Меню

Арматура бухта для фундамента



Почему я выбрал стеклопластиковую арматуру для фундамента-плиты?

Статья Армирование фундамента-плиты. Почему стеклопластиковой арматурой? в комментариях вызвала неоднозначную реакцию и появилась небольшая дискуссия с читателями. В очередной раз убеждаюсь, что многие не разбирались с вопросом о плюсах и минусах стеклопластиковой арматуры (далее СПА) и высказывают якобы свое мнение на основе сложившихся стереотипов от закостенелых и неповоротливых в строительных технологиях строителей.

Я опишу свое мнение на основе общедоступной информации и примеров. Попробую развеять несколько мифов на счет непригодности СПА в строительстве. А именно, в частном домостроении.

Миф 1. Низкая прочность СПА.

Здесь нужно определиться, что понимается под прочностью? Прочность на растяжение? СПА обходит стальную арматуру в этом показателе в более чем три раза (360 МПа у стальной и 1200 МПа – у СПА):

Именно по этой причине можно заменить стальную арматуру меньшим диаметром СПА с теми же расчетными характеристиками бетонной конструкции.

Но есть другой показатель: прочность на изгиб и связанный с этим модуль упругости. Это когда Вы сгибаете прут арматуры и смотрите, какое усилие Вам нужно приложить на это сгибание.

Показатели: 200 тыс. МПа у стальной и всего 55 тыс. МПа у СПА. Здесь композиты проигрывают. Именно по этой причине пишут, что СПА не рекомендуется использовать в балках и плитах перекрытий, а так же в колоннах и сваях. Но опять-таки, не рекомендуется это делать без качественных расчетов.

Даже если их выполнить, то в таких конструкциях СПА возможно не заменит стальную с выгодой по характеристикам несущей способности элемента и цене.

Но я могу ошибаться в этом. Моя логика такая: модуль упругости в СПА ниже чем у стальной, она прогибается легче, значит и балка будет прогибаться и давать трещины. Но с другой стороны, т.к. коэффициент продольного растяжения у СПА меньше в разы, то это не даст балке прогнуться. Прогиб балки зависит от продольного удлинения сегментов арматуры, за которые цепляется бетон. И тогда ее можно применять в балках перекрытий. В комментариях написали, что в Японии СПА применяют более 20 лет.

Но плитные фундаменты и многие ленточные – это не балки. В них вполне уместно использовать СПА. Там нет таких изгибающих деформаций всей конструкции как в перекрытиях. Там присутствуют деформации, которые локально разрывают бетон. Из-за того, что СПА практически не тянется и коэффициент удлинения у нее на порядок ниже, чем у стальной – ее можно использовать в фундаментах-плитах:

Миф 2. Короткий срок жизни СПА.

Один из последних комментариев в моей статье про армирование говорит о том, что СПА в бетоне может быстро разрушаться и даже могут испаряться смолы из ее структуры. Посмотрите на срок жизни качественного пластика, даже в жестких условиях ежегодных перепадов температур. Например, автомобильного бампера. Так вот, в СПА полимерные смолы живут не меньше. Они не вступают в реакцию с щелочной средой бетона на этапе его набора прочности. Не корродируют со временем как стальная арматура:

В микротрещины может попадать влага и вызывать локальную коррозию. Оксиды железа увеличиваются в размерах, разрывают бетон и в нем появляются еще большие трещины. Разрушаются морские причалы и речные мосты на стальной арматуре, особенно при низких марках бетона. Фундамент частного дома находится в постоянном контакте с влажным грунтом, гигроскопичность его не всегда с нужными показателями. Процессы старения арматуры в подземной части могут идти быстрее чем мы думаем.

В любом случае, заявленный срок жизни СПА – не менее 80 лет. А на самом деле больше среднего срока жизни дома. Как говорят многие – к тому времени дом как минимум морально устареет и его снесут.

Читайте также:  Как устанавливают ленточные фундаменты

Миф 3. Отсутствие экономии при использовании СПА.

СПА продается в бухтах. Стальную арматуру для фундамента нужно привозить в хлыстах. 1900 метров СПА для своего фундамента я привез за один раз в салоне своего автомобиля (кузов-универсал).

