Минусы стеклопластиковой арматуры – цена за погонный метр, отзывы специалистов, плюсы и минусы, применение, сравнение с металлической, характеристики

Недостатки и минусы стеклопластиковой арматуры

Минусы стеклопластиковой арматуры

В связи с появлением на рынке такого нового конструктивного строительного материала – стеклопластиковая арматура, которым предлагают заменить традиционный металлический арматурный прокат, у людей появляется масса вопросов к этому материалу.

И конечно же, одним из главных вопросов является: какие недостатки есть у стеклопластиковой арматуры и какими минусами она обладает.

Как таковых минусов у стеклопластиковой арматуры нет, есть особенности материала, технические характеристики, которые отличаются от металлического арматурного проката и которые необходимо учитывать при проектировании, а именно:

• высокая прочность на растяжение – 1000 – 1100 Мпа;
• низкий модуль упругости – 50000 Мпа,
• коэффициэнт удлинения — 2,2%, у металлической арматуры этот показатель — 14 — 25%,

Исходя из этих характеристик необходимо производить расчет по армированию бетонной конструкции стеклопластиковой арматурой. Но все же определенные существенные недостатки у стеклопластиковой арматуры имеются.

Недостатки стеклопластиковой арматуры

Самым серьезным минусом и недостатком стеклопластиковой арматуры явялется то, что производством этого материала сегодня, занимаются все подряд, да именно это самый серьезный и опасный недостаток, люди покупают б/у линии-станки для производства арматуры, ставят их у себя в гараже и производят композитную арматуру, несмотря на то, что они совершенно не обладают знаниями необходимыми для производства этого материала.

В то же время, производство стеклопластиковой арматуры это очень высокотехнологичный процесс, требующий строго определенного подхода ко всем его этапам, начиная от выбора сырья, так например волокна должны быть марки Е — боросиликатные, смола для их соединения должна быть на эпоксидной основе.

При замотке арматуры в бухты, необходимо соблюдать определенные требования, чтобы избежать появления трещин на поверхности стержня, и это только верхушка айсберга, в действительности, подобных аспектов в производстве стеклопластиковой арматуры намного больше. В то же время, всем этим могут заниматься люди, не имеющие подобных знаний.

Еще одним существенным недостатком стеклопластиковой арматуры является то, что этот материал очень долго изготавливался исключительно по техническим условиям — ТУ, на него не было нормативного документа ГОСТа, регламентирующего требования, какой должна быть стеклопластиковая арматура, поэтому многие производители шли на различные уловки, чтобы занизить себестоимость своей продукции и продавать её подешевле, тем самым привлекая клиентов.

Например, можно существенно занизить диаметр самого стержня (тела арматуры), а диаметр мерить по внешней навивке, которая обеспечивает сцепление арматуры с бетоном, но не несет силовую нагрузку. Отсюда соответственно меньшая площадь поперечного сечения арматурного стержня, а соответственно и меньшую разрывную и растягивающую нагрузку он выдержит. Вот такой псевдомаркетинговый ход.

Минусы стеклопластиковой арматуры

Вот один из существенных минусов стеклопластиковой арматуры. Увеличение расстояния между нитью периодического профиля арматуры, который обеспечивает сцепление арматурного стержня с бетоном, к счастью такое встречается уже достаточно реже, правда от некоторых производителей можно услышать, что периодический профиль — намотка, не обеспечивает сцепление с бетоном, а выполняет другие функции, но это не так, вот цитата из ГОСТ 31938-2012:

Ниже на фото, представлены образцы арматуры пяти разных произволителей(нажмите чтобы увеличить), все образцы диаметром d 8мм, даже не вооруженным глазом видно что все они имеют разную толщину стержня(тела) арматуры, и разный периодический профиль.

Казалось бы все эти махинации должны исчезнуть с введением ГОСТа на неметаллическую арматуру: ГОСТ 31938-2012, в этом нормативном документе даются четкие требования к тому, какой должна быть композитная арматура, как измеряется номинальный диаметр, какой должна быть прочность стержня на растяжение, сжатие и поперечный срез до и после щелочного воздействия, определение прочности сцепления с бетоном до и после щелочного воздействия, определение на устойчивость к щелочам и определение предельной температуры эксплуатации неметаллической арматуры, также испытаниями в соотевтствии с ГОСТ определяется длительная прочность арматуры в агрессивных средах и характеристики долговечности.

Но все оказалось в точности наоборот, тут же все производители сертифицировались на соответствие ГОСТ, и начали разбрасываться своими сертификатами во все стороны, что же на самом деле происходит, и как не попасться на контрафактную, но «гостовскую» арматуру поговорим в другой статье.

Ниже приведены фотографии(нажмите чтобы увеличить), где можно увидеть, как продают «гостовскую» стеклопластиковую арматуру диаметром 10мм, которая на самом деле таковой не является, так как силовой стержень составляет 8 — 8,5мм, и лишь по внешнему контуру периодического профиля стержень будет равняться 10мм.

Такая арматура не может соответствовать требованиям ГОСТ, она не пройдет испытание на определение номинального диаметра, методом гидростатического взвешивания, нет, конечно пройдет, но это будет арматура другого номинального диаметра, 8мм, в лучшем случае 9мм, площадь поперечного сечения будет меньше, соответственно такая арматура не выдержит нагрузку, какую должен выдерживать стержень диаметром 10мм.

Наша компания реализует стеклопластиковую арматуру «ROCKBAR», которую производит завод Гален, продукция этого производителя прошла комплекс испытаний на соответствие ряда требованиям ГОСТ в НИИЖБ им. Гвоздева, именно этот институт занимался разработкой стандарта на неметаллическую арматуру.

Завод «Гален» производит композитные материалы 12 лет, а это уже о чем-то говорит, с применением его продукции построены высокоэтажные здания в Великобритании, и мост в Северной Ирландии, продукция уже давно сертифицирована стандартами ISO, BBA, и в её соответствии всем необходимым требованиям можно не сомневаться.

