Во многих сферах металл уступает современным композитным сплавам. Он дорогой, тяжёлый и не такой долговечный, как, к примеру, стеклопластик. Стеклопластиковая арматура уже уверенно конкурирует с металлом в строительстве. В этом материале от HouseСhief.ru мы рассмотрим уникальные характеристики композитного строительного материала, практику его применения и алгоритм выбора.

Читайте в статье

Области применения стеклопластиковой арматуры

Композитные материалы нашли применение в разных направлениях строительства. Рассмотрим основные из них.

Область применения	Особенности
	Является равнопрочной заменой металлическим конструкциям, позволяет существенно экономить время на монтаж. Шаг армирования сохраняется, стыки производятся внахлест.
	Экономическая выгода от замены металла на пластик в ленточных фундаментах – до 45%. осуществляется вязальной проволокой.
Бетонные полы	Принципы армирования не отличаются от таковых при использовании металла, резка материала осуществляется .
	Отмостка с использованием армирующего композитного материала отличается высокими антикоррозийными характеристиками, не страдает от растрескивания.
Армопояс	Использование композитов в армировании и значительно повышает сейсмостойкость здания и защищает его от повреждений, связанных с неравномерной осадкой.
	Для плит перекрытия рекомендуется комбинировать стеклопластик с традиционной металлической арматурой в нижнем слое. Стыки арматуры располагают в шахматном порядке.
Дорожное строительство	Композитные материалы значительно повышают прочность и долговечность дорожных покрытий, мостов, арок и пешеходных .
Монолитное строительство	Металлические детали в монолитных конструкциях так или иначе страдают от коррозии. Композитный материал увеличивает срок эксплуатации монолитного бетона в несколько раз, препятствует образованию в нем трещин и сколов.

Основы производства стеклопластиковой арматуры и её структура

Для производства композитного строительного материала в качестве сырья используют алюмоборосиликатное стекло. Его плавят при высокой температуре и специальным оборудованием растягивают в тончайшие нити.

Прочность достигается именно за счет многослойности материала. Основу составляет внутренний стержень, скрепленный полимерной смолой, а вокруг него навиваются волокна композитного состава. Для ускорения полимеризации арматура обжигается в туннельных печах, а затем остужается под проточной водой.

Свойства композитного материала

Что отличает стеклопластиковую арматуру от других армирующих материалов? Вот её основные эксплуатационные характеристики:

• масса прутков меньше аналогичных металлических в 9 раз;
• композитный состав невосприимчив к агрессивному воздействию влаги, щелочей и кислот;
• теплопроводность стеклопластика намного меньше, чем у металла – это исключает возникновение в строительных конструкциях;
• транспортировка стеклопластика значительно упрощена за счет его небольшого веса;
• композитный материал не проводит электрический ток.

Стеклопластиковая арматура: размеры и виды

Значимыми параметрами этого материала являются вес погонного метра, шаг навивки и размер сечения стержня.

Самой востребованной в строительстве сегодня считается композитная арматура с 15-мм шагом навивки. Наружный диаметр стрежней может быть от 4 до 18 мм, вес погонного метра – от 0,02 до 0,42 кг.

Строители разделяют стеклопластиковую сетку на подвиды по области использования. Они делят её на рабочую, монтажную, распределительную и специальную.

Требования ГОСТ к композитной арматуре

Применение стеклопластиковых материалов в строительстве узаконено в 2014 году: ГОСТ № 31938-2012 о композитной полимерной арматуре. ГОСТ предъявляет к этому строительному материалу следующие требования:

• армирующего наполнителя должно быть не менее 75%;
• прочность на растяжение – не менее 800 МПа;
• упругость при растяжении – не менее 50 ГПа;
• прочность сцепления с бетоном – не менее 12 МПа.

Плюсы и минусы стеклопластиковой арматуры для частного строительства

А теперь о плюсах и минусах пластиковой арматуры в индивидуальном строительстве. Что можно положить в копилку преимуществ использования композитного материала для армирования? Прежде всего – его малый вес, который даёт возможность существенно снизить общий вес конструкции.

Ещё один важный положительный фактор – гибкость стеклопластика. Его пакуют в компактные бухты, что значительно облегчает проблему транспортировки. Кроме того, такая форма выпуска дает возможность уменьшать количество возможных отходов при раскройке.

А что говорят отзывы о недостатках стеклопластиковой арматуры? Или этот материал так хорош, что у него и недостатков нет? Это не так. И главный недостаток – цена. Несмотря на то, что технология изготовления стеклопластика не так уж сложна, изделия из него пока что дороги. Дело скорее всего в том, что спрос пока превышает предложение. Когда будет наоборот – цена пойдет вниз. На что еще стоит обратить ваше внимание – арматура из стеклопластика плохо выдерживает давление на излом.

Важные моменты в выборе композитной стеклопластиковой арматуры

Как обезопасить себя от некачественного товара? Есть несколько опасных моментов, которые могут попытаться скрыть от вас нечестные продавцы:

• неточные сведения о диаметре арматуры – нужно присутствовать при отгрузке товара и лично проверить заявленные размеры товара;
• товар пережжен в печи – проверьте, чтобы цвет стеклопластика был однородным в каждой бухте;
• изделие пережато в процессе изготовления – арматура не должна иметь выпуклых частей между анкеровочными ребрами;
• другие нарушения процесса производства – не покупайте товар от малоизвестных производителей.

Мнения и отзывы профессиональных строителей об использовании композитной арматуры в фундаменте

Использование композитного армирования ничем не отличается от процедуры металлической укладки. Отзывы специалистов об использовании стеклопластиковой арматуры для свидетельствуют, что композитный материал можно использовать для любого типа основания. Такое армирование прослужит не меньше 80 лет. Допустимо внешнее и внутреннее армирование. Внешнее, по отзывам строителей, необходимо в ситуациях, когда вокруг фундамента находится неблагоприятная среда, к примеру – .

Дискретное армирование подразумевает закладку стеклопластиковых сеток внутрь конструкции. Можно использовать как дополнительное армирование или комбинировать эти два метода укрепления фундамента.

Если стоит выбор: какая арматура лучше, металлическая или стеклопластиковая?

Как уже было сказано, отзывы строителей о пластиковой арматуре уверенно подвигают металл по многим позициям. Тепловодность стекловолокна – 0,35 против 46 Вт/м у металла. Изделия из стеклопластика превосходят металл по упругости и пластичности, а прочнее они почти втрое. Так можно ли использовать стеклопластиковую арматуру для как единственный укрепляющий материал?

Однако, сталь пока еще не сдается окончательно. Сравнение стеклопластиковой и металлической арматуры говорит о том, что сталь более устойчива к изгибанию, то есть не ломается при предельной нагрузке. Это делает её незаменимой при производстве плит перекрытия и других подверженных деформации объектов. Так что не стоит списывать стальные изделия со счетов.

Цена композитной арматуры от известных производителей

Стоимость пластиковой арматуры отталкивается от её диаметра и измеряется в погонных метрах:

• продукция известной своим качеством марки «АрмаПласт» диаметром 6 мм обойдется в 6-7 рублей за погонный метр;
• цена стеклопластиковой арматуры 8 мм – 10-12 рублей;
• стеклопластиковая арматура 10 мм, цена за метр – 14-16 рублей;
• арматура стеклопластиковая 12 мм, цена за метр – 18-20 рублей.

Стеклопластиковая арматура АрмаПласт

Указаны цены производителя – имейте в виду, что у розничных продавцов будет дополнительная наценка.

Что мы получаем в итоге? Без сомнений, композитные материалы – это будущее строительства. Отзывы специалистов об арматуре из стекловолокна свидетельствуют о том, что этот материал продлевает сроки эксплуатации конструкций, обладает множеством отличных характеристик, и превосходит по ним обычную сталь.

В данной статье разберем и подробно опишем 15 способов как и где наиболее часто применяют стеклопластиковую композитную арматуру.