Для моего фундамента-плиты необходимо было бы использовать около 2 т стальной арматуры диаметром 12 мм – это почти 80 тыс. руб. плюс доставка 5 тыс. руб. Стоимость СПА – 28100 руб. Экономия очевидна.

Миф 4. СПА практически нигде не используют, нет опыта и примеров.

Как сказал в начале статьи, СПА не используют по причине закостенелых представлений и отсутствия информации на счет свойств и показателей СПА.

На объектах, где заливают стяжки промышленных полов различных цехов и складов – можно сэкономить многие стони тысяч рублей только на одном объекте.

Источник

Использование композитной стеклопластиковой арматуры для фундамента

Грамотные строители понимают, как важно внедрять в свою практику новые технологии и материалы. О композитной арматуре миру известно давно, но её массовый выпуск и применение взял старт лишь несколько лет назад. Мы расскажем об особенностях работы со стеклопластиковым армированием на примере фундамента.

Сильные и слабые стороны композитной арматуры

Не стоит ожидать, что какой-либо строительный материал окажется уникальным и унифицированным предложением. Однако грамотное применение в соответствии с условиями эксплуатации позволяет добиться воистину выдающихся результатов. Так и с композитной арматурой: используя её положительные качества и нивелируя отрицательные, можно обеспечить продолжительную эксплуатацию при меньших материальных затратах.

Главным достоинством стеклополимерной арматуры считается свойственный ей высокий предел разрушающего воздействия — почти в 2,5 раза выше, чем у стали. Выполнять работу по компенсации растягивающих воздействий в бетонном массиве у композитной арматуры получается намного лучше, чем у стали. Особенно если учитывать, что в ходе производства пластиковым стержням можно обеспечить фактуру поверхности, способствующую максимально эффективному сцеплению с бетонной массой.

Другой очевидный плюс — крайне высокая устойчивость к агрессивным средам. Бетонные конструкции, перманентно находящиеся в условиях высокой увлажнённости или подверженные воздействию солевых растворов, в случае армирования композитными материалами имеют гораздо более продолжительный срок службы. Нельзя забывать и о проявлениях электролиза: диэлеткрические свойства пластика могут быть как плюсом, так и минусом.

Не обходится и без ложки дёгтя: стеклопластиковая арматура необратимо теряет свои свойства при нагреве. Это вынуждает пересмотреть целесообразность её применения с точки зрения пожарной безопасности. При нагреве до 150–200 °С армирование лишается своих прочностных свойств, если же в качестве связующего были применены термореактивные полимеры — арматура теряет прочность необратимо.

Ещё один недостаток композитной арматуры — низкий модуль упругости, то есть малое сопротивление изгибу. Из-за этого в конструкциях с сосредоточенными воздействиями требуется закладка стеклопластиковой арматуры в количествах, до 4-х раз превышающих норму содержания по сечению в сравнении со стальным армированием.

Преимущества в контексте фундамента

Гибкость полимерной арматуры допускает её транспортировку в катушках, таким образом длина отдельно взятого элемента практически не ограниченна. В совокупности с малым весом материала (в 3–4 раза меньше, чем у стали) все прочие свойства обеспечивают дешевую доставку без использования длинномерных транспортных средств, а также высокое удобство в работе.

Фундаменты не подвергаются воздействию открытого пламени и высоких температур при пожаре, из-за чего низкая термостойкость не является существенным недостатком. Высокая гибкость арматуры может иметь значение только при работе в конструкциях, имеющих узлы сосредоточенных воздействий, например при устройстве ростверков. Однако восстановить устойчивость бетона к изгибающим нагрузкам можно посредством закладки относительно небольшого количества стального армирования, либо же попросту увеличив число свай.

Читайте также:  Сколько нужно винтовых свай для фундамента

Гораздо важнее для фундаментов коррозионная устойчивость стеклопластика. Она не так важна при последующей гидрофобизации и гидроизоляции бетона, тем не менее, подверженность ленточных фундаментов разрыву из-за увеличения корродирующего металла в объёме можно не учитывать в случае использования полимерного армирования. Стеклопластик оптимально подходит для устройства плавающих фундаментов на участках без дренирования и при высоком содержании в верховодке химически активных соединений. Даже при обычных условиях использование стеклопластикового армирования позволяет снизить защитный слой бетона до минимальных 15–20 мм, тем самым делая возможным вынос армирования в зону максимально эффективного восприятия нагрузок.

