Композитная арматура для фундамента: какая лучше

Особенности производства АКС

Производство АКС может быть как партийным, так и потоковым, организованным на крупном предприятии. Такой элемент может производиться партиями под нужные размеры и формы для возведения конкретных строений, а также и выполнятся как простой ровный прут для обрезки и установки по месту проведения работ.

Процесс производства почти полностью автоматизирован. В постоянном движении на линии производится разматывание стеклянных волокон с бобины, которые скручивают между собой, также этот элемент называется ровингом. После размотки и собирания в один пучок волокна пропитываются смолой, в состав которых входят вещества для её отвердевания при высокой температуре. Далее, полуфабрикат проходит сквозь фильтры, которые удаляют излишки смолы, и на выходе получается цилиндрическая форма, пока состав полностью не отвердел, на тело наматывается жгут, для обеспечения плотного контакта с бетоном.

Заключительным этапом является печь, где в условиях высокой температуры изделие полностью затвердевает. После этого арматура нарезается на отрезки заданной длины, в случае малого диаметра прутка, имеется возможность смотать её в бобины для более простой транспортировки.

Описание материала и его виды

Стеклопластиковая арматура представляет собой неметаллический стержень с навивкой из волокон композитного материала или с напылением мелкофракционного абразивного порошка. Диаметр армированных прутков может составлять от 4 до 18 мм.

В зависимости от материала, используемого в качестве основы для изготовления прутка, выделяют несколько видов композитной арматуры:

Особенности материала

Базальтовые изделия (обозначаются буквами АБП) производятся на основе базальтовых волокон, связанные с помощью смолы органического происхождения. Такая арматура характеризуется высокой устойчивостью к воздействию агрессивной среды, включая газы, щелочи и соли.
Стеклопластиковая арматура (аббревиатура АСП) производится из волокон стеклопластика, соединенных с помощью термореактивных смол. Преимуществом таких прутьев является незначительный вес и высокие прочностные характеристики.
Углепластиковую арматуру (обозначение АУП) производят на основе углеводорода. Материал отличается повышенной прочностью, но имеет очень высокую стоимость, что существенно понижает его популярность.
В основе комбинированных изделий (аббревиатура АКК) лежит базальт и стекловолокно. Такой материал устойчив к износу и имеет широкую область применения.

Среди перечисленных видов композитной арматуры наибольшей популярностью пользуются стеклопластиковые изделия, поэтому следует подробнее изучить именно этот материал.

Особенности монтажа СПА

Свойства и технические характеристики СПА, делают материал практически идеальным для строительства дома своими руками

Для того, чтобы дом был прочным и прослужил нескольким поколениям семьи, важно грамотно выполнить монтаж стеклопластиковой арматуры, учитывая ее недостатки

Горизонтальное армирование фундамента

Укладка СПА для армирования фундамента выполняется после установки опалубки и подготовки площади. После этого укладывают продольный слой прутьев. Для этого берут прутки диаметром 8 мм. На него укладывают поперечный. Для этого берут 6-ти миллиметровую СПА. Эти слои образуют сетку. Узлы соединения фиксируются затяжными хомутами либо вязальной проволокой, диаметр которой 1 мм, в 2 пояса. Соединения выполняют с помощью крючка для вязки арматуры, который можно купить либо изготовить самостоятельно используя толстую проволоку. Для больших объемов работ рекомендуется пользоваться аппаратом для вязки с электроприводом.

Края сетки из прутков должны быть в 5 см от опалубки. Добиться необходимого расположения можно посредством фиксаторов либо обычных кирпичей. Когда сетка готова и расположена правильно, заливают бетонную смесь

Здесь необходимо соблюдать осторожность. Арматура для фундамента АСП не обладает такой твердостью, как стальная

При неосторожной заливке, она может прогнуться или сместиться с заданного положения. Если прутки сместятся, исправить ситуацию после заливки будет крайне сложно.

Для получения прочного фундамента без пустот, залитую бетонную смесь утрамбовывают строительным вибратором.

