Стеклопластиковая арматура: характеристики и применение композитной стеклоарматуры. Стеклопластиковая арматура – применение, достоинства и недостатки

Строительная сфера одна из самых быстроразвивающихся и меняющихся в современном мире. Не успеет одно появиться где-нибудь в недрах профильного ВУЗа, так идею сразу же подхватывает бизнес. Стеклопластиковая арматура – один из таких материалов, который произвёл в прямом смысле революцию в стройиндустрии. Удачное сочетание науки и инженерии позволило создать особый материал для строительно-монтажных работ, который обходит традиционные в качестве и характеристиках.

Ключевую роль в составе строительного материала играют специальные стеклопластиковые волокна, которые пропитаны особым полимерным составом. Выпускается материал в виде стержней в диаметре от 4 до 18 мм. Длина может достигать 12 метров. Главной «фишкой» материала является его многослойность и особая полимерная «пропитка».

К сведению! Арматуры из стекловолокна обычно поставляются в виде скрученных бухт, внешне они напоминают большой моток плотного шнура или провода. Однако, если диаметр изделия больше 10 мм, его продают только в прутках.

В литературе и ГОСТе упоминаются два варианта сокращения, указывающие на один и тот же материал: СПА или АСП. Оба сокращения равнозначны.


Прут состоит из двух слоев:

  • 1 слой – внутренний стержень. В его основе стеклопластиковые волокна, расположенные строго параллельно друг к другу (неслучайно, мы сравнили арматуру с жёстким проводом), либо в виде «косички». Эти нити тонки, но удивительно крепки, они спаяны друг с другом специальным полимерным составом. Именно эти волокна и обеспечивают основные характеристики изделия.
  • 2 слой – наружный. В качестве «оболочки» может выступать абразив мелкой фракции, специально напылённый, либо волокна, это так называемая армирующая навивка.

Основными характеристиками для данного материала чаще всего называют:

  • диаметр – показатель влияет на расчет предела прочности изделия на изгиб и растяжение;
  • вес. Кстати, этот показатель выгодной отличает стеклопластик от других изделий, в частности металлических арматур;
  • шаг навивки. Характеристика актуальна для АСП с рельефным покрытием.

Интересный факт! Стекловолокно в 9 раз легче металлических прутьев.

Сферы применения и разновидности стеклопластиковой арматуры

Применение стеклопластиковой арматуры достаточно широко. За счет возможности использования не только прутов, но и армирующей сетки, его применяют в строительстве и возведении разной, порой очень сложной геометрии. Причем, размеры готовых конструкций могут быть самыми разными.


Кроме того,стеклопластиковая арматура может использоваться в:

  • строительстве дорог и армировании покрытий;
  • укреплении кладок из и других стройматериалов блочного типа;
  • армировании и ;
  • укреплении и ограждении конструкции, заливаемых .

Совет! В дачном хозяйстве стеклопластиковая арматура пригодиться при возведении хозпостроек, вольеров, а также парников и теплиц. Её можно использовать как опорные конструкции для подвязки растений, в качестве основы для декоративных шпалер.

Варианты использования СПА в строительстве и на садовом .

Производство и требования к стеклопластиковой арматуре

Как и любое сложное с технической стороны производство, создание арматур высокой прочности это трудозатратный и недешёвый процесс. Необходимо использования высокоточного оборудования, для создания специальной смеси.


Все основные элементы производственной линии по производству СПА показаны на схеме:


Плюсы и минусы композитной стеклопластиковой арматуры

Арматура из стеклопластика считается наиболее перспективным материалом, использующемся при строительстве армирующих конструкции и каркасов. Среди преимуществ можно назвать:

  • высокую стойкость к коррозии;
  • низкую теплопроводность;
  • долговечность;
  • малый вес;
  • в 3,5 раза прочнее металла;
  • универсальность;
  • прочность на растяжение;
  • не проводит ток;
  • не боится заморозков;
  • бесшовность;
  • не требует сварки.

Среди недостатков:

  • малая упругость,
  • низкая термоустойчивость.