1. Фундаментные плиты

Технология армирования фундаментных плит при малоэтажном сторительстве не выше трех этажей с применением стеклопластиковой композитной арматуры происходит путем замены металлической арматуры на стеклопластиковую согласно таблице равнопрочной замены.

Правильная замена на стеклопластиковую арматуру гарантированно приводит к существенной экономии денежных средств, т.к. стеклопластиковая арматура дешевле металлической. Принцип армирования фундаментых плит стеклопластиковой арматурой не отличается от армирования металлической арматурой, но приводит к существенной экономии времени на монтаже.

Вязка стеклопластиковой арматуры осуществляется вязальной проволокой, резка стеклопластиковой арматуры осуществляется .

2. Ленточные фундаменты

Армирование ленточного фундамента с применением стеклопластиковой арматуры происходит путем замены металлической арматуры на стеклопластиковую согласно таблице равнопрочной замены.

Таблица равноправной замены металлической арматуры на композитную стеклопластиковую арматуру

Правильная равнопрочная замена металлической арматуры на стеклопластиковую позволит Вам получить экономическую выгоду до 45% (экономия в 2 раза).

При замене металлической арматуры на стеклопластиковую нет необходимости увеличивать количество слоев армирования и количества хлыстов в одном слое.

При необходимости удленения хлыста стеклопластиковой арматуры соединение происходит в нахлест. Длинна нахлеста от 20 до 50 см.

Вязка стеклопластиковой арматуры так же осуществляется вязальной проволокой, осуществляется "болгаркой".

3. Армирование промышленных бетонных полов

Армирование промышленных бетонных полов с применением стеклопластиковой композитной арматуры происходит путем замены металлической арматуры на стеклопластиковую согласно таблице равнопрочной замены.

Правильная замена на стеклопластиковую арматуру при армировании промышленных бетонных полов так же приводит к существенной экономии денежных средств, т.к. стеклопластиковая арматура дешевле металлической.

Принцып армирования стеклопластиковой арматурой не отличается от армирования металлической арматурой, но приводит к существенной экономии времени на монтаже.

При замене металлической арматуры на стеклопластиковую нет необходимости уменьшать шаг армирования.

При необходимости удленения хлыста стеклопластиковой арматуры соединение происходит в нахлест. Длинна нахлеста от 20 до 50 см.

Вязка стеклопластиковой арматуры осуществляется вязальной проволокой, осуществляется шлифовальной машинкой - "болгаркой".

4. Отмостки вокруг зданий

Отмостка - это полоса шириной от 0,6м до 1,2 м, которая примыкает к фундаменту или цоколю здания с уклоном.

Уклон отмостки должен быть не менее 1% (1 см на 1 м) и не более 10 % (10 см на 1м).

Отмостку вокруг здания рекомендуется возводить с использованием стеклопластиковой арматуры, так как главная задача отмостки — это отвод поверхностных дождевых и талых вод от стен и фундамента дома. Отмостка с применением стеклопластиковой арматуры прослужит в несколько раз дольше, так как у стеклопластиковой арматуры высокие антикоррозийные свойства, что препятствует возникновению трещин в бетоне.

5. Армопояс (сейсмопояс) между этажами кирпичных или блочных зданий

Применение стеклопластиковой композитной арматуры при армировании армопояса (сейсмопояса) между этажами кирпичных или блочных зданий за счет высоких прочностных характеристик повышает пространственную жесткость здания и защищает фундамент и стены от трещин, вызванных неравномерной осадкой и морозным пучением грунта.

6. Связующее для кирпичной кладки

Для увеличения прочности кирпичной кладки и соблюдении одинаковой толщины швов необходимо воспользоваться прутами из стеклопластиковой арматуры диаметрами Ф4 и Ф6, вместо металлической сетки.

Толщина диаметра арматуры зависит от толщины шва в кирпичной кладке.

Так же применение стеклопластиковых прутов в кирпичной кладке позволит существенно сократить потери тепла, так как стеклопластиковая арматура плохо проводит тепло, в несколько раз хуже, чем металл.

7. Связующее для кладки стен из блоков/кирпича, для монолитных стен

Для увеличения прочности при кладки стен из блоков/кирпича, для монолитных стен и регулировании толщины швов рекомендуется использовать пруты из стеклопластика диаметрами Ф4, Ф6 и Ф8 вместо металлической сетки. Толщина диаметра арматуры зависит от толщины шва при кладке.
Замена металлической кладочной сетки на пруты из стеклопластика позволит снизить затраты на армирующий материал более чем в 5 раз.

Так же применение стеклопластиковых прутов позволит существенно сократить потери тепла, так как стеклопластиковая арматура плохо проводит тепло, в несколько раз хуже, чем металл.

8. Комбинирование с металлом в плитах перекрытий

Плиту перекрытия армируют в два слоя. Нагрузка на плиту перекрытия идет с верхней части вниз и распределяется относительно всей площади покрытия. Соответственно, основная рабочая арматура находиться в нижнем слое и испытывает большие нагрузки на растяжение. Верхний слой, в основном, получает нагрузки на сжатие.

В данном случае стеклопластиковую арматуру применяют комбинированно с металлической. Верхний слой необходимо выполнить из , нижний - из металлической.

В самой сетке стеклопластиковая композитная арматура должна иметь цельный вид без наличия разрывов. Если происходит армирование перекрытия с помощью стеклопластиковой арматуры Ф10, то необходимо выполнить нахлест в 400 мм. Все стыки арматуры следует располагать в шахматном порядке.

Гибкая связь используется для соединения внутренней стены через утеплитель (и воздушный слой) с облицовочной стеной в единое целое в системе трехслойных стен.

Композитные гибкие связи производство ООО "ОЗКМ" - это стержни, изготовленные из стеклопластика длиной от 200 до 600 мм с периодической рельефной поверхностью либо стержни с круглым сечением (зависит от проектного решения). Благодаря этому гибкие связи "ОЗКМ" обладают высокой адгезией с бетоном и дополнительной защитой от агрессивного воздействия щелочной среды бетона.

Гибкие связи применяются:

• для кирпичной кладки (Ф 6 мм),
• для утепления монолитных зданий (Ф 6 мм),
• для блоков (Ф 4 мм),
• для панельного домостроения (Ф 6 мм).

10. Ленточные фундаменты под заборы

Ленточные фундаменты предусматриваются для следующих типов ограждений: забор с кирпичными столбами, металлический кованый забор и забор из лесоматериала или профнастила с несущими металлическими стойками.

Армирование фундамента под забор с использованием стеклопластиковой арматуры очень выгодно. За счет высоких прочностных характеристик арматуры из стеклопластика и невысоких нагрузок, при армировании фундамента под забор чаще всего используется композитная арматура диаметрами Ф4 и Ф6.

Технология армирования ничем не отличается от технологии при использовании металлической арматуры, но значительно дешевле и быстрее по времени. Продольные пруты стеклопластиковой арматуры укладываются на дно вырытой траншеи на опоры высотой 4-7 см. Крайние прутья из стеклопластика должны отступать от стенок траншеи на 6-8 см.

Поперечная арматура и вертикальные стойки обычно вяжутся с шагом 400 мм.

Верхний ряд продольной арматуры крепится на стойки так, чтобы он был ниже верхнего уровня траншеи на 5-7 см. Затем выполняется укладка поперечной стеклопластиковой арматуры верхнего ряда.

11. Армирование чаши для бассейна (дна и стенок)

12. Дорожное строительство

Стеклопластиковая арматура получает отзывы строителей положительные ввиду ее универсальности, так как ее можно применять для усиления прочности дорожного полотна, опор, мостов.

13. Пешеходные бетонные дорожки

Для придания жесткости бетонной дорожки необходимо произвести армирование основания, хотя многие этим пренебрегают.
При армировании пешеходной дорожки стеклопластиковой арматурой толщину бетонного основания можно делать меньше, что приводит к существенной экономии по затратам на бетоне.

