Неметаллическая арматура может иметь специальные ребра на поверхности для обеспечения лучшего сцепления с бетоном во время армирования. В некоторых случаях поверхность просто посыпается толстым слоем песка. Прилипание к незатвердевшему полимеру также улучшает сцепление, но из-за простоты изготовления стоимость материала гораздо ниже.
Армирование стекловолокном: Характеристики и применение композитной стеклопластиковой арматуры
Стеклопластиковая арматура, появившаяся на отечественном рынке сравнительно недавно, стала достойной альтернативой традиционным прутьям из металла. Стеклянная арматура, как называют этот материал, обладает рядом уникальных характеристик, отличающих ее от других изделий аналогичного назначения. Однако к выбору стеклопластиковой арматуры следует подходить с особой тщательностью.
Арматура из стекловолокна в связке
Что такое арматурный пруток из стеклопластика?
Стеклопластиковая арматура – это неметаллический прут, на поверхность которого нанесена спираль из стекловолокна. Диаметр спирального профиля арматуры из композитных материалов может составлять от 4 до 18 мм. Если диаметр прутка такой арматуры не превышает 10 мм, она поставляется заказчику в мотках, если больше – в прутках, длина которых может достигать 12 м.
Композитная арматура может изготавливаться с использованием различных типов армирующих наполнителей и в зависимости от этого делится на несколько категорий:
- АСК – изделия на основе стекловолокна;
- АУК – углеродная композитная арматура;
- АСС – арматура из комбинированных композитных материалов.
На отечественном рынке наиболее распространена стекловолоконная арматура.
Разновидности стекловолоконной арматуры
Что такое стеклопластиковая арматура?
Арматурные стержни из стекловолокна были разработаны довольно давно – еще в 1960-х годах. Однако из-за высокой стоимости они использовались только в суровых климатических условиях, где обычная стальная арматура не могла долго прослужить, так как подвергалась коррозии. Арматура из стеклопластика использовалась в основном для поддержки мостов и других не менее важных конструкций, эксплуатируемых в суровых климатических условиях.
Со временем развитие химической промышленности значительно снизило цену на стеклопластиковую арматуру. Это сделало ее доступным материалом, который хорошо зарекомендовал себя в строительстве сооружений самого разного назначения. Активное использование фитингов этого типа побудило экспертов разработать и утвердить в 2012 году ГОСТ 31938-2012, положения которого определяют не только требования к производству этого материала, но и методы его испытаний.
С требованиями ГОСТа к полимерным фитингам можно ознакомиться, скачав документ в формате pdf по ссылке ниже.
ГОСТ 31938-2012 Арматура полимерная композитная для бетонных конструкций. Общие технические условия
Скачать
Поверхность стекловолоконной арматуры может быть рифленой, гладкой или посыпанной.
Согласно национальному стандарту, стекловолоконная арматура выпускается в диапазоне диаметров от 4 до 32 мм. Однако наиболее распространенными диаметрами для данного вида продукции являются 6, 8 и 10 мм. Эти изделия из стеклопластиковой арматуры поставляются заказчику в бухтах.
Помимо требований к диаметру и другим геометрическим параметрам стеклопластиковой арматуры, стандарт также определяет состояние внешней поверхности арматуры. На поверхности арматуры не должно быть сколов, расслоений, а также вмятин и других дефектов.
Основные характеристики и основные дефекты
Композитные изделия делятся на следующие категории в зависимости от типа используемого непрерывного армирования:
- АСК – стеклокомпозит;
- АУК – углеродный композит;
- АКК – композит;
- прочее.
Если необходимо использовать стекловолоконную арматуру для армирования фундамента дома, следует учитывать следующие особенности.
Верхний предел рабочей температуры
Нижний предел этого параметра для изделий из стеклянной арматуры начинается от 60 градусов Цельсия.
Прочность на разрыв
Этот параметр характеризуется отношением приложенного усилия к площади поперечного сечения изделия. Для ASC он должен составлять 800 МПа или выше, для AUK – не менее 1400 МПа.
Модуль упругости при растяжении
Арматурные стержни категории AUK превышают ASC более чем в 2,5 раза.
Прочность на растяжение при сжатии
Для стеклянной арматуры всех категорий прочность на сжатие должна превышать 300 МПа.
Прочность при поперечном сдвиге
Для АСК этот параметр должен быть более 150 МПа, для АУК – 350 МПа и выше.
Преимущества армирования стекловолокном
Арматура из полимерных материалов имеет серьезный недостаток – ее прочность на сдвиг очень низкая. Из-за этого недостатка область применения такой арматуры ограничена. Производители таких изделий обязательно указывают область их применения, и если потребитель выходит за указанные пределы, то делает это на свой страх и риск.
Использование данного вида арматуры оправдано только в том случае, если к теплопроводности, коррозионной стойкости и диэлектрическим свойствам арматурных конструкций предъявляются повышенные требования.
Особенности установок SPA
Свойства и технические характеристики СПА делают этот материал практически идеальным для строительства дома своими руками. Для того чтобы дом был долговечным и прослужил нескольким поколениям семьи, важно грамотно выполнить монтаж стеклопластиковой арматуры, учитывая ее недостатки.