Для примера ниже на фото (нажмите чтобы увеличить) изображен стержень композитной арматуры Rockbar диаметром 10мм, и он полностью соответствует заявленному диаметру.

технические характеристики, свойства, плюсы и минусы, область применения

Разработанная еще в середине прошлого века в СССР, стеклопластиковая арматура (сокращенно АСП или СПА) начала масштабно использоваться сравнительно недавно. Популярность стеклотекстолитовые изделия приобрели благодаря снижению стоимости их производства. Малый вес, высокая прочность, широкие возможности применения и легкость монтажа сделали арматуру СПА хорошей альтернативой стальным пруткам. Материал прекрасно подходит для малоэтажного строительства, сооружения береговых укреплений, несущих конструкций искусственных водоемов, элементов мостов, ЛЭП.

Что такое стеклопластиковая арматура?

Стеклопластиковая композитная арматура (АКС) представляет собой стержень, произведенный из стеклянного сплеточного нитевидного волокна (ровинга) прямого или скрученного, скрепленного особым составом. Обычно это синтетические эпоксидные смолы. Другой вид представляет собой стекловолоконный стержень с намоткой из углепластиковой нити. После намотки такие стекловолоконные заготовки подвергают полимеризации, превращая их в монолитный стержень. Стекловолоконная арматура имеет диаметр от 4 до 32 мм, толщиной от 4 до 8 мм упаковывается в бухты. Бухта содержит 100-150 метров арматуры. Также возможна нарезка в заводских условиях, когда размеры предоставляет заказчика. От технологии производства и связующего зависят прочностные характеристики стержня.

Варианты упаковки и транспортировки АСП.

Изготавливают материал методом протягивания. Стекловолокно, намотанное на бобинах, разматывают, пропитывают смолами и отвердителями. После этого пропускают заготовку через фильеры. Их назначение – отжим лишней смолы. Там же будущая арматура уплотняется и приобретает характерную форму с цилиндрическим сечением и заданным радиусом.

После этого еще на не отвердевшую заготовку наматывают по спирали жгут. Он необходим для лучшего сцепления с бетоном. Затем материал запекается в печи, где происходит процесс отвердения и полимеризации связующего. Из печи прутья направляется на механизм, где происходит ее протяжка. На современных заводах для полимеризации используются трубчатые печи. В них же удаляются летучие вещества. Готовую продукцию наматывают в бухты либо нарезают прутки необходимой длины (по предварительному заказу клиента). После продукция отправляется на склад. Также клиент может заказать арматуру с заданным углом изгиба.

Назначение и область применения

Стеклопластиковая арматура используется в различных отраслях промышленного и частного строительства, для обычного и предварительно напряженного армирования строительных конструкций и элементов, эксплуатация которых, проходит в средах с различной степенью агрессивного воздействия. Самые известные примеры использования.

1. Армирование блочных, кирпичных стен и стен из газосиликатных блоков. Стеклопластиковая арматура показала весьма неплохие результаты при армировании данных конструкций. Основные плюсы: экономия средств и облегчение конструкций.
2. В качестве связующего бетонных элементов, между которыми располагается утеплитель. СПА позволяет улучшить сцепление бетонных элементов.
3. Для укрепления несущих элементов конструкций, которые подвержены воздействию факторов, вызывающих коррозию (искусственные водоемы, мосты, укрепительные сооружения береговых линий пресных и соленых естественных водоемов). В отличие от металлических прутьев, стекловолоконные не подвержены коррозии.
4. Для армирования конструкций из клееной древесины. Использование арматуры из СПА позволяет в разы повысить прочность балок из клееного дерева и повысить жесткость конструкции.
5. Возможно применение в строительстве ленточных заглубленных фундаментов для малоэтажных зданий, если они располагаются на твердых, неподвижных грунтах. Заглубление выполняется ниже уровня промерзания почвы.
6. Для повышения жесткости полов в жилых домах и промышленных комплексах.
7. Для повышения прочности и долговечности дорожек и дорожного покрытия.

Область применения стеклопластиковой арматуры.

Свойства арматуры из стеклопластика

Чтобы понять плюсы и минусы стеклопластиковой арматуры, необходимо знать ее свойства. Описание преимущества стеклопластиковой арматуры приведены ниже.

1. По коррозионной стойкости прутья из стекловолокна почти в 10 раз превышают традиционные металлические. Изделия из стеклокомпозита практически не вступают в реакции с щелочами, соляными растворами и кислотами.
2. Коэффициент теплопроводности 0,35 Вт/м С против 46 Вт/м С у стальных прутков, что исключает появление мостиков холода, и заметно снижает теплопотери.
3. Соединение прутов из стеклокомпозита производится пластиковыми хомутами, вязальной проволокой и соответствующими фиксаторами без сварочного аппарата.
4. Стеклопластиковая арматура – отличный диэлектрик. Это свойство используется еще с середины прошлого века при строительстве элементов ЛЭП, железнодорожных мостов и прочих конструкций, где электропроводящие свойства стали негативно влияют на работу приборов и целостность конструкции.
5. Вес 1 метра стеклокомпозитной качественной арматуры в 4 раза меньше метрового стального прута равного диаметра при равной прочности на растяжение. Это позволяет в 7-9 раз уменьшить вес сооружения.
6. Меньшая по сравнению с аналогами стоимость.
7. Возможность бесшовной укладки.
8. Величина коэффициента теплового расширения близка к коэффициенту теплового расширения бетона, что практические исключает возникновение трещин при перепадах температур.
9. Широкий диапазон температур, при котором можно применять материал: от – 60 С до +90 С.
10. Заявленный срок службы – 50-80 лет.

Арматура из стеклопластика в ряде случаев может успешно заменить стальную, но она имеет ряд недостатков, которые необходимо учитывать еще на стадии проектирования. Главные недостатки стеклопластиковой арматуры.