На что обратить внимание при выборе

Из-за большого количества типоразмеров, необходимо учитывать условия использования и нагрузку на материал. Именно поэтому, сразу при покупке обратите внимание на следующие моменты:

  • вариант оформления верхнего слоя и качество намотки армирующей ленты;
  • диаметр и отсутствие сколов и повреждений на срезах;
  • цвет. Он должен быть однородным. Оттенок должен совпадать с описанием в документации;
  • наличие документов соответствия ГОСТу.

При выборе СПА лучше всего изначально узнать репутацию компании-производителя данного материала, для чего нужно ознакомиться с отзывами в Сети и в прочих источниках информации.

Какая арматура лучше: металлическая или стеклопластиковая

Пожалуй, если сравнивать эти два материала, привычный металлический материал существенно проигрывает в качестве, но выигрывает в цене. В этом случае стоит обращать внимание на сферу применения. А также изучить сравнительные характеристики.

Характеристика Металл Стеклопластик
Предел прочности, МПа 390 1300
Коэффициент , Вт/м 2 ×К 46 0,35
Плотность, кг/м 3 7850 1900
Упругость + +
Пластичность + —
Стойкость к коррозии — +
Диэлектрические свойства — +

Ведущие производители

Существует около 10-ка проверенных производителей стеклопластиковой арматуры, которые успели проявить себя в этом сегменте рынка. Причем предприятия существуют практически во всех крупных географических зонах: центральной части России, а также Сибири, Урала. Назовем самые крупные из них:

  • НПЦ «Спецполимер», НПК «АРМАСТЕК», Московский завод композитных материалов. (г. Москва и МО);
  • Лидер-Композит (г. Санкт-Петербург и Ленинградская область)
  • «Ярославский Завод Композитов»;
  • «Уралтеплострой», ООО «УЗКТ», ООО «Элпромтех», ООО НПФ «УралСпецАрматура» (г. Екатеринбург);
  • «Поволжская арматура» (г.Саратов).

Обзор цен и отзывы пользователей о композитной стеклопластиковой арматуре

Стоимость материала высчитывается исходя из цены за погонный метр. На окончательную стоимость влияют как качество сырья, его состав и число слоёв, так и диаметр предполагаемой заготовки. Представим усредненные данные на сентябрь 2018 года в рублях.

Производитель Марка Диаметр, мм Тип наружного слоя Стоимость, рублей/п. метр
ПК «Композит» АСК 8,0 с навивкой 11,9
10,0 17,9
12,0 26,9
АСП 8,0 с песчаным покрытием 13,9
10,0 23,9
12,0 38,9
«АрматСоюз» СПА 4,0 с навивкой 6,9
6,0 7,9
8,0 11,5
10,0 17,5
12,0 26,9
14,0 42,9
16,0 60,9
18,0 94,9
«Армпласт» АСК 4,0 с навивкой 5,5
6,0 7,9
8,0 11,5
10,0 17,9
12,0 26,9
14,0 42,47
16,0 60,52
18,0 94,32
20,0 117,6
22,0 138,99
25,0 180,17
28,0 223,10
32,0 292,74
36,0 312,80

Если говорить об особенностях использования материала и отзывам о нём, специалисты отмечают высокое качество материала и достаточную

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.

Пластиковая (композитная) арматура


Строительные технологии постоянно совершенствуются. На смену традиционным материалам приходят новые, обладающие улучшенными эксплуатационными характеристиками. В результате активного сотрудничества научных учреждений и промышленных предприятий разработана пластиковая арматура, являющаяся перспективным материалом. Область применения не ограничивается использованием для фундамента зданий в строительной отрасли.

Композитная арматура уверенно конкурирует с металлическими прутками, постепенно заменяет их при решении круга определенных задач. Стальные стержни усиления нецелесообразно использовать в области дорожного строительства и мостостроительной отрасли, где высока вероятность их постепенного разрушения под влиянием агрессивной среды. Стекловолоконные прутки используются при возведении портовых конструкций, морских сооружений, усилении бетонных резервуаров.

Стеклопластиковая арматура представляет собой строительный материал, созданный на основе связанных сложным составом волокон

Основой являются базальтовые, углепластиковые или стеклянные нити, из которых по специальной технологии производится полимерная арматура. Остановимся на особенностях перспективного материала и его разновидностях. Рассмотрим характеристики, технологию изготовления, область использования, а также плюсы и минусы.