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.

Правила работы с материалом

Отличия в работе с полимерным армированием заключаются не только в методике расчёта, но и в приёмах обработки материала. В частности:

  • Резка стеклопластиковой арматуры должна выполняться либо горячим резаком, либо болторезом. Пиление полимерной арматуры любыми способами приводит к образованию вредной микроскопической стружки.
  • Гибка арматуры допускается только при изготовлении элементов конструкционного армирования. Ее выполняют нагревом изгибаемого участка до 100–120 °С с помощью электрического фена с последующим естественным охлаждением после принятия изделием требуемой формы.
  • При хранении композитной арматуры следует обеспечить ей защиту от прямых солнечных лучей и высоких температур.
  • При разматывании арматуры следует учитывать её высокую упругость. Чтобы снять напряжение в витках, конец арматуры следует временно закрепить к корпусу катушки метровым отрезком цепи. Если бухта поставляет без катушки, перед разрезанием фиксаторов необходимо закрепить на бухте 2–3 проволочных кольца, не препятствующих проскальзыванию стержней.

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.

Читайте также:  Свайно столбчатый фундамент для газобетона

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.

Источник

Стеклопластиковая арматура. Почему нельзя использовать в фундаменте.

Приступая к армированию фундамента любой человек сталкивается с достаточно агрессивной рекламой стеклопластиковой арматуры. Маркетологи обещают отсутствие коррозии, повышенную прочность, низкую цену и простоту работы с арматурой.

Но почему при всех своих положительных характеристиках стеклопластиковая арматура до сих пор не используется в строительстве фундаментов многоэтажных домов и производственных зданий?

Для ответа на этот вопрос предлагаю вспомнить что такое железобетон. Обратимся к Википедии:

Железобетон — строительный композитный материал, состоящий из бетона и стали.

В данном случае композитный материал, это материал состоящий из двух материалов с разными характеристиками, а именно:

— Бетон (по сути сам является композитным материалом, состоящим из щебня, песка и вяжущего вещества) обладает большой прочностью на сжатие, но практически не способен выдерживать изгибающие и растягивающие нагрузки.

— Сталь обладает достаточной прочностью на растяжение, кроме того сталь не разрушается при изгибающих нагрузках.

Одним из ключевых параметров, обеспечивающих железобетон хорошими прочностными характеристиками, является температурный коэффициент расширения, который у стали и бетона практически равен.

Обратимся к таблице параметров стеклопластиковой арматуры:

Как видим, для стеклопластиковой арматуры таких параметров два. Один вдоль волокон, второй поперек. Вдоль волокон температурный коэффициент расширения стеклопластиковой арматуры варьируется от 6 до 10 единиц, что практически идеально подходит для бетона (температурный коэффициент расширения бетона варьируется от 7,2 до 10,8 единиц). Но существует еще и поперечный температурный коэффициент расширения, который в два — два с половиной раза больше чем у бетона. Такая разница в параметрах приводит к тому, что стеклопластиковая арматура сама под температурным воздействием начинает разрушать бетон (при нагревании), либо сжиматься, оставляя пустоты между арматурой и бетоном (при охлаждении).

Уже после этих строк стеклопластиковую арматуру можно полностью исключить из любых ответственных конструкций, имеющих в процессе эксплуатации изменения температурных режимов (например тот же фундамент) но давайте продолжим разбираться в вопросе дальше. Для армирования бетона арматуру связывают или сваривают в каркас, в котором примерно 30% всей арматуры сгибается в хомуты, а еще 5% загибается буквой «Г» или «П» для обвязки углов. Стеклопластиковая арматура такого издевательства над собой не потерпит и уверенно сломается, поэтому для этих целей все равно придется купить стальную арматуру. Хотя, в процессе подготовки материала для этой статьи мне попались угловые элементы из стеклопластика для усиления углов.

Источник

Adblock
detector