Так же использование арматуры из стеклопластика для армирования пешеходных дорожек защищает бетон от распадания на фрагменты.

14. Бетонные площадки для проезда и парковки автомобилей.

Перед началом армирования сверху под бетонную площадку на песчаную подушку засыпают слой щебня в 5 см и уплотняют его. Армирование стеклопластиковой арматуры усиливает бетонную структуру, поэтому при устройстве площадки под стоянку автомобиля без нее не обойтись.
Бетонирование площадки для проезда и парковки автомобиля осуществляют при помощи стеклопластиковой арматуры, которую нарезают прутьями необходимой длины. Рекомендуется использовать стеклопластиковую арматуру диаметровом Ф6.

Каркас из арматуры изготавливают непосредственно на месте укладки и не займет много времени. Стеклопластиковые прутья размещают крест-накрест и в точках стыковки перевязывают проволокой.

15. Армирование монолитных бетонов содержащих противоморозные добавки.

Стеклопластиковая арматура, в отличие от металла, устройчива к щелочной среде. Противоморозные добавки состоят из щелочи и солей, вызывающие коррозию у металла.

Применение стеклопластиковой арматуры при армировании монолитных бетонов содержащих противоморозные добавки увеличивает срок службы бетонного основания в несколько раз и препятствует возникновению трещин и защищает бетон от распадания на фрагменты.

Изобретение композитной арматуры знатоки строительного дела относят к 60-м годам прошлого столетия. В этот период в США и в Советском Союзе были начаты активные исследования ее свойств.

Однако, несмотря на достаточно солидный возраст, данный материал до сих пор не знаком большинству застройщиков. Восполнить пробел знаний о стеклопластиковой арматуре, ее свойствах, достоинствах и недостатках вам поможет эта статья.

Попутно отметим, что материал этот весьма спорный. Производители хвалят его на все лады, а строители-практики относятся с недоверием. Простые граждане смотрят на тех и на других, не зная кому верить.

Что такое композитная арматура, как она производится и где применяется?

Коротко структуру композитной арматуры можно охарактеризовать как «волокно в пластике». Ее основа – стойкие к разрыву нити из углерода, стекла или базальта. Жесткость композитному стержню придает эпоксидная смола, обволакивающая волокна.

Для лучшего сцепления с бетоном на прутья наматывается тонкий шнур. Он сделан из того же самого материала, что и основной стержень. Шнур создает винтовой рельеф, как у стальной. Твердение эпоксидной смолы происходит в сушильной камере. На выходе из нее композитную арматуру немного вытягивают и нарезают. Некоторые производители до момента твердения полимера обсыпают пластиковые стержни песком для улучшения сцепления с бетоном гладких участков.

Область применения стеклопластиковой арматуры нельзя назвать очень широкой. Ее используют в качестве гибких связей между облицовкой фасада и несущей стеной, а также укладывают в дорожные плиты и опалубку резервуаров. В каркасах, усиливающих ленточные фундаменты и бетонные полы, пластиковую арматуру применяют не так часто.

Ставить композитные стержни в плиты перекрытия, перемычки и другие конструкции, работающие на растяжение, не рекомендуется. Причина – повышенная гибкость данного материала.

Физические свойства композитной арматуры

Модуль упругости у полимерного композита существенно ниже, чем у стали (от 60 до 130 против 200 ГПа). Это значит, что там, где металл вступает в работу, предохраняя бетон от образования трещин, пластик еще продолжает сгибаться. Прочность на разрыв у стеклопластикового стержня в 2,5 раза выше, чем у стального.

Основные прочностные параметры композитной арматуры содержатся в таблице №4 ГОСТ 31938-2012

Здесь мы видим основные классы композитного материала: АСК (стеклопластиковая композитная), АБК (базальтовое волокно), АУК (углеродная), ААК (арамидокомпозитная) и АКК (комбинированная – стекло + базальт).

Наименее прочная, но самая дешевая — арматура из стекловолокна и базальтовый композит. Самый надежный и вместе с тем самый дорогой материал делают на основе углеродного волокна (АУК).

К прочностным свойствам материала мы еще вернемся, когда будем сравнивать его с металлом.

А пока рассмотрим другие характеристики данного материала:

• К положительным качествам композита относится его химическая инертность. Он не боится коррозии и воздействия агрессивных веществ (щелочной среды бетона, морской воды, дорожных химреагентов и кислот).
• Вес пластиковой арматуры в 3-4 раза меньше, чем стальной. Это дает экономию при транспортировке.
• Низкая теплопроводность материала улучшает энергосберегающие характеристики конструкции (нет мостиков холода).
• Композитная арматура не проводит электричества. В конструкциях, где она используется, не возникает коротких замыканий электропроводки и блуждающих токов.
• Композитный пластик магнитноинертен и радиопрозрачен. Это позволяет использовать его в строительстве сооружений, где должен быть исключен фактор экранирования электромагнитных волн.

Стеклопластиковый стержень под 90 градусов на стройке не согнешь

Недостатки композитной арматуры:

• Невозможность гибки с малым радиусом в условиях стройки. Гнутый стержень нужно заранее заказывать у производителя.
• Невозможность сваривать каркас (минус относительный, поскольку даже для стальной арматуры лучший способ соединения – вязка, а не сварка).
• Низкая термостойкость. При сильном нагреве и пожаре бетонная конструкция, армированная композитными стержнями, разрушается. Стекловолокно не боится высокой температуры, но связующий ее пластик теряет прочность при нагреве выше +200 С.
• Старение. Общий минус всех полимеров. Неметаллическая арматура не исключение. Ее производители завышают срок эксплуатации до 80-100 лет.

Вязка пластиковыми хомутами или стальной проволокой – единственный возможный метод сборки каркаса

Какая арматура лучше металлическая или стеклопластиковая?

Один из главных аргументов, приводимых в пользу стеклопластиковой при сравнении с , – более низкая цена. Однако, заглянув в ценники металлобаз, вы увидите, что это не так. Стоимость металла в среднем на 20-25% ниже композита.

Причина путаницы состоит в том, что продавцы пластика берут в расчет так называемый «эквивалент» диаметра. Логика здесь такая: неметаллическая арматура на разрыв прочнее строительной стали. Поэтому полимерный стержень меньшего диаметра выдержит такую же нагрузку, как и более толстая стальная арматура. На основании этого делается вывод: для армирования конструкции пластика нужно меньше, чем металла. Отсюда и появляется более «низкая» цена.

Для аргументированного сравнения композита с металлом необходим нормативный документ. Сегодня такое руководство уже имеется. Это приложение «Л» к приказу Минстроя России № 493/пр от 08.07. 2016 г.

В пункте Л.2.3. малопонятном для рядовых застройщиков, но весьма интересном для профессионалов содержатся два понижающих коэффициента для всех видов композитной арматуры.

Для примера рассмотрим самую распространенную стеклопластиковую (АСК):

• При действии продолжительной нагрузки предел ее прочности на растяжение должен умножаться на 0,3. То есть, вместо 800 МПа мы получаем 240 МПа (800х0,3=240).
• Если конструкция работает на открытом воздухе, то полученный результат нужно умножить еще на 0,7 (240 МПа х 0,7 = 168 МПа).

Таблица с понижающим коэффициентом для композитной арматуры

Таблица с коэффициентами, учитывающими условия эксплуатации

Теперь можно корректно сравнивать прочность пластиковой арматуры с металлической. Для примера возьмем строительную сталь марки А500. У нее предельное сопротивление растяжению с учетом запаса прочности составляет 378 МПа. У стеклопластикового композита мы получили всего 112 МПа.

Наше маленькое исследование наглядно иллюстрирует таблица реальной, а не теоретической равнопрочной замены стальной арматуры на композитную. Ей можно пользоваться при выборе и покупке.

Просмотрев данную таблицу, нетрудно заметить, что пластика для равноценной замены металла требуется не меньше, а больше металла. Только самый дорогой углеродоволоконный материал (АУК) превосходит сталь равного с ним диаметра.

