Стеклопластиковая арматура против стальной: сравниваем по 6 параметрам

Профессиональные работы по заливке фундаментов и строительству домов

Если вас интересует строительство фундамента в Подмосковье, то вам следует обратить свое внимание на компанию ИнноваСтрой. Наши специалисты уже не первый год занимаются выполнением подобных работ, а потому способны провести их на высшем уровне

ИнноваСтрой – это компания, в которой работают высококвалифицированные специалисты различных областей. Опытные проектировщики смогут создать проект дома с нуля или же подобрать для вас оптимальный типовой вариант. Мы сможет произвести расчет прочности фундамента, учитывая все соответствующие факторы, что позволит построить по-настоящему надежный и долговечный дом.

Специалисты ИнноваСтрой способны выполнить весь спектр проектировочных и строительных работ, начиная от создания проекта и заканчивая строительством дома под ключ.

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.

Укрепление углов

При сооружении армирующей конструкции должное внимание следует уделить укреплению углов, на которые приходится большее количество веса сооружения. Армирование углов производится также для предотвращения нежелательных трещин или растяжений конструкции

Угловые стержни запрещается располагать перпендикулярно друг к другу, их углы нужно загнуть

Важно обеспечить нахлест и соединить радиусными элементами все прутья. Величина перекрытия стержней, которые используются в угловой зоне, не должна превышать 25 см

В случае правильного армирования углов во время заполнения траншеи бетоном не произойдет разрушения усиливающего контура.

Укрепление различных зон ленточного фундамента требует правильного расчета количества стальных прутьев. Его недостача может привести к необходимости приобретения нужного количества материала, что грозит временной задержкой в строительстве.

Основные преимущества

Композитная арматура отличается целым рядом положительных качеств. Среди ее основных преимуществ выделяют:

Небольшая масса. Благодаря этому стеклопластиковые изделия применяются для выполнения самых разных задач. Их можно использовать при усилении легкого бетона, а также различных стройматериалов. Использование композитной арматуры позволяет существенно снизить вес готовой конструкции. Однако если армировать таким способом обычный бетон, готовое изделие все равно будет иметь большую массу.
Невысокая теплопроводность. Теплопроводность конструкции снижается за счет отсутствия мостиков холода, которые возможны при армировании бетона стальными прутьями.
Хорошая гибкость. Благодаря такому свойству появляется возможность отгружать материал в бухтах. В результате обеспечивается компактность транспортировки материала. Перевозить стеклопластик можно даже в легковом автомобиле. Таким образом, можно существенно снизить затраты на перевозку строительного материала. Также за счет большой длины элементов такой арматуры нет необходимости создавать нахлесты. Это повышает прочность конструкции и положительно отражается на стоимости ее создания.

Углепластик является диэлектриком. Прутья из металла пропускают ток, что может способствовать коррозии.
Стеклопластиковая арматура менее подвержена воздействию различных химических веществ

Особенно важно учитывать это свойство при сооружении бетонных изделий зимой. В этот период в бетон обычно добавляют различные солевые растворы, чтобы он быстрее застывал.
Композитная арматура не способна создавать радиопомехи внутри здания, чего не скажешь об изделиях из металла.

Также у материала имеется и немало недостатков, которые стоит рассмотреть подробнее.

Недостатки стеклопластиковой арматуры

Помимо достоинств, пластиковые армирующие материалы имеют и свои недостатки. В этом отношении нужно сказать, что:

• Композитный прут нельзя согнуть с малым радиусом изгиба. Поэтому в углах и местах примыкания приходится использовать специальные гнутые элементы заводского изготовления.
• Пластиковые пруты невозможно сварить, если возникнет такая необходимость. Их только вяжут (про вязку подробнее изложено здесь) и, в определенные моменты, это может создавать неудобства.
• Полимерные материалы не способны выдерживать нагрев более 80-100˚C. Поэтому после пожара, когда само здание осталось целым, армированные конструкции могут потерять свою надежность, чего не бывает с металлом.

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.

Сравнение с арматурой из металла

При проведении сравнительных тестов арматуры из стали и композитных материалов существуют такие особенности:

1. Стальные изделия боятся коррозийных процессов, а композит выдерживает любую агрессивную среду.
2. Металл пропускает холод, а композитные изделия отличаются низкой степенью теплопроводности.
3. Вес арматуры из стеклопластика в пару раз ниже веса стальных аналогов.

