Стеклопластиковая арматура

Опытные строительные специалисты прекрасно осознают важность внедрения новейших технологий и материалов в свою работу. Композитная арматура, известная уже многие годы, стала широко применяться только в последние годы. Сегодня мы расскажем вам об использовании стеклопластиковой арматуры на примере создания фундамента.

Для жителей Уфы и близлежащих территорий завод «ГлавСтройКомпозит» предлагает широкий ассортимент стеклопластиковой арматуры диаметром от 6 до 12 мм, а также кладочные сетки с размерами ячеек 50x50 и 100x100 мм.

Конечно, никакой строительный материал не может быть абсолютно универсальным. Однако грамотное использование композитной арматуры и учет эксплуатационных условий позволяют достигнуть впечатляющих результатов. С помощью положительных свойств композитной арматуры и снижением негативных факторов можно обеспечить прочность и долговечность конструкций, минимизируя затраты.

Одним из основных преимуществ стеклополимерной арматуры является ее высокая прочность, почти в 2,5 раза превышающая прочность стали. Композитная арматура наиболее эффективно компенсирует растягивающие воздействия в бетонных конструкциях, особенно если поверхность пластиковых стержней обработана для обеспечения максимальной адгезии с бетоном.

Другим значимым преимуществом стеклопластиковой арматуры является ее высокая устойчивость к агрессивным средам. Конструкции, которые подвержены высокой влажности или химическому воздействию, обладают значительно более долгим сроком службы при использовании композитных материалов. Стоит также отметить электролитические свойства пластика, которые могут выступать как плюсом, так и минусом.

Тем не менее, стеклопластиковая арматура теряет свои свойства при нагреве, что ограничивает ее применение с точки зрения пожарной безопасности. При температуре в диапазоне от 150 до 200 °С арматура теряет свою прочность, особенно если в качестве связующего использованы термореактивные полимеры.

Еще одним недостатком композитной арматуры является ее низкий модуль упругости, что приводит к меньшему сопротивлению изгибу. В конструкциях с сосредоточенными нагрузками требуется большее количество стеклопластиковой арматуры по сравнению со стальной.

Преимущества в контексте фундамента

Гибкость полимерной арматуры позволяет транспортировать ее в катушках, что позволяет использовать элементы практически любой длины. Кроме того, небольшой вес материала (в 3-4 раза меньше, чем у стали) обеспечивает недорогую доставку без использования длинномерных транспортных средств и удобство в работе.

Фундаменты не подвержены прямому воздействию открытого пламени и высоких температур при пожаре, поэтому низкая термостойкость не является существенным недостатком. Гибкость арматуры имеет значение только в конструкциях с сосредоточенными нагрузками, например, при устройстве ростверков. При необходимости, устойчивость бетона к изгибным нагрузкам может быть восстановлена путем добавления небольшого количества стальной арматуры или увеличения числа свай.

Коррозионная устойчивость стеклопластика является важной особенностью для фундаментов. При гидрофобизации и гидроизоляции бетона, стеклопластиковое армирование не подвержено разрушению из-за коррозии. Это особенно важно для ленточных фундаментов на участках без дренирования и при высоком содержании химически активных соединений. Даже в обычных условиях использование стеклопластиковой арматуры позволяет уменьшить толщину защитного слоя до минимальных 15–20 мм, что делает возможным расположение арматуры в самой эффективной зоне нагрузки.

Расчет композитной арматуры

Расчет композитного армирования является важной задачей при проектировании фундаментов. В отличие от стального армирования, использование стеклопластиковой арматуры до сих пор считается мало изученной темой. Это связано с различиями в физико-механических свойствах арматуры, которые еще не учтены в существующих строительных нормативах. Для расчета композитного армирования можно использовать метод равнопрочной замены, при котором стальные стержни заменяют стеклопластиковыми с уменьшением диаметра на два значения. Однако для сложных фундаментов рекомендуется выполнять расчет с нуля, чтобы учесть существенные различия в модуле упругости.

Первая часть расчета фундамента включает определение воздействий на основание строения и выполняется аналогично расчету железобетонных конструкций. Вторая часть начинается с определения достаточных размеров сечений бетонных элементов, и здесь мы уже можем наблюдать отличия. Из-за более высокого сопротивления растяжению у стеклопластиковой арматуры и уменьшенного защитного слоя, площадь сечения должна быть на 25-30% ниже нормативного минимума для железобетонного изделия с одинаковым сечением армирующих элементов. Однако ширина нижней плоскости фундамента всегда определяется по действующим нагрузкам и грунту. Поэтому при армировании композитной арматурой следует обратить особое внимание на сложные сечения фундаментов.

Следующий этап - выбор замены стального армирования на стеклопластиковое с сохранением всех физико-механических качеств. Главное отличие заключается в том, что стеклопластиковая арматура удлиняется в 3-4 раза больше, чем стальная, прежде чем разрушится. Это означает, что общее сечение армирующих элементов в зоне растягивающих нагрузок должно быть соответствующим. Использование стеклопластиковой арматуры позволяет получить высокие допуски по раскрытию трещин. Однако следует учитывать, что полимерное армирование нечувствительно к контакту с воздухом или влагой, но подвержено воздействию морозных сил на бетон. В целом, экономия объема бетонной смеси при использовании композитного армирования следует направлять на его усиление в заданных зонах.

Правила работы с материалом

При использовании стеклопластиковой арматуры имеются особенности в работе с материалом. Например, резку арматуры следует выполнять горячим резаком или болторезом, чтобы предотвратить образование вредной стружки. Гибку арматуры рекомендуется производить с использованием электрического фена с последующим охлаждением. При хранении композитной арматуры необходимо защитить ее от солнечных лучей и высоких температур. Разматывание арматуры также требует особого внимания из-за ее высокой упругости.

Вязка пространственных армирующих конструкций

Процесс сборки каркаса из стеклополимерной арматуры отличается от вязки металлической. Главное отличие заключается в возможности использования стержней бесконечной длины. Параллельная связка прутьев в данном случае практически не применяется. Из-за этого более удобно вязать каркас на месте, а затем устанавливать его в опалубку. Легкий вес и стойкость к коррозии также способствуют такой технологии: стеклопластиковую арматуру достаточно просто защитить от солнечного света.

Детали каркаса следует готовить перед началом сборки, как и в случае с металлическими стержнями. Вязку рядов на углах и примыканиях рекомендуется выполнять с помощью перекрестной вязки, а при необходимости увеличить площадь связывания – использовать параллельное связывание с перекрестным переплетением не менее 20 диаметров. Перекрестная вязка выполняется путем оплетания каждого из перпендикулярных прутьев кольцом, которое сжимает арматуру между собой. При параллельном связывании устанавливаются 3-5 опоясывающих хомутов в 2 витка. В качестве крепежных элементов можно использовать как нейлоновые стяжки, так и пэт-ленту, которая после установки может быть сжата с помощью термоусадки.

При необходимости использования сложных анкеровок, они изгибаются из металла или используются фабрично согнутые изделия в соединениях, где стеклопластиковая арматура будет выполнять свою работу. При этом необходимо увеличить толщину защитного слоя в месте установки стальных элементов и использовать полимерную проволоку для связывания разнородных материалов.