Сортамент и цена композитной арматуры

Самая востребованная на стройке – арматура из стеклопластикового композита. Ее сортамент и средние цены мы свели в одну таблицу.

О том, сколько весит пластиковая арматура разных диаметров вы можете получить информацию из таблицы ниже.

Продают материал в бухтах по 200, 100 и 50 метров и в виде стержней любой длины.

Принимая во внимание ценовой фактор (равнопрочный со сталью композит обойдется дороже) мы не можем рекомендовать композитную арматуру для повсеместного применения в частном строительстве.

Для армирования ригелей, плит перекрытия, несущих балок, колонн и диафрагм жесткости специалисты настойчиво советуют не ставить ее. Как конструктивную такую арматуру использовать можно. Для армирования плитных фундаментов она может использоваться.

Плитный фундамент с каркасом из стеклопластиковой арматуры

Для усиления свайных ростверков и ленточных фундаментов лучше купить стальные прутья.

Арматура стеклопластиковая для фундамента

Еще несколько лет назад при строительстве фундаментов использовалась классическая стальная арматура. Но уже сейчас на смену стали медленно приходят современные армирующие материалы и особенной популярностью пользуется стеклопластик.

Это композитный материал, который отличается прочностью и гибкостью, стойкий к разрыву, ведь состоит с множества моножильных волокон, соединенных в единый пучок.

Но на данный момент армирование стеклопластиком еще не прошло проверку временем и различным влиянием, поэтому тяжело судить о качестве такой продукции и правильности выбора диаметра.

Также пока не существует оптимальных расчетов выбора оптимального армирующего волокна, к тому же существуют пока сложные технологии соединения волокон между собой.

Но преимущества таких композитных материалов уже есть:

• Это единственный материал, который практически не подвержен всем видам коррозий;
• Его можно использовать во всех существующих типах фундаментов;
• Доступность, ведь волокно стоит немного дешевле стальной арматуры;
• Малая масса и небольшой диаметр сердечников.

Но стеклопластиковая арматура имеет и недостатки:

• Через относительную гибкость, арматура не может взять на себя растягивающее усилие. Оно будет ложиться на бетон, поэтому устанавливать арматуру нужно на бетоны, уже подвержены максимально возможному граничному растяжению;
• Стеклопластик ограничен в применении, он должен использоваться в уже натянутом состоянии;
• Его не стоит использовать в массовом строительстве, стеклопластик будут использовать разве новички, которые решили поэкспериментировать.

Стеклопластиковая арматура для фундамента: особенности

При диаметре сердечника в 10 мм, весит волокно в 10 раз меньше и проще в транспортировке. Волокно производят и перевозят в бухтах, поэтому существенно экономятся средства на транспортные расходы;

Полное отсутствие мостиков холода и низкая теплопроводность;

Диэлектрическая непроводимость, электромагнитная проницаемость, это полный диэлектрик (не создает вторичное электромагнитное поле и не служит препятствием для радиоволн);

Высокая прочность на растяжение, причем она составляет около 3 порядков стальной арматуры;

Это монолитная конструкция, которую можно укладывать слоями сколько угодно. Она нарезается обычными монтажными ножницами;

Не возникает трещин в бетоне через различные показатели температурного градиента;

При покупке волокна частник получает отличный гибкий армирующий материал, соединяемый обычной паяльной лампой или пластиковыми стяжками.

Как армировать фундаменты стекловолокном

Вязка стеклопластиковой арматуры пластмассовыми стяжками

Учитывая, что армирование фундаментов используется больше в малоэтажном строительстве, то и прутки используются диаметром до 8 мм (это сечение стальных стержней в 12 мм). Технология армирования стекловолокном состоит с нескольких этапов:

1. Расчет необходимого количества и диаметра волокна;
2. Подготовка опалубки, монтаж на строительной площадке;
3. Для многократного использования опалубки ее рекомендуется покрывать пергамином, который защищает конструкцию от воздействия влаги и бетона;
4. Установка меток уровня, горизонтальных вех, по уровню которых будет заливаться бетонный раствор;
5. Подготовка подушки с кирпичей, песчаной или песчано-гравийной смеси, на которую будет раскладываться арматурная сетка. Сетку нужно устанавливать на расстоянии до 50 мм от крайних кромок опалубки;
6. Теперь нужно начинать укладку арматуры с стеклопластика. Если расчет показал использование нескольких слоев сетки, тогда нужно первый слой уложить на кирпичи, следующий на вертикальные направляющие и так до самого верха;
7. Все соединительные элементы в ленточных фундаментах и свайных ростверках лучше соединять между собой гибко с помощью пластиковых стяжек, пайку тут не практикуют. А в монолитных фундаментах можно использовать и пайку с помощью паяльной лампы;
8. Установка и фиксация вертикальных прутьев, продольных и поперечных волокон из самой горизонтальной сеткой;
9. Заливка основания бетоном.

Расчет стеклопластиковой арматуры для различных фундаментов

Правильный расчет типа, диаметра и количества стекловолокна – это залог к прочному и надежному основанию, учитывая инновационный и совершенно новый по техническим характеристикам материал.

При этом, в расчете будет указано, сколько какого материала нужно, ведь тут важную роль играет отсутствие излишек продукции.

Для расчета арматуры для плитного фундамента нужно сначала определиться с количеством и длиной прутьев, исходя из параметров основания и шага каркасной сетки.

Также нужно учесть в расчете, что все плитные основания имеют минимум два пояса армирования, соединенные между собой вертикальными прутками по всей длине сетки, а также в углах установки несущих ячеек.

По такому же принципу проводится расчет армирования для ленточного и сборного фундамента.

А вот армирование столбчатого фундамента существенно отличается по технологии. Прежде всего, тут в расчете учитывается диаметр и количество вертикальных прутьев, устанавливаемых непосредственно в скважины. Также учитывается, что такие прутья должны достаточно жестко быть соединены между собой, ведь вертикальное смещение более сильное, чем горизонтальное.

Таким образом, при расчете количества и диаметра арматурного волокна учитывается, что ребристые волокна устанавливают в столбы, а гладкие – в ростверк и для обвязки.

Где сейчас встречается армирование стекловолокном

Учитывая явные преимущества стекловолокна как армирующего материала, оно активно используется в:

1. Гражданском, промышленном и жилищном строительстве;
2. Для бетонных, кирпичных, блочных кладок всех типов и размеров;
3. Когда строительство проводится в зимний период времени. Ведь тогда приходится использовать специальные минеральные и органические добавки, которые могут разрушать стальной армирующий каркас;
4. При установке бетонной подошвы для магистральных автомобильных дорог и в возведении дамб на берегах горных рек.

Но сейчас многие застройщики еще с некоторой боязнью относятся к стекловолокну, ведь этот материал еще не зарекомендовал себя достойным заменителем тяжелых, громоздких и сложных в монтаже стальных прутьев.

Комментариев пока нет!

Вес стеклопластиковой арматуры таблица

Сравнение арматуры из стеклопластика и металла

Стеклокомпозитные арматурные изделия называют трендовым продуктом. Разработанная более 40 лет назад, она активно продвигается как альтернатива стальному прокату.

По утверждению производителей стеклопластик с успехом заменяет традиционные металлические стержни. Проведем сравнительный анализ двух видов.

Краткая характеристика изделий из металла

В соответствии с ГОСТ 10884-94 арматурный стальной прокат представляет собой металлические прутки круглого сечения, поверхность которых бывает двух видов – гладкой или рифленой (периодической). Применяется в качестве каркаса в железобетонных конструкциях: фундаментах, монолитных и многослойных стенах, плитах перекрытий, столбах, дорожных полотнах и так далее.

По физико-механическим свойствам выпускаются такие виды арматуры:

1. А1 или А240 – монтажные изделия. Металлические стержни имеют гладкий профиль, используются для формирования поперечных рамок каркаса, а также для основы легких сооружений, таких как теплицы, щиты, беседки. Выпускается в диаметре 4-40 мм.

