовления стержней используются стеклянные, базальтовые, арамидные или углеродистые (графитовые) волокна, которые создают упругий сердечник.

Пропитываются нити специальным полимерным связующим термореактивного или термопластичного действия (эпоксидными смолами) и составами для затвердевания, в результате получается арматура высокой прочности.

Композитный материал в зависимости от состава волокон подразделяется на:

• Арматуру стеклопластиковую — АСП (АСК);
• Базальтокомпозитную — АБК;
• Углекомпозитную — АУК;
• Арамидокомпозитную — ААК;
• Комбинированную с композитными составляющими — АКК.

Для повышения адгезийных свойств поверхность стеклопластиковой арматуры покрывается песком, за счет чего образуется хорошая сцепляемость с бетонной поверхностью. Выступы также улучшают соединению с бетоном.

Достоинства и недостатки

У стеклопластиковой арматуры имеется множество положительных свойств, из которых можно выделить:

Высокую удельную прочность. Небольшой вес (100 метровая бухта имеет массу около 10 кг)

Но при этом снижение веса самой бетонной конструкции не является настолько значимым, чтобы данный показатель можно было принимать во внимание при строительстве, как малых, так и крупных объектов, потому что основную массу составляет бетон. Низкую теплопроводность, за счет чего отсутствуют мостики холода

Большую длину (реализуется в бухтах/мотках). При создании каркаса приходится использовать меньшее количество материала, за счет того, что сокращаются участки, где прутья укладывается внахлест. Компактность

Арматуру легко транспортировать и нет необходимости в использовании специального транспортного средства для ее доставки на объект, так как скрученный в бухту материал свободно помещается в багажник легкового автомобиля. Кроме этого 1-му рабочему под силу перенести сразу несколько бухт. Диэлектрическую непроницаемость и радиопрозрачность — не проводится ток, отсутствуют радиопомехи внутри здания, сооружения. Устойчивость к агрессивным средам и химическим воздействиям. Неподверженность коррозии. Прутья используются в условиях влажной среды, и даже при длительном контакте с водой не появляется разрушающая ржавчина. Высокую прочность на растяжении. Хорошую устойчивость к перепадам температуры. Отсутствие трещин, за счет того, что показатели теплового расширения полимерного состава и бетона максимально приближены. Значительную экономию на количестве и транспортировке. Долговечность.

Несмотря на большой список положительных факторов у стеклопластиковой арматуры имеются недостатки:

• Высокая цена. Но этот отрицательный момент компенсируется возможностью применения композита меньшего диаметра, который стоит дешевле.
• Низкая термоустойчивость.
• Плохая гибкость. Согнуть пруток на 90° можно только в заводских условиях.
• Низкий показатель упругости на излом.
• Каркас из прутьев композита не имеет высокой жесткости, в результате чего не обладает хорошей устойчивостью к вибрациям и нагрузкам, которые создаются во время заливки бетона с помощью миксера.

Применение арматуры из стеклопластиковых материалов

Уникальные характеристики, которыми отличается арматура, изготовленная из стеклопластиковых материалов, позволяет применять ее в самых различных сферах. Так, данный материал успешно используется в следующих областях:

• укрепление фундаментных систем, в особенности тех, которые относятся к ленточному типу;
• армирование бетонных конструкций, которые играют роль опорных элементов, в частности, опор ЛЭП;
• укрепление бетонных элементов различных ограждений, мостовых систем, дорожного полотна;
• армирование элементов железнодорожных путей, тротуарной плитки;
• укрепление бетонных конструкций, подверженных высокой коррозионной и динамической нагрузке: причалов, доковых сооружений и др.;
• укрепление береговых сооружений;
• монтаж канализационных и мелиоративных сооружений;
• использование в качестве стержней и сеточных систем в сельском хозяйстве и различных отраслях промышленности;
• монтаж сейсмостойких поясов в бетонных конструкциях различного назначения.

Пример использования композитной арматуры при возведении стен по технологии несъемной опалубки

Арматурные элементы, изготовленные из стеклопластика, — это инновационный материал, использование которого позволяет избежать трещин и разрушений в бетонных конструкциях. Преимуществом его применения является и то, что он способен сохранять свои характеристики на протяжении длительного периода времени, чего нельзя сказать о его металлическом аналоге. Между тем выбирая, какие армирующие элементы лучше использовать, следует иметь в виду, что изделия из композитных материалов, достаточно недавно появившиеся на строительном рынке, еще не прошли длительной проверки на практике.