При выборе материала для проведения армирования нужно учитывать все факторы. При большом списке достоинств инновационные стеклопластиковые конструкции имеют и недостатки, а классический вариант из металла использовался в течение многих десятилетий.

Отличительные особенности

Самостоятельное армирование фундамента стеклопластиковой арматурой нуждается в предварительном изучении всех достоинств и недостатков этого материала, чтобы было возможно использовать их с максимальной эффективностью.

Обозначить основные позиции, на которые нужно обращать внимание при планировании и проведении работ можно таким образом:

1. Изделие не нуждается в сложном, дорогостоящем оборудовании для резки и укладки, основные затраты состоят из стоимости материала. При сравнении прутков из стеклопластика и стали одного Ø, металлическую арматуру отличает складская цена, которая на 10 — 20% меньше.
2. Использование стеклопластиковой арматуры практично в малоэтажном индивидуальном строительстве, так как у нее намного легче и дешевле транспортировка, хранение, резка. Все это можно сделать своими руками и на личном транспорте. К нужному метражу прутка приобретаются комплектующие, облегчающие монтаж (пластиковые стяжки) и соблюдение расстояний между сетками (наборные распорные элементы)
3. Пластик не нуждается в рихтовке перед монтажом. Материал из целой бухты нарезают промежутками любой нужной длины. Это существенно сокращает образование отходов.
4. Полимерные материалы не подвержены коррозии, не боятся не только воды, но и других агрессивных воздействий. Такое армирование потребуется в бетонном растворе с добавлением специальных модификаторов.
5. Показатели теплового сопротивления и электропроводности для стеклопластика рассматривают для конкретных случаев. Влияние значения теплопроводности часто преувеличивают в рекламных целях, так как основное место в этом вопросе занимает теплоизоляция бетонных конструкций здания. Исходя из этого, низкая теплопроводность полимера не будет играть значимой роли. Диэлектрические свойства дают преимущества в тех случаях, когда в железобетонной опоре не предусмотрены выходы концов стержней для монтажа контура заземления, выполнения грозозащиты.
6. К недостаткам армирования стеклопластиком также относят невозможность самостоятельного изготовления гнутых участков – это можно заказать только у производителя по предоставленным чертежам; исключение применения сварки в проблемных местах; температурные ограничения (сталь выдерживает не менее 600°С).
7. Срок заявленной эксплуатации 80 лет на практике еще не подтвержден. Композитные составы относятся к органическим материалам и как поведут себя полимерные связи в течение длительного времени при старении этой органики пока доподлинно не установлено. Тем не менее, разработка и использование композитов начата более 50 лет назад для суровых климатических условий, где сталь быстро ржавела и теряла свои характеристики, и опоры мостов стоят до сих пор.

Наглядная демонстрация приемов, как вязать каркас из стеклопластиковой арматуры для фундамента, показана на этом видео:

Крайне осторожно необходимо подходить к устройству фундаментов с полимерной арматурой на грунтах, где возникают большие искривляющие деформационные нагрузки, при устройстве ростверков и плит под тяжелые здания. Предварительный расчет должен подтверждать возможность (с запасом прочности) применения таких инновационных материалов или запрещать их

Достоинства и недостатки арматуры из стеклопластика

Арматурные каркасы, выполненные не из традиционных металлических, а из стеклопластиковых элементов, отличаются следующими преимуществами.

• В отличие от металлических, имеют легкий вес сооружений, которые не создают значительной нагрузки на фундамент строения, что позволяет продлить срок его эксплуатации.
• Стеклопластиковые элементы арматурных каркасов, в отличие от своих металлических аналогов, лучше переносят нагрузки на разрыв, что дает возможность использовать их при укреплении наиболее ответственных бетонных конструкций. Стеклопластиковые арматурные каркасы характеризует оптимальное соотношение их легкого веса и высокой прочности, что позволяет отнести их к отдельной группе строительных материалов, набирающих с каждым годом все большую популярность.
• В отличие от металлической арматуры, которая подвержена окислительным процессам и с течением времени уменьшает прочность фундаментных конструкций, каркасы из стеклопластиковых элементов не поддаются влиянию таких негативных факторов внешней среды.
• Части арматурных систем, изготовленные из стеклопластика, являются диэлектриком и не проводят электрический ток, что также сказывается на их долговечности. Используемые в качестве элементов заземления металлические арматурные конструкции под воздействием электрического тока окисляются значительно быстрее, чего нельзя сказать о прутках из композитных материалов. Естественно, арматуру из стеклопластика нельзя использовать в качестве заземляющего элемента, но это только самым положительным образом сказывается на ее долговечности.
• Износоустойчивость стеклопластиковой арматурной конструкции, как и стальной, также находится на достаточно высоком уровне.
• Коэффициент теплового расширения арматурного каркаса, изготовленного из стеклопластиковых элементов, имеет очень близкое значение с аналогичным параметром бетонных конструкций, что значительно снижает риск образования в них трещин при использовании подобного материала.

Соотношение диаметров стержней при устройстве армирующего каркаса фундамента

Если судить по отзывам, то можно выделить следующие недостатки стеклопластиковой арматуры.

• В сравнении с изделиями из металла арматура из стеклопластика обладает значительно большим модулем упругости, превышающем аналогичный параметр стальных изделий приблизительно в 4 раза. Означает этот факт то, что стеклопластиковые элементы по сравнению с металлическими будут значительно лучше прогибаться под воздействием механических нагрузок. При использовании данных элементов для армирования дорожного полотна и фундамента такая их характеристика является некритичной, но для укрепления плит перекрытия лучше использовать металлические конструкции или производить дополнительные расчеты.
• Армирующие элементы, изготовленные из стеклопластика, обладают свойством сильно размягчаться и терять свою упругость при нагревании до температуры 600 градусов. Поэтому при использовании стеклопластиковых деталей лучше позаботиться о надежной теплоизоляции каркаса, произведенного из композитных материалов.
• Выполненные из стеклопластика арматурные прутки нельзя сваривать, в отличие от металлических, поэтому если необходимость в такой операции имеется, лучше воспользоваться изделиями, во внутреннюю часть которых еще на стадии их производства вмонтирована стальная трубка.
• Арматуру, изготовленную из композитных материалов, лучше не сгибать на строительной площадке: это может вызвать ее повреждение. Такую операцию, ориентируясь на чертежи арматурного каркаса, лучше выполнить на производственной площадке.
• Сложность и непривычная для современных строителей технология монтажа — еще один недостаток армирующих элементов, изготавливаемых из стеклопластика. Между тем такой недостаток нельзя считать слишком значительным, если учитывать, какой надежностью и долговечностью отличаются стеклопластиковые конструкции.

Крепление стеклопластиковой арматуры с помощью хомутов и фиксаторов

Используем арматуру при возведении ленточного фундамента

При создании монолитных бетонных фундаментных оснований рекомендуется создавать не менее двух горизонтальных уровней армирования. При этом ни одна часть армирующего пояса не должна касаться поверхности опалубки, и, соответственно поверхности будущей бетонной отливки.

В каждом из горизонтальных армирующих поясов ленточного фундамента должно быть не менее двух продольных силовых линий, составленных из ребристой арматуры. Между собой продольные линии и горизонтальные слои соединяются соответственно горизонтальными и вертикальными силовыми перемычками, для которых можно использовать более дешевую и меньшую в сечении гладкую арматуру.

Для каркаса ленточного фундамента под частный дом шаг между соединительными перемычками может составлять около 50 сантиметров.

Арматура для ленточного фундамента

Со всех сторон силовой каркас ленточного фундамента должен быть окружен бетоном. Предохранительный слой должен составлять не менее 5 сантиметров. Но не стоит и сильно заглублять горизонтальный силовой пояс в бетонную отливку – ведь он выполняет роль металлической балки и предохраняет бетонную отливку от повреждения при ее изгибе.

В нижней части бетонной ленты расстояние от силового пояса до наружного края отливки может составлять 3 сантиметра.

Ассортимент арматуры

Огромное разнообразие арматурных стержней можно классифицировать по материалам, из которых они производятся, функциональному назначению и, конечно же, по диаметру. В целом, различают два основных типа арматуры:

• рабочая (класс АIII или А400, А500 и т.д.), основное назначение которой состоит в восприятии растягивающих нагрузок. Такие элементы арматурного каркаса, как правило, работают на изгиб – не дают бетону фундамента достичь критического значения растяжения в зоне напряжения. Рабочие стержни имеют периодический профиль, что обеспечивает максимальную прочность изделия, а также его способность схватываться с бетонным раствором за счет увеличенной площади поверхности;
• монтажная (класс АI или А240), которая предназначена для формирования пространственного каркаса. Как правило, такая арматура имеет гладкую поверхность и небольшой диаметр – этого достаточно для того, чтобы использовать ее в качестве вспомогательных элементов для придания сеткам или каркасу достаточной прочности на этапе заливки фундамента

Диаметр арматуры для фундамента подбирается исходя из проведенных расчетов армирования и типа железобетонного основания. Так, наиболее популярными являются диаметры 6, 8, 10 мм – для монтажных прутьев, а также 10, 12, 14, 16 мм – для рабочих стержней.

В качестве материала для арматуры может использоваться любой состав, стойкий к изгибающим нагрузкам. Традиционно при производстве строительной арматуры используется сталь. В последнее время активно рекламируется композитная арматура для фундамента. Впрочем, для разных стран существуют свои, экзотические варианты. Например, в некоторых южных странах в целях экономии используют бамбуковые стебли. Естественно, этот вариант сложно представить в наших условиях.

Стальная арматура – проверено временем!

К сожалению, реальных экономичных аналогов стальной арматуре до сих пор не придумано. Ее активно используют во всех сферах строительства, начиная с возведения малоэтажных коттеджей и заканчивая небоскребами. Если арматурные стержни защищены слоем бетона, то им не страшна коррозия. Их допускается не только связывать проволокой, но материалы, маркируемые индексом «С», вполне можно сваривать. На отдельной странице мы привели ориентировочные цены на арматуру, которая находит широкое применение в индивидуальном строительстве.

К преимуществам стальной арматуры можно отнести:

• проверенную годами надежность;
• стойкость к большим нагрузкам;
• электропроводность (при больших отрицательных значениях температуры воздуха через каркас можно пропускать ток, тем самым прогревая бетонную смесь);
• возможность сварки стержней в сетки и каркасы без потери прочности в месте сопряжения

Стеклопластиковая арматура для фундамента – новые тенденции в строительстве

Сравнительно недавно производители композитных материалов стали активно продвигать на строительном рынке пластиковую арматуру для фундамента. Такие изделия изготавливаются из стекловолокна и отличаются достаточно неплохими показателями. Композитная арматура, которая может применяться при возведении каркаса фундамента, выпускается разных диаметров и размеров. Так как это сравнительно новый материал, который не прошел проверку временем, мы не будем заниматься его рекламированием. Отметим лишь основные качества, которые обычно приписываются стеклопластиковой арматуре компаниями-производителями:

• беспрецедентная стойкость к коррозии;
• высокие показатели прочности;
• доступная стоимость;
• неплохие показатели морозостойкости;
• малый удельный вес

В то же время строители, которые столкнулись с использованием композитной арматуры, отмечают «резиновые» свойства такого материала. Стеклопластик, в отличие от стали, при изгибе растягивается, предоставляя бетону работу на растяжение, с которой он справляется не лучшим образом. Использование такого материала целесообразно лишь при условии предварительного натяжения пластиковой арматуры до близких к предельным значениям. Соблюдать такую технологию в условиях индивидуального строительства (на месте) проблематично, поэтому делайте собственные выводы: стоит ли новинка вашего доверия или нет.

Преимущества и недостатки

Стеклопластиковая арматура является прекрасным вариантом для укрепления фундамента. Этот материал повышает его прочность, увеличивает срок службы и позволяет выдерживать высокие нагрузки.

