Как армировать ленточный фундамент стеклопластиковой арматуры. Можно ли использовать стеклопластиковую арматуру для ленточного фундамента. Преимущества пластиковой арматуры

Если вы уже определились с местом строительства здания, подготовили детальный план постройки и выполнили анализ почвы, то на повестке дня устройство фундамента - основы вашего дома. Фундамент - это несущая конструкция, которая равномерно распределяет вес здания по поверхности земли. Эксплуатационный срок будущей постройки напрямую зависит как от типа фундамента (ленточного, монолитного или столбчатого), отмостки, так и от качества дренажа и тепло/гидроизоляции. Но, не стоит забывать, что армирование фундамента тоже очень важно, так как без него фундамент долго не прослужит. Как именно работает армирование арматурой в железобетонных конструкциях? Фундамент постройки часто подвергается неравномерной нагрузке, в связи с варьированием массы частей, которые возведены на нем, а также из-за неоднородной почвы под ним. Так как бетон не отличается особой пластичностью, то и свойства ленточного или монолитного фундамента не отличаются прочностью на изгиб. В результате в зонах растяжения основание может треснуть. Вот почему так важно сделать армирование арматурой, поскольку оно предотвращает образование трещин, придавая жесткости всей конструкции.

Армирование фундамента все время выполнялось при помощи металлических арматурных прутьев. Но, в наше время есть инновационный материал, выполненный из стеклопластика. О нем мы и поговорим. Вы узнаете преимущества стеклопластиковой арматуры, как армировать ленточный фундамент стеклопластиковой арматурой, а также как применять материал для газобетонных блоков.

Немного о стеклопластиковой арматуре для фундамента

Из названия становится понятно, что сделан материал совсем не из металла, а из стеклопластика.Это совокупность волокон из стекла, которые скрепляются между собой благодаря полимерному составу. Внешне он ничем не отличается от обычной арматуры, только цветом. Армирование любого фундамента стеклопластиковой арматурой может быть выполнено из двух видов материала:

Для устройства ленточного или монолитного фундамента лучше подойдет второй вариант, так как ребра будут обеспечивать хорошее сцепление с бетоном. А для армирования газобетонных блоков сойдет и гладкая арматура. Этот материал ничем не уступает своему предшественнику, а даже имеет некоторые преимущества, о которых мы поговорим дальше.

Достоинства стеклопластиковой арматуры

Чем же арматура из стеклопластика так хороша? Хочется отметить ряд положительных свойств, которые не оставят вас равнодушными:

Действительно, стеклопластиковую арматуру можно назвать инновационным, прогрессирующим материалом, который имеет массу преимуществ за те же средства. Тем более что производить работы по армированию не составит труда. А какова технология укладки арматуры? Давайте узнаем.

Армирование стеклопластиковой арматурой

Чем же отличается процесс от обычного? Какие инструменты понадобятся для работы? Давайте рассмотрим процесс на примере ленточного фундамента.

Прежде всего, вам нужно иметь в арсенале такие инструменты:

• рулетка или метр, чтобы делать измерения;
• пластиковые хомуты;
• болгарка, чтобы подгонять и резать прутья нужного размера;
• очки и перчатки, для индивидуальной защиты;
• строительный уровень.

Вот и все, что вам потребуется. Перечень небольшой, инструменты обычные, легкодоступные. Весь процесс можно разделить на несколько этапов.

Вот так легко, вы можете армировать фундамент, используя стеклопластиковую арматуру. Процесс несложный и практически ничем не отличается от обычного армирования. А что касается газобетонных блоков?

Армирование блоков

Что касается газобетонных блоков, то по технологии их обязательно нужно армировать, чтобы придать жесткости конструкции. Процесс тоже ничем не отличается от классического, с использованием стальных прутьев. Для армирования блоков, по всему периметру делают две параллельные штробы, на расстоянии 6 см (если используется клей) и 4 см (если используется цементный раствор). В них устанавливается арматура и замазывается смесью.

