Какая арматура лучше металлическая или стеклопластиковая

Структурные особенности композитной арматуры

Арматура, изготовленная из композитного материала, характеризуется сложной структурой. Она состоит из 2-х частей. Первая часть – это внутреннее наполнение из стеклопластиковых волокон. Пучок нитей предполагает их параллельное размещение. Между собой они соединены полимерной смолой. Некоторые производители для повышения прочности используют вместо параллельной укладки волокон переплетённое полотно (в виде косички).

Вторая часть пластиковой арматуры – это внешняя оболочка. Изготавливают её из также стеклопластика, но в другой обработке. Распространённое исполнение – двунаправленная навивка из волокон композита. Альтернативный вариант предусматривает нанесение внешнего слоя путём напыления мелкофракционного абразивного состава.

Технические характеристики композитной арматуры зависят от производителя и используемых им технологий.

Полимерный материал представляет серьёзную конкуренцию металлическим изделиям, которые используются не одно столетие. Главные преимущества стеклопластика – доступная цена и простота монтажа. При выполнении строительных работ в зимний период применяют специальные добавки в бетон, которые ускоряют коррозийные процессы на металле. Полимерная арматура к таким реакциям инертна.

Сравнительная таблица металлической и пластиковой арматуры

Имеет ли материал недостатки?

Каждый строительный материал имеет определенные недостатки

Поэтому знать про минусы композитной арматуры не менее важно, чем про достоинства. Перечислим основные из них:

Малая упругость. Как показывают испытания, пластиковая арматура имеет упругость примерно в 4 раза ниже, чем у такой же по диаметру металлической. Поэтому при армировании крупных объемов бетона нужно использовать в 4 раза больше арматуры, что весьма не дешево.
Опасность резки. Если металлический прут можно разрезать или распилить без лишних проблем, то когда распиливается неметаллическая арматура в воздух попадает большое количество микроскопических частиц стекловолокна. При попадании в дыхательные пути или глаза они могут стать причиной множественных микротравм.
Низкая пластичность. Материал практически лишен пластичности. Поэтому, чтобы согнуть прут, необходимо нагреть его до нужной температуры

Очень важно не превысить отметку в 300 градусов по Цельсию – это приведет к потере несущих свойств.

Как видите, пластиковая арматура имеет как важные преимущества, так и серьезные недостатки. Серьёзно подумайте, прежде чем окончательно определиться с выбором подходящей арматуры для строительства.

Теперь вы знаете, что такое композитная арматура, а также разбираетесь в её плюсах и минусах. Это позволит легко сделать правильный выбор, о котором не придется сожалеть впоследствии. К тому же, разбираясь в основных свойствах материала, можно легко решить, в каких случаях он станет лучшим выбором, а когда желательно отдать предпочтение другим аналогам.

Преимущества и недостатки использования

малый вес изделий позволяет не только облегчить труд рабочих, но и делает конструкции достаточно легкими. Поэтому применяется для ячеистого бетона и других материалов, понижающих вес конструкции при сохранении высокого уровня надежности и прочности;
металлическая, способна пропускать холод через мостики холода

Применение стеклопластиковой арматуры исключает такую возможность, особенно важно это достоинство при монолитном строительстве зданий;
понижается расход материала при его упаковке в бухты. Плети выпускаются по 12 метров, что позволяет более экономно выполнить раскрой

Особенно важен данный пункт при частном строительстве, когда скрупулезно подсчитывается каждый потраченный рубль;
повышает экономическую составляющую, возможность увязки без нахлестов и применения сварочных работ;
композитная арматура способна долго служить и не терять своих свойств, но металлическая, уложенная в бетонной плите также не подвергается разложению;
диэлектрические качества дают гарантию безопасного проживания в здании, но это достоинство спорное. Бетон сам является диэлектриком;
высокий уровень сопротивления воздействия химических веществ важен при производстве фундаментных работ при низких температурах. В это время в бетон добавляются различные присадки;
Не препятствует прохождению радиоволн. Это качество особенно важно при монолитном строительстве, металлическая арматура препятствует нормальной работе мобильной связи и прохождению радиосигнала. Использование композитной арматуры, сможет уменьшить уровень радиопомех в здании.

Недостатки у этих изделий тоже есть. Специалист, пользующийся этим материалом, может легко их назвать:

• Армирующий стеклопластик (асп) превышает по стоимости стальную арматуру. Но этот минус легко перекрывается возможностью применения более тонкой арматуры для аналогичного вида работ;
• подвержена деформации и уничтожению при высоких температурах, но вероятность такого воздействия внутри бетона нереальна;
• если используется стеклопластиковая арматура для фундамента с множеством поворотов, нет возможности загнуть детали для изгиба, но проблема решается легко. Достаточно взять отрезок стального прутка, изогнуть под нужным углом и связать с основной плетью;
• один из основных недостатков – это низкая упругость при изломе прутка. В этом случае стеклопластиковая арматура уступает стальной, но она лучше работает на растяжение. Из-за низкой сопротивляемости излому применение ее в капитальном строительстве несколько ограничена;
• при использовании ее в фундаменте и заливании бетона из миксера нужно быть предельно осторожным. Стеклоарматуру невозможно уложить в жесткий каркас и при большом давлении целостность его может нарушиться. Композитная сетка – это лучшее решение вопроса.

Как вязать стеклопластиковую арматуру, да проще чем металлическую. Для этого не требуется использовать различные крючки. ЕЕ связывают самозатягивающимися пластиковыми хомутами. Операция простая и требует минимум знаний и инструмента.

Рассмотрев достоинства и недостатки, нельзя однозначно ответить на вопрос, какая лучше — легкая пластиковая или жесткая стальная. Подвластно это только инженерам – строителям.

Как и из чего производят стеклопластиковую арматуру

Многим стеклопластиковая арматура знакома не только по фото в интернете, но и на практике применения в строительстве, однако мало кто знает, как она производится. Технологический процесс производства арматурных прутков из стеклопластика, за которым очень интересно наблюдать по видео, легко поддается автоматизации и может быть реализован на базе как крупных, так и небольших производственных предприятий.

Технологическая линия производства стеклопластиковой арматуры

Для изготовления такого строительного материала прежде всего необходимо подготовить сырье, в качестве которого используется алюмоборсиликатное стекло. Чтобы придать исходному сырью требуемую степень тягучести, его расплавляют в специальных печах и уже из полученной массы вытягивают нити, толщина которых составляет 10–20 микрон. Толщина полученных нитей настолько невелика, что, если снять их на фото или видео, то без увеличения полученной картинки их не разглядеть. На стеклонити при помощи специального устройства наносится маслосодержащий состав. Затем из них формируются пучки, которые получили название стеклоровинга. Именно такие пучки, собранные из множества тонких нитей, являются основой стеклопластиковой арматуры и во многом формируют ее технические и прочностные характеристики.

Устройство подогрева и разделения нитей

После того как нити из стеклопластика подготовлены, они подаются на производственную линию, где их и превращают в арматурные прутки различного диаметра и разной длины. Дальнейший технологический процесс, познакомиться с которым можно по многочисленным видео в интернете, выглядит следующим образом.

• Через специальное оборудование (шпулярник) нити подаются на натяжное устройство, которое одновременно выполняет две задачи: выравнивает напряжение, имеющееся в стеклонитях, располагает их в определенной последовательности и формирует будущий арматурный стержень.
• Пучки нитей, на поверхность которых предварительно был нанесен маслосодержащий состав, обдаются горячим воздухом, что необходимо не только для их просушки, но и для незначительного нагревания.
• Прогретые до требуемой температуры пучки нитей опускаются в специальные ванны, где пропитываются связующим веществом, также нагретым до определенной температуры.
• Потом пучки нитей пропускаются через механизм, при помощи которого выполняется окончательное формирование арматурного стержня требуемого диаметра.
• Если изготавливается арматура не с гладким, а с рельефным профилем, то сразу после выхода из калибровочного механизма осуществляется навивка пучков из стеклонитей на основной стержень.
• Чтобы ускорить процесс полимеризации связующих смол, готовый арматурный пруток подается в туннельную печь, перед входом в которую на прутки, изготавливаемые без навивки, наносится слой мелкофракционного песка.
• После выхода из печи, когда стеклопластиковая арматура практически готова, стержни охлаждают при помощи проточной воды и подают на резку либо на механизм их сматывания в бухты.

Отрезной механизм – последнее звено в производстве композитной арматуры

Таким образом, технологический процесс изготовления стеклопластиковой арматуры не такой сложный, о чем можно судить даже по фото или видео его отдельных этапов. Между тем такой процесс требует использования специального оборудования и строгого соблюдения всех режимов.

Физические параметры армирующего материала из стеклопластика

Согласно сегодняшним требованиям композитные пруты должны характеризоваться по трем основным физическим параметрам, а именно:

• Масса элементов;
• Дистанция навивки;
• Внешний, а также внутренний диаметр.

Для каждого отдельного номера профиля соответствуют свои физические показатели. Единственным неизменным параметром является дистанция навивки, равняющийся 15 миллиметрам. Действующее ТУ регламентирует, что отличающиеся по размеру профиля композитные пруты имеют следующие цифровые обозначения: 4, 5, 5.5, 6, 7, 8, 10, 12, 14, 16 и 18. Этим цифровым значениям соответствуют параметры наружного диаметра. Масса армирующих стержней может варьироваться от 0,02 до 0,42 кг/1 п. м.

Технология армирования фундаментов

Небольшой вес арматуры из композитного материала облегчает сборку каркаса под фундамент. Благодаря высокой прочности сечение прута выбирают меньшее, чем при использовании металлического аналога. При этом в работу идут полимерные стержни любой длины.

Фиксаторы для пластиковой арматуры

Ленточная конструкция

Технологический процесс армирования фундамента состоит из следующих этапов:

• сборка и установка опалубки;
• определение уровня заливки бетонного раствора;
• сборка и установка армирующего каркаса;
• заливка бетона;
• снятие опалубной конструкции.

Расчёт порядка укладки пластиковой арматуры и расстояние между прутами указывается в проектной документации. Работы по монтажу армирующей конструкции начинаются с размотки бухты. Пруты раскраиваются нужной длины. Обрезку выполняют болторезом или обычным топором.

Специалисты рекомендуют использовать болгарку (угловую шлифовальную машинку). Благодаря наличию на диске абразива удаётся сделать ровный срез. Другие инструменты могут оставлять на полимерном материале трещины и сколы.

Нарезанные прутья укладывают параллельно друг другу. Пропуская определённые интервалы, фиксируются поперечные элементы каркаса. Соединения выполняют с помощью специальных скоб или пластиковых фиксаторов. Уместно также использовать пластиковые хомуты и вязальную проволоку.

При наличии сложных конструктивных форм фундамента возникает необходимость в сгибании пластиковой арматуры. Сделать это можно, используя удобный вариант.

1. Существует такая услуга, как заказ у производителя гнутых элементов. Их применение облегчает и ускоряет процесс монтажа.
2. Согнуть пруд самостоятельно получится с помощью стальных наконечников. Их фиксируют на концы арматуры цанговыми зажимами. Можно также использовать химические анкера. После приваривания наконечников деталь приобретает нужный изгиб.
3. Альтернативный способ сгиба пластиковой арматуры предусматривает соединение полимерного и металлического прутьев с последующим формировкой дуги. В обвязке элемент получается максимально прочным и надёжным.

После сборки нижней части каркаса аналогичным образом производится монтаж верхнего яруса. Готовую конструкцию опускают в опалубку и заливают бетоном.

Перед установкой в опалубку каркаса необходимо подсыпать на дно траншеи или котлована подушку из песка и щебня.

Плитный фундамент

Сборка каркаса из пластиковой арматуры для ленточного фундамента отличается от порядка монтажа армирующего слоя под плитный фундамент. Разница прослеживается даже во внешнем виде каркаса. В нём отсутствуют примыкающие участки и углы. Конструкция похожа на две сетки, уложенные поверх друг друга.

При вязки композитной арматуры и заливки бетона плитного фундамента, есть небольшие нюансы. Между нижним и верхнем слоем арматуры нужно ставить закладные (лягушки) более мелким шагом через 70-75 см и тщательно привязывать к арматуре. Если этого не делать, при заливке бетона будет всплывать на поверхность части армированного каркаса.

Виды полимерной арматуры и сферы их 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.

Основные характеристики и типоразмеры композитной стеклопластиковой арматуры

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».

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

Варианты размеров материала

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.

Варианты внешней оболочки стеклопластиковой арматуры

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.

Описание материала и его виды

Стеклопластиковая арматура представляет собой неметаллический стержень с навивкой из волокон композитного материала или с напылением мелкофракционного абразивного порошка. Диаметр армированных прутков может составлять от 4 до 18 мм.

В зависимости от материала, используемого в качестве основы для изготовления прутка, выделяют несколько видов композитной арматуры:

Особенности материала

• Базальтовые изделия (обозначаются буквами АБП) производятся на основе базальтовых волокон, связанные с помощью смолы органического происхождения. Такая арматура характеризуется высокой устойчивостью к воздействию агрессивной среды, включая газы, щелочи и соли.
• Стеклопластиковая арматура (аббревиатура АСП) производится из волокон стеклопластика, соединенных с помощью термореактивных смол. Преимуществом таких прутьев является незначительный вес и высокие прочностные характеристики.
• Углепластиковую арматуру (обозначение АУП) производят на основе углеводорода. Материал отличается повышенной прочностью, но имеет очень высокую стоимость, что существенно понижает его популярность.
• В основе комбинированных изделий (аббревиатура АКК) лежит базальт и стекловолокно. Такой материал устойчив к износу и имеет широкую область применения.

Среди перечисленных видов композитной арматуры наибольшей популярностью пользуются стеклопластиковые изделия, поэтому следует подробнее изучить именно этот материал.

к оглавлению

Требования к стеклопластику

Вид зависит от диаметра

Стандарт устанавливает размеры изготовления арматуры номинальным сечением в пределах от Ø 4 мм до Ø 32 мм. Для индивидуального строительства эффективно используют стеклопластиковые армирующие прутки сечением Ø 6 мм, Ø 8 мм и Ø 10 мм.

На демонстрационном стенде строительного магазина можно ознакомиться с образцами предлагаемой продукции (фото):

Существенным условием качества полученного фундамента является применение стеклопластиковой арматуры, которая в соответствии с ГОСТом (осмотр по внешнему виду) не имеет вмятин, расслаиваний, отшелушивания абразивного напыления и других видимых дефектов.

Определяющими возможность применять армирование стеклопластиком бетонных оснований являются такие технические характеристики этого материала:

• предел прочности на сжатие не меньше 300 Мпа, на растяжение — не меньше 800 Мпа, при поперечном срезе — более 150 Мпа;
• температура эксплуатации (предел) не более 60°С.

Может ли стеклопластиковая арматура заменить металлическую

Стеклопластиковые изделия появилась на строительном рынке относительно недавно. Однако на тему ее использования создано немало видео и текстовых материалов. Если учесть приведенные выше рекомендации, можно утверждать, что использовать стеклопластиковые изделия можно при укреплении стен или для соединения несущих конструкций с перегородками.

Основное преимущество стеклопластиковой арматуры – на ней не появляется ржавчина. Кроме того, при ее использовании не появляется мостиков холода, чего не скажешь о прутьях из металла. Применение такого материала обосновано в тех случаях, когда сооружаемая постройка не будет слишком тяжелой. Также необходимо использовать ее только при постройке дома на устойчивом грунте.

Длительной практикой успешность применения такого материала еще не подтверждена. Отзывов о нем пока недостаточно, чтобы сделать правильный вывод. По этой причине каждый застройщик в определенном смысле рискует, используя композитную арматуру. Если планируется возводить строение, к которому предъявляются высокие требования прочности и устойчивости, следует выбирать арматуру из металла.

Что такое композитная арматура?

Внешне она похожа на классические металлические пруты, но основным материалом при её изготовлении являются волокна из углерода, базальта, стекла или арамида. Они скрепляются воедино специальными термопластичными или термореактивными полимерами, придающими им высокую прочность и долговечность.

Неметаллическая арматура может иметь на поверхности специальные ребра, что повышает качество сцепления с бетоном при армировании. В некоторых случаях поверхность просто густо посыпается песком. Прилипая к ещё не застывшему полимеру, он также улучшает сцепление, но благодаря простоте изготовления стоимость материала значительно ниже.

Кроме того, в продаже имеется гладкая пластиковая арматура. Она имеет сравнительно невысокую цену, но малое сцепление существенно ограничивает сферу применения. Её не используют в качестве основной рабочей арматуры – только как вспомогательную. При армировании крупных массивов бетона (фундамент, толстые стены) пруты не укладываются на основание, а собираются в каркас. Основные пруты, которые будут улучшать качества бетона, имеют ребра. А гладкие применяется именно для сборки каркаса – на них приходится минимальная нагрузка. Поэтому возможно использование более простого материала для снижения затрат на строительство.

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

Диаметр пластиковой арматуры

Из-за определенных конструктивных особенностей, стеклопластиковая арматура имеет несколько параметров, которые характеризуют ее диаметр:

• Размер внешнего диаметра композитного стержня определяется согласно расположению выступающих по профилю ребер;
• Внутренний диаметр относится конкретно к самому стержню;
• Номинальный диаметр относится к цифровому обозначению конкретного профиля.

Все эти параметры не совпадают между собой. Номинальный диаметр меньше внешнего, измеряемого по выступающим ребрам

Следует с особой ответственностью обращать внимание на эти параметры. Это поможет избежать покупки меньших чем необходимо армирующих прутьев

Существуют некоторые нюансы определения этих размеров стеклопластиковой арматуры. Внешний диаметр изделия определяется также, как и для стальной. Что же касается внутреннего диаметра, то его определить сложнее из-за не идеально круглого сечения стержня.