Если вы думаете, какая арматура лучше — стеклопластиковая или металлическая, стоит рассмотреть важные положительные особенности композитных арматуры перед стальными:

• легкий вес. По сравнению с металлическими изделиями композитная арматура в 9 раз легче. По этой причине для ее установки не нужно применять специальную дорогостоящую технику;
• стеклопластиковые элементы обладают высокой устойчивостью к воздействию хлору и других кислотных, агрессивных веществ. По сравнению со стальными изделиями коэффициент устойчивости у композитных в 10 раз выше;
• низкий уровень теплопроводности. За счет того что арматура нагревается и остывает она не вызывает разрушение внутренней части бетонных конструкций;
• композитные изделия имеют свойства диэлектрической непроводимости и электромагнитной проницаемости. Это значит, что они не могут проводить электричество, не производят помехи для радиоволн;
• имеют прочность при растяжении. По сравнению с металлом она в 2-3 раза выше;
• повышенная стойкость к коррозийному поражению;
• легкая транспортировка;

• низкая цена. По сравнению с металлическими изделиями стеклопластиковые пруты стоят намного дешевле.

Не стоит забывать про недостатки композитных изделий:

стеклопластиковая арматура имеет низкий модуль упругости, ее можно с легкостью согнуть. При строительстве фундамента, дорожек этот недостаток не заметен

А вот если изделия применять при возведении перекрытий, то этот нюанс не стоит упускать, важно провести все необходимые расчеты;
изделия обладают недостаточным уровнем термостойкости. Не стоит совмещать стеклопластиковую арматуру с бетонным раствором при сильных температурных перепадах, в противном случае она может полностью потерять связывающие свойства;
недолговечность

Со временем композитные изделия изнашиваются и начинают разрушаться, также огромное влияние на быстрый износ оказывает воздействие щелочной среды. Но производители для того чтобы увеличить срок службы стеклопластиковой арматуры, стали в ее состав добавлять редкоземельные металлы;
не предназначена для сварки.

Способы соединения

Собрать арматуру в единый каркас можно при помощи двух способов:

• сварка;
• вязка.

Если используется пластиковая арматура, то ни о какой сварке речь не идет. Впрочем, металлическую арматуру также нечасто сваривают, так как точки сварки становятся слабыми местами конструкции, они выдерживают меньшую нагрузку, больше подвержены коррозии. Сварка обеспечивает слишком жесткое сцепление прутов, исключающее даже малейший люфт. Такая конструкция хуже воспринимает деформацию, не может использоваться при работе на подвижных грунтах. Более того, варить можно только ту арматуру, в маркировке которой есть буква С.

Куда практичнее использовать вязку при помощи проволоки. Ее складывают вдвое, крючком продевают свободный конец в полученную петлю, а потом закручивают так, чтобы соединяемые пруты не могли свободно двигаться. Просто, дешево, надежно, но долго – опытный строитель сможет выполнить до 20 соединений за минуту, а начинающий – не более 5-6.

Упростить процесс вязки можно при помощи специального вязального пистолета. Его прислоняют к месту пересечения стальных прутов, нажимают на спусковой крючок – и соединение готово. В минуту можно выполнить до 40-50 таких операций. Минус – высокая цена оборудования и необходимость использовать дорогую проволоку.

Наконец, отметим, что при покупке, помимо диаметра, класса и типа поверхности, стоит обращать внимание на наличие у продукции соответствующей документации (прежде всего, это сертификат соответствия). Последний штрих – визуальный осмотр

Если вы заметили на арматуре следы ржавчины, царапины и прочие механические повреждения, то лучше отказаться от покупки и найти действительно качественные изделия – на них, без преувеличения, будет держаться весь дом.

Как вязать стеклопластиковую арматуру для ленточного фундамента?

Для связывания полимерных арматурных стержней используют:

• Вязальную проволоку. Специальная отожженная проволока толщиной 0,8-1,2 мм не теряет свои характеристики даже при многократном скручивании.
• Пластиковые хомуты. Удобны в использовании, не требуют особых навыков. Их недостаток – отсутствие гарантии сохранения целостности при заливке арматурного каркаса бетонной смесью.
• Пластиковые клипсы. Специальные изделия, изготовленные из высокопрочных полимерных материалов. Обеспечивают надежную фиксацию арматурных стержней.

Наиболее приемлемые области применения стеклопластиковой арматуры: армирование кладки из пено- и газобетонных блоков, укрепление береговых линий, отмосток, дорожных покрытий.