Стеклопластиковая арматура для фундамента является инновационным материалом, который исключает разрушения в бетонных конструкциях. Она является достойной альтернативой металлическим аналогам. Уникальные характеристики выгодно выделяют ее на фоне иных изделий данного предназначения. В связи с этим арматура пользуется спросом у крупных строительных организаций и частных застройщиков.

Технические характеристики

Данные многочисленных исследований, которые проводили компетентные организации, показали, что стеклопластиковая арматура для ленточного фундамента имеет уникальные свойства. В строительстве применять арматурные прутки на основе стеклопластика удобно благодаря легкому весу. Ее используют для армирования легких конструкций из ячеистого бетона. Таким образом, существенно снижается вес конструкций в целом.

Важной технической характеристикой, как показывают отзывы о стеклопластиковой арматуре для фундамента, является улучшенные свойства на разрыв. Она в три раза превышает по прочности стальной аналог. Также стеклопластиковые изделия не подвергаются отрицательному влиянию коррозии. Экспертами при сравнении коррозионной устойчивости с изделиями на основе металла установлено, что данный показатель выше в десять раз. Они устойчивы к агрессивной щелочной среде бетона.

Заливка бетона с арматурой.

Строители могут выполнять армирование фундамента стеклопластиковой арматурой на объектах, которым необходимо беспрепятственное проникновение волн различной частоты. Это возможно за счет радиопрозрачности данной арматуры. Материал является диэлектриком, который не проводит электрический ток. Он полностью прозрачен для электромагнитных волн.

Среди технических характеристик специалисты отмечают намного пониженный уровень теплопроводности. Подобная характеристика исключает возможное появление мостиков холода в бетонных конструкциях. Такой показатель позволяет значительно повысить энергоэффективность объектов, которые построены на основе данного стройматериала.

На заметку.

Коэффициент теплового расширения каркаса из стеклопластиковых элементов практически аналогичен параметру бетонных конструкций. За счет этого при пользовании данных материалов в несколько раз снижается вероятность образования трещин .

Преимущества стеклопластиковой арматуры

Рассмотрев достоинства арматуры на основе стеклопластика можно сделать правильный выбор. Строители, исходя из показателей, какой фундамент для стеклопластиковой арматуры подобрать, отдают ему предпочтение, основываясь на устойчивости к химически активным средам.

Данная характеристика определяет длительный срок эксплуатации материала, составляющий не менее восьмидесяти лет. Износоустойчивость материала сопоставима со стальной конструкцией. Легкий вес арматуры из стеклопластика исключает значительную нагрузку на фундамент строения, благодаря этому продлевается его срок службы.

Отдельно строители подчеркивают повышенную гибкость стеклопластиковой арматуры. Отгрузка стройматериала может производиться заказчику в бухтах, предварительно не нарезая отдельными прутками. Таким образом, уменьшено количество нахлестов, что снижает затраты материала.

Также подобный параметр способен повысить прочность возводимой бетонной конструкции. Компактность формы упаковки позволяет поместить арматуру в багажник легкового авто, что уменьшает затраты на транспортировку материала на строительную площадку.

В строительстве композитная арматура получила широкое применение за счет вариативности температурного рабочего диапазона. Он составляет от -10 до +100 градусов. Используя материала при экстремальных температурах, технические характеристики остаются на прежнем уровне.

Расчет арматуры из стеклопластика

Ленточный фундамент

Выполнить расчет фундамента из стеклопластиковой арматуры можно, придерживаясь СНиП 52-01-2003 “Бетонные и железобетонные конструкции”. Высчитать все точно получится с помощью онлайн калькулятора. Для этих целей необходимо учитывать несколько факторов.

Ленточный фундамент.

Первым делом нужно определиться с количеством, несущих стен и по какому принципу они будут расположены. Следует учесть марку бетона. Также надо знать параметры ленты: ширину, длину, высоту и толщину. Точные подсчеты получатся с учетом размера закупочного стержня. Определиться следует с классом и сечением арматуры.