2. А2-А6 – рабочая продукция, которая маркируется по индексу текучести стали: А300, А400, А500, А600, А800 и А1000.

Поверхность рифленая серповидного, кольцевого или смешанного типа. Это несущие элементы каркаса, располагаются в продольной горизонтальной оси. Металлическая арматура выпускается в диаметре 4-80 мм. Сферы применения: мало- и многоэтажное строительство, возведение крупногабаритных строений промышленного и общественного назначения, выпуск железобетонных изделий, формирование дорожного полотна и многое другое. Часто применяется в реставрационных и ремонтных работах.

Плюсы металлопроката в его высокой прочности, устойчивости к перепадам температур, в том числе экстремальным, относительной неприхотливости.

К тому же стальная арматура долговечна и безопасна, относится к негорючим материалам. Из недостатков отметим боязнь воды, приличный вес и необходимость в формировании защитного слоя из бетона, предохраняющего от контакта с внешней средой.

Металлическая продукция имеет типовую маркировку с указанием класса изделий, диаметра.

Помимо этого включается дополнительная гравировка:

• С – предназначенная для соединения методом сварки.
• К – прокат, устойчивый к коррозии.
• Т – термически или термомеханически упрочненная сталь с высоким индексом текучести от А600 и выше.

Металлическая арматура классифицируется специалистами как длинные или немерные изделия. Продается стержнями длиной до 11,7 м, упакованными в пачки весом до 3 тонн, либо пруты по 6-12 м сворачиваются в небольшие бухты.

Цена рассчитывается исходя из пропорции тонна/рубли. Монтаж в единую сетку каркаса производится при помощи сварки либо вязальной холоднотянутой проволоки диаметром 3-4 мм.

Особенности композитной продукции

Стеклопластиковая арматура разрабатывалась как альтернатива металлической.

Представляет собой прутки неметаллических изделий, в составе которых:

• Штапельное стеклянное и арамидное волокно неорганического типа.
• Связующие термореактивные смолы неотверждаемого или отверждаемого вида (эпоксидная, эпоксидно-диановая, винил-эфирная и другие).
• Различные аддитивы, улучшающие показатели пластичности и прочности продукции.

Клиенты могут купить арматурные изделия двух разновидностей:

1. С поверхностью периодического профиля.

На стержне по спирали производится намотка тонкого жгута из скрученного стекловолокна. Затем наносится слой полимерной смолы, что дает дополнительную защиту.

По утверждению изготовителей такая «опция» увеличивает площадь соприкосновения арматуры с бетоном и усиливает взаимную адгезию материалов.

2. С условно-гладким профилем.

На поверхность в процессе производства наносится песчаная обсыпка, задача которой заключается в усилении адгезионных качеств.

Стеклопластиковая арматура обладает следующими достоинствами:

• Химическая, коррозионная и водостойкость.
• Малый вес.
• Диэлектрические свойства и радиопрозрачность.
• Легкость в перевозке.

Сравнение по этим параметрам частично в пользу стеклокомпозита.

Изделия химически устойчивы, но работают лишь в ограниченном температурном диапазоне, отличаются низкой огнестойкостью. Металл устойчив к любым температурам, но ржавеет под воздействием воды. Однако производители предлагают стержни с маркировкой «К», покрытые тонкой пленкой окислов или цинкового слоя, благодаря которым предотвращается коррозия каркаса.

Стеклопластиковая арматура в составе содержит эпоксидные и аналогичные полимерные смолы, которые выделяют формальдегид, фенол, толуол, бензол и другие токсичные вещества.

Конечно, под слоем бетона это практически незаметно, но при использовании в открытых каркасах (например, в теплицах), риск от некачественной продукции слишком велик. Металл в этом отношении полностью безопасен.

Рассмотрим еще один параметр – срок службы. Опыт работы с металлической арматурой наработан огромный, известны все минусы и способы их преодоления.

При правильном использовании сталепрокат служит не менее 30 лет. Стеклопластик по утверждению производителей служит не меньше, но отзывы строителей утверждают обратное. Точных данных пока нет. Таким образом, композитная арматура в сравнении со стальной серьезно проигрывает.

АСП, диаметр в мм

Стоимость, руб/погонный метр

Какая арматура лучше, металлическая или стеклопластиковая?

Строительная сфера сегодня весьма востребована и актуальна.

Возводится множество разнообразнейших конструкций, как в жилой, так и в промышленной отрасли. Используются современные материалы, новые технологии и проверенные временем решения. При этом вопрос выбора арматуры стоит достаточно остро. Какому варианту отдать предпочтение в той или иной ситуации?

Где оптимально подходит арматура стеклопластиковая, а где металлическая? Вопросов много, а ответов, к сожалению, недостаточно. Пришло самое время разобраться со всеми аспектами этой проблемы более подробно.

Изделия из стеклопластика – сфера применения

• Возведение ЛЭП;
• Обустройство и реконструкция дорожных полотен, ограждающих опор и мостов;
• Возведение сооружение канализационной, водоотводной и прочей подобной предназначенности;
• Строительство объектов химпрома;
• Возведение объектов, требующих отсутствия излучений электромагнитного характера;
• Обустройство несъёмной опалубки и поясов зданий, обладающих повышенной сейсмической стойкостью.

Металлическая арматура – актуальность использования

Но в некоторых ситуациях металлическая арматура всё также актуальна:

• Формирование железобетонных конструкций – при всех своих достоинствах композитная арматура при армировании бетона может играть лишь вспомогательную, но никак не основную роль.

  Гибкое стальное изделие незаменимо при возведении конструкций гражданского и промышленного строительства, жёсткая задействуется при изготовлении тяжёлого бетона и фундаментов монолитного типа;

• В тех конструкциях, где предполагается повышенное поперечное сжатие и работа рифлений арматуры по срезу;
• Благодаря своим анизотропным данным, стальные изделия прекрасно сочетаются с бетоном, чего нельзя сказать о стеклопластике.

Недостатки стеклопластиковой арматуры

Изучая недостатки изделий из стеклопластика, стоит выделить такие из них:

• Слабые показатели термостойкости – сама по себе стеклоткань обладает высокой жаропрочностью, но пластиковый компонент связующего типа при температуре свыше 200 градусов утрачивает свои параметры.

  Если же температура достигает 600 градусов и выше, арматура полностью расплавляется. Использование её в условиях высокотемпературного нагрева и на пожароопасных участках строжайше запрещено;

• Недостаточный модуль упругости – данный параметр обеспечивает довольно простой изгиб изделий.

  Хотя при обустройстве перекрытий для этого требуется провести предварительные расчёты, что невозможно в условиях стройплощадки.

  Именно поэтому изготовление элементов криволинейной формации осуществляется исключительно на производстве;

• Подверженность воздействию щелочи – щелочные составы и растворы способны значительно воздействовать на эксплуатационные и технические параметры материала. Справиться с проблемой позволяет задействование методики по выщелачиванию элементов из редкоземельной группы, находящихся в бетоне.

Недостатки арматуры из металла

• Коррозионная предрасположенность – основной и наиболее ощутимый недостаток этого материала.

  Возможен выбор вариаций изделия из особых коррозиестойких составов, но это окажет существенную нагрузку на бюджет строительства.

  Да и от иных проблем, избавиться уж точно не поможет;

• Чрезмерный вес – также весьма существенный минус. Он не только повышает расходы на транспортирование материала, его погрузку/разгрузку, но и хранение;
• Фиксированная длина – стальная арматура идёт зачастую в прутах фиксированной длины, тогда как стеклопластиковый аналог можно без проблем приобрести в бухте требуемой длины, что, помимо всего прочего, избавляет также от напрасного расхода материалов и появления множества обрезков;
• Повышенная тепловая проводимость – данный фактор способен привести к формированию в фундаменте так называемых мостиков холода, способных оказать существенное воздействие на прочностные показатели сформированной конструкции.