• Низкая термостойкость. Связующее возгорается при температуре 200 С, что не существенно в частном доме, но недопустимо в промышленных объектах, где к конструкциям предъявляют повышенные требования огнеупорности.
• Модуль упругости всего 56 000 МПА (для стальной арматурной проволоки порядка 200 000 МПа).
• Невозможность самостоятельно согнуть прут под нужным углом. Изогнутые прутья изготавливают на заводе по индивидуальному заказу.
• Прочность текстолитовых изделий со временем снижается.
• Арматура стеклопластиковая обладает низкой прочностью на излом, которая со временем только усугубляется.
• Невозможность создания твердого, жесткого каркаса.

Разновидности арматуры

Использование в строительстве стеклопластиковой арматуры требует ознакомления с видами данного материала. По назначению, материал делится на изделия:

• для монтажных работ;
• рабочую;
• распределительную;
• для армирования конструктивных элементов из бетона.

По способу применения АСП подразделяется на:

• нарезанные прутки;
• армирующие сетки;
• арматурные каркасы.

По форме профиля:

• гладкая;
• рифленая.

Форма профиля стеклопластиковой арматуры.

Сравнительные характеристики СПА и стальной арматуры

Для того чтобы выбрать стекловолоконную арматуру либо стальную, необходимо наглядно сравнить два вида. Сравнительные характеристики стальной и стеклопластиковой арматуры приведены в таблице.

Особенности монтажа СПА

Свойства и технические характеристики СПА, делают материал практически идеальным для строительства дома своими руками. Для того, чтобы дом был прочным и прослужил нескольким поколениям семьи, важно грамотно выполнить монтаж стеклопластиковой арматуры, учитывая ее недостатки.

Горизонтальное армирование фундамента

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

Края сетки из прутков должны быть в 5 см от опалубки. Добиться необходимого расположения можно посредством фиксаторов либо обычных кирпичей. Когда сетка готова и расположена правильно, заливают бетонную смесь. Здесь необходимо соблюдать осторожность. Арматура для фундамента АСП не обладает такой твердостью, как стальная. При неосторожной заливке, она может прогнуться или сместиться с заданного положения. Если прутки сместятся, исправить ситуацию после заливки будет крайне сложно.

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

Как избежать проблем?

Основные проблемы, которые связаны с использованием прутков из волокон стекла, заключатся в некачественном/бракованном материале и неграмотном инженерном расчете конструкции. Проблемы могут возникнуть в строительстве дома, если не учтены характеристики используемой стеклопластиковой арматуры.

Избежать проблем во время и после строительства помогут точные расчеты, аккуратность выполнения работ, строгое соблюдение рекомендаций производителя по выбору и монтажу материала.

Проверить качество товара до приобретения возможно лишь визуально. Для этого следует обращать внимание на следующие моменты.

• Производитель. Если товар приобретается не на заводе, необходимо запросить документацию на товар, подтверждающий его качество и заводской (не кустарный) вид производства.
• Цвет. Однородный по всему прутку цвет говорит о качестве. Неравномерно окрашенное изделие означает, что была нарушена технология производства.
  • Коричневый цвет указывает на выгорание вещества.
  • Зеленый – о недостаточной термообработке.
• Поверхность стержня должна быть без сколов, выемок, раковин и прочих дефектов, спиральная навивка – ровной, непрерывной, с постоянным шагом.
• Несмотря на желание сэкономить, нужно помнить, что качественную стеклопластиковую арматуру не продают дешево. Слишком низкая стоимость говорит о малой прочности и недолговечности.

Применение стеклопластиковой арматуры в ряде случаев целесообразно вместо металлической арматуры. Иногда допустимо комбинировать металлические и стеклопластиковые прутки при сооружении одной конструкции. Чтобы впоследствии не сожалеть об использовании АКС, следует тщательно проводить расчеты будущих построек на стадии проектирования. Подбирают композитную арматуру аналогично стальной, учитывая ключевые параметры: прочность на изгиб, показатель прочности на разрыв и пр.

Возможность использования стекловолоконных прутков оценивается исходя из подвижности и типа грунта, требований пожарной безопасности, продольных и поперечных нагрузок, которые будут воздействовать на конструкцию. Например, на болотистых и подвижных почвах для армирования применяют металлическую арматуру. Стеклопластиковую арматуру просто сломают подвижки грунта ввиду ее малой прочности на излом.

характеристики, применение, плюсы и минусы, отзывы специалистов

Развитие строительных технологий обусловлено, прежде всего появлением на рынке принципиально новых материалов, позволяющих оптимизировать процесс строительства и улучшить эксплуатационные характеристики зданий. Одним из таких материалов является стеклопластиковая арматура.

Еще преждевременно говорить о возможности полной замены традиционной металлической арматуры, однако использование композитных аналогов в промышленном и гражданском строительстве становится все более актуальным.

Что такое стеклопластиковая арматура

Изготовленная из стеклопластика арматура представляет собой сердечник, на который в строго определенной последовательности наматывается нить из углепластика. Эта обмотка позволяет не только повысить жесткость изделия, но и значительно улучшает сцепление с бетоном.

Между собой композитные прутья соединяют посредством пластиковых хомутов, что значительно упрощает процесс монтажа арматурного каркаса. Кроме этого, стеклопластиковая арматура может поставляться в бухтах, что существенно упрощает процесс доставки на объект и снижает стоимость транспортировки.

Будет ли применение композитной арматуры целесообразным зависит от многих факторов, в частности:

• Назначения здания;
• Климатических условий;
• Величины и интенсивности механической нагрузки;
• Технических характеристик самой арматуры;
• Наличия контакта с агрессивными средами.

Существует несколько модификаций композитной арматуры, существенно отличающихся технологией производства и физико-механическими свойствами. Прежде чем приступить к армированию, необходимо тщательно изучить технические характеристики полимерной арматуры и сравнить показатели с металлическими аналогами. Только после этого можно отдать предпочтение тому или иному виду армирования.