Стоит помнить, что диаметр стеклопластиковой арматуры для фундамента влияет на окончательную прочность конструкции. В этом плане правильнее учитывать массу конструкции.

На заметку.

Расчет данного показателя производится в соответствии с показателями фундамента и материалами, которые применяют в строительстве. На сайте www.stroiproekt77.ru найдете большое количество проектов каркасных домов и ленточных фундаментов.

Плитный фундамент

Этот тип фундамента можно рассчитать с помощью онлайн калькулятор для этого типа фундамента. Пользуясь им, выполняются плита фундамента расчеты опалубки, диаметра и объема бетона. Полученные данные позволяют точно установить, сколько потребуется материала, чтобы обустроить такой тип фундамента для дома и прочие постройки.

Данный фундамент отличается доступной стоимостью и прост при возведении. Когда сравнивается с ленточным, не потребуется выполнять в большом объеме земляные работы. В основном строителями данная стеклопластиковая арматура для фундамента дома используется при строительстве загородного жилья и иных строений, в которых отсутствует подвальное помещение.

На заметку.

При строительстве здания точная схема армирования необходима при организации работ. Она позволяет строителям усилить конструкцию. Все составляющие в комплексе обеспечивают ее длительный срок эксплуатации .

Сравнение стеклопластиковой и металлической

Внедрение инновационных технологий в строительную сферу ставит перед строителями вопрос, какую арматуру целесообразнее использовать для укрепления конструкций из бетона. Определиться стеклопластиковая арматура или металлическая для фундамента, можно только разобравшись со всеми их положительными сторонами. В отличие от изделий на основе металла арматура из стеклопластика имеет массу в девять раз меньше, что позволяет уменьшить нагрузку на фундамент сооружения.

Профессионалы сравнивания арматуру из металла и стеклопластика едины во мнении, что последняя, не подвергается влиянию химически активных сред. В связи с этим в зимний период производят армирование ленточного фундамента стеклопластиковой арматурой. Их выбор объясняется тем, что зимой в бетон добавляют солевые растворы, способствующие его застыванию.

Отличительными характеристиками металлической арматуры по сравнению со стеклопластиковыми изделиями является простота использования последнего. Для этих целей не требуется пользоваться сварочным оборудованием. Удостовериться в этом можно, посмотрев, как выполняется укладка фундамента со стеклопластиковой арматурой на видео.

Стеклопластиковые элементы арматурных каркасов, сравнив с металлическими аналогами, эффективнее справляются с нагрузками на разрыв. Поэтому они применимы в укреплении ответственных конструкций на основе бетона. Сравнивая металлическую арматуру со стеклопластиковой, специалисты отдельно останавливаются на том, что последняя на протяжение длительного времени не влияет на уменьшение прочностных характеристик фундаментных конструкций.

Все это обуславливается не подверженностью стеклопластиковых элементов окислительным процессам. Сравнив металлопластиковую со стеклопластиковой арматурой, специалисты пришли к заключению, что при использовании последней можно создавать надежные каркасные сооружения.

Технология армирования

Вязка арматуры

Многие интересуются у опытных строителей вопросом, как вязать стеклопластиковую арматуру для фундамента. Данный способ соединения арматурных прутьев оптимален по сравнению со сваркой, которая требует привлечения специалистов и не устойчива под влиянием высоких температур.

Специалисты перед тем, как вязать стеклопластиковую арматуру для ленточного фундамента, рекомендуют подготовить инструменты: арматурные прутья, вязальный крючок и стальную проволоку. Она должна быть мягкой. Также подготовка к работе требует предварительно определиться с сечением арматуры, размещением и числом прутьев.

Монтаж армирования фундамента может выполняться горизонтально и вертикально. Первый вариант предпочтительнее, так как компенсирует неравномерную нагрузку на фундамент. Прочностные характеристики конструкции обеспечиваются каркасом из стали вертикальной арматуры.