Ценовой вопрос

Проводя сравнение двух вариаций арматуры, нельзя обойти стороной и вопрос ценовой политики.

Да, на первый взгляд стоимость метра изделия из металлопластика выше, нежели аналогичного из металла. Но есть один нюанс.

Особенности стеклопластиковой композитной арматуры

При одинаковой прочности, стеклопластиковая арматура имеет меньшее сечение, нежели аналогичная стальная. Поэтому идентичные по своим параметрам элементы будут иметь примерно одинаковую стоимость.

Заключение

Мы рассмотрели особенности каждого изделия, его сильные и слабые стороны. Однозначного ответа, какая лучше арматура – из металла или стеклопластика не существует. Всё зависит от особенностей конкретного возводимого объекта и технических условий его использования.

Наша компания предлагает композитную стеклопластиковую арматуру диаметром 6 мм.

Арматура имеет форму периодического профиля и реализуется в бухтах от 50 до 200 м. п.

Вес стеклопластиковой арматуры почти в 10 раз меньше, чем металлической арматуры, согласно таблицы условной замены металлической арматуры класса А-III на композитную стеклопластиковую арматуру, без потери прочности. На данном примере стеклопластиковая арматура диаметром 6 мм заменяет металлическую арматуру 8 мм.

Области применения стеклопластиковой арматуры диаметром 6 мм: в качестве армосетки для бетонных стяжек, армирования полов, дорожек, под облицовку, плитку, ленточных фундаментах, в качестве гибких связей, для усиления дорожных и тротуарных плиток, заборных плит, бордюрных камней, столбиков и опор, железнодорожных шпал.

По отзывам строителей, данная стеклопластиковая арматура хорошо себя зарекомендовала в ленточных фундаментах, армопоясах, мелкозаглубленных плитных фундаментах, при возведении термодомов, при изготовлении тёплых полов и стяжек, при строительстве дорог, дорожных отбойниках, бассейнах, подвалов, мостовых переходах, при изготовлении плит перекрытия и т.д.

Для увеличения срока бетонных конструкций и стяжек, рекомендуем применять полипропиленовую фибру (Фибра полипропиленовая) .При применении стеклопластиковой арматуры и фибры, значительно увеличивается срок службы бетонных конструкций.

Сельхозработники и фермеры используют стеклопластиковую арматуру диаметром в 6 мм для изготовления парников и небольших теплиц, а так же применяют её при возведении птичников, коровников, свиноферм для фундаментов и полов.

Потому, что данная арматура используется при плотном контакте с водой и агрессивной средой. Арматура не ржавеет, не рвет пленку, она удобна при сборке и разборке парников, её можно хранить на открытом участке, или же использовать её в качестве подпорок для кустов помидор, малины, смородины и т.д.

Связывается стеклопластиковая арматура пластиковыми монтажными хомутами или вязальной проволокой с помощью полуавтоматического вязального крюка.

Минимальная норма отпуска стеклопластиковой арматуры диаметром 6 мм бухта 50 м.

Вес погонного метра стеклопластиковой арматуры диаметром 6 мм 0,05 кг, для сравнения (согласно таблицы условной замены) металлическая арматура диаметром 8 мм 0,395 кг.

Приобрести композитную арматуру 6 мм можно на складе г.

Запорожье путем самовывоза, или же заказать бесплатную адресную доставку по городу (по договоренности). По Днепропетровску бесплатная доставка осуществляется при условии заказа от 500 м.п.

Диаметры 6,7,8,10 продаются в бухтах от 50 до 100 метров.

В результате технологических процессов в наличии могут также быть остатки стеклопластиковой арматуры разной длины, которые мы также реализуем.

Подробности вы можете уточнить в телефонном режиме.

Доставка осуществляется по всей территории Украины курьерскими службами, возможна адресная доставка попутным транспортом с догрузкой Вашего заказа, что существенно экономит денежные средства на перевозке.

В нерабочее время и выходные дни вы также можете оформить заказ на товар нажав на кнопку купить.

Оставьте в появившемся окне свои контактные данные, и мы обязательно с вами свяжемся.

Комментариев пока нет!

Арматура из композитных материалов техн характеристики

стеклопластиковая арматура сравнение

Стеклопластиковая арматура сравнение с металлической

Арматура из стеклопластика

Неметаллическая композитная арматура для строительных работ

Новым армированным элементом для выполнения строительных работ является высокопрочная неметаллическая арматура из композитных материалов.

Неметаллическая арматура выпускается в виде стержневой со спиральной рельефностью любой строительной длины из стеклянных волокон, пропитанных химически стойким полимером.

Арматура, изготовленная из стеклянных волокон, называется стеклопластиковой АСП.

По результатам исследований долговечность строительных конструкций с использованием арматуры составляет не менее 100 лет.

Такая долговечность обусловлена высокой химической стойкостью арматуры ко всем известным агрессивным средам — газовая среда повышенных концентраций, хлористые соли, противогололедные реагенты, морская вода и т.

Сравнительные характеристики металлической и композитной арматуры.

арматура стеклопластиковая и металлическая сравнение

Замена металлической арматуры на неметаллическую композитную

Расчет и конструктирование бетонных изделий производятся в соответствии СНиП 52-01-2003 «бетонные и железобетонные конструкции.

При проектировании строительных конструкций с использованием арматуры следует руководствоваться равенством нагрузок, прикладываемых к армирующим элементам. Порядок замены приведен в таблице 3.

Металлическая арматура
А3 (А400С) ГОСТ 5781-82

Неметаллическая композитная арматура
АСП

Fсеч –поперечное сечение арматуры, мм2

Ррасч- усилие растяжения арматуры при расчетном временном сопротивлении разрыву, н.

Неметаллическая арматура дешевле заменяемой металлической арматуры на 10-20%.

Сетки из композитной арматуры Сетки различных нагрузочных характеристик изготавливаются из стержней композитной арматуры диаметрами от 5 до 12 мм (рис.

Крепления стержней сетки производиться полимерными фиксаторами, а также с помощью отожтеной металлической вязальной проволоки аналогично вязке сеток из металлической арматуры.

Сетки, выполненные из стеклопластиковой композитной арматуры диаметром 5-12 мм, рассчитанные на нагрузки от 50 до 500кн/м (5-50 тонн/м), проведены в таблице 4.

Прочность на растяжение сетки, кН/м

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

• Изготовление бетонных плит для покрытий внутрипостроичных, объездных временных автомобильных и прочих дорог с полной заменой металлической арматуры на композитную арматуру.
• Армирование асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог.

  Устраняет колейносить, предотвращает разрушение покрытия от образования различных трещин, обеспечивает гарантийный срок службы дороги.

• Строительство насыпей на слабых основаниях (болота, грунты повышенной влажности), притрассовые проезди, временные дороги. Используется сетка из композитной арматуры 8-12 АСП.

Сетка 1 в основании дороги в сочетании с нетканым материалом 2 и сеткой 3 в средней части дороги.

• Укрепление откосов насыпей, берегов водоемов.

Сетка 1 укреплена на откосе буронабивных сваях 2, армированных компазитной арматурой.

Конструкция залита слоем бетона 3.

Промышленно – гражданское строительство.

• Использование в бетонных конструкциях зданий и сооружений различного назначения работающих при систематических воздействиях температур не выше +1000С и не ниже -700С. При этом бетонные конструкции могут быть из тяжелого, мелкозернистого, легкого, ячеистого и поризованного бетонов, а также из напрягающего бетона.
• Использование для изготовления гибких связей в слоистой кладке кирпичных зданий.
• Ремонт поверхностей поврежденных железобетонных и кирпичных конструкций.

Характеристики и применение арматуры из стеклопластика

Активное использование полимерных материалов в различных производственных сферах, приводит к необходимости наделять эти материалы, необходимыми качественными характеристиками.

Необходимую прочность некоторым полимерам можно придать за счёт использования армирования из стеклопластика.

Кроме того, арматура из стеклопластика может успешно использоваться самостоятельно, заменяя другие виды материалов, например сталь.

Основа использования стеклопластика

Арматура из стеклопластика представляет собой соединение, где неметаллические волокна полимера связаны определенным композитным составом. В таком сочетании стеклопластик не только унаследовал основные преимущества, которые присущи полимерам, но и приобрел дополнительные свойства, все активнее применяющиеся на практике.

Для производства этого вида изделий в качестве основы используют стекловолокно, как вариант – базальт.

При этом арматура состоит из двух слоев:

1. Внутренний стержень. Этот элемент представляет собой своеобразный пучок волокон, которые увязаны между собой при помощи эпоксидной, возможно, полиэфирной смолы.
2. Внешняя оболочка. Материал, который окружает сердцевину, отвечает за прочное соединение арматуры с окружающим строительным материалом (бетоном).

Можно отметить, что арматура из композитных материалов, если называть так стеклопластик, имеет целый ряд конкурентных преимуществ:

• небольшой удельный вес;
• химическая стойкость при взаимодействии с другими материалами;
• высокая диэлектрическая проницаемость;
• высокий предел прочности, который имеет 2-кратное превосходство при сравнении с металлом;
• низкая теплопроводность;
• широкий температурный диапазон применения.

При изготовлении арматуры из стеклопластика проявляются не только преимущества самого материала, но положительное влияние оказывает особенность технологического процесса.

На стадии производства каждая нить сердцевины получает равное напряжение в сравнении с другими. Это положительно сказывается на прочности.

Поток нитей при скручивании освобождается от любых возможных загрязнений, что позитивно отражается на качественном нанесении связующих веществ, оптимальном расходе веществ и невысокой стоимости изделия.

В менее ответственных случаях использования арматуры, её поверхность покрывается песком для придания нужной шероховатости и последующей взаимосвязи с бетоном.

Однако для придания прутьям большей химической стойкости, прочности и лучшего взаимодействия с бетоном, прутья покрывают венилэфирной смолой.

Основные свойства

Перед началом использования арматуры из стеклопластика, следует не только знать основные конкурентные преимущества, но и оценить их влияние на будущую конструкцию.

В приведенной таблице приведены некоторые значения отдельных параметров, а также влияние их на конструкцию при использовании:

Что такое композитный материал

Состав композитного материала

Композитом называют сплошной неоднородный материал, который был искусственно создан из нескольких компонентов с разными физическими и химическими свойствами.

Механические характеристики композитного материала определяет соотношение свойств матрицы и армирующих элементов, а также прочность их связи, которая обеспечивается при правильном выборе исходных компонентов и способе их совмещения.

Наиболее примитивным композитным материалом являются кирпичи из соломы и глины, которыми пользовались еще древние египтяне.

Чаще всего композитом называют материалы на основе смолы или полимерных матриц. Для изготовления композитных материалов используются фенольные, эпоксидные, винилэфирные, полиэфирные и полипропиленовые полимеры.

Армирующими веществами при изготовлении композитов выступают сыпучие вещества и волокна. Прочность материала зависит от количества смолы – чем ее меньше, тем он прочнее.

Композитная стеклопластиковая арматура

Сегодня для достижения идеальных пропорций всех компонентов в композитном материале постоянно совершенствуется технология формования.

Методы формования композитных материалов

В процессе формования матрица композитного материала объединяется с его армирующим веществом, в результате чего можно изготовить то или иное изделие.

Термореактивные полимерные матрицы в процессе формования проходят через химическую реакцию отверждения. Термопластичные полимерные матрицы в процессе формования расплавляются и застывают в заданной форме.

Данный процесс обычно проходит в условиях комнатной температуры и нормального давления.

Самым распространенным композитом сегодня считается цемент с металлической арматурой или асфальтобетон.

Также существует контактное (ручное) формование, которое обладает рядом серьезных недостатков.

В изделии, сформованном этим методом, содержится повышенное количество смолы, что делает его более хрупким. Кроме этого, при нем сложно достичь идеальных пропорций матрицы и армирующего вещества, а также соблюсти толщину изделия, избежав при этом внутренних воздушных ходов.

Процесс вакуумного формования предполагает использование открытой оснастки, в которую помещаются компоненты композита, накрываемые силиконовой мембраной или полимерной пленкой. Затем на оснастку в условиях атмосферного давления и повышенной температуры накладывают вакуум.

Несмотря на то, что композитную арматуру позиционируют на рынке как новейший и высокотехнологичный материал, первые опыты её применения известны с 70-х годов прошлого века. В силу различных причин этот вид материала не получил в СССР широкого применения, хотя за рубежом он использовался достаточно активно. Поэтому для России это достаточно новый материал. Изучать достоинства и недостатки, а так же эксплуатационные характеристиках такого вида арматуры будем на основании фактических показателей. Для начала рассмотрим подробнее, что такое композитная арматура, она же пластиковая арматура и она же полимерная арматура.

Что такое композитная арматура

Это арматура, материал которой представляет собой стержни из волокон стекла или базальта, пропитанные связующим на полимерной основе. Встречаются так же варианты изготовления изделий из углеродных и арамидных волокон. Согласно применяемому при изготовлении материалу, такие арматурные стержни называют стекло-, базальто- или углепластиковыми. Внешне определить материал изготовления достаточно легко: стеклопластиковая арматура светлая с желтоватым оттенком, базальто- и углепластиковые стержни – чёрные. Как и металлическая арматура, композитные стержни имеют периодическое сечение для обеспечения требуемых режимов работы в составе армированной бетонной конструкции.

Композитная арматура

Некоторые производители с целью визуально отличить арматуру разных диаметров и для достижения привлекательного внешнего вида вводят в состав сырья цветные пигменты.

Некоторые производители указывают, что цветные прутки обладают улучшенными техническими характеристиками. Это не соответствует действительности. Пигменты, кроме декоративного эффекта, никоим образом не оказывает влияния на качество или эксплуатационные показатели арматуры.

Виды композитной арматуры

• Секлопластиковая (АСП) — производится путём смешивания стекловолокна термореактивными смолами, которые выступают в роли связующего. Отличительная особенность этого вида – высокая прочность при малом весе;
• Базальтопластиковая (АБП) — в ней качестве основы служит базальтовое волокно, в качестве связующего – органические смолы. Преимущество вида – высокая стойкость к воздействию агрессивных химических сред: щелочей, кислот, газов и солей;
• Углепластиковая (АУП) — состоящая их углеводородных волокон и ввиду высокой стоимости не получившая широкого спроса;

• Комбинированная (АКК) – состоит одновременно из стекловолокна и волокон базальта.

Полимерная арматура

В состав композитной арматура в качеству связующего вещества входят различные полимеры. Поэтому композитную арматуру также называют полимерной арматурой или полимерной композитной арматурой. Так как композитный материал является несущим а полимер служит лишь для связи композитных волокон, то большее распространение получило название «композитная арматура».

Пластиковая арматура

Англоязычные строители композитную арматуру обозначают как FRP rebar – от англ. Fibre-reinforced plastic rebar. Отсюда пошло обозначение композитной арматуры как пластиковой. Иногда возникает путаница, из-за того что стеклопластиковую арматуру называют пластиковой и наоборот. На самом же деле словосочетание «пластиковая арматура» означает тоже что и «композитная арматура».

Преимущества композитной арматуры

Композитная арматура стремительно завоевывает строительный рынок, благодаря своим выдающимся характеристикам и вытесняет привычную металлическую арматуру. Главные плюсы композитной арматуры:

• Стойкость к коррозии, невосприимчивость к воздействию влаги и агрессивных жидкостей значительно повышает долговечность конструкций.
• Значительная удельная прочность (высокий предел прочности по отношению к плотности материала), превышает показатели стальной арматуры класса А III в 10-15 раз.
• Низкая теплопроводность. Данное свойство позволяет избежать появления мостиков холода в массиве конструкции.
• Диэлектричность повышает электробезопасность помещений и позволяет исключить помехи при прохождении радиоволн.
• Сравнительно невысокая стоимость.
• Удобство при транспортировке в виду малой массы. Композитную арматуру небольших диаметров возможно перевозить в бухтах.