Технология армирования фундаментов

Благодаря уменьшенному весу пластиковой арматуры и возможности использования прутов любой длины, сборка армирующего каркаса выполняется намного проще, чем из металлических стержней. Повышенная прочность полимерной арматуры для фундамента материалов позволяет использовать меньшее сечение.

Так, например, стальная арматура диаметром 12 мм, часто применяемая для монтажа фундаментов в частном строительстве, заменяется пластиком 8 мм, а пруты 10 мм — полимером 7 мм.

Расчетная таблица, которая поможет вам точно определить, какой диаметр можно использовать в каждом отдельно взятом случае.

Технологический процесс производства монтажных работ с использованием пластиковой арматуры для фундамента выполняется в несколько этапов, что показано на видео в конце статьи:

установка опалубки;
разметка уровня заливки бетона;
сборка армирующего каркаса;
заливка бетона;
снятие опалубки.

Монтаж опалубочной конструкции при армировании ленточного фундамента стеклопластиковой арматурой должен выполняться в соответствии с проектом для обеспечения точной конфигурации и размеров элементов фундамента. При устройстве опалубки из деревянных досок, ДСП или фанеры, рекомендуется обернуть щиты пергамином. Это позволит сохранить материал и использовать его повторно.

После этого на внутренней стороне ограждающих элементов с помощью водяного уровня необходимо нанести отметки верхнего уровня будущего монолита. Они позволят cориентироваться при заливке бетона и обеспечат его равномерное распределение.

Сборка армирующего каркаса

Схема укладки арматуры и размеры между отдельными прутами всегда указываются в проекте. В случае применения стеклопластиковой арматуры в фундаменте, вы можете изменять диаметр стержней на меньший, но раскладку следует выполнять только по чертежу.

Схема армирования монолитной плиты.

Первоначально необходимо отмотать из бухты пруты необходимой длины и установить их на подставки параллельно друг другу. Через заданные интервалы положить на продольные струны поперечные перемычки. Связать арматуру в местах пересечения вязальной проволокой или стянуть затяжными пластиковыми хомутами (подробнее про вязку — здесь). В результате будет готов нижний ряд каркаса для армирования фундамента стеклопластиковой арматурой.

Заготовьте вертикальные стойки необходимой длины. Верхний ряд каркаса вяжется аналогично нижнему. После сборки, оба ряда кладутся друг на друга и, начиная с края, связываются их вертикальные стойки, постепенно поднимая верхний ряд арматуры.

После сборки конструкции ее нужно перенести и установить внутрь опалубочного ограждения, как показано на фото.

Перед установкой армирующего каркаса, на дно траншеи засыпается песок и проливается водой или трамбуется. Утрамбованную песчаную поверхность рекомендуется накрыть гидроизолирующим материалом или геотекстильным полотном. Это предотвратит поступление влаги к фундаменту и увеличит его надежность и эксплуатационный срок.

В процессе выполнения работ по монтажу фундамента из стеклопластиковой арматуры, необходимо помнить, что края прутов не должны доходить до опалубки и дна траншеи на 5 см. Для обеспечения этого условия можно использовать специальные пластиковые фиксаторы типа «стойка» и «звездочка» или плотные влагостойкие каменные материалы.

Армирование пояса.

Заливка бетонной смеси

Укладка бетона внутрь опалубки производится точно так же, как и при использовании металлической арматуры

Однако следует соблюдать повышенную осторожность, поскольку прочность стеклопластиковой арматуры при сильных боковых воздействиях может оказаться недостаточной. Уплотнение бетона вибратором или трамбовкой необходимо выполнять таким образом, чтобы не повредить установленный каркас

Состав и строение композитной арматуры

Прутки стеклопластиковой арматуры – это пучок стекловолокна толщиной 15 микрон каждое, пропитанный эпоксидными или другими смолами и имеющий рифленую поверхность для лучшего сцепления с бетоном. В правильно устроенном прутке должен быть центральный стержень из волокон, который оплетается по спирали вторым слоем стекловолокна.

Вид материала волокна определяет свойства и название арматуры. Кроме стекловолоконной, встречаются углепластиковые и базальтовые изделия.