Вязка проволокой

Производиться вязка фундамента из стеклопластиковой арматуры может с использованием проволоки. Вначале ее потребуется отрезать длиной в тридцать сантиметров и сложить вдвое. Держать проволоку следует левой рукой, а правой удерживать вязальный крючок. Она должна быть подведена под арматуру. Крючок вставляется в петлю проволоки, которой целиком огибается арматура.

Профессионалы советуют сделать три оборота крючка, чтобы надежно скрепить арматуру. После этого крючок вынимается из петли. Специальный вязальный пистолет может существенно облегчить выполнение всего процесса.

Вязка хомутами

Данный способ не требует специальных навыков и оборудования. При этом обеспечивается отличная фиксация элементов. Применение пластиковых хомутов сводит к минимуму использование корродирующих материалов. Хорошая целостность заливки обеспечивается хомутами на основе пластика с металлическим наполнением.

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.

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:

1. Резка стеклопластиковой арматуры должна выполняться либо горячим резаком, либо болторезом. Пиление полимерной арматуры любыми способами приводит к образованию вредной микроскопической стружки.
2. 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.
3. При хранении композитной арматуры следует обеспечить ей защиту от прямых солнечных лучей и высоких температур.
4. 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.

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.

Строительный рынок не стоит на месте, что приводит к появлению новых материалов, которые имеют улучшенные характеристики по сравнению с аналогами предыдущего поколения. Сравнительно недавно в строительной области появилась стеклопластиковая арматура, которая стала серьезным конкурентом металлическим прутьям.

Еще недавно стальная арматура была единственным материалом, который использовался при производстве железобетонных изделий, для повышения прочности фундаментов и других элементов строительных конструкций. Однако новый материал характеризуется более совершенными свойствами, чем привлекает внимание потребителя.

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:

• 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.

Преимущества и область использования стеклопластиковой арматуры

В отличие от стальных прутьев стеклопластиковая арматура имеет ряд существенных преимуществ:

• Незначительный вес, за счет чего становится удобнее перевозить материал и выполнять различные действия с ним.
• Высокая устойчивость к воздействию агрессивной среды, включая газы, щелочи и соли.
• Устойчивость к образованию очагов коррозии.
• Высокие показатели прочности на разрыв.

Все перечисленные характеристики существенно расширяют область использования композитной стеклопластиковой арматуры:

• С ее помощью укрепляют стены и перегородки из кирпича и различных блоков.
• С помощью арматуры из стеклопластика связывают несущие стены с облицовочными перегородками. Кстати, у нас есть интересная статья на тему « «.
• Стеклопластиковая арматура отлично подходит для укрепления и , подошва которых лежит значительно ниже уровня промерзания грунта. Кроме того рекомендуется использовать композитную арматуру для усиления фундаментов, эксплуатируемых в условиях агрессивной среды.

Стеклопластиковая композитная арматура может использоваться для укрепления любого типа фундамента для малоэтажных строений. Однако в случае с ленточными и столбчатыми основаниями под строения не больше трех этажей композитные стержни получили множество положительных рекомендаций. Другими словами применять стеклопластиковую арматуру можно для укрепления монолитной бетонной ленты под частный дом или коттедж в один-два этажа, баню, гараж или хозяйственные постройки. На нашем сайте есть информация о том, и , а также многое другое. Вы можете воспользоваться поиском по сайту, чтобы найти интересующую Вас информацию.

Стоит напомнить, что стеклопластиковая арматура является новым материалом, свойства которого изучены не до конца. Поэтому лучше использовать материал для конструктивного армирования, избегая моментов, где требуется повышенная прочность на изгиб и скручивание.

Расчет стеклопластиковой арматуры

Строительство фундамента своими руками требует проведения расчетов количества строительных материалов, включая композитную арматуру.

