Применение композитной арматуры в строительстве

Отличие стеклопластиковой от стальной арматуры

Композитная арматура – это аналог металлических прутов. Для изготовления такой продукции используется стекловолокно, высокопрочный пластик, базальт, арамид, углерод и другие материалы. Волокна изготавливаются с диаметром 4-12 мм в бухтах по 100 м, пропитываются термореактивными смолами (эпоксидной, эпоксидно-диановой, винил-эфирной) и запекаются в специальных печах. Для усиления адгезии к бетону на поверхность композитного стержня наносятся спиралевидные ребра, представлена также арматура с условно-гладкой поверхностью с песчаной обсыпкой.

В отличие от обычной металлической арматуры, композитные пруты имеют меньший вес, стойкость к коррозии, диэлектрические свойства. Стальные пруты, каркасы и армирующие сетки обладают высокой прочностью к разным видам деформаций (изгиб, сжатие) и могут монтироваться с помощью сварного оборудования (одно из основных отличий от стекловолокна). Композитные изделия имеют некоторые ограничения использования, не применяются в балках, перекрытиях и других конструкциях с высокими нагрузками на изгиб.

Фундамент из стеклопластиковой арматуры: правила армирования

Стеклопластиковая арматура, которая используется для укрепления фундамента, относится к категории новых строительных материалов, превосходящих прежние по многим характеристикам. Большинство потребителей еще не знают, можно ли применять ее для армирования стен из газобетона, или для укрепления фундамента. Данная статья даст ответы на эти, а также многие другие вопросы.


Применение стеклопластиковой арматуры в фундаменте.

Читайте также: Пособие к СНиП 2.03.01-84 Пособие по проектированию железобетонных ростверков свайных фундаментов под колонны зданий и сооружений

Применение стеклопластиковой арматуры в плитном фундаменте.

Технические особенности стеклопластиковой арматуры

Стекловолоконные изделия являются экономичным аналогом стальной арматуры. Производятся из различных материалов с разными техническими характеристиками. Такой тип стержней подходит при изготовлении бетонных, гипсовых, силикатных конструкций.

Преимущества стеклопластиковой арматуры:

  • Малый вес.
  • Стойкость к влаге, химическим веществам.
  • Диэлектрические свойства. Стекловолокно не проводит электрический ток, который окисляет металл.
  • Низкий коэффициент теплового расширения, приближенный к аналогичным характеристикам бетона. Такая характеристика снижает риск образования трещин в бетонных конструкциях.
  • Не создает помех для радиосигналов.
  • Большой выбор сечений и длин прутов.
  • Легкость транспортировки.

Недостатки:

  • Низкая огнестойкость.
  • Небольшой диапазон рабочих температур.
  • Малая прочность на изгиб и сжатие. Пруты могут тянуться еще при заливке бетона, что требует дополнительного контроля при армировании.
  • Усложненный монтаж. Стекловолокно нельзя сваривать, в качестве связующих элементов используются пластиковые хомуты, которые не отличаются высокой надежностью. При необходимости применения сварочного аппарата используются композитные пруты со стальным стержнем.

Композитные пруты применяются при устройстве стяжки, настилов, дорожных покрытий, а также при изготовлении ограждений, щитовых и каркасных конструкций с низкими нагрузками, строительстве береговых, канализационных, мелиоративных и других сооружений. При монтаже стекловолоконных прутов не рекомендуется их сгибать – при таких воздействиях, поверхность стержня может быть нарушена.

Другие недостатки стеклопластиковой арматуры

Кроме всех вышеперечисленных недостатков, следует добавить вот ещё что. При воздействии некоторых химических веществ на стеклопластиковую арматуру, может происходить щелочная реакция. Все это пагубно влияет на стеклопластик, что приводит к его постепенному разрушению.

Минусы стеклопластиковой арматуры в строительстве

Ну и, конечно же, минус стеклопластиковой арматуры связан с невозможностью использования сварки. Во многих строительных работах для соединения конструкций используется именно сварка, а не связывание арматуры проволокой. Посмотреть, как это происходит, можно на сайте про сварку .

Минусы стеклопластиковой арматуры в строительстве

Поэтому, все данные недостатки стеклопластиковой арматуры, существенно сокращают область её применения, хоть и не полностью исключают возможность использования в строительстве.

Поделиться в соцсетях

Особенности стальной арматуры

Железный арматурный прокат широко применяется при строительстве жилых и производственных зданий, промышленных сооружений, опор, дорожных покрытий. Изготавливаются в виде стальных прутов с гладкой или рифленой поверхностью сечением 6-40 мм. Металлическая арматура классифицируется по конфигурации изделия, стойкости к различным нагрузкам и способу их распределения, принципу работы, технологии изготовления.