Что такое композитная стеклопластиковая арматура

Современный материал представляет собой неметаллические прутки, основой которых являются различные виды тонких волокон на основе:

  • базальта;
  • карбона;
  • стекла;
  • полиамида.

Для повышения эксплуатационных характеристик волокна могут комбинироваться. В зависимости от вида используемого волокна, меняется название стержней. Так, изделия из базальтового волокна называются базальтопластиковыми, а из стеклянного – стеклопластиковыми.

В ее составе можно выделить две части. Первая – это ствол, благодаря которому достигается высокая прочность материала

Собранный в пучок волокнистый массив пропитывается термопластичным составом на основе полимерных связующих и приобретает соответствующую форму в процессе высокотемпературной полимеризации. После охлаждения образуется готовое изделие в виде прутка с высокими прочностными характеристиками.

С целью повышения адгезии изделий с бетонным массивом наружный слой композитных стержней посыпается:

  1. Мелким песком.
  2. Частицами мрамора.
  3. Гранитной крошкой.

Специальные рифления, выполненные по спирали или перпендикулярно оси прутка, формируют армопояс усиления, который обеспечивает улучшенное сцепление.

Композитная арматура – особенности

Стеклоарматура для усиления бетонных конструкций имеет конструктивные особенности. В отличие от металлических стержней полимерная арматура состоит из двух слоев:

  • центрального, обеспечивающего стойкость материала к воздействию сжимающих и разрывных усилий. Повышенные прочностные характеристики сердцевины обеспечивает пучок параллельно расположенных волокон, залитых композитным составом на базе смол;

Внешний слой служит для надежного сцепления с бетоном: это волокнистое тело, которое накручено вокруг ствола по спирали

  • внешнего, отвечающего за прочность сцепления готового изделия с бетонным массивом. Наружный слой выполнен в виде групп волокон, расположенных по винтовой линии. Характерная форма размещения волокон внешнего слоя повышает устойчивость к воздействию крутящих моментов.

Композитный наполнитель улучшает эксплуатационные характеристики полимерных прутков по сравнению с традиционными металлическими стержнями. Особенности:

  1. Устойчивость к воздействию растягивающих нагрузок превышает сталь более чем в 2 раза. Это позволяет при меньшем диаметре стержня обеспечить необходимую прочность.
  2. Стойкость к воздействию коррозионных процессов и нейтральность к агрессивным средам.
  3. Уменьшенная в 5 раз по сравнению с металлическими прутками масса, облегчает выполнение работ, снижает затраты по транспортировке.
  4. Пониженная теплопроводность повышает теплоэффективность строительных конструкций, не позволяя образовываться «мостикам холода».
  5. Отсутствие необходимости выполнения сварочных работ при формировании арматурных каркасов облегчает процесс фиксации стержней.

Благодаря конструктивным и эксплуатационным особенностям стеклоарматура для решения серьезных строительных задач применяется намного чаще, чем стальные стержни.

Существуют различные вариации моделей арматуры, причем некоторые из них довольно необычны

Композитная арматура – разновидности

Стержни с композитным наполнителем производятся из различных видов волокон. Пластиковая арматура классифицируется следующим образом:

  • арматура стеклопластиковая (АСП). Ее основой является стекловолоконный наполнитель. Поперечно расположенные спиральные рифли повышают сцепление стеклопластиковых прутков с бетоном. Строители устанавливают устойчивые к воздействию влаги стержни в фундамент и покрытия автомагистралей;
  • базальтопластиковая (АБП). Включает волокна из базальта, благодаря которым прутки приобретают черный цвет. Базальтовые стержни внешне выделяются, так как арматура стеклопластиковая имеет светлый или кремовый оттенок. Базальтопластиковые прутки превосходят стеклопластиковые стержни по устойчивости к растяжению, модулю упругости и стойкости к агрессивным жидкостям, что сказывается на их цене;
  • углепластиковая (УГП). Является разновидностью композитных элементов усиления, характеризуется мелкой структурой армирующего материала. Основой углепластиковых прутков является карбон, положительно зарекомендовавший себя при изготовлении композитных бетонов. Увеличенная цена компенсируется эксплуатационными характеристиками, легкостью работы с углепластиковыми стержнями;
  • комбинированная (АКК). Представляет собой полимерные стержни, при изготовлении которых используется стекловолоконный и базальтоволоконный наполнитель. Специалисты называют такие прутки стеклобазальтовыми и применяют для решения специальных задач.