Виды полимерной арматуры и сферы ее применения

В настоящее время на рынке представлено несколько основных видов композитной арматуры. Сердечник может быть изготовлен из:

• Стеклопластика;
• Углепластика;
• Базальтопластика;
• Арамида.

Все эти материалы получили самое широкое распространение в промышленном и гражданском строительстве. Стеклопластиковая арматура используется при:

• Укреплении кирпичной кладки, армировании стен из пенобетона, газобетона и прочих материалов, широко применяемых в частном строительстве;
• Армировании панелей в структуру которых входит минеральный утеплитель и бетонная составляющая;
• Строительстве объектов стены которых находятся в непосредственном контакте с водой или работают в условиях повышенной влажности;
• Необходимости значительного увеличения жесткости клееных конструкций из древесины;
• Строительстве транспортных магистралей, асфальтовое полотно которых испытывает повышенные нагрузки, возникающие в следствие интенсивного движения.

Свойства и характеристики стеклопластиковой арматуры

Физико-механические параметры различных видов композитной арматуры приведены в таблице.

Здесь армирующее волокно обозначено:

• СП – стеклопластик;
• БП – базальтопластик;
• УП – углепластик;
• АП – Арамид.

Преимущества и недостатки использования композитной арматуры

Широкую популярность композитным видам арматуры обеспечили следующие свойства:

• Вес композитной арматуры на порядок меньше веса стальных аналогов, однако вряд ли можно считать это преимущество существенным, поскольку сама бетонная смесь обладает большим удельным весом, так что принципиального изменения массы конструкции не произойдет;
• Применение арматуры из стеклопластика исключает образование мостиков холода, что положительно сказывается на энергоэффективности здания в целом. Арматура из стали такого преимущества не имеет;
• Возможность поставки в бухтах позволяет использовать прутки необходимой длины, не прибегая к сращиванию арматуры, что не только экономит материал, но и повышает эффективность армирования;
• Инертность к агрессивным средам и воздействию влаги весьма сомнительное преимущество, поскольку металлические аналоги, изолированные от воздействия окружающей среды толщей бетона, практически не разрушаются;
• Композитная арматура является диэлектриком, что значительно уменьшает радиопомехи и увеличивает срок службы каркаса;
• Инертность к агрессивным химическим соединениям полимерных армирующих элементов имеет особое значение при минусовых температурах, поскольку бетонные смеси в этот период включают в себя дополнительные компоненты, предотвращающие вымерзание раствора;

Выбирая вариант армирования необходимо иметь представление не только о достоинствах, но и о недостатках стеклопластика, которые, к сожалению, так же имеют место:

• Композитную арматуру нежелательно использовать при повышенных температурах. С другой стороны, нагреть обрешетку, залитую бетонным составом до 200⁰С весьма проблематично, даже если учесть хорошую теплопроводность бетона;
• Высокая цена композита. Этот минус частично компенсируется высокой прочностью, позволяющей применять прутья меньшего диаметра;
• Характеристики пластичности углепластиковых армирующих элементов далеки от совершенства, что ограничивает возможность ее использование в сложных архитектурных конструкциях;
• Жесткость арматурных каркасов, смонтированных из композитных элементов существенно ниже чем у обрешетки. Выполненной с применением металлического прута. Были отмечены случаи, когда полимерная армирующая конструкция выходила из строя на этапе заливки.

Проанализировав изложенные выше сведения, можно прийти к выводу, что однозначного ответа какая арматура лучше, нет. В некоторых случаях целесообразно использование комбинированных каркасов из металлических и композитных элементов.

Сравнительная характеристика композитной и металлической арматуры

Для оценки наглядности, сравнительные характеристики металлической и стеклопластиковой арматуры сведем в таблицу.

Помимо данных приведенных в таблице стоит отметить, что композитные материалы практически не проводят электрический ток, что так же можно считать преимуществом.

Как видно из приведенных сравнительных характеристик, однозначно ответить на вопрос какой материал предпочтительнее довольно сложно. Именно по этой причине все большее распространение получают комбинированные варианты армирования.

Стеклопластиковая арматура для фундамента: отзывы специалистов

Композитная арматура используется в нашей стране сравнительно недавно, поэтому объективных статистических данных пока нет. В этой ситуации, при выборе варианта армирования будет не лишним ознакомиться с отзывами строителей, которые уже имеют опыт использования стеклопластиковой арматуры. Ниже приведены некоторые из них.

Александр, Московская обл.

Прочитав некоторые отзывы профессиональных строителей и проанализировав имеющуюся в интернете информацию для армирования ленточного фундамента купил стеклопластиковую арматуру. Что касается самого процесса устройства каркаса, никаких претензий у меня не возникло, работать с композитом легко, почти приятно, легко отрезать, а перевязывать пластиковыми хомутами одно удовольствие. Однако не долго музыка играла… Приблизительно через полгода заметил небольшие трещины на фундаменте. Теперь абсолютно убежден: для армирования несущих бетонных систем лучше использовать проверенную временем стальную арматуру.

Андрей, г.Харьков

Поскольку фундамент для кирпичного забора трудно назвать особо нагруженной конструкцией, решил провести эксперимент и использовал стеклопластиковую арматуру. Работать с ней оказалось гораздо проще чем с привычными железными прутьями. Заливали фундамент вручную и никаких проблем не возникло. Забор стоит вот уже полтора года, фундамент ведет себя замечательно, никаких трещин и других дефектов я пока не выявил, можно считать, что эксперимент прошел успешно.

Сергей, г. Минск

Когда пришло время построить небольшой дачный домик в качестве основного строительного материала выбрал пенобетон. Материал не особенно тяжелый, однако армировать ленточный фундамент композитом не решился, использовал многократно проверенную стальную арматуру. А вот когда потребовалось армировать стены, купил бухту стеклопластиковой арматуры. Укладку производил в штробы, благо вырезать их особого труда не составило. Стены получились очень устойчивые, дом отстаивался без крыши почти год и никаких трещин в кладке не появилось. Можно считать, что композит на данном этапе полностью справился со своей задачей, посмотрим, как поведет себя в дальнейшем.