По назначению стальные стержни подразделяются на такие виды:

  • Монтажные. Используются при изготовлении каркасов.
  • Распределительные. Пруты, предназначенные для равномерного распределения нагрузки и удерживающие конструкцию в определенном положении.
  • Рабочие. Стержни с высокой стойкостью к нагрузкам на растяжение и соскальзывающие воздействия. Используются при устройстве фундаментов, изготовлении балок, ригелей.
  • Анкерные. Закладные сборочные единицы, встраиваемые в строительные конструкции, технологические и инженерные аппараты, трубопроводы.

По нагрузкам, которые принимает на себя арматура, она подразделяется на продольную и поперечную. Продольная предотвращает появление вертикальных трещин, поперечная — препятствует разрывам от скользящих напряжений.

Металлическая арматурная продукция маркируется в соответствии с классом, диаметром и назначением прутов. Изделия также гравируются с учетом свойств – класса устойчивости к коррозии, упрочненной структуры с высокой текучестью, возможностью сварки в единую конструкцию. Пруты длиной 6-12 м реализуются в связках или пачках.

Читайте также: Как применить гидроизоляцию для фундамента из блоков ФБС? Гидроизоляция фундамента из блоков фбс Хватит гидроизолировать фл бок от фбс праймером

Преимущества железной арматуры:

  • Высокая стойкость к деформациям.
  • Хорошие адгезионные свойства.
  • Огнестойкость.
  • Широкий диапазон рабочих температур, в том числе низких. Критические нагревания и остывания не приводят к изменению технических параметров.
  • Универсальность, применение в различных видах конструкций.
  • Возможность разных способов монтажа – путем сварки или связки холоднокатаной проволокой.

Недостатки:

  • Значительный вес.
  • Подверженность коррозии.
  • Теплопроводность. Такое свойство может приводить к промерзанию конструкции при низких температурах окружающей среды.
  • Более высокая стоимость (по сравнению со стекловолоконными аналогами).

Применение стеклопластиковой арматуры в подземном строительстве

Линия метро Север-Юг, город Амстердам (Нидерланды).

При строительстве трех станций использованы арматурные каркасы (длина 21.7 м.), по четыре на каждую станцию.

Применение композитной арматуры при строительстве метро

Сравнение стальной и композитной арматуры

Сравнительная таблица

Характеристики Металлические пруты Композитные стержни
Материал Сталь Стекловолокно, другие материалы, связанные полимером или термореактивными смолами
Диаметр, мм 6-40 4-12
Длина, м 6-12 6-100
Вес, кг/п.м. от 0,03 от 0,222
Коррозионная стойкость Подвергается коррозии Относится к нержавеющим материалам первой группы химической стойкости
Теплопроводность 0,35-0,5 Вт/м*К до 47 Вт/м*К
Электропроводность Да Нет, диэлектрик
Временное сопротивления разрыву 0,37-1,23 кН/мм2 1,25 кН/мм2
Модуль упругости 200 кН/мм2 30-55 кН/мм2
Предел прочности на растяжение, Мпа 390 1200
Диапазон рабочих температур до + 1200°С -15°С — + 160°С
Срок эксплуатации Различная, определяется строительными нормами До 80 лет

Если сравнить возможности стеклокомпозита и металла, можно выделить ряд преимуществ по обоим видам арматуры. Выбор оптимального материала и характеристик арматурных прутов следует делать с учетом назначения, требований к прочности и долговечности конструкций, в которых они будут использоваться. При сравнении соотношения стоимости арматуры композитной к металлической выигрывает стекловолоконная арматурная продукция.

Сравнительная таблица цен на стеклопластиковую и стальную арматуру

Арматура, материал Диаметр арматуры,мм. Стоимость 1 п.м., руб. Вес 1 п.м., кг.
Стеклопластик / сталь A-III 4,0 / 6,0 11 / 6,62 0,02 / 0,222
Стеклопластик / сталь А-III 6,0 / 10,0 13 / 16,84 0,05 / 0,617
Стеклопластик / сталь А-III 8,0 / 12,0 18 / 24,29 0,08 / 0,89
Стеклопластик / сталь А-III 10,0 / 14,0 26,50 / 33,05 0,14 / 1,21
Стеклопластик / сталь А-III 12,0 / 16,0 36,50 / 43,13 0,2 / 1,58
Стеклопластик / сталь А-III 14,0 / 18,0 46 / 54,60 0,26 / 2,00

Низкий модуль упругости

Следующий недостаток стеклопластиковой арматуры связан с низкой степенью упругости. И если при выполнении ряда строительных работ, например, при обустройстве фундаментов и дорог, это никак не мешает, то в случае с устройством перекрытий, дела обстоят иначе. Стеклопластиковая арматура гнётся и провисает, то же самое происходит и с конструкциями, в которых она использовалась.

Недостатки стеклопластиковой арматуры

Для наглядного примера достаточно привести следующие данные:

  • Прочность стальной арматуры на растяжение: 483-690 МРа, а стеклопластиковой 1000 МРа;
  • Модуль упругости стальной арматуры: 200,0 GPa, а стеклопластиковой 35,0-51,0 GPa;
  • Деформация стальной арматуры при разрыве составляет: 6,0 – 12,0%, а стеклопластиковой 1,2-3,1%.