Учитывая различные факторы, следует проводить расчет материалов по следующему алгоритму:

• Определение общей длины фундамента с учетом длины внутренней несущей перегородки.
• Расчет длины прутьев арматуры, принимая во внимание, что арматура будет уложена в два яруса (4 прутка).
• Определение количества соединений. Следует учитывать, что соединение арматурных прутьев из стеклопластика проводится не сваркой, а внахлест. Поэтому нужно на каждый угол добавлять по 1 метру.
• Выполнение расчетов поперечных соединений.

Для полного понимания можно взять пример расчетов арматуры для фундамента дома размером 6*8 метров, внутренняя несущая стена которого равна 6 метров.

Общая длина фундамента определяется следующим образом:

(6+8)*2+6=34 метра.

Общая длина прутьев с учетом того, что двухуровневая конструкция состоит из 4 параллельных прутков, составляет:

34*4=136 метров.

Количество соединений и, соответственно, длина арматуры для этой цели определяется так: количество капитальных стен умножается на 1 метр нахлеста и на количество прутьев. Получается следующее:

(4+1)*1*4=20 метров.

Следовательно, для фундамента указанных размеров с учетом дополнительного материала на стыковку потребуется следующее количество продольных прутьев:

136+20=156 метров.

Также следует рассчитать количество поперечных кольцевых соединений. Согласно технологии укладки армирующего каркаса соединительные кольца должны располагаться на расстоянии 50 см друг от друга. Для определения количества поперечных соединительных колец необходимо общую длину арматуры разделить на 0,5 метра. Получается следующее:

Чтобы рассчитать длину арматуры, необходимую для такого количества поперечин, во внимание принимаются размеры каркаса. К примеру, если решетка каркаса имеет размер 60*30 см, то длина прута для одного кольца будет равна следующему:

(0,6+0,3)*2*68=122,4 метра.

Помимо этого в обязательном порядке следует добавить некоторое количество материала для запаса. То есть следует взять не 122, а 130 метров арматуры.

Суммируя результаты вычислений продольных и поперечных элементов каркаса, получаем результат:

Выбирая материал для армирования фундамента, следует принимать во внимание все значимые факторы. Несмотря на большое количество положительных характеристик, стеклопластиковая арматура является новым материалом, а металлические прутья проверены временем.

Последнее время на рынке строительных материалов появляется все большее количество новинок, разобраться с которыми непрофессионалу не под силу. Одной из таких новых технологий стало применение стеклопластиковой арматуры. Производители позиционируют свой товар, как арматуру, имеющую массу преимуществ относительно привычных стальных стержней, но так ли это?

Композитные материалы — это целая группа арматурных стержней, отличающихся по типу исходного сырья. Композит получил свое название из-за того, что в его составе содержится несколько элементов. Первый — волокна из различных видов сырья, второй — термореактивный или термопластичный полимер (смола). После отвердевания вяжущего получают прочные стержни.

В зависимости от происхождения волокон различают несколько видов арматуры:

• стеклопластиковая;
• базальтокомпозитная;
• углекомпозитная;
• арамидокомпозитная;
• комбинированная, состоящая в основном из одного вида волокон, но имеющая включения по всей длине другого вида.

Наиболее распространено применение стеклопластиковой арматуры, о ней дальше и пойдет речь. Структура стеклопластиковой арматуры схожа со строением древесины. Точно так же вдоль стержня располагаются волокна, которые за счет вяжущего образуют единое целое.