Горизонтальное армирование фундамента
Укладка стеклопластика для армирования фундамента производится после установки опалубки и подготовки площадки. Затем укладывается продольный слой прутков. Для этой цели используются прутки диаметром 8 мм. Сверху укладывается поперечный слой. Для этого используются прутки диаметром 6 мм. Эти слои образуют решетку. Стыки фиксируются хомутами или вязальной проволокой диаметром 1 мм в 2 полосы. Стыки выполняются с помощью вязального крючка, который можно приобрести или сделать самостоятельно из толстой проволоки. Для больших работ рекомендуется использовать вязальную машину с электроприводом.
Края сетки должны находиться на расстоянии 5 см от опалубки. Желаемое положение может быть достигнуто с помощью зажимов или обычных кирпичей. Когда сетка готова и правильно расположена, заливается бетонная смесь. При этом необходимо соблюдать осторожность. Арматура для фундамента АСП не такая жесткая, как стальная арматура. Если ее заливать небрежно, она может прогнуться или сместиться. Если стержни сместятся, исправить ситуацию после заливки будет очень сложно.
Чтобы получить прочный фундамент без пустот, бетонную смесь следует уплотнить вибратором.
Как избежать проблем?
Основные проблемы, связанные с использованием стеклопластиковых стержней, обусловлены низким качеством/чувствительностью материала и неточным инженерным проектированием конструкции. Проблемы могут возникнуть во время строительства дома, если не учесть свойства используемой стеклопластиковой арматуры.
Точные расчеты, аккуратное исполнение и строгое соблюдение рекомендаций производителя по выбору материалов и монтажу помогут избежать проблем во время и после строительства.
Проверить качество продукта перед покупкой можно только путем визуального осмотра. Для этого следует обратить внимание на следующие моменты.
- Производитель. Если товар был приобретен вне фабрики, попросите документацию на товар, подтверждающую его качество и заводской (не кустарный) тип производства.
- Цвет. Равномерный цвет по всей полосе свидетельствует о качестве. Неравномерно окрашенный продукт свидетельствует о нарушении производственного процесса.
- Коричневый цвет указывает на горение вещества.
- Зеленый цвет указывает на недостаточную термическую обработку.
В некоторых случаях вместо металлической арматуры целесообразно использовать стеклопластиковую арматуру. В некоторых случаях также возможно сочетание стеклопластиковой и металлической арматуры в одной конструкции. Чтобы впоследствии не пожалеть об использовании арматуры, необходимо тщательно рассчитать будущие конструкции на стадии проектирования. Композитная арматура подбирается аналогично стальной, с учетом основных параметров: прочность на изгиб, прочность на растяжение и т.д.
Целесообразность использования стеклопластиковых стержней оценивается исходя из подвижности и типа грунта, требований пожарной безопасности, продольных и поперечных нагрузок, которые будут воздействовать на конструкцию. Например, в болотистых и подвижных почвах для армирования используется металлическая арматура. Арматура из стекловолокна просто будет разрушена при движении грунта из-за ее низкой прочности на излом.
Преимущества
Во-первых, вот преимущества стеклопластиковой арматуры, которые сделали ее таким популярным строительным материалом:
- Высокая прочность – по некоторым данным, строительная арматура из стеклопластика в 10 раз прочнее металлической арматуры того же диаметра.
- Экологичность. Материал не наносит вреда окружающей среде и не выделяет токсичных веществ даже при длительном использовании и контакте с открытым огнем.
- Низкий коэффициент теплопроводности снижает потери тепла в здании.
- Устойчивость к коррозии – даже при непосредственном контакте с водой, газом или агрессивными средами материал может прослужить много лет, не снижая своих первоначальных эксплуатационных свойств.
Помимо отличных конструктивных свойств, использование композитной арматуры в строительстве оправдано для удобства рабочих. Она более гибкая, чем металлическая арматура, но, как уже говорилось, при этом очень прочная. Эти характеристики значительно облегчают и упрощают монтаж каркаса. Больше нет необходимости использовать специальные станки для сгибания арматуры, чтобы обеспечить высокую надежность угловых соединений.
К положительным свойствам композитной арматуры также относится коэффициент теплового расширения, аналогичный бетону. Если железобетон нагревается или охлаждается, он не разрушается, потому что пластиковая арматура расширяется и сжимается вместе с ним.
Есть ли у материала недостатки?
Каждый строительный материал имеет определенные недостатки. Поэтому знать недостатки композитной арматуры так же важно, как и ее достоинства. Перечислим наиболее важные из них:
- Низкая эластичность. Испытания показали, что пластиковая арматура обладает примерно в четыре раза меньшей упругостью, чем металлическая арматура того же диаметра. Поэтому при армировании больших объемов бетона необходимо использовать в 4 раза больше арматуры, что не очень дешево.
- Опасность порезов. В то время как металлический прут легко режется или пилится без каких-либо проблем, при резке неметаллической арматуры в воздух попадает большое количество микроскопических частиц стекловолокна. При попадании в дыхательные пути или глаза они могут вызвать многочисленные микротравмы.
- Низкая пластичность. Материал практически лишен пластичности. Поэтому для того, чтобы согнуть пруток, необходимо нагреть его до нужной температуры. Очень важно не превышать 300 градусов Цельсия – это приведет к потере несущих свойств.
Как видите, пластиковая арматура имеет как существенные преимущества, так и серьезные недостатки. Подумайте серьезно, прежде чем окончательно определиться с выбором арматуры для вашего строительства.
Теперь вы знаете, что такое композитная арматура, каковы ее преимущества и недостатки. Это поможет вам сделать правильный выбор, о котором вы потом не пожалеете. Кроме того, зная основные свойства материала, легко решить, когда он будет лучшим выбором, а когда желательно отдать предпочтение другим аналогам.