Благодаря хорошей гибкости, стеклопластиковая арматура отлично подходит для решения некоторых задач.

Недостатки стеклопластиковой арматуры

Однако что касается ответственных конструкций, на которые будут приходиться значительные нагрузки, то все вышеуказанные характеристики стеклопластика вызывают серьёзные опасения.

Какую арматуру лучше использовать для фундамента

Какая арматура лучше металлическая или стеклопластиковая при строительстве фундаментов?

Выбор арматурных прутов для фундамента зависит от нагрузок будущей конструкции. Для ленточных фундаментов одноэтажных домов и хозяйственных построек можно использовать композитные изделия, для многоэтажных зданий со свайно-плитным фундаментом применяется стальная арматура соответствующего вида и диаметра сечения. Сетка из стекловолоконных прутов при заливке бетоном начинает менять форму под давлением. Можно комбинировать стальную и композитную арматуру, сваривая основной каркас из металлических прутов и заполнять его стеклопластиковыми стержнями.

Читайте также: Бетонные корпуса для трансформаторных подстанций БКТП, КТП

Металлургический (Германия)

Фундамент для сталеплавильной печи

Фундамент для сталеплавильной печи

Центр квантовых нанотехнологий Ватерлоо (Канада).

Для обеспечения бесперебойной работы оборудования при проведении научно-исследовательских работ была применена композитная арматура.

Характеристики стеклопластиковой арматуры

Параметры арматуры Номер профиля
Ø4 Ø5 Ø5,5 Ø6 Ø7 Ø8 Ø10 Ø12 Ø14 Ø16 Ø18
Наружный диаметр dн, мм 4.0 5.0 5.5 6.0 7.0 8.0 10.0 12.0 14.0 16.0 18.0
Внутренний диаметр dн, мм 3.0 4.0 4.5 5.0 6.0 7.0 9.0 11.0 13.0 14.0 17.0
Шаг навивки t, мм 15.0
Вес 1 п.м., кг 0.02 0.025 0.03 0.05 0.06 0.07 0.12 0.20 0.26 0.35 0.42
Цена за 1м. договорная 6р. договорная 8р. договорная 12р. 17р. 26р. договорная договорная договорная

Если Вы все еще сомневаетесь, какую же арматуру выбрать — металлическую или стеклопластиковую, мы подготовили для Вас следующую таблицу:

Сравнение с арматурой из металла.

Арматура стеклопластикового типа, если сравнивать ее с металлической, обладает следующими преимуществами.

  1. Арматурные изделия данного типа отличаются высокой коррозионной устойчивостью: им не страшна как кислотная, так и щелочная среда.
  2. Стеклопластиковую арматуру изготавливают из полимерных материалов, поэтому от металлических изделий ее отличает очень низкая теплопроводность. Благодаря этому при ее использовании для армирования фундаментов и других строительных конструкций не возникает мостиков холода, что особенно важно для наших климатических условий.
  3. Данная арматура, изготовленная из диэлектрика, не проводит электрический ток, а также не формирует радиопомех.
  4. Удельный вес стеклопластиковой арматуры в 8–10 раз меньше, если сравнивать ее с аналогами из металла.
  5. Стоимость металлических и стеклопластиковых изделий для армирования строительных конструкций практически одинаковая, но использовать арматуру из стеклопластика значительно удобнее.
  6. По такому показателю, как прочность на растяжение, который у аналогичных стальных изделий составляет 400 МПа, арматура из стеклопластика превосходит металлические прутки в два-три раза.
  7. Стеклопластиковую арматуру выпускают прутками длиной 100–150 метров, что дает возможность монтировать армирующие конструкции практически без швов. Специалисты знают, что именно места стыков металлической арматуры являются наиболее слабыми местами усиливающих каркасов. При укреплении фундаментов и других строительных конструкций при помощи изделий из стеклопластика такие слабые места в армирующем каркасе отсутствуют.
  8. Преимущество применения стеклопластиковой арматуры состоит и в том, что потребитель может приобрести ровно столько продукции, сколько ему необходимо, не оплачивая непредвиденные отходы.
  9. Для монтажа и укладки арматурного каркаса, который изготовлен из стеклопластиковых элементов, нет необходимости в использовании сварочного аппарата и другого специализированного оборудования.
  10. Стеклопластиковую арматуру значительно удобнее транспортировать, так как она может поставляться заказчику как в прутках, так и в бухтах, которые без труда помещаются даже в багажник легкового автомобиля.
  11. При армировании с помощью стеклопластика фундаментов и других бетонных конструкций в последних не возникают трещины, что объясняется тем, что стеклопластик и бетон имеют близкие по своим значениям коэффициенты теплового расширения.
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий
Adblock
detector