Диаметр прутка арматуры находится в пределах 4-18 мм, а максимальная длина ограничена только настройками производственного оборудования. Плотность стеклопластика составляет всего 1,9 т/м3, а 1 кубометр стальной арматуры весит не менее 7 тонн. Благодаря этому свойству, композиты применяются в изготовлении легкого бетона с 60-х годов прошлого века. Средний срок службы — не менее 80 лет.

Производство стеклопластиковых прутков для усиления бетона возможно только в заводских условиях, что снижает вероятность купить некачественный продукт, несоответствующий нормативным требованиям. Композитная арматура не ржавеет, не проводит электрический ток и экологична.

Преимущества и недостатки

Популярность в строительстве арматура из пластика обрела благодаря большому количеству положительных свойств:

Прутья обладают повышенной прочностью. Даже во время воздействия растягивающих усилий материал может сохранять свои свойства.
Цена доступная. Фундамент из арматуры пластиковой обойдется в меньшую сумму, чем, если использовать стержни из металла.
Небольшая масса. Это облегчает процесс работы и транспортировку изделий.
Надежность. Не нужно обрабатывать материал защитными покрытиями. Он не подвержен коррозии, от лично переносит морскую воду, соляную кислоту, щелочи.
Низкий уровень теплопроводности. Стержни можно использовать для жилых зданий, так из них не получаются перемычки холода. Это позволяет создать благоприятные температурные условия в помещении.
Безопасность для экологии. При производстве изделий строго соблюдаются санитарные нормы, поэтому они не представляют опасности для жизни человека и окружающей среды.
Длительный срок эксплуатации. Отзывы показывают, что с помощью пластиковой арматуры удается в несколько раз улучшить эксплуатационные свойства конструкции.
Легко резать и удобно доставлять к месту работ. Чтобы получить необходимую длину заготовки не нужно использовать специальные инструменты.
Можно устанавливать без применения сварочного оборудования. Вяжут изделия проволокой или специальными фиксаторами.
Сохраняют свои свойства даже при температуре в -70 градусов.
Обладают диэлектрическими свойствами. Благодаря этому изделия не разрушаются под влиянием блуждающих токов и имеют повышенную безопасность.

У материала есть и отрицательные отзывы, связанные с некоторыми недостатками наполнителя. Такая арматура имеет такие минусы:

Низкая термостойкость. Полимерные связующие способны выдерживать ограниченный диапазон температур, поэтому пластиковые прутья можно использовать не везде.
Если их нагреть до 200 градусов, то прочность снижается и возрастает огнеопасность.
Меньший модуль упругости. Во время использовать прутиков из композита, необходимо проводить специальные расчеты, чтобы подтвердить возможность использовать этот материал для несуще2й конструкции.
Если арматура будет постоянно находиться в щелочной среде, то постепенно ее прочностные характеристики будут ухудшаться.
Тяжело согнуть. Этот материал тяжело обретает радиусную форму. Чтобы добиться этого придется прибегнуть к специальным технологическим приемам.

Отзывы строителей у пластиковой арматуры для фундамента достаточно высокие. Специалисты утверждают, что такие прутья:

Обладают повышенной упругостью.
Не подвергаются деформации.
Не требуют больших денежных затрат.
Не подвергаются коррозии.
Не реагируют на электромагнитные поля.
Отсутствует экранирование.

Благодаря положительным эксплуатационным свойствам композит применяют во многих сферах. Он составляет серьезную конкуренцию стали.

Необходимые материалы и инструменты

Перед тем, как вязать стеклопластиковую арматуру для фундамента, необходимо закупить материалы и подготовить инструменты для работы.

Обычно для усиления монолитных конструкций применяются горизонтальные плоские сетки, соединенными пространственными связями в единое целое. Такая схема подходит для укладки ленточного и плиточного фундамента под здание, или для подготовки каркаса под заливку основания для забора.

Отдельные пруты между собой связывают металлической проволокой с помощью специальных крючков или пистолета (материал по теме вязки арматуры представлен здесь).