Достоинства применения

Армирование таким материалом имеет следующие преимущества:

• Возможность сматывать материал в бухты существенно облегчает его транспортировку и снижает затраты на самостоятельное строительство — арматуру можно доставить на собственном автотранспорте.
• Небольшой вес изделий упрощает работу своими руками. Нет необходимости в применении большого количества рабочей силы и грузоподъемной техники. Для сравнения, плотность стали составляет 7850 кг на кубометр, в то время как кубический метр композитного материала имеет массу 1900 кг. Отсюда можно посчитать, что масса стеклопластиковой арматуры в 4,13 раза меньше, чем стальной.
• Устойчивость к коррозии. Самая главная проблема стальных прутов — они подвержены появлению ржавчины. Стеклопластик не боится воды и различных агрессивных сред. Армирование композитным материалом хорошо подойдет для бетонов с добавками различных модификаторов (противоморозные и тому подобное).
• Также к достоинствам относят то, что стеклопластик плохо проводит тепло и не проводит электрический ток. Бетонные конструкции не обеспечивают необходимой теплоизоляции здания, поэтому к ним всегда предусматривают слой утеплителя, который предотвращает тепловые потери. В связи с этим низкая теплопроводность композита не играет существенной роли. Непроводимость электричества дает некоторые преимущества. Но иногда в железобетонных конструкциях предусматривают выпуски стержней для устройства заземления или молниезащиты. При использовании стеклопластиковой арматуры такие мероприятия невозможны.

Недостатки и мифы

Материал достаточно новый, поэтому не до конца изучен. Применение в массовом строительстве такого типа стержней делает невозможным отсутствие нормативной базы для расчета. По стеклопластику существует только ГОСТ 31938-2012. Это недавно появившийся и единственный нормативный документ. ГОСТ предусматривает технические требования к материалу, но не дает рекомендаций по расчету, производители приводят лишь примерные значения соответствующих стальных стержней.

Армирование композитом имеет следующие недостатки:

• Невозможность гибки: материал могут изогнуть только на заводе по заранее предоставленным схемам;
• Невозможность применения сварки. Обычно сварка применяется на больших каркасах, в частном домостроении арматуру чаще вяжут.
• Неустойчивость к высоким температурам. Сталь начинает терять свои свойства при нагреве до 600 градусов Цельсия. В случае с композитом потеря несущей способности происходит намного раньше. А это значит, что при пожаре бетонные перекрытия и балки обрушатся быстрее.

Помимо недостатков существуют сомнительные моменты, о которых стоит знать.

Расчетные характеристики

Расчет железобетонных элементов выполняют по СП «Бетонные и железобетонные конструкции» по 2 группам предельных состояний (ГПС).

• 1 ГПС — расчет по несущей способности. Проверяют, может ли элемент выдержать нагрузку, прикладываемую к нему. Расчет ведут с учетом прочности материала.
• 2 ГПС — расчет по жесткости. Здесь учитываются деформации и величина раскрытия трещин железобетонных конструкций. Расчет ведут с учетом модуля упругости материала.

В железобетонном элементе сжимающую нагрузку берет на себя бетон, а функция арматуры — предотвратить разрушение под действием деформаций. Производители композита заявляют о высоких прочностных характеристиках (Rs), но умалчивают о модуле упругости (Еs). Именно эта величина определяет деформативность конструкции.

Рассчитать деформативность можно, разделив прочность на модуль упругости. Для стальной арматуры А400 Rs = 360 МПа, Es = 200000 МПа, отсюда получаем деформативность равную 0,0018 или 0,18 %. Для стеклопластиковой арматуры Rs = 1000 МПа, Es = 50000 МПа. Деформативность равна 0,02 или 2%. Т.е. на 1 метр конструкции растяжение композитной арматуры возможно до 2-х см против 0,18 см у стальной, представьте какие трещины будут образовываться в конструкции. Арматура предназначена для предотвращения растрескивания и растяжения. Композитная справляется с этой функцией в 10 раз хуже, чем стальная.

Особенно важно это качество при армировании плит перекрытия и различных балок. Здесь деформации очень велики, поэтому армирование таких элементов композитом невозможно.

При применении в конструкциях с предварительным напряжением, его потери со временем для стали составляют 20-30% (то насколько теряется жесткость конструкции). Для стеклопластиковой арматуры это значение может дойти за 5-10 лет до 80-90%, потому что это органический материал. То есть весь смысл предварительного напряