Одним из важнейших элементов любого здания является фундамент, и с этим утверждением не поспоришь. Ведь если некачественно выполнить основание, то это может привести не только к повреждению остальных элементов постройки, но и к быстрому обрушению конструкции в целом.
Поэтому для того, чтобы усилить основание зданий, следует использовать специально предназначенный вид стройматериалов – арматуру для фундамента.
Современная арматура для фундамента
На сегодняшний день на рынке стройматериалов присутствуют новые тенденции. Прогресс не стоит на месте, и потому на смену традиционным материалам приходят новые, более технологически совершенные. Это касается и арматуры, ведь сталь, которая долгие годы являлась единственным материалом для её изготовления, медленно, но уверенно вытесняется с рынка стекловолокном, которое обладает рядом серьезных преимуществ.
Типы арматурных стержней
Большое разнообразие арматурных стержней подлежит классификации исходя из материала, функционального назначения и диаметра.
Однако вне зависимости от этих параметров различают два типа арматуры:
- Рабочая . Включает в себя такие классы, как АШ, А400, А500 и т. д. Основное назначение таких стержней заключается в восприятии различного рода растягивающих нагрузок. Работая на изгиб, такие элементы не дают бетону фундамента достичь критической точки растяжения в зоне напряжения. У рабочих стержней имеется периодический профиль, обеспечивающий изделиям максимальную прочность, а также способность надежно схватываться с бетонным раствором благодаря увеличенной площади поверхности.
- Монтажная , включает классы AI или А240.
Основным предназначение материала является формирование пространственного каркаса. В большинстве случаев такие стержни отличаются гладкой поверхностью и имеют небольшой диаметр, которого вполне достаточно для того, чтобы использовать их в качестве опорных элементов для сеток или каркаса при заливке фундамента.
Диаметр стержней следует подбирать в зависимости от расчетов армирования и типа основания. Однако наиболее востребованными являются монтажные прутья, диаметром от 6 до10 мми рабочие – от 10 до16 мм.
В качестве материала для таких изделий может использоваться любой состав, который отличается стойкостью на изгиб. И самым высоким требованиям отвечает гидростеклоизол для фундамента.
О композитных арматурных прутьях
Композитные материалы стали доступны для производства благодаря развитию нанотехнологий. Их отличают удивительные свойства, которые не характерны для материалов природного происхождения, ведь эти качества объясняются не столько составом вещества, сколько его молекулярной структурой.
Стекловолоконная арматура для фундамента применяется при возведении каркаса фундамента, выпускаясь в различных размерах и диаметрах.
Совет! В отличие от стали, стеклопластик растягивается при изгибе, поэтому в ряде случаев такой материал целесообразно использовать лишь при предварительном растяжении пластиковой арматуры до значений, близких к предельным.
Рассмотрим самые важные преимущества стеклопластиковых прутьев:
- Высокая надежность. Такой материал способен выдержать такие нагрузки, которые в несколько раз превышают усилие на разрыв стального стержня, имеющего аналогичную толщину. Таким образом, вы можете уменьшить расход материала на фундамент, используя более редкую сетку.
Использование стеклопластиковых изделий является выгодным, когда прочности металлических стержней оказывается недостаточно для усиления конструкции и требуется обвязка арматуры дополнительными армирующими элементами. В таком случае удается избежать дополнительного расхода материала, используя прутья из стеклопластика.
- Долговечность. Располагаясь в монолитном фундаменте, такие стержни находятся в постоянном контакте с агрессивной бетонной средой. Это крайне негативно сказывается на структуре металла, вследствие чего он довольно быстро съедается коррозией. Как результат, с течением времени прочность здания теряется.
Стеклопластик в свою очередь является химически абсолютно инертным, а гарантированный срок службы таких элементов составляет 200 лет.
- Легкость. Такая арматура весит в 4 раза меньше, нежели аналогичная стальная. Если учитывать количество арматуры на фундамент крупного здания, то следует заметить, что при использовании стеклопластиковых прутьев вес конструкции снижается на несколько тонн, а помимо технических характеристик, посредством малого веса снижается и цена строительных работ.
Как зависит стоимость строительства от веса стержней? Если учесть транспортировку и работу крана – то выгода окажется очевидной. К тому же, легкий вес позволяет вам без труда произвести все работы с армирующим каркасом своими руками.
- Низкая теплопроводность. Дело в том, что значительные потери тепла происходят именно через металлические стержни фундамента. И если вы хотите произвести качественную теплоизоляцию постройки, то в данном случае следует учитывать все нюансы. Пластиковые стержни позволяют снизить теплопотери в 100 раз в сравнении с металлическими.
- Низкая стоимость. Дело не только в том, что цена стеклопластиковых прутьев ниже, чем металлических. Экономия состоит ещё и в том, что за счет высокой прочности таких изделий вы можете использовать для фундамента стержни меньшего диаметра.
Совет! На современном рынке присутствует множество материалов, не обладающих надлежащим качеством. Настоящая стеклопластиковая арматура производится на тех предприятиях, которые располагают собственными научными лабораториями, поэтому перед покупкой убедитесь в наличии у производителя необходимой производственной базы.
Создание армирующего каркаса
Инструкция:
- Укладываем нужное количество поперечных стержней, используя гладкую арматуру (диаметр 6-8 мм).
- На поперечные прутья укладываем два продольных прута (ребристая арматура, диаметр от 12 до16 мм). Это будет нижний пояс каркаса.
- В местах сопряжения поперечных стержней с продольными монтируем вертикально гладкую арматуру, длиной на100 ммменьше высоты ленты.
- К вертикальным прутьям привязываем поперечины, как и в первом шаге.
- На верхние поперечные прутья следует уложить рабочую продольную арматуру (два прута, как и во втором шаге), что будет составлять верхний пояс каркаса. Каждое соединение следует тщательно перевязывать проволокой.
Заключение
В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме.
- Преимущество стекловолокна
- Недостатки стекловолокна
- Применение арматуры из композитного стекловолокна
- Сравнение с обычной арматурой из металла
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
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.
На протяжении довольно долгого периода времени стальная арматура ведущие позиции. Теперь же около 30 лет при возведении зданий отдают предпочтение такому исключительному стройматериалу как стекловолоконная арматура (СА). В ней оптимально сочетаются прочность, длительная эксплуатация, способность вынести большие нагрузки без последствующего разрушения.
Значительное преимущество ее состоит в неограниченной длине. Практичность использования по сравнению с металлической проявляется в связи с негативными параметрами последней, а именно расположенностью к коррозии, связью с кислотами и щелочами, трудностями при установке. Все эти недостатки были учтены и созданы новые уникальные свойства.
Достоинства и недостатки пластиковой арматуры
Плюсы СА:
- . сопротивляемость повышена до 3-3,5 раз;
- . облегченность веса в 3-4 раза;
- . уменьшение расходов на армирование от 30% и выше;
- . тепловая расширяемость исключает образование трещин в случае нагрева структуры;
- . стойкость к низким температурам при сохранении рабочих ресурсов;
- . значительный термин эксплуатации (составляет около 80 лет);
- . химическая пассивность, проявляющаяся в устойчивости к коррозии и связи с агрессивной средой;
- . нетоксичность;
- . хорошая переработка;
- . легкость и упрощенность при транспортировке, монтажных работах в связи с применением облегченной арматуры;
- . пироэлектрик, не проводящий ток;
- . радиопрозрачность, магнитоинертность.
Минусы СА:
- . низкий уровень упругости;
- . ухудшение свойств при температуре более 200°С из-за размягчения полимера, который скрепляет волокна;
- . отсутствие ГОСТа при производстве (на данный период разработаны ТУ);
- . недостаточная распространенность.
Производство стеклопластиковых конструкций
Стекловолоконная арматура в производство введена около 50 лет. Ее изготавливают из стекла, имеющего в составе кварц и неорганические материалы. Стекло подвергают закалке при 1300…1600°С. Такой способ обрабатывания влияет на внутренние связи — они разрываются, теряют непрерывность, структурно модифицируются из-за появления оксидов.
Волокна формируют, протягивая и резко охлаждая расплавленный материал. Он поступает в нитяной структуре из большого количества четко откалиброванных отверстий в разгоряченной матрице из сплава платины. Температура головки, экструдирующей стекло, должна быть стабильной.
Это условие четко контролируется, поскольку важно, чтоб диаметр вытянутой пряди соответствовал строгим допускам при наматывании нитей на скоростную шпулю (сматывание происходит со скоростью в несколько тысяч метров за одну минуту). Такая нить создается для последующего изготовления разными способами армирующих материалов, соответствующих техническим и технологическим разработкам и требованиям.
Принципиально новым решением для удешевления строительных работ стала арматура стекловолоконная. Цена на нее формируется в зависимости от наружного диаметра. В нынешнее время при глубоком и аргументированном подходе к выбору стройматериалов стоимость является весомым показателем. При использовании стекловолокна уменьшение затрат и сохранении качества очевидно.
Производственные возможности изготовителя формируют качество стекловолоконных конструкций. Купить арматуру с достаточно высокими свойствами и гарантированной надежностью можно, предварительно изучив заводские характеристики и приняв во внимание отзывы клиентов-строителей в процессе работы. Ведущим параметром при выборе должна служить надежность поставщика.
Назначение изделий
Арматура из стекловолокна также используется для формирования фундамента. Он является основой всего здания, поэтому только тщательное проектирование приведет к долговечности и прочности постройки. Отзывы об этом стройматериале имеют положительную динамику. Мастера учитывают повышенную прочность при малом диаметре в сравнении с расчетами для металлического армирования.
При этом сама СА намного легче, что требует тщательного общего перерасчета, а не просто сравнения цены за килограмм. Профессионалы в строительных работах должны учитывать толщину арматуры как один из важных основных показателей. Крепясь между собой, волокна создают необходимый каркас, который потом следует залить бетоном для образования монолита.
Фундамент бывает нескольких видов: ленточный, столбчатый и монолитный. Для постройки деревянных и кирпичных домов (с возможностью создания подвального помещения) зачастую применяют ленточный и монолитный. Оба вида создаются с каркасом из нужного количества СА, залитой бетоном. Срок эксплуатации такого каркаса длительнее, чем армированного металлом. Кроме того следует принять во внимание химическую устойчивость: на него не влияют добавления в бетон для работ при минусовой температуре.
В целом данная продукция имеет положительные характеристики. Теоретические расчеты предусматривают использование арматурных конструкций, погруженных в воду. Это не отобразится на образовании коррозии. Преимущества ее состоят в выдерживании контрастных температур, противостоянии влаге, химическим воздействиям, что особенно важно для суровых эксплуатационных условий на улице.
Следует отметить, что в сейсмоактивной местности целесообразнее использовать именно стекловолокно. Старение металла при вибрации быстрее, нет так званого эффекта выламывания арматуры во время землетрясения. Таким образом, СА относится к надежным стройматериалам.
Армирование – неотъемлемый процесс создания железобетонных конструкций или изделий. В некоторых случаях сталь противопоказана, поэтому в середине прошлого века была разработана замена – композитная арматура.
Бетон – прочный, но абсолютно непластичный материал. Он превосходно противостоит нагрузкам на сжатие и не выдерживает давление на растяжение. Поэтому неправильно сформированный фундамент начинает быстро трескаться, крошиться, требует реставрационных работ. Для усиления и упрочнения конструкции используется скелет из армирующих стержней, который равномерно распределяет нагрузки и увеличивает срок службы остова.
Стекловолоконная композитная арматура для фундамента производится из смеси:
1. армирующего компонента – стеклянного штапельного волокна, которое принимает на себя механические воздействия;
2. полимерных связующих, обеспечивающих хорошее сцепление с бетоном, равномерное распределение давления и защиту от внешней агрессивной среды. Чаще всего это многокомпонентная эпоксидная смола со специальными присадками, отвердителями и ускорителями.
Соотношение элементов композита составляет примерно 75:25. Единые стандарты на производство и применение этого вида изделий практически отсутствуют, равно как и поэтому каждое предприятие разрабатывает собственную рецептуру и рекомендации о том, как лучше рассчитать минимально необходимое количество стекловолокна на фундамент, стены, колонны, плиты и так далее.
Выпускается 2 типа стекловолоконной арматуры:
- Периодический профиль, напоминающий спиральную обмотку. Достигается путем наматывания прутка из стекловолокна на основной стержень. Сверху изделие покрывается слоем связующего, которое защищает армирующий компонент от внешних воздействий.
- Условно-гладкая. Поверхность присыпана мелкофракционным песком, который способствует лучшей адгезии материала с бетоном или другим типом раствора. Стоимость этого вида изделий выше рифленого аналога примерно на 15-18%.
Арматура выпускается прутками диаметром 4-18 мм. Ее можно купить упакованную в бухты по 50-100 погонных метров либо стержнями длиной по 6 м.
Схема формирования пространственного каркаса аналогична металлическому. Задача – укрепить фундамент, пол или плиту в наиболее уязвимых областях. Поэтому горизонтальные ряды располагаются ближе к поверхности с минимальным интервалом между ними до 50 см, а поперечные распределительные и вертикальные опорные элементы устанавливаются в виде рамки с шагом 30-80 см.
Применение арматуры не ограничивается только опорными конструкциями, такими как фундамент, колонны, опоры линий электропередач, освещения и тому подобное. Стекловолокно используют:
- Для строительства септиков, дорог, тротуаров.
- В производстве фасонных изделий.
- При формировании промышленных полов, настилов, ограждений, мостовых конструкций.
- При возведении многослойной кирпичной кладки или монолитных стен, перегородок, перекрытий.
Стекловолоконная продукция используется даже при строительстве срубовых домов из оцилиндрованных или окоренных бревен. Дело в том, что при некоторых ошибках (сырой лес, изменение конструкции без согласования с архитектором) в местах наибольших нагрузок строение начинает проседать или изгибаться. Применение металлических изделий внутри помещений нежелательно, поэтому на помощь приходит арматура из композита.
Плюсы и минусы стекловолокна
Вес композитной армирующей продукции меньше стального аналога почти в 4 раза. Фундамент будет весить существенно меньше, а значит, снизится нагрузка на грунт. Помимо этого арматура обладает следующими достоинствами:
1. Почти полная инертность к агрессивным средам, включая щелочь, выделяемую бетоном, растворители, морскую воду и тому подобное. Благодаря этому свойству стекловолокно можно использовать при возведении заграждений гидроэлектростанций, причалов, молов и других объектов.
2. Полная радиопрозрачность и абсолютная инертность к магнитным полям. Композитная арматура прекрасно подходит для строительства зданий (фундамент, стены и перекрытия), в которых предполагается размещение лабораторий, помещений особого назначения и тому подобное.
- Укладка армирующего пояса
- Необходимый инвентарь
Для крепкого и надежного здания сооружается его основание – фундамент. Одним из простых в своем сооружении и недорогом исполнении является ленточный фундамент. Он предназначен для того, чтобы выдерживать воздействие от нагрузок и деформации только при его усилении. Для этих целей используется арматура, она компенсирует оказываемые нагрузки, и фундамент остается целым даже при сильных деформациях.
Стеклопластиковой арматурой производят для коттеджей, бани или особняка.
Стеклопластиковые прутья представляют собой профиль из стекловолокна, с поперечным выступами и круглым диаметром. Выступы необходимы для лучшего сцепления прутьев и бетона.
Новые технологии на помощь строителям
Сейчас становится очень модным строить здания при помощи современных технологий, вот и на смену металлическому каркасу приходит стеклопластиковый. Как и при использовании обычного каркаса, так и при применении стеклопластикового различают несколько видов . Для стяжки каркаса желательно использовать вязальную проволоку или пластиковые стяжки. Во время работы такими приспособлениями легче работать, они не поддаются ржавчине и выдерживают значительные перепады температур.
Первое правило при сборке каркаса из стекловолокна – это соблюсти правильную геометрию, неизменность при заливке и его прочность. Если армирование ленточного фундамента металлической арматурой проводят с интервалом от 10 до 20 см и это зависит от глубины закладки фундамента, то армирование стеклопластиковой арматурой ленточного фундамента проводят через 20-23 см. По всем строительным нормам следует использовать для таких целей арматуру не менее 12 мм, но для фундаментов, которые не несут больших нагрузок, подходит и 6-8 мм.
Сборка каркаса из композитной арматуры тоже имеет свои нюансы: существуют устройства, с помощью которого производятся загибы всех необходимых частей арматуры и его крепление. Для частного строительства приобретать такие устройства нерентабельно, но если работы производятся часто (бригада специализируется на выполнении строительных работ), то наличие такого инструмента на порядок снизит трудозатраты и существенно сэкономит время на сборку каркаса для ленточного фундамента.
Для устройства армирующего пояса ленточного фундамента используется два диаметра стекловолоконной арматуры: из одного собираются продольные части каркаса, второй – для поперечных и вертикальных стояков.
Вернуться к оглавлению
Укладка армирующего пояса
После котлована или траншеи на место залегания ленточного фундамента выкладывается арматура и фиксируется. Расстояние и диаметр рассчитывается архитекторами, и соблюдать проект постройки здания необходимо, т.к. при точном соблюдении технологии постройки здание будет стоять долго. Диаметр может существенно отличаться и при сооружении разных по конструкции фундаментов.
После сборки каркаса происходит монтаж опалубки и заливка бетона. На таком важном этапе очень важно провести анкеровку арматуры. Что это такое? Анкеровка – это способ закрепления кончика стержней. Закрепить можно несколькими способами:
- загибом арматуры на конце;
- закрепление анкерного болта на края прутьев, он и будет держать нагрузку на близлежащем участке.
Укладка стеклопластиковой арматуры производится с соблюдением тех же технологий, как и металлическая. Собирается каркас с двумя поясами, верхним и нижним, поперечные прутья крепятся через равные промежутки, но с большим шагом. Нижний пояс следует приподнять над землей (фиксируется на вертикальном стояке или приподнимается на одинаковых камнях), сверху защитный слой бетона может быть не 5 см, а 2,5 см. Загибы на краях и углах должны происходить равномерно, длина прута загнутого не должна быть менее 25-30 см.
При выборе стеклопластиковой арматуры следует обратить внимание на то, что производится она двух видов:
- Гладка.
- Ребристая.
Для того чтобы выполнить армирование, необходимо выбирать только ребристую, у нее показатели на вырыв из бетона намного лучше.
Вернуться к оглавлению
Положительные свойства стекловолокна
Стекловолоконный материал позволяет использовать его даже при особо тяжелых условиях:
- перепады температур (отрицательные и высокие);
- постоянное воздействие влаги, которое не снижает его свойств с течением времени, коррозия не возникает;
- агрессивные условия и химическое воздействие.
С учетом всех свойств очень часто проводится армирование стеклопластиковой арматурой ленточного фундамента. На данном этапе важно помнить, что композитный материал значительно легче металлического и прочнее, поэтому и расход его будет меньше. За счет заявленной крепости можно брать в 2 раза меньше материала, а качество каркаса и фундамента от этого не пострадает.
Использование композитной арматуры позволяет сэкономить немалую часть денежных средств. Стоимость на такой материал значительно меньше, чем на металл. Это связано в первую очередь с расходом материала: доставка на объект меньшего количества обойдется дешевле. В случае работы со стеклопластиковой армирующей составляющей снижаются трудозатраты и время на сборку и порезку материала. Для работы используется болгарка.