Также их можно соединять хомутами.

До начала работ приобретают следующие материалы:

стеклопластиковые пруты (диаметр должен соответствовать проектной документации);
металлическую проволоку или пластиковые хомуты.

Арматура из пластика поставляется в бухтах, поэтому перед началом работ ее необходимо нарезать по размеру. Резать арматуру можно обычной ножовкой по металлу или отрезным диском углошлифовальной машинки (материал по резке стеклопластиковой арматуры размещен тут). Размечать пруты на отдельные куски удобно будет маркером.

Для вязания выбирают металлическую проволоку диаметром от 1 мм. Такой размер позволяет создать надежный узел, который будет удерживать пересечение отдельных прутов без перепадов по высоте.

Для нарезки проволоки на отдельные куски будет достаточно бухту с проволокой раскроить на 3 части углошлифовальной машинкой.

Для придания проволоке большей эластичности, ее рекомендуют отжечь на костре. После термической обработки проволока легко гнется и затягивается узлом на месте соединения арматурных прутов. Необработанная проволока хуже затягивается и не дает плотного захвата соединения, а также чаще рвется.

В качестве инструмента для вязания проволоки могут использоваться:

плоскогубцы;
вязальные крючки;
вязальные пистолеты.

Работать плоскогубцами неудобно. Для получения правильного узла приходится прикладывать много усилий, а скорость работы будет ниже в несколько раз, чем при использовании других инструментов. Чаще всего строители применяют вязальные крючки.

Крючки бывают двух видов:

Ручные. Такой инструмент потребуется вращать усилием руки.
Полуавтоматические. Они снабжены внутренней резьбой, и при протягивании ручки назад, крючок проворачивается, затягивая узел.

Обычный крючок можно приобрести в строительном магазине, но также его легко смастерить самостоятельно из толстой стальной проволоки (об этом читайте в этом материале).

Вязальный пистолет существенно ускоряет процесс подготовки каркаса, но это достаточно дорогой инструмент. Кроме того, габариты пистолета не позволяют осуществить захват соединения прутов в труднодоступных местах — там все равно придется работать обычным крючком.

Недостатки полимерной арматуры

Теплостойкость ниже чем у стали. Материал выдерживает нагревание до +200оС, базальтовокомпозитный – до +300оС. Для стали этот показатель составляет +500 оС. Поэтому для закладки фундаментов высокотемпературных объектов (печи для дома, бани, плавильные печи) используют стальную арматуру.

Низкая пластичность. Изменить форму арматуры без нагрева непросто. Попытка согнуть полимерный прут приведет к его поломке. Он хрупкий. Его нельзя согнуть под углом «Г» или «П», как железный. Это усложняет монтаж каркаса фундамента.

Модуль упругости в 4 раза ниже, чем у стали. Она легко изгибается. Этот недостаток учитывается при армировании этажных перекрытий

Чтобы построить перекрытие нужной прочности, важно сделать правильные расчеты.

Образование мелких частиц и пыли. Возникает при резке полимерной арматуры

Эта работа проводится в защитной одежде и очках, чтобы не поранить кожу, глаза, слизистые мелкой пылью, частичками стекла, волокнами.

Наличие низкосортного товара. Производство полимерной арматуры требует жесткого контроля качества на всех этапах: от подготовки сырья до транспортировки готового продукта. Не все производители выпускают высококачественный товар. От этого страдает покупатель. Используя некачественную арматуру, он заливает ненадежный фундамент, что создает плохую репутацию данному строительному материалу.

Область применения композитной арматуры

Благодаря своим эксплуатационным характеристикам композитную арматуру возможно применять в широком спектре конструкций здания и объектов инфраструктуры, а так же при производстве ремонтных работ. Такой материал используют:

в конструкциях, испытывающих воздействие агрессивной среды: фундаментах зданий, конструктивных элементах зданий химической и пищевой промышленности, сельскохозяйственных объектах;
для укрепления оснований под строительными конструкциями различного назначения;
в малоэтажном частном домостроении;
в дорожном строительстве: в качестве армирования дорожного полотна, при сооружении и укреплении откосов насыпей, для укрепления смешанных элементов дороги (к примеру, асфальтобетон — рельсы), армирование проезжей части пролётных строений (мостов);

при ремонте железобетонных конструкций в случае невозможности устройства слоя раствора значительной толщины;
для изготовления поперечных связей в зданий со стенами, возведёнными из разного вида материалов (газосиликатные блоки + кирпич, кирпич + бетон и т.д.);
для слоистой кладки из мелкоштучных элементов с гибкими связями;

конструкции жилых, гражданских и промышленных зданий, при изготовлении которых не требуется предварительное напряжение арматуры;
в элементах конструкций, в процессе эксплуатации которых возможна электрохимическая коррозия под воздействием блуждающих токов;
в горных выработках для укрепления грунта при проходке тоннелей.

Использование композитной арматуры для слоистой кладки мелкоштучных элементов. Благодаря своей коррозионной стойкости композитная арматура не подвержена агрессивному воздействию среды на границе слоёв. Металл в этом случае может ржаветь.

Основные свойства

Стеклопластиковая арматура, согласно результатам многочисленных исследований, проведенных компетентными организациями, обладает рядом характеристик, выгодно отличающих ее от других материалов подобного назначения.

Арматурные прутки из стеклопластика обладают небольшой массой, которая меньше веса аналогичных изделий из металла в 9 раз.
Стеклопластиковая арматура, в отличие от изделий из металла, очень устойчива к коррозии, отлично противостоит воздействию кислой, щелочной и соленой сред. Если сравнивать коррозионную устойчивость такой арматуры с аналогичными свойствами изделий из стали, то она выше в 10 раз.
Свойство проводить тепло у стеклопластиковой арматуры значительно ниже, чем у изделий из металла, что минимизирует риск возникновения мостиков холода при ее использовании.
За счет того, что арматура из стеклопластика транспортируется значительно проще, а срок ее эксплуатации значительно дольше, чем у металлической, ее применение более выгодно в финансовом плане.
Стеклопластиковая арматура – это диэлектрический материал, который не проводит электрический ток, обладает абсолютной прозрачностью для электромагнитных волн.
Использовать такой материал для создания армирующих конструкций значительно проще, чем металлические прутки, для этого нет необходимости в применении сварочного оборудования и технических устройств для резки металла.

Сравнительные характеристики стальной и стеклопластиковой арматуры

Благодаря своим бесспорным достоинствам стеклопластиковая арматура, появившись относительно недавно на отечественном рынке, уже успела завоевать высокую популярность как у крупных строительных организаций, так и у частных застройщиков. Между тем обладает такая арматура и рядом недостатков, к наиболее значимым из которых следует отнести:

достаточно низкий модуль упругости;
не слишком высокую термическую устойчивость.

Низкий модуль упругости стеклопластиковой арматуры является плюсом при изготовлении каркасов для укрепления фундамента, но большим минусом в том случае, если она используется для армирования плит перекрытия. При необходимости обращения в таких случаях именно к этой арматуре предварительно необходимо провести тщательные расчеты.

График замены стальной арматуры на композитную

Невысокая термическая устойчивость стеклопластиковой арматуры является более серьезным недостатком, ограничивающим ее применение. Несмотря на то, что такая арматура относится к категории самозатухающих материалов и не способна служить источником распространения огня при ее применении в бетонных конструкциях, при высоких температурах она утрачивает свои прочностные характеристики. По этой причине использоваться такая арматура может только для укрепления тех конструкций, которые не подвергаются воздействию высоких температур в процессе эксплуатации.

Еще одним значимым недостатком арматуры, изготовленной из стеклопластика, следует отнести то, что со временем она утрачивает свои прочностные характеристики. Этот процесс значительно ускоряется, если она подвергается воздействию щелочных сред. Между тем такого недостатка можно избежать, если применять стеклопластиковую арматуру, изготовленную с добавлением редкоземельных металлов.

Применение композитной арматуры

Особенности производства АКС

Описание материала и его виды