Стеклопластиковая арматура, технические характеристики

Методика соединения

Одним из дополнительных преимуществ композитных стройматериалов является отсутствие необходимости проведения сварочных работ. Все прутья формируются в единый каркас с помощью технологии связывания.

Зачастую в строительной практике применяется специальная вязальная проволока, реже пластиковые стяжки.

Существуют следующие способы использования вязальной проволоки:

• Использование специального автоматического пистолета;
• Применение строительного крючка для вязания;
• Применение механизированного строительного вязального крючка.

Два последних варианта чаще всего используются в строительстве. Это связано с их доступностью, ведь далеко не каждый может себе позволить приобрести специальный автоматический пистолет для связки.

Соединение с помощью пластиковых стяжек.

Расчёт композитного армирования

Если методики расчёта стального армирования хорошо освоены большинством строителей, проектирование фундаментов со стеклопластиковой арматурой до сих пор считается недостаточно освещённой темой. Причина тому — отличающиеся физико-механические свойства арматуры, которые пока не учтены в большинстве действующих строительных нормативов. Простейший способ расчёта композитного армирования — метод равнопрочной замены, при которой стальные стержни заменяют стеклопастиковыми с уменьшением типоразмера на два значения (то есть 8 мм вместо 12 мм или 14 мм вместо 18 мм). Однако расчёт сложных фундаментов рекомендуется выполнять по общей схеме с нуля, дабы не упустить из виду существенную разницу в величине модуля упругости.

Первая часть расчёта фундамента содержит определение воздействий на основание постройки и выполняется так же, как и для железобетонных конструкций. Вторая часть начинается с определения достаточных размеров сечения элементов бетонных конструкций и здесь можно наблюдать первые отличия. Поскольку сопротивление растяжению у стеклопластиковой арматуры выше, а защитный слой — минимален, достаточная площадь сечения оказывается на 25–30% ниже нормативного минимума для железобетонного изделия при равном сечении армирующих элементов. Это не относится к определению ширины нижней плоскости фундамента, которая всегда определяется по действующим нагрузкам и опорной способности грунта

Поэтому при армировании композитной арматурой выгодно обратить внимание на фундаменты сложных сечений.

Следующий этап — выбор равнозначной замены стальному армированию, который заключается в сохранении не только прочностных, но и всех остальных физико-механических качеств. Основной нюанс в том, что стеклопластиковая арматура испытывает в 3–4 раза большее линейное удлинение прежде, чем перестаёт сопротивляться разрушающему воздействию. Это означает, что общее сечение армирующих элементов в зоне восприятия растягивающих нагрузок должно быть соответственно выше, чем при использовании стальной арматуры. Выгода от использования стеклопластикового армирования в таком случае выражается только высокими допусками по раскрытию трещин — для полимерного армирования контакт с воздухом или влагой не критичен, однако нельзя упускать из виду воздействие на бетон морозных сил. Общая же тенденция такова: результаты экономии на объёме бетонной смеси следует направлять на усиление композитного армирования в обозначенных зонах.

Сфера использования и основные виды армирующих прутков

Данные изделия подразделяются не только по внешнему виду и способу нанесения ребер жесткость. Основной классификацией является сфера использования прутков:

• рабочая;
• распределительная;
• монтажная;
• выпускаемую для укрепления изделий и конструкций из бетона.

Налажено производство различных изделий, в зависимости от поставленных задач для арматуры в строительстве:

• отдельных, разных по размерам, плетей;
• армирующие сетки;
• в зависимости от размеров, выпускаются различные по конструкциям и габаритам каркасы.

При небольшом сроке применения, композитная арматура, используется различными строительными организациями. Применяется для изготовления дренажных колодцев, бетонных стен, производится армирование ленточного фундамента стеклопластиковой арматурой. Широко применяется при строительстве дорог.

С ее помощью армируют полотно, насыпи, основания автотрасс, хорошо укрепляют кирпичную и блочную кладку стен. Широкое применение получил этот материал и в частных домовладениях и для обустройства различных теплиц и парника, для армирования небольшого фундамента. Такие конструкции легкие, простые в монтаже и при их разборке.

Добавляет популярность материалу, его простота в транспортировке и работе. Для доставки не требуется заказывать грузовой автомобиль, доставить можно на легковом авто.

Структура композитной арматуры

Из стеклопластикового волокна с полимерной связующей пропиткой изготавливается строительный материал в виде рельефных стержней заданной величины – стеклопластиковая арматура. Структура материала:

• Внутренний стержень. Служит обеспечением  основных функциональных характеристик. В изготовлении используются волокна из стеклопластика. Они размещаются в структуре стержней параллельно либо в виде плетения «косичкой», далее заливаются полимерной смолой.
• Наружное покрытие. Выполняется способом навивки на внутренний стержень композитных волокон либо напылением на него мелкофракционного абразива.

Монтажные работы

Схема строительства фундамента.

Монтаж стеклопластиковой арматуры отличается некоторыми особенностями, о которых нельзя забывать. Такой материал представляет собой отличную альтернативу стальным прутьям, вязка каркаса по своей сущности схожа. Из больших плюсов необходимо отметить то, что вес примерно в 10 раз меньше, чем у стали, а это означает, что доставку материала и его укладку можно легко осуществлять своими руками. Это ускоряет работу, делает ее не такой затратной.

Использование стеклопластиковой арматуры возможно для таких работ:

• заливка монолитной плиты фундамента;
• армирование колонн.

Монтаж стеклопластиковой арматуры отличается некоторыми особенностями. К примеру, нет необходимости применять сварочный аппарат. Для крепления достаточно вязки, но она по прочности и надежности ничем не уступает сварке. Во многих случаях подобный способ более предпочтительный, что вместе с устойчивостью к коррозии может стать главным критерием выбора прутьев.

Для соединения применяются специальные пластиковые омуты затяжного типа или вязальная отожженная стальная проволока, толщина которой равна 1 мм. Соединение производится специальным крючком, что намного облегчает работу.

Армирование может производиться одним из способов:

1. Для небольшого фундамента используется вязка вручную. Для этого применяется специальный крючок и хомуты или проволока. Много времени работа не займет, она не трудная, проволока достаточно мягкая. Для защиты рук необходимо применять специальные перчатки, которые предохранят ладони и пальцы от порезов.
2. Использование для вязки стальной проволоки. Если крючок отсутствует, его легко можно сделать своими руками, согнув небольшой кусок толстой проволоки.
3. Использование специального электропривода для вязки. Самостоятельно можно справиться с большим объемом работы. Такой метод применяется для фундамента большой площади, так как для ручной вязки потребуется много времени. Во время работы требуется следить, чтобы армирование не выходило за контуры плиты.

Стеклопластик является отличной современной заменой традиционным стальным прутьям. Этот материал прочен, обладает небольшим весом, не подвержен гниению. Сегодня для проведения малоэтажного частного строительства подобные прутья применяются все чаще, так как они дают возможность снизить стоимость работ при сохранении прочности и надежности.

Вязка пространственных армирующих конструкций

Процесс сборки каркаса из стеклополимерной арматуры решительно отличается от вязки металлической. Корнем большинства отличий выступает практически неограниченная длина стержней: параллельная связка прутьев применяется крайне редко. Из-за этого каркас для всего изделия гораздо удобнее вязать по месту, а после сгружать в опалубку. Этому также способствуют малый вес и стойкость к коррозии: для сохранности стеклопластиковой арматуры достаточно лишь укрыть её от солнечного света.

Подготовку деталей каркаса, как и в случае со стальными стержнями, следует производить до начала сборки, то есть все работы ведутся преимущественно мануфактурным методом. Сведения рядов на углах и примыканиях следует выполнять вязкой перекрестий, а при необходимости увеличить погонаж — параллельным связыванием с перехлестом не менее 20 диаметров. Перекрестия вяжутся оплетанием каждого из перпендикулярных прутьев кольцом, которое стягивает арматуру межу собой. Для параллельного связывания устанавливается 3–5 опоясывающих хомутов в 2 витка. Можно использовать в этих целях как нейлоновые стяжки, так и ПЭТ-ленту с её последующей термоусадкой.

При необходимости включения в арматуру анкеровок сложной формы, их изгибают из металла, либо используют фабрично согнутые изделия в тех сочленениях конструкции, где стеклопластиковая арматура сможет выполнять свою работу. При этом необходимо увеличить толщину защитного слоя в месте установки стальных элементов, а связку разнородных материалов выполнять полимерной проволокой.

рмнт.ру

Структура, типоразмеры и эксплуатационные характеристики композитной стеклопластиковой арматуры

Строительный материал, изготовленный из стеклопластиковых волокон, пропитанных полимерным связующим составом, сформированный в виде стержней с рёбрами заданной величины и отвержденный в процессе производства, называется стеклопластиковой арматурой (СПА или АСП). По своей структуре СПА представляет собой пруток, состоящий из двух частей, как то:

• внутренний стержень – обеспечивает прочностные характеристики изделия и изготавливается из стеклопластиковых волокон, размещаемых параллельно по отношению друг к другу или в виде косички, залитых полимерной смолой;
• наружный слой – изготавливается из волокон композитного материала, навиваемых на внутренний стержень или в виде абразива мелкой фракции, наносимого методом напыления.

Стержень СПА в разрезе

Кроме того, что СПА различается по типу наружного слоя, она классифицируется по типоразмерам соответствующим образом:

• по диаметру – от 4,0 до 18,0 мм;
• по длине – до 12 м (при реализации в виде прутков).

Основными эксплуатационными характеристиками для данного материала являются следующие показатели:

1. Диаметр – определяет пределы прочности изделия на изгиб и растяжение.
2. Вес – характеризуется по массе одного погонного метра изделия.
3. Шаг навивки – для СПА с рельефным покрытием.

Состав композитной арматуры из стекловолокна

Оборудование и технология производства композитной базальтовой и стеклопластиковой арматуры

Сырьевые компоненты:

• Смолы;
• Обмоточный ровинг (стеклоровинг, базальтовый);
• Нить для сплетения (подойдет ровинг для обматывания);
• Спирт этиловый;
• Ацетон;
• Дициандиамид.

Стоит отметить, что желаемое сырье может значительно отличаться от обозначенного, иметь другой состав. Это не будет считаться значительным отклонением в осуществлении производственного процесса.

Базальтопластиковая (БПА) и востребованная стеклопластиковая (СПА) арматуры стали новыми возможносями в использовании на российском строительном рынке. Помимо того, применяют еще стеклопластиковый стержень наряду с базальтовым рельефом (ребром).

Соединяющими элементами являются смолы синтетического происхождения. Среди них выделяют те, которые затвердевают при реакции поликонденсации (кремнийорганические, фенолальдегидные) и не выделяют вредных веществ при затвердевании (эпоксидные, непредельные).

Самые известные полимерные смолы — полиимидные, полибензотиозолевые, полибензимидазоловые. В основном, их использование характерно соединением с другими полимерными веществами.

При использовании эпоксифенольных скрепляющих веществ стеклопластиковый каркас получается стойким к коррозийным изменениям. Чтобы улучшить арматуре электрические свойства, требуется использовать полиэфирные связующие вещества.

Рецептура изготовления стеклопластиковой арматуры на 1 кг:

• Стекложгут-ровинг (марки РБН-10-2520, РБН-10-2520-4Э) — 0,862 кг;
• Смола эпоксидная (марки ЭД-20, ЗИС-1) — 0,134 кг;
• Смола фенолформальдегидная (марка ЛБС — 1) — 0,116 кг;
• Этиловый спирт — общая масса 0,015 кг;
• Дициандиамид — не более 0,03 кг;
• Нить для сплетения (достаточно 0,01 кг);
• Раствор ацетона (норма 0,021 кг).

Композитная продукция изготавливается привычным способом, где базовым процессом всего производственного действия является подсушивание и размотка волокон, их пропитывание скрепляющими веществами и последующая их полимеризация.

Видеоматериал о производстве стеклопластиковой арматуры:

Непрерывная протяжка помогает получить неметаллическую арматуру из волокна различных типов. В этом процессе необходимо иметь в виду допустимую температуру затвердевания скрепляющих веществ и технологичность.

Недостатки композитной арматуры

На фото базальтовая арматура со стеклопластиковым эпоксидным покрытием

Есть несколько существенных недостатков материала:

• Чувствительна к ультрафиолету
• Сравнительно низкий модуль упругости, сталь в 3-4 раза превосходит «композитку» по этому показателю. Поэтому использование в строительстве затруднено: конструкция будет иметь недостаточную жесткость, основной каркас будет прогибаться и растягиваться.
• Возникновение дефектов, микротрещин после неправильной разгрузки (боится динамических воздействий)
• Плохая теплостойкость/огнестойкость

Сложность реализации состоит в более высокой цене по сравнению с металлической: потребитель предпочитает экономичные и привычные варианты, выбирая проверенную и знакомую стальную арматуру. Поэтому основной проблемой производства композитной арматуры является поиск путей снижения стоимости готовой продукции.

Материал сравнительно новый, СНИПы еще не содержат нужной информации по ее использованию, поэтому в многоэтажном строительстве применение затруднено.

Еще одно видео о проблемах и мифах об этой продукции:

Мнений противоположных масса, как заключение можно сказать, применять стеклопластиковое армирование спокойно можно в бетонной стяжке одноэтажных зданий, в стенах предпочтительнее стальная или комбинированное применение в качестве усилителя.

Особенности монтажа СПА

Свойства и технические характеристики СПА, делают материал практически идеальным для строительства дома своими руками

Для того, чтобы дом был прочным и прослужил нескольким поколениям семьи, важно грамотно выполнить монтаж стеклопластиковой арматуры, учитывая ее недостатки

Горизонтальное армирование фундамента

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

Края сетки из прутков должны быть в 5 см от опалубки. Добиться необходимого расположения можно посредством фиксаторов либо обычных кирпичей. Когда сетка готова и расположена правильно, заливают бетонную смесь

Здесь необходимо соблюдать осторожность. Арматура для фундамента АСП не обладает такой твердостью, как стальная

При неосторожной заливке, она может прогнуться или сместиться с заданного положения. Если прутки сместятся, исправить ситуацию после заливки будет крайне сложно.

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

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.

Технология армирования фундаментов

Благодаря уменьшенному весу пластиковой арматуры и возможности использования прутов любой длины, сборка армирующего каркаса выполняется намного проще, чем из металлических стержней. Повышенная прочность полимерной арматуры для фундамента материалов позволяет использовать меньшее сечение.

Так, например, стальная арматура диаметром 12 мм, часто применяемая для монтажа фундаментов в частном строительстве, заменяется пластиком 8 мм, а пруты 10 мм — полимером 7 мм.Расчетная таблица, которая поможет вам точно определить, какой диаметр можно использовать в каждом отдельно взятом случае.

Технологический процесс производства монтажных работ с использованием пластиковой арматуры для фундамента выполняется в несколько этапов, что показано на видео в конце статьи:

1. установка опалубки;
2. разметка уровня заливки бетона;
3. сборка армирующего каркаса;
4. заливка бетона;
5. снятие опалубки.

Монтаж опалубочной конструкции при армировании ленточного фундамента стеклопластиковой арматурой должен выполняться в соответствии с проектом для обеспечения точной конфигурации и размеров элементов фундамента. При устройстве опалубки из деревянных досок, ДСП или фанеры, рекомендуется обернуть щиты пергамином. Это позволит сохранить материал и использовать его повторно.

После этого на внутренней стороне ограждающих элементов с помощью водяного уровня необходимо нанести отметки верхнего уровня будущего монолита. Они позволят cориентироваться при заливке бетона и обеспечат его равномерное распределение.

Сборка армирующего каркаса

Схема укладки арматуры и размеры между отдельными прутами всегда указываются в проекте. В случае применения стеклопластиковой арматуры в фундаменте, вы можете изменять диаметр стержней на меньший, но раскладку следует выполнять только по чертежу.

Схема армирования монолитной плиты.

Первоначально необходимо отмотать из бухты пруты необходимой длины и установить их на подставки параллельно друг другу. Через заданные интервалы положить на продольные струны поперечные перемычки. Связать арматуру в местах пересечения вязальной проволокой или стянуть затяжными пластиковыми хомутами (подробнее про вязку — здесь). В результате будет готов нижний ряд каркаса для армирования фундамента стеклопластиковой арматурой.

Заготовьте вертикальные стойки необходимой длины. Верхний ряд каркаса вяжется аналогично нижнему. После сборки, оба ряда кладутся друг на друга и, начиная с края, связываются их вертикальные стойки, постепенно поднимая верхний ряд арматуры.

После сборки конструкции ее нужно перенести и установить внутрь опалубочного ограждения, как показано на фото.

Перед установкой армирующего каркаса, на дно траншеи засыпается песок и проливается водой или трамбуется. Утрамбованную песчаную поверхность рекомендуется накрыть гидроизолирующим материалом или геотекстильным полотном. Это предотвратит поступление влаги к фундаменту и увеличит его надежность и эксплуатационный срок.

В процессе выполнения работ по монтажу фундамента из стеклопластиковой арматуры, необходимо помнить, что края прутов не должны доходить до опалубки и дна траншеи на 5 см. Для обеспечения этого условия можно использовать специальные пластиковые фиксаторы типа «стойка» и «звездочка» или плотные влагостойкие каменные материалы.

Армирование пояса.

Заливка бетонной смеси

Укладка бетона внутрь опалубки производится точно так же, как и при использовании металлической арматуры

Однако следует соблюдать повышенную осторожность, поскольку прочность стеклопластиковой арматуры при сильных боковых воздействиях может оказаться недостаточной. Уплотнение бетона вибратором или трамбовкой необходимо выполнять таким образом, чтобы не повредить установленный каркас

Сферы применения и разновидности стеклопластиковой арматуры

В настоящее время СПА реализуется не только в виде прутков и в бухтах, а также предлагается в виде армирующих сеток и арматурных каркасов различной формы и габаритных размеров. Благодаря разнообразию предложений и успешному опыту использования, данный материал используется при выполнении различных строительных и монтажных работ, а также для изготовления разнообразных конструкций.

Основными сферами использования стеклопластиковой арматуры являются:

• армирование бетонных конструкций (колодцы, стены и т.д.) и фундаментов;
• укрепление кладки, выполненной из кирпича и блоков различного типа;
• при строительстве дорог и прочих видов покрытий;
• для укрепления насыпей и иных видов оснований.

Изготовление декоративного ограждения с использованием СПА

Основа использования стеклопластика

Арматура из стеклопластика представляет собой соединение, где неметаллические волокна полимера связаны определенным композитным составом. В таком сочетании стеклопластик не только унаследовал основные преимущества, которые присущи полимерам, но и приобрел дополнительные свойства, все активнее применяющиеся на практике.

Для производства этого вида изделий в качестве основы используют стекловолокно, как вариант – базальт. При этом арматура состоит из двух слоев:

1. Внутренний стержень. Этот элемент представляет собой своеобразный пучок волокон, которые увязаны между собой при помощи эпоксидной, возможно, полиэфирной смолы.
2. Внешняя оболочка. Материал, который окружает сердцевину, отвечает за прочное соединение арматуры с окружающим строительным материалом (бетоном).

Можно отметить, что арматура из композитных материалов, если называть так стеклопластик, имеет целый ряд конкурентных преимуществ:

• небольшой удельный вес;
• химическая стойкость при взаимодействии с другими материалами;
• высокая диэлектрическая проницаемость;
• высокий предел прочности, который имеет 2-кратное превосходство при сравнении с металлом;
• низкая теплопроводность;
• широкий температурный диапазон применения.

При изготовлении арматуры из стеклопластика проявляются не только преимущества самого материала, но положительное влияние оказывает особенность технологического процесса. На стадии производства каждая нить сердцевины получает равное напряжение в сравнении с другими. Это положительно сказывается на прочности.

Поток нитей при скручивании освобождается от любых возможных загрязнений, что позитивно отражается на качественном нанесении связующих веществ, оптимальном расходе веществ и невысокой стоимости изделия.

В менее ответственных случаях использования арматуры, её поверхность покрывается песком для придания нужной шероховатости и последующей взаимосвязи с бетоном. Однако для придания прутьям большей химической стойкости, прочности и лучшего взаимодействия с бетоном, прутья покрывают венилэфирной смолой.

Структура, типоразмеры и эксплуатационные характеристики композитной стеклопластиковой арматуры

Строительный материал, изготовленный из стеклопластиковых волокон, пропитанных полимерным связующим составом, сформированный в виде стержней с рёбрами заданной величины и отвержденный в процессе производства, называется стеклопластиковой арматурой (СПА или АСП). По своей структуре СПА представляет собой пруток, состоящий из двух частей, как то:

• внутренний стержень – обеспечивает прочностные характеристики изделия и изготавливается из стеклопластиковых волокон, размещаемых параллельно по отношению друг к другу или в виде косички, залитых полимерной смолой;
• наружный слой – изготавливается из волокон композитного материала, навиваемых на внутренний стержень или в виде абразива мелкой фракции, наносимого методом напыления.

Стержень СПА в разрезе

Кроме того, что СПА различается по типу наружного слоя, она классифицируется по типоразмерам соответствующим образом:

• по диаметру – от 4,0 до 18,0 мм;
• по длине – до 12 м (при реализации в виде прутков).

Основными эксплуатационными характеристиками для данного материала являются следующие показатели:

1. Диаметр – определяет пределы прочности изделия на изгиб и растяжение.
2. Вес – характеризуется по массе одного погонного метра изделия.
3. Шаг навивки – для СПА с рельефным покрытием.

Состав композитной арматуры из стекловолокна

Особенности монтажа СПА

Свойства и технические характеристики СПА, делают материал практически идеальным для строительства дома своими руками

Для того, чтобы дом был прочным и прослужил нескольким поколениям семьи, важно грамотно выполнить монтаж стеклопластиковой арматуры, учитывая ее недостатки

Горизонтальное армирование фундамента

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

Края сетки из прутков должны быть в 5 см от опалубки. Добиться необходимого расположения можно посредством фиксаторов либо обычных кирпичей. Когда сетка готова и расположена правильно, заливают бетонную смесь

Здесь необходимо соблюдать осторожность. Арматура для фундамента АСП не обладает такой твердостью, как стальная

При неосторожной заливке, она может прогнуться или сместиться с заданного положения. Если прутки сместятся, исправить ситуацию после заливки будет крайне сложно.

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