Николай, г. Ростов

После окончания строительства сарая на даче осталось немного полимерной арматуры. Выбрасывать жалко, и решили мы сделать из нее каркас для небольшого парника. Результат превзошел все ожидания: ураган наш парник конечно не выдержит, но в целом получилась довольно прочная конструкция, правда угловые стойки дополнительно усилили металлическими прутьями.

Стеклопластиковая арматура, используемая в современном строительстве, имеет ряд существенных преимуществ перед стальными аналогами, однако говорить о полной замене классического варианта армирования несколько преждевременно. Как показывает опыт для укрепления сильно нагруженных фундаментов предпочтительнее использовать металлическую арматуру. Стеклопластик целесообразно использовать при строительстве зданий с повышенными требованиями к отсутствию радиопомех и электромагнитных эффектов. Учитывая преимущества и недостатки обоих вариантов комбинированное использование металла и композита может обеспечить оптимальные параметры армирования.

Стеклопластиковая арматура: преимущества и характеристики, применение

Железобетонные конструкции традиционно укрепляются металлическим прутом, но все популярнее становится альтернативный вариант – стеклопластиковая арматура. Она заменяет сталь благодаря высоким эксплуатационным и техническим характеристикам. Растущая популярность пластиковой арматуры объясняется и невысокой ценой по сравнению с металлическими аналогами.

Описание

Производство и характеристики, так называемой композитной арматуры для бетонных монолитов и конструкций, регламентировано разработанным по ISO 10406-1:2008 ГОСТ 31938-2012. На основу из специально подготовленного стекловолокна наматывается высокопрочная углеродная нить. Она улучшает адгезию с бетоном за счет своего спиралеобразного профиля.

Основным элементом композитной стеклопластиковой арматуры является ствол, изготавливаемый из прочных, расположенных параллельно друг к другу волокон, объединенных полимерной смолой, спеченной при высокой температуре. Ствол покрывается волокнистой структурой наносимой методом напыления или навивки в двух направлениях.

Согласно СНиП 52-01-2003 использование современной стеклопластиковой арматуры возможно в качестве полноценной замены металлическому армированию. Каждый производитель указывает технические условия на свою продукцию, которая может использоваться в стенах, перекрытиях, подвалах и других бетонных конструкциях. Обязательно предоставление сертификатов качества, основанных на экспертизах и протоколах испытаний в лабораториях.

Виды

Стеклопластиковая арматура классифицируется по типам используемых в производстве материалов. Это неметаллическое сырье минерального или искусственного происхождения. Промышленность предлагает следующие виды:

• Стеклокомпозит (АСП) – представляет собой термически обработанную смесь продольно расположенного стекловолокна и полимерных смол.
• Базальтовая арматура или базальтокомпозит (АБП) – делается из базальтовых волокон, соединенных между собой органическими смолами.
• Арматура углепластиковая или углекомпозитная (АУК) – обладает повышенной прочностью и изготавливается из углеводородных соединений. Она дороже композитной.
• Арамидокомпозит (ААК) – в основе полиамидные волокна наподобие капроновых нитей.
• Комбинированный композит (АКК) – в основе находится стержень из стекловолокна, на который плотно наматывается базальтопластик. Этот тип – не базальтопластиковая арматура, с чем ее путают, поскольку она имеет стекловолокнистый стержень.

Производители предлагают большой выбор стеклопластиковой арматуры по толщине. Это дает возможность сделать как тонкую сетку в 4 мм, так и прочный армирующий каркас диаметром в 32 мм для несущих конструкции. Она поставляется в виде нарезных хлыстов или бухтами длиной до 100 м.

Этот материал выпускается двух видов профиля:

• Условно-гладкого. Сделана из основного стержня с напылением слоя кварцевого песка мелкой фракции, улучшающего адгезию с бетонной смесью;
• Периодического. Изготовлена из стержня, на который плотно наматывается стекловолоконный жгут, в результате чего на пруте появляются анкерные ребра, надежно удерживающие ее в толще бетона.

Преимущества и недостатки

Стекловолоконная арматура новый строительный материал, набирающий популярность, обладает характеристиками, позволяющими использовать ее для несущих конструкций. К ее преимуществам относят:

• Устойчивость к коррозии. Можно использовать стеклопластик в агрессивных средах. По этому показателю данный материал в 10 раз превосходит металл.
• Низкая теплопроводность, составляющая 0,35 Вт/м∙⁰С, что позволяет повысить теплоизоляцию бетонного монолита, устраняет риск появления мостиков холода. Для сравнения показатель теплопроводности у стали — 46 Вт/м∙⁰С.
• Высокое удельное сопротивление позволяет применять ее при строительстве мостов, железнодорожных конструкций, линий электропередач и других сооружений, где существует риск пробития электрическим током под высоким напряжением.
• Малый удельный вес, что позволяет снизить давление конструкций на поверхность грунта, фундамента. Средняя плотность этого материала 1,9 кг/м³, а у стали в четыре раза больше – 7,9 кг/м³.
• Стоимость армирования стеклопластиком почти в 2 раза ниже, чем металлическим прутом.
• Применение в широком диапазоне температур. Она не теряет своих свойств в при температурах от -60 до +90⁰С.
• В отличие от металла, стеклопластик имеет схожий с бетоном коэффициент термического расширения, поэтому монолит с таким армированием, при перепадах температуры не растрескивается.
• Для монтажа армирующей сетки не понадобится сварочный аппарат, ее достаточно соединить пластиковыми жгутами и фиксаторами.

Как любой материал, полимерная арматура на основе стеклопластика имеет недостатки, которые учитываются при эксплуатации:

• Недостаточная устойчивость стеклопластика к высоким температурам, смолы, применяемые для связи волокон, возгораются при температуре 200⁰С. Для частных домов или подсобных помещений это не проблема, но на промышленном объекте, где бетонный монолит должен быть огнеупорным, применение данной арматуры неприемлемо.

• Почти в 4 раза меньший показатель модуля упругости по сравнению со сталью.
• При подготовке сетки, согнуть композит под нужным углом практически невозможно, из-за низкой прочности на излом, такие элементы приходится заказывать на заводе.
• Один из минусов стеклопластиковой композитной арматуры – она не позволяет делать жесткое армирование, а его прочность со временем незначительно, но снижается.

Характеристики

Композитная арматура оценивается по техническим параметрам. Этот материал имеет сравнительно малую плотность. Поэтому вес погонного метра стеклопластиковой арматуры, в зависимости от диаметра — от 20 до 420 г.

Пластиковая арматура имеет постоянный шаг навивки — 15 мм. Это оптимальная величина, чтобы при минимальной затрате материала, обеспечить высокий уровень адгезии с бетонным раствором.

Технические характеристики арматуры из стеклопластика сведены в таблицу:

Особенности производства и монтажа

Любой вид стеклопластиковой арматуры производится из сырьевого волокна, связанного полимерными смолами, в который добавляется отвердитель и ускоритель твердения. Все компоненты определяются производителями в зависимости от применяемых технологий, от типа и назначения элементов, которые будут армироваться изготовленной стеклопластиковой арматурой.

Материал производится на специальных технологических линиях. Сначала стекловолокно пропитывается смолой, отвердителем и ускорителем реакции. После этого оно пропускается через фильер, где отжимается лишняя смола. Тут же стекловолокно уплотняется, и приобретает форму – условно гладкую или с анкерными ребрами и технологически заданный диаметр.

На следующем этапе происходит вязка композитной стеклопластиковой арматуры – на нее наматывается дополнительная навивка в виде жгута, чтобы повысить адгезию. После этого она направляется в печь, где полимерные смолы с отвердителем схватываются. Полученные изделия укладываются в бухты или разрезаются на хлысты нужной длины.

Скрепляются прутки пластиковыми хомутами или зажимами. Край армирующей сетки должен отступать от опалубки на 50 мм, что позволит создать защитный слой из бетона. Это делается подручными средствами или пластиковых фиксаторов. Если прут выступает за пределы опалубки, ее нужно обрезать ножовкой по металлу или болгаркой с алмазным или абразивным кругом.

Согнуть стеклопластиковую арматуру на площадке без специального оборудования невозможно. После того, как на прут перестает действовать усилие, он снова возвращает первоначальную форму. Если размягчить его температурой, и все же согнуть, он потеряет расчетные характеристики. Единственный выход – заказать предварительно изогнутый стеклопластиковый элемент на заводе, в этом случае они полностью будут отвечать техническим и эксплуатационным требованиям.

Заключение

Композитная арматура вполне может заменить традиционную конструкцию из металла. Она превосходит стальное армирование по многим параметрам. Она используется при строительстве стен, фундаментов и других конструктивных элементов из блоков и кирпичей, все чаще ее применяют для армирования цельных бетонных монолитов.

Применение стеклопластиковой композитной арматуры существенно снижает массу конструктивных элементов, что позволяет дополнительно сэкономить на фундаменте. К ограничениям применения этого материала относят требования пожарной безопасности на отдельных промышленных предприятиях, в остальных случаях она является лучшей альтернативой металлу.

Стеклопластиковая арматура плюсы и минусы

Все новое воспринимается с определенной долей недоверия, особенно если это инновационный строительный материал, который кардинально отличается, от уже привычного. После того как многие годы в строительстве с целью армирования бетонных конструкций обычно применяли металлические стержни, появление на рынке арматуры из стеклопластика вызвало много вопросов. Среди самых распространенных: насколько стеклопластиковые стержни могут действительно заменить металлические, в чем их преимущества и в чем проявляются недостатки.

На сегодняшний день в России и во всем мире имеется достаточный опыт эксплуатации строений и конструкций, где присутствует стеклопластиковая арматура, плюсы и минусы уже подробно изучены и доведены до общественности.

Среди основных плюсов прутков из композитных материалов обычно называют:

• малый вес,
• высокую прочность на разрыв,
• устойчивость к коррозии,
• высокую химическую устойчивость,
• низкую теплопроводность,
• диэлектрические свойства,
• радиопрозрачность,
• долговечность,
• экологичность,
• широкий спектр применения,
• легкость монтажа,
• удобство транспортировки,
• возможность экономии.

Имея большую прочность на разрыв, чем металлическая, прутки из стеклопластика при равных показателях по прочности будет иметь меньший диаметр, что является их несомненным плюсом.

Часто покупатели спрашивают, в чем заключается экономическая выгода покупки стеклопластиковых стержней? Здесь надо понимать, что выгода складывается из нескольких непрямых факторов, среди которых экономия при погрузке, транспортировке, монтаже, человеко-часах и т.д.

Вместе с тем, стеклопластиковую арматуру нельзя огульно применять во всех ситуациях, поскольку наряду с плюсами, композитные стержни имеют и некоторые минусы. Прежде всего, у композитной арматуры модуль упругости в 4 раза ниже, чем у металлической. Это означает, что при ошибках в расчётах в конструкциях стеклопластик может изгибаться. Именно поэтому, специалисты рекомендуют применять ее при обустройстве фундаментов, площадок, дорожек, но для использования в перекрытиях тщательно подходить к расчетным работам.

Еще одним минусом композитных прутков называют ее неустойчивость к высоким температурам. При температуре около 600 °С, вещество связующее волокна, размягчается и арматура теряет свою упругость. Чтобы увеличить противопожарную устойчивость необходимо предусмотреть дополнительную защиту конструкций со стеклопластиковой арматурой внутри.