Современные производители предлагают стеклопластиковую и базальтопластиковую арматуру

Из всех разновидностей полимерных стержней стеклоарматура для строительных, дорожных и специальных работ лидирует по эффективности применения.

Полимерная арматура – технология изготовления

На специальных технологических линиях, предназначенных для изготовления композитных прутков, изготавливается стеклоарматура для различных целей. Технология производства полностью автоматизирована. Предусматривает следующие этапы изготовления:

  1. Загрузку полимерной массы в подающий модуль.
  2. Подачу и выравнивание силы натяжения волокон в общем потоке.
  3. Температурную обработку, удаляющую маслянистые включения, пыль, влагу.
  4. Погружение волокнистых нитей в емкость с разогретыми связующими компонентами.
  5. Протяжку пропитанных волокон через формующую головку с выполнением навивки.
  6. Полимеризацию в специальной печи при повышенной температуре.
  7. Охлаждение, нарезку на заготовки необходимой длины и намотку в бухты.

Сфера использования

Применяется базальтопластиковая, углепластиковая, комбинированная и стеклоарматура для различных целей:

  • изготовления композитных видов бетона, предназначенных для возведения монолитных стен жилых и производственных зданий;

Сегодня в частном домостроении все чаще используется пластиковая арматура для фундамента

  • постройки фундаментов и изготовления фундаментных плит;
  • усиления кирпичной кладки при малоэтажном строительстве;
  • возведения припортовых сооружений, берегоукрепляющих конструкций, морских объектов;
  • обустройства дорожных покрытий и укрепления откосов;
  • строительства ограждений железнодорожных и автомобильных магистралей;
  • изготовления бетонных изделий, требующих обеспечения преднапряженного армирования (столбов, плит, шпал, траверс);
  • возведения эстакад, мостовых конструкций, путепроводов;
  • создания сейсмоустойчивых контуров усиления различных сооружений.

Преимущества

Стеклоарматура для промышленного и специального применения широко используется благодаря комплексу достоинств:


Недостатки материала

Арматура из стекловолокна и других наполнителей имеет ряд недостатков, которые незначительно ограничивают область применения. К минусам материала, которые необходимо учитывать, относятся:

  • пониженная термостойкость. Ограниченная температура, которую способны выдержать полимерные связующие, сокращает температурный диапазон использования пластиковых прутков. При высокотемпературном нагреве, превышающем 200 °C, снижаются прочностные характеристики, возрастает огнеопасность полимера;

С другой стороны, не обходится и без негативных отзывов. Правда, судя по ним, эти недостатки все же с лихвой перекрываются достоинствами

  • уменьшенный модуль упругости. Применение композитных прутков при обустройстве перекрытий нуждается в выполнении специальных расчетов, подтверждающих возможность использования материала для усиления несущих конструкций;
  • изменение прочностных характеристик в процессе эксплуатации, а также при постоянном контакте со щелочной средой;
  • невозможность гибки. Проблематично придать материалу радиусную форму без использования специальных технологических приемов.

Отзывы инженеров

Пластиковая арматура получает высокие отзывы строителей и проектировщиков, которые отмечают:

  1. Повышенную упругость.
  2. Устойчивость к деформациям.
  3. Пониженную теплопроводность.
  4. Низкие затраты на приобретение.
  5. Неподверженность коррозии.
  6. Нейтральность к электромагнитным полям.
  7. Диэлектрические свойства.
  8. Отсутствие экранирования.

Заключение

Высокие эксплуатационные свойства композитной арматуры позволяют использовать ее в различных областях. Материал уверенно конкурирует со сталью, благодаря комплексу положительных качеств. Ознакомление с характеристиками, сферой применения и особенностями материала позволит определиться с его использованием для решения различных задач.