Бухта композитной арматуры легко помещается в багажник легкового автомобиля

Недостатки композитной арматуры.

Как и любой строительный материал, наряду с неоспоримыми достоинствами композитная арматура не лишена и некоторых недостатков, которые необходимо учитывать при проектировании армированных бетонных конструкций. К минусам композитной арматуры относят:

• Низкий модуль упругости материала. Данный параметр по сравнению со сталью меньше в 4 раза, что негативно сказывается при работе композитной арматуры на растяжение.
• Хрупкость и непластичность. Изменение формы стержня невозможно без нагрева, что создаёт трудности при изготовлении монтажных петель и закладных деталей.
• Низкая стойкость к воздействию высоких температур. В отличие от стали, композитный материал теряет свои прочностные свойства уже при температурах порядка 150-300 градусов, в зависимости от вида используемых в производстве волокон (стеклопластик или базальтопластик).

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.

Технология производства композитной арматуры

Ввиду схожести процесса изготовления наиболее популярных видов композитной арматуры – стекло- и базальтопластиковой, рассмотрим для примера технологию производства стеклопластиковых арматурных стержней. Технологический процесс предельно автоматизирован, протекает при минимальном участии человека и включает в себя следующие этапы:

1. Подготовка сырья. На этом этапе алюмоборосиликатное стекло расплавляют в печах до состояния тягучей массы, которую затем вытягивают в нити толщиной порядка 10-20 микрон. Полученные нити, предварительно обработав составом на основе масла, собирают в более толстый пучок, называемый ровингом.
2. При помощи шпулярника – специального механизма, позволяющего подавать одновременно до 60 нитей ровинга, стеклонити подаются в механизм натяжения.

1. После выравнивания напряжения, нити, расположенные в определённом порядке, подвергают термической обработке горячим воздухом для удаления влаги, масла и различного вида загрязнений.
2. Очищенный и скомпонованный ровинг погружают в ванну с разогретыми до жидкого состояния связующими смолами для тщательной пропитки.
3. Пропитанные нити направляются в фильеру – устройство, посредством протяжения через которое добиваются получение стержня нужного диаметра. В случае изготовления арматуры со спиральной обмоткой стержень параллельно обматывают нитью ровинга заданной толщины.
4. Сформированный стержень попадает в туннельную печь для полимеризации связующего состава.
5. Охлаждение полученной арматуры проточной водой.
6. В зависимости от диаметра полученных изделий их либо сматывают на специальном оборудовании в бухты, либо режут на хлысты заданной длины.

шпулярник — устройство подачи волокон для соединения в одну нить

Сравнение технических характеристик композитной и традиционной стальной арматуры

Характеристика	Стальная арматура класса АIII	Композитная арматура
Плотность, кг/куб.м	7850	1900
Относительное удлинение, %	14	2,2
Предел прочности при растяжении, МПа	390	1100
Модуль упругости, МПа	200000	41000
Выпускаемый диаметр, мм	6 — 80	4 – 24 – отечественная 6 – 40 — импортная
Равнопрочная замена при нагрузке 25000 кг/кв.м	Диаметр 8 А III, ячейка 140х140 мм., масса 5,5 кг/кв.м	Диаметр 8 мм, ячейка 230х230 мм., масса 0,61 кг/кв.м
Замена диаметра арматуры при равных прочностных характеристиках, мм.
Выпускаемая длина, м.	6 — 12	6 – 12 или по заказу

Особенности армирования конструкций композитной арматурой

Для мастера, имеющего опыт работы с обычной арматурой, армирование композитными материалами не доставит никаких сложностей. Как и при работе со стальными прутками, диаметр стержней и размер ячеек при укладке композитной арматуры определяется расчётом исходя из требуемой несущей способности конструкции. Арматурные стержни в случае заливки монолитных конструкций размещаются в опалубке с определённым шагом и увязываются между собой вязальной проволокой или обычными электротехническими пластиковыми хомутами нужной длинны. Последний вариант возможен благодаря небольшой массе прутков арматуры.

Крепление арматурной сетки хомутами

Следует учесть, что при использовании для быстрого крепления вязальной проволоки понадобятся специальные приспособления – вязальный крючок или автоматическая вязальная машинка. При использовании пластиковых хомутов крепление производится вручную.

Для соединения композитной арматуры удобны в использовании специальные арматурные клипсы, которые также делают из пластика.

Соединение арматурными клипсами.
Арматурные клипсы.

Сварка композитной арматуры невозможна ввиду диэлектрических свойств материала, сборка сеток и каркасов осуществляется одинаковым способом.

Расчёт композитной арматуры производится по тем же принципам, что и для металлической. За тем лишь исключением, что полученные при расчёте металлические прутки заменяют прутками из композитной арматуры другого диаметра с аналогичными прочностными характеристиками. Подробно о расчёте арматуры для фундамента Вы можете прочитать в статье: .

Для дистанцирования сеток при заливке полов выпускаются специальные приспособления, которые возможно приобрести на любом строительном рынке или магазине стройматериалов. Их ещё называют креплениями или фиксаторами для арматуры. Подробнее о различных видах фиксаторов и их особенностях Вы можете прочитать в специальной статье: .

Фиксаторы для арматуры позволяют выставлять нужное расстояние между сетками арматуры, стенками и основанием фундамента

Изгиб прутков такой арматуры в условиях строительной площадки невозможен – стержень или сломается под нагрузкой или вернётся в исходное состояние после снятия изгибающего усилия. В случае необходимости получения изогнутого элемента, его необходимо по своим чертежам заказывать у производителя, так как придать любую форму стержню возможно только на стадии его изготовления.

Изогнутая композитную арматуру получают в процессе её производства.

Выбор и стоимость композитной арматуры

На рынке предоставлена арматура двух видов: гладкого и периодического сечения. При этом гладкая арматура имеет покрытие, содержащее в своём составе песок для лучшего сцепления с бетоном. Риск использования гладкого прутка в том, что в случае некачественного изготовления слой песчаного покрытия может отслаиваться и эффективность такого армирования конструкции будет сведена практически к нулю. Следует так же принять во внимание, что арматура с периодическим сечением воспринимает нагрузку и работает в составе конструкции лучше, чем гладкая, поэтому для использования в ответственных несущих элементах здания желательно остановить свой выбор именно на этом виде.

Стоимость одного погонного метра арматуры зависит от диаметра. В среднем композитная арматура диаметров 4 мм стоит 5-10 рублей за погонный метр (п.м.);

6 мм. — 10-15 рублей за п.м.;

8 мм. — 15-20 рублей за п.м;

10 мм. — 20-25 рублей за п.м.

Кроме того стоимость арматурных прутков из композитных материалов напрямую зависит от производителя и места расположения производства. К примеру, стоимость погонного метра арматуры одинакового сечения Обнинского завода и производителя из Нижнего Новгорода различается более чем на рубль, продукции я же зарубежных производителей будет ещё дороже. С первого взгляда небольшая разница в цене при подсчёте необходимых объёмов материала может оказаться не такой уж и незаметной, ведь для армирования площадки 10 х 10 м. одной арматурной сеткой с ячейкой 20 х 20 см. понадобится 1000 метров арматуры. При закупке же армирующего материала на достаточно крупный объект разница в сумме может стать весьма внушительной.

Использование композитной арматуры в строительстве позволяет эффективно экономить средства не только за счёт низкой стоимости по сравнению со стальными прутками. Ввиду своей низкой массы она существенно снижает вес конструкции, что в свою очередь позволяет уменьшить габаритные размеры фундаментов и прочих несущих элементов, экономя при этом затраты на бетон.