Плюсы и минусы строительной композитной арматуры

Основные плюсы композитной арматуры заключаются в её малом весе, высокой прочности на разрыв, высокой химической и антикоррозионной устойчивости, низкой теплопроводности, малом коэффициенте теплового расширения и в том, что она является диэлектриком. Высокая прочность на разрыв, значительно превышающая аналогичный параметр у стальной арматуры при равном диаметре, позволяет применять композитную арматуру меньшего диаметра взамен стальной.

Вы даже не представляете себе, насколько выгодным является применение стеклопластиковой арматуры! Экономический выигрыш от её применения складывается из целого ряда факторов, а отнюдь не из одной только разницы в стоимости между погонным метром стальной и композитной арматуры.

Не поленитесь посмотреть полное описание факторов, из которых складывается ваша экономия денежных средств, времени, человеко-часов, электричества, расходных материалов и т.д. в статье «ЭКОНОМИЯ ОТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОМПОЗИТНОЙ АРМАТУРЫ»

Но, нужно помнить, что у композитной арматуры есть и существенные минусы. Большинство Российских производителей не афишируют эти минусы, хотя любой инженер строитель может заметить их самостоятельно. Основными минусами любой композитной арматуры являются следующие:

• модуль упругости композитной арматуры почти в 4 раза ниже, чем у стальной даже при равном диаметре (другими словами она легко изгибается). По этой причине её можно применять в фундаментах, дорожных плитах и т.д., но применение в перекрытиях требует дополнительных расчетов;
• при нагреве до температуры в 600 °С, компаунд, связывающий волокна арматуры, размягчается настолько, что арматура полностью теряет свою упругость. Для увеличения устойчивости конструкции к огню в случае пожара — требуется предпринимать дополнительные меры по теплозащите конструкций, в которых используется композитная арматура;
• композитную арматуру, в отличие от стальной, — невозможно сваривать электросваркой. Решение — установка на концы арматурных стержней стальных трубок (в заводских условиях) к которым уже можно будет применять электросварку;
• такой арматуре невозможно придать изгиб непосредственно на строительной площадке. Решение — изготовление арматурных стержней требуемой формы ещё на производстве по чертежам заказчика;

Подведем итог

Несмотря на то, что зарубежом такая арматура успешно применяется уже несколько десятилетий, все виды композитной арматуры являются довольно новым материалом на строительном рынке России. Её применение имеет большие перспективы. На сегодняшний день её можно смело применять в малоэтажном строительстве, в фундаментах различных типов, в дорожных плитах и прочих подобных конструкциях. Однако для применения её в многоэтажном строительстве, в конструкциях мостов и т.д. — требуется учитывать её физико-химические особенности ещё на этапе подготовки к проектированию.

Любопытный факт — арматура в бухтах!

Основным применением арматуры в малоэтажном строительстве является использование её для армирования фундаментов. При этом, чаще всего используется стальная арматура класса А3, диаметрами 8, 10, 12 мм. Вес 1000 метров погонных стальной арматуры составляет 400 кг для Ø8мм, 620 кг для Ø10мм, 890 кг для Ø12мм. Теоретически Вы можете приобрести стальную арматуру в бухтах (если найдете), при этом, в последствии, Вам понадобится специальное устройство для повторного выравнивания такой арматуры. Сможете ли Вы перевезти 1000 метров такой арматуры на своем легковом автомобиле к месту строительства, чтобы сократить расходы на доставку? А теперь представьте, что указанную арматуру можно заменить композитной меньшего диаметра, а именно 4, 6, 8 мм вместо 8, 10, 12 мм. соответственно. Вес 1000 метров погонных композитной арматуры составляет 20 кг для Ø4мм, 36 кг для Ø6мм, 80 кг для Ø8мм. Вдобавок, несколько уменьшился её объём. Такую арматуру можно приобрести в бухтах, при этом, внешний диаметр бухты составляет чуть больше 1м. Кроме того, при разматывании такой бухты, композитная арматура не требует выпрямления, так как практически не имеет остаточной деформации. Могли ли Вы себе представить, что сможете перевезти арматуру, требующуюся для строительства загородного дома или дачи, в багажнике собственного легкового автомобиля? И Вам даже не понадобится помощь при загрузке и разгрузке!

Стеклопластиковая арматура – применение, достоинства и недостатки

Давайте попробуем в этом разобраться и определиться, где применение стеклопластиковой арматуры оправдано, а где нет.

Связывается такая арматура практически также, как и обычная – с помощью крючка для вязки арматуры.

Теперь давайте разберемся во всем по порядку – сначала рассмотрим достоинства и недостатки стеклопластиковой арматуры, а затем, основываясь на них, определим, где ее применение будет целесообразным. В конце статьи я расскажу о своем личном мнении по поводу применения стеклопластиковой арматуры.

Как и у любого строительного материала, у стеклопластиковой арматуры есть свои как достоинства, так и недостатки по сравнению с аналогичной металлической, которые могут стать серьезным подспорьем или помехой в применении ее в различных областях строоительства.

Давайте, наверное, начнем с достоинств:

Достоинства стеклопластиковой арматуры

1. Небольшой удельный вес. Это достоинство позволяет применять ее в легких конструкциях, таких, например, как ячеистый бетон и т.п. Это свойство стеклопластиковой арматуры позволяет снизить массу всей конструкции.

Стоит отметить, что применение стеклопластиковой арматуры в обычном бетоне не будет так же значительно влиять на массу конструкции, учитывая то, что основной вес будет давать сам бетон.

2. Низкая теплопроводность. Как известно, стеклопластик проводит через себя тепло значительно хуже, чем металл.

Это достоинство стеклопластиковой арматуры позволяет применять ее там, где необходимо сократить мостики холода, которые так замечательно создает стальная арматура.

3. Упаковка в бухтах. Для строительства частных домов это очень весомое достоинство стеклопластиковой арматуры, потому что на ее доставку к участку можно не тратиться, а, как известно, при постройке дома, особенно если строите своими руками, каждая копейка на счету.