Строительные технологии не стоят на месте, каждый год появляются все новые материалы, которые отличаются невысокой стоимостью и отличными характеристиками. Среди таких материалов стоит отдельно отметить стеклопластиковое волокно, которое применяется при . Такой материал производится из полимера и вяжущего на основе органических компонентов. При использовании подобного усиливающего каркаса совершенно не образуется так называемых мостиков холода, то есть энергоэффективность конструкции повышается во много раз.

Преимущество стекловолокна

Чтобы , необходимо использовать только самый лучший материал. Среди преимуществ применения именно такого армирующего материала необходимо отметить:

  • волокно отличается небольшим весом, позволяющим уменьшить общий вес и нагрузки, которые оказываются на грунт. Это дает возможность осуществлять строительство даже при больших ограничениях на сложных грунтах;
  • полимерная арматура отличается устойчивостью к коррозии, она не ржавеет, не подвержена гнили. Это существенно отличает стеклопластик от традиционного металла, который даже при соответствующей защите со временем начинает ржаветь;
  • прочность полимерной арматуры на сжатие и разрыв выше, чем у другого материала, а это очень важно для сооружения фундамента;
  • стеклопластик обладает устойчивостью к различным агрессивным средам, он сохраняет свои свойства при довольно значительном температурном диапазоне (от -60°до +100°С).

Использовать этот усиливающий основание материал можно в любом климатическом регионе, что расширяет область его применения.

  • транспортировка материала довольно простая, так как вес небольшой, а сама армировка поставляется в виде удобных бухт, которые можно перевозить даже в обычном автомобиле;
  • для фундамента простой, необходимо только нарезать волокна болгаркой на требуемые отрезки. Вязка выполняется при помощи самых обычных пластиковых хомутов. Это делает армировку простой, быстрой, не занимающей много времени. При работе надо использовать защитные перчатки, чтобы руки не были повреждены. Также при распиле необходимо надевать защитную маску для лица, так как при резке выделяется полимерная пыль, которая может быть вредной для органов дыхания;
  • арматура для фундамента такого типа отличается и тем, что стены остаются радиопрозрачными, то есть мобильная связь не ухудшается, это же касается и сигнала спутникового телевидения;
  • цена стеклопластика не очень велика, а это положительно сказывается на общей стоимости всего строительства;
  • волокно не проводит электрический ток.

Вернуться к оглавлению

Недостатки стекловолокна

Арматура на основе стеклопластика имеет не только плюсы. Как и у любого строительного материала, у нее имеются некоторые недостатки:

  • упругость материала на изгиб меньше, чем у традиционной арматуры, то есть когда проектируется сооружение плит перекрытий и любых несущих конструкций, необходимо учитывать это свойство. В данном случае лучше применять традиционный метод усиления из стальной арматуры;
  • конструкции из стеклопластика нельзя сваривать, так как особенности материала этого просто не позволяют;
  • стеклопастик при большом нагреве полностью теряет свои прочностные свойства. Такая арматура размягчается и теряет свои усиливающие свойства. Но на практике подобная ситуация может возникнуть только при пожаре, а такой температуры не выдержит даже бетон.

Вернуться к оглавлению

Применение арматуры из композитного стекловолокна

Стеклопластик в качестве арматуры для усиления фундамента — это уже далеко не новинка. Чаще всего он применяется при сооружении небольших строений, бань, гаражей. Тип фундамента — плита и ленточный мелкозаглубленный, для несущих конструкций применяется по-прежнему металл. Область использования арматуры из стекловолокна включает в себя:

  • армирование плавающего плитного, обычного облегченного ленточного фундамента;
  • арматура применяется при выполнении кладки из такого строительного материала, как пеноблоки и обычный керамический, силикатный кирпич;
  • при строительстве ограждений из бетона, основания под заборы;
  • при сооружении бетонного бордюра;
  • арматура применяется на участках, отличающихся повышенной сейсмоопасностью. В таком случае при устройстве фундамента необходимо выполнить усиливающий пояс, для которого стекловолокно подходит лучше всего;
  • подходит при укреплении фундамента дома, который будет строиться около естественных водоемов, на сложных грунтах.