Плитный фундамент

При возведении этого типа основания нужна арматура с ребристой поверхностью при диаметре не меньше 10 мм. Именно диаметр влияет на то, насколько прочной будет арматура. Пластиковая арматура для фундамента, отзывы о которой столь хороши, должна выбираться в зависимости от типа грунта. Допустим, на непучинистом и плотном, то есть с хорошей несущей способностью и стойкостью к деформациям, толщина и диаметр могут быть небольшими. Если дом будет массивным, но на слабом грунте, арматура должна быть толще – примерно 14-16 мм. При таком варианте армирование плиты будет верхним и нижним, а общее количество прутков — больше 100. Вязка может выполняться несколькими способами. Например, сначала могут соединяться прутки арматуры в нижнем поясе продольно и поперечно, затем к ним крепятся вертикальные прутки, потом снова поперечно и продольно. При вязке стеклопластиковой арматуры имеет смысл использовать хомутики и стяжки из пластика. Это так называемая вязка арматуры пластиковыми хомутами.

Ассортимент арматуры

Огромное разнообразие арматурных стержней можно классифицировать по материалам, из которых они производятся, функциональному назначению и, конечно же, по диаметру. В целом, различают два основных типа арматуры:

• рабочая (класс АIII или А400, А500 и т.д.), основное назначение которой состоит в восприятии растягивающих нагрузок. Такие элементы арматурного каркаса, как правило, работают на изгиб – не дают бетону фундамента достичь критического значения растяжения в зоне напряжения. Рабочие стержни имеют периодический профиль, что обеспечивает максимальную прочность изделия, а также его способность схватываться с бетонным раствором за счет увеличенной площади поверхности;
• монтажная (класс АI или А240), которая предназначена для формирования пространственного каркаса. Как правило, такая арматура имеет гладкую поверхность и небольшой диаметр – этого достаточно для того, чтобы использовать ее в качестве вспомогательных элементов для придания сеткам или каркасу достаточной прочности на этапе заливки фундамента

Диаметр арматуры для фундамента подбирается исходя из проведенных расчетов армирования и типа железобетонного основания. Так, наиболее популярными являются диаметры 6, 8, 10 мм – для монтажных прутьев, а также 10, 12, 14, 16 мм – для рабочих стержней.

В качестве материала для арматуры может использоваться любой состав, стойкий к изгибающим нагрузкам. Традиционно при производстве строительной арматуры используется сталь. В последнее время активно рекламируется композитная арматура для фундамента. Впрочем, для разных стран существуют свои, экзотические варианты. Например, в некоторых южных странах в целях экономии используют бамбуковые стебли. Естественно, этот вариант сложно представить в наших условиях.

Стальная арматура – проверено временем!

К сожалению, реальных экономичных аналогов стальной арматуре до сих пор не придумано. Ее активно используют во всех сферах строительства, начиная с возведения малоэтажных коттеджей и заканчивая небоскребами. Если арматурные стержни защищены слоем бетона, то им не страшна коррозия. Их допускается не только связывать проволокой, но материалы, маркируемые индексом «С», вполне можно сваривать. На отдельной странице мы привели ориентировочные цены на арматуру, которая находит широкое применение в индивидуальном строительстве.

К преимуществам стальной арматуры можно отнести:

• проверенную годами надежность;
• стойкость к большим нагрузкам;
• электропроводность (при больших отрицательных значениях температуры воздуха через каркас можно пропускать ток, тем самым прогревая бетонную смесь);
• возможность сварки стержней в сетки и каркасы без потери прочности в месте сопряжения

Стеклопластиковая арматура для фундамента – новые тенденции в строительстве

Сравнительно недавно производители композитных материалов стали активно продвигать на строительном рынке пластиковую арматуру для фундамента. Такие изделия изготавливаются из стекловолокна и отличаются достаточно неплохими показателями. Композитная арматура, которая может применяться при возведении каркаса фундамента, выпускается разных диаметров и размеров. Так как это сравнительно новый материал, который не прошел проверку временем, мы не будем заниматься его рекламированием. Отметим лишь основные качества, которые обычно приписываются стеклопластиковой арматуре компаниями-производителями:

• беспрецедентная стойкость к коррозии;
• высокие показатели прочности;
• доступная стоимость;
• неплохие показатели морозостойкости;
• малый удельный вес

В то же время строители, которые столкнулись с использованием композитной арматуры, отмечают «резиновые» свойства такого материала. Стеклопластик, в отличие от стали, при изгибе растягивается, предоставляя бетону работу на растяжение, с которой он справляется не лучшим образом. Использование такого материала целесообразно лишь при условии предварительного натяжения пластиковой арматуры до близких к предельным значениям. Соблюдать такую технологию в условиях индивидуального строительства (на месте) проблематично, поэтому делайте собственные выводы: стоит ли новинка вашего доверия или нет.

Преимущества и недостатки использования стеклопластика

Стеклопластиковые стержни, применяемые в качестве арматуры при вязке каркасов, обладают следующими положительными качествами:

• пруты из композитных материалов значительно легче аналогичных железных изделий. Эта особенность позволяет снизить нагрузку на фундамент и, значит, сэкономить на вложениях;
• арматура из стеклопластика имеет более высокую сопротивляемость на разрыв, по сравнению со стальной арматурой. Это свойство используется при заливке бетонных конструкций, испытывающих повышенные нагрузки, и в других ответственных элементах. Небольшой вес и отличные прочностные характеристики дают оптимальное сочетание, благодаря чему новинка быстро завоевывает популярность;
• стеклопластик не подвержен коррозии. Металлическая арматура, особенно в жестких условиях эксплуатации, не может справиться с окислительными процессами и ржавеет, в итоге бетон теряет изначальные прочностные характеристики. В агрессивных средах при бетонировании лучше использовать пластиковую арматуру;
• пластик не является проводником электрического тока, что также способствует повышению срока службы готовых изделий. Металлический арматурный каркас быстрей изнашивается и окисляется, при возникновении контакта даже со слабыми токами, поэтому для опор ЛЭП и прочих конструкций, связанных с источником электричества, желательно выбирать именно стеклопластиковую арматуру;
• сравнение пластиковой и металлической арматуры по общей износоустойчивости показало, что заметных отличий между двумя материалами нет;
• главным достоинством стеклопластика считается его коэффициент теплового расширения. Этот показатель, в отличие от металла, практически совпадает с коэффициентом расширения бетона. В результате, при температурных изменениях, арматура изменяет свои размеры в той же пропорции, что и бетон. Эта особенность позволяет избежать появления трещин и сколов.

Помимо достоинств, у стеклопластиковой арматуры есть и недостатки:

• модуль упругости прутков из композитных материалов превышает этот показатель у металла в 4 раза. Бетонная плита со стеклопластиковым каркасом будет сильнее прогибаться под воздействием нагрузки, чем та же плита со стальным каркасом. При строительстве дорожного полотна из бетона, эта особенность является плюсом – плиты будут дольше служить без разрушений. Но для плит перекрытия или других железобетонных изделий, где требуется сохранение жесткости, такой показатель упругости не допустим;
• композитные материалы не выдерживают высокой температуры. При +60oС арматура из стеклопластика начинает терять свои свойства, размягчаться. Поэтому изготавливать армирующий каркас из стеклопластика в бетонных элементах, предназначенных для работы в условиях с повышенной температурой, нельзя;
• пластик нельзя сваривать, поэтому, при формировании каркасов со сложной, криволинейной конфигурацией, лучше использовать металлические пруты;
• металлическим прутам легко придать нужную криволинейную форму прямо на строительной площадке, а для того, чтобы согнуть под нужным углом стеклопластиковую арматуру, придется заранее подавать заявку на завод, где смогут выполнить эту операцию;
• к недостаткам можно отнести более сложную схему сборки каркаса на строительной площадке и недостаточную квалификацию у большинства монтажников. Но это скорее издержки нового материала, к которому еще не привыкли строители. Со временем эта проблема исчезнет сама собой.

Работы по укладке арматуры

При укладке армирующей конструкции в опалубку следует рассчитывать все так, чтобы все стержни после заливки были покрыты защитным бетонным слоем в 2-3 см. Для соблюдения необходимого расстояния используют специальные пластиковые фиксирующие элементы, металлические «лягушки или «стульчики».

В случае, когда длина прута короче, чем вся ширина фундамента, делают нахлест не меньше 40 диаметров рабочих стержней. Например, для прута 1,2 см, рекомендованный нахлест 48 см.

Армирование монолитного фундамента в предварительно подготовленном приямке сократит продолжительность работ и поможет без сложностей произвести укладку непосредственно на месте.

Ручная вязка арматурыИсточник dostroyka.com

Минусом такого монтажа является риски повреждения уложенной уплотненной подушки и гидроизоляционного материала. Укладку каркаса лучше проводить в таком порядке:

1. Собранный нижний пояс укладывают на подпорки. 
2. Устанавливают поперечные прутки. 
3. Собирают верхнюю часть конструкции, методом связывания проволокой соединяют стойки и верхний пояс.

Ассортимент арматуры

Огромное разнообразие арматурных стержней можно классифицировать по материалам, из которых они производятся, функциональному назначению и, конечно же, по диаметру. В целом, различают два основных типа арматуры:

• рабочая (класс АIII или А400, А500 и т.д.), основное назначение которой состоит в восприятии растягивающих нагрузок. Такие элементы арматурного каркаса, как правило, работают на изгиб – не дают бетону фундамента достичь критического значения растяжения в зоне напряжения. Рабочие стержни имеют периодический профиль, что обеспечивает максимальную прочность изделия, а также его способность схватываться с бетонным раствором за счет увеличенной площади поверхности;
• монтажная (класс АI или А240), которая предназначена для формирования пространственного каркаса. Как правило, такая арматура имеет гладкую поверхность и небольшой диаметр – этого достаточно для того, чтобы использовать ее в качестве вспомогательных элементов для придания сеткам или каркасу достаточной прочности на этапе заливки фундамента

Диаметр арматуры для фундамента подбирается исходя из проведенных расчетов армирования и типа железобетонного основания. Так, наиболее популярными являются диаметры 6, 8, 10 мм – для монтажных прутьев, а также 10, 12, 14, 16 мм – для рабочих стержней.

В качестве материала для арматуры может использоваться любой состав, стойкий к изгибающим нагрузкам. Традиционно при производстве строительной арматуры используется сталь. В последнее время активно рекламируется композитная арматура для фундамента. Впрочем, для разных стран существуют свои, экзотические варианты. Например, в некоторых южных странах в целях экономии используют бамбуковые стебли. Естественно, этот вариант сложно представить в наших условиях.

Стальная арматура – проверено временем!

К сожалению, реальных экономичных аналогов стальной арматуре до сих пор не придумано. Ее активно используют во всех сферах строительства, начиная с возведения малоэтажных коттеджей и заканчивая небоскребами. Если арматурные стержни защищены слоем бетона, то им не страшна коррозия. Их допускается не только связывать проволокой, но материалы, маркируемые индексом «С», вполне можно сваривать. На отдельной странице мы привели ориентировочные цены на арматуру, которая находит широкое применение в индивидуальном строительстве.

К преимуществам стальной арматуры можно отнести:

• проверенную годами надежность;
• стойкость к большим нагрузкам;
• электропроводность (при больших отрицательных значениях температуры воздуха через каркас можно пропускать ток, тем самым прогревая бетонную смесь);
• возможность сварки стержней в сетки и каркасы без потери прочности в месте сопряжения

Стеклопластиковая арматура для фундамента – новые тенденции в строительстве

Сравнительно недавно производители композитных материалов стали активно продвигать на строительном рынке пластиковую арматуру для фундамента. Такие изделия изготавливаются из стекловолокна и отличаются достаточно неплохими показателями. Композитная арматура, которая может применяться при возведении каркаса фундамента, выпускается разных диаметров и размеров. Так как это сравнительно новый материал, который не прошел проверку временем, мы не будем заниматься его рекламированием. Отметим лишь основные качества, которые обычно приписываются стеклопластиковой арматуре компаниями-производителями:

• беспрецедентная стойкость к коррозии;
• высокие показатели прочности;
• доступная стоимость;
• неплохие показатели морозостойкости;
• малый удельный вес

В то же время строители, которые столкнулись с использованием композитной арматуры, о свойства такого материала. Стеклопластик, в отличие от стали, при изгибе растягивается, предоставляя бетону работу на растяжение, с которой он справляется не лучшим образом. Использование такого материала целесообразно лишь при условии предварительного натяжения пластиковой арматуры до близких к предельным значениям. Соблюдать такую технологию в условиях индивидуального строительства (на месте) проблематично, поэтому делайте собственные выводы: стоит ли новинка вашего доверия или нет.

Чем соединять

При укладке армирующих поясов продольные и поперечные составляющие необходимо каким-то образом соединять. Это делают двумя способами: сваркой и вязкой с помощью проволоки.

Сварка — быстрый способ, но не самый лучший. Дело в том, что местах, которые подверглись воздействию высоких температур, сталь более подвержена коррозии. Это в условиях укладки в бетон — очень плохое качество.

Соединять арматуру можно при помощи сварки или проволокой

Если и еще один минус сварного соединения арматуры — во время заливки или трамбовки раствора есть довольно реальные шансы нарушить соединение. Оно обычно носит точечный характер и обломать его можно.

Соединенные сваркой элементы каркаса имеют большую прочность, но такое основание лишено возможности реагировать на подвижки грунта. А это ведет к образованию напряжений в бетоне и появлению трещин. Потому делаем вывод: на пучнистых и сыпучих грунтах лучше использовать вязку.

Вязка арматуры при помощи проволоки проводится вручную. Есть некоторые приспособления, облегчения процесса — крючки, клеши, пистолеты. Но все равно процесс занимает приличное количество времени.

Подробнее о том, как вязать арматуру для фундамента, читайте тут.

Особенности стеклопластиковой арматуры для фундамента

Арматура, изготовленная из стеклопластика, — это пруток, диаметр которого может находиться в интервале 4–18 мм, а длина составлять до 12 метров. Производится он из сверхпрочного пластика. На поверхность такого прутка в процессе его изготовления наносятся спиралевидные ребра, благодаря которым обеспечивается его надежное сцепление с бетонными конструкциями.

Пластиковая арматура, если сравнивать ее с металлическими изделиями аналогичного назначения, благодаря своим прочностным характеристикам и коррозионной устойчивости позволяет создавать более надежные и долговечные каркасные сооружения, что и объясняет популярность, которую активно приобретает данный материал.

Сравнение характеристик металлической и композитной арматуры

Немаловажным является и то, что арматура, изготовленная из стеклопластика, в отличие от металлических изделий, требует особых условий производства, использования качественного сырья и специального оборудования, поэтому ее изготовление в кустарных условиях исключено. Именно поэтому, приобретая на современном строительном рынке арматуру, изготовленную из стеклопластика, вы можете быть уверены в том, что это материал, изготовленный в полном соответствии с требованиями соответствующего нормативного документа.

Уникальные характеристики, которыми отличается арматура, сделанная из стеклопластика, объясняются свойствами ее структуры, включающей в себя:

• внутренний стержень, обеспечивающий прочность арматуры; такой стержень изготовлен из параллельных стеклопластиковых волокон, надежно соединенных полимерной смолой;
• внешний слой, который представляет собой волокнистое тело, накрученное по спирали вокруг внутреннего стержня; этот слой стекловолокна может быть нанесен по технологии песчаного напыления или двунаправленной навивки.

Стеклопластиковая арматура лучше, чем стальная, работает на сжатие на 30%, а на растяжение на 20%.

Сравнение пластиковой и металлической арматуры

Итак, что же все-таки выбрать – композитную арматуру или металлическую? Очевидно, что выбор зависит от условий эксплуатации и назначения бетонного основания. Однозначно утверждать, что тот или иной материал лучше, нельзя. В каждом конкретном случае выбирают определенный материал, наилучшим образом отвечающий задачам.

Например, для строительства многоэтажного дома главной характеристикой для арматурного каркаса плит перекрытия является упругость. В этом случае лучше всего подойдет традиционный стальной прут, который не прогнется даже при существенных нагрузках на больших пролетах.

Сравнение характеристик.

Но если требуется собрать каркас для оснований, работающих в условиях повышенной влажности (опоры мостов, береговые конструкции), требуется повышенная коррозийная устойчивость арматуры. Выход – использовать стеклопластик. Также армопояс из стеклопластика подойдет для заливки ленточного фундамента под одноэтажный индивидуальный дом из газобетона или пеноблоков.

Если рассматривать стоимость обоих материалов, то четкого ответа – что дешевле, получить не удастся.