В добавок к вышесказанному можно добавить, что применение стеклопластиковой арматуры в бухтах уменьшает ее расход, так как в арматурном каркасе нахлестов практически не будет, а это так же позволит немного снизить финансовые расходы.

4. Долговечность. Производители основываются на том факте, что стеклопластик, по сравнению с металлом, гораздо долговечнее.

Это немного сомнительное достоинство стеклопластиковой арматуры, учитывая то, что металл внутри бетона практически не подвержен коррозии и внутри железобетонной конструкции также прослужит очень долго.

5. Диэлектрическая. Это свойство, скорее всего, в частном строительстве не дает никаких достоинств стеклопластиковой арматуры над металлической, но о нем тоже не стоит забывать.

6. Устойчивость к химическим воздействиям. Это означает, что в кислых и других агрессивных химических средах стеклопластиковой арматуре намного комфортнее чем стальной.

В малоэтажном частном строительстве это достоинство стеклопластика, так же, как и предыдущее, практически не играет никакой роли, за исключением строительства зимой, когда в раствор или бетон добавляют различные соли, пагубно воздействующие на металл.

7. Радиопрозрачность. Это означает, что стеклопластиковая арматура не создает никаких радиопомех, в отличие от металлических контуров, создаваемых стальной арматурой.

Такое достоинство стеклопластиковой арматуры как радиопрозрачность, будет играть значительную роль только в том случае, если в стенах вашего дома много арматуры. Тогда применение стеклопластиковой арматуры уменьшит радиопомехи внутри дома.

В достоинствах разобрались, теперь давайте рассмотрим недостатки стеклопластиковой арматуры, применяемой в строительстве.

Недостатки стеклопластиковой арматуры

У любого материала есть недостатки и стеклопластиковая арматура – не исключение.

1. Стеклопластиковая арматура дороже обычной стальной если сравнивать арматуру одинакового диаметра.

2. Термически не устойчива. Стеклопластиковая арматура не выдерживает высоких температур.

Так же сомнительный недостаток, потому как в малоэтажном частном строительстве я даже не могу представить ситуацию, где будет необходимо нагреть арматуру до 200 градусов.

3. Не гнется. Таким образом, если нам понадобится, например, согнуть арматуру под углом 90 градусов, мы этого сделать не сможем. Хотя с другой стороны – мы можем все изгибы сделать из обычной стальной и нарастить их со стеклопластиковой.

4. Низкий модуль упругости на излом. Это означает, что стеклопластиковая арматура не выдерживает на излом таких же нагрузок, как металлическая.

Многие производители утверждают обратное – что модуль упругости у стеклопластиковой арматуры больше, но это, скорее всего, они имеют ввиду растяжение, а бетон, как правило подвержен больше нагрузкам именно на излом. Это основной недостаток, из-за которого ограничивается применение стеклопластиковой арматуры в строительстве.

5. Трудность в сооружении жесткого арматурного каркаса. Другими словами, каркас из стеклопластиковой арматуры не такой жесткий как из металлической, и, соответственно, менее устойчив к вибрации и нагрузкам, которые будут присутствовать при заливке бетона с автомобильного миксера.

Вот мы и рассмотрели практически все основные достоинства и недостатки стеклопластиковой арматуры. Судя по ним, невозможно с большой уверенностью сказать, что она значительно лучше или хуже металлической арматуры, поэтому давайте рассмотрим в каких строительных конструкциях и сооружениях применение стеклопластиковой арматуры будет оправдано и целесообразно.

Применение стеклопластиковой арматуры оправдано в некоторых случаях как в промышленном строительстве, так и в частном малоэтажном.

По поводу промышленного строительства, я думаю, говорить много не стоит, все же сайт посвящен строительству домов своими руками, поэтому давайте разберем область применения стеклопластиковой арматуры в частном малоэтажном строительстве.

1. Стеклопластиковая арматура применяется в некоторых типах фундаментов, таких как ленточный – заглубленный ниже глубины промерзания, плитный фундамент.

Стоит отметить, что это касается только малоэтажного частного строения, на хорошем грунте. На плывучих грунтах будут повышенные нагрузки на излом, которые стеклопластиковая арматура может не выдержать.

2. Целесообразно применение стеклопластиковой арматуры в армировании кирпичных стен, стен из блоков, очень часто можно встретить армирование стен из газосиликатных блоков стеклопластиковой арматурой.

Применение стеклопластиковой арматуры в армировании стен очень популярно среди застройщиков. Причем применяется такая арматура как элемент армирования самих стен, так и в качестве связки облицовочной стены с несущей.

3. В многослойных панелях в качестве связей. Так как внутри панелей, как правило присутствует плотный утеплитель, для связки между собой бетонных частей и используется стеклопластиковая арматура.

4. Оправдано применение стеклопластиковой арматуры в несущих частях элементов, подверженных повышенной коррозии, бассейнов, например.

5. Также стеклопластиковая арматура широко применяется в армировании клееных деревянных балок, увеличивая их жесткость.

6. Армирование асфальта, в местах повышенных нагрузок, хотя я такого еще ни разу не видел.

Как видите, область применения стеклопластиковой арматуры в строительстве довольно широка, хотя и присутствуют кое-какие ограничения.

Мнение автора о применении стеклопластиковой арматуры в строительстве

Я считаю, что стеклопластиковая арматура пока не способна полностью заменить металлическую, но это не значит, что ею можно совсем пренебречь.

Я широко применяю ее в строительстве стен из блока и кирпича, также в качестве связей облицовочной стены с несущей, так как при применении металла в качестве связей, во-первых, он будет подвержен коррозии, ну а во-вторых, металл создает мостики холода, которые в современном строительстве крайне нежелательны.

Применение стеклопластиковой арматуры в фундаменте так же оправдано, если у вас нетяжелая постройка, например, каркасный дом или гараж.

Если же на участке слабый грунт и предвидятся огромные нагрузки на фундамент, я бы не стал рисковать с применением арматуры, у которой упругость на излом меньше чем у металлической.