На территории России усиленная полимерная композитная арматура применяется еще не так часто, привычной остается стальная в виде металлических прутьев, но постепенно она приобретает популярность в частном домостроительстве, особенно для сооружения дачных и загородных домов.

Вернуться к оглавлению

Сравнение с обычной арматурой из металла

Как уже было отмечено, стеклянные волокна устойчивы к коррозии, обладают отличными механическими свойствами, имеют малый вес, что очень важно при сооружении основания. На выбор оказывают влияние не только многочисленные преимущества, но и большая экономичность применения такого метода армирования при сохранении высокой прочности.

Рассмотрим сравнительные характеристики, которыми отличается традиционная металлическая арматура и композитное стекловолокно:

  • материал, при помощи которого изготавливается усиливающая арматура для фундамента, — это конструкционная сталь класса АIII; прочность на растяжение: сталь — 390 Мпа; стекловолокно — 1350 Мпа;
  • модуль упругости: сталь — 200 000 Мпа; стекловолокно — 56 000 Мпа;
  • удлинение при максимальных нагрузках: сталь — 25%; стекловолокно — 2,2%;
  • коэффициент теплопроводности: сталь — 46 Вт/м о С; стекловолокно — 0,35 Вт/м о С;
  • линейное расширение: сталь — 13-15 αх10 -5/0 С; стекловолокно — 9-12 αх10 -5/0 С;
  • плотность: сталь — 7,8 т/м 3 ; стекловолокно — 1,9 т/м 3 ;
  • устойчивость к коррозии под влиянием различных агрессивных сред: сталь — подвержена коррозии; стекловолокно — не подвержено коррозии;
  • теплопроводность: сталь — проводит тепло; стекловолокно — не проводит тепло;
  • электропроводность: сталь — проводник; стекловолокно — диэлектрик;
  • длина материала: сталь — используются металлические стержни с длиной в 6-12 м; стекловолокно может производиться любой длины по заказу;
  • экологичность: сталь — экологична, безопасна при использовании; стекловолокно — не токсичный материал, относится к классу 4, то есть к малоопасным материалам для человека и окружающей среды.

Для армирования фундамента сегодня могут применяться самые различные материалы, а не только традиционный металл. Производители предлагают современные волокна, которые ничем не уступают металлу, отличаются многочисленными преимуществами перед стальными стержнями. Таким материалом является стеклопласт, который имеет меньший вес при отличной прочности и длительном сроке службы.

Строительные технологии не стоят на месте, каждый год появляются все новые материалы, которые отличаются невысокой стоимостью и отличными характеристиками. Среди таких материалов стоит отдельно отметить стеклопластиковое волокно, которое применяется при армировании фундамента. Такой материал производится из полимера и вяжущего на основе органических компонентов. При использовании подобного усиливающего каркаса совершенно не образуется так называемых мостиков холода, то есть энергоэффективность конструкции повышается во много раз.


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.

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:

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.

Материал СПА Сталь
Прочность на разрыв, МПа 480-1600 480 -690
Относительное удлинение, % 2,2 25
Модуль упругости, МПа 56 000 200 000
Коррозионная стойкость Неподвержен коррозии В зависимость от сорта стали подвержен коррозии в большей или меньшей степени
Коэффициент теплопроводности Вт/м С 0,35 46
Коэффициент теплового расширения в продольном направлении, х10 -6/С 6-10 11,7
Коэффициент теплового расширения в поперечном направлении, х10-6/С 21-23 11,7
Электропроводность Диэлектрик Проводник
Прочность на излом Низкая Высокая
Оптимальный температурный диапазон от -60 С до +90 С Нижний предел от -196 С до -40 С; верхний предел от 350 С до 750 С
Срок службы, лет до 50 80-100
Способ соединения хомуты, фиксаторы, вязальная проволока вязальная проволока, сварка
Возможность изгиба прутьев в условиях стройки нет есть
Радиопрозрачность да нет
Экологичность Малотоксичный материал, класс безопасности 4 Нетоксичен

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 , 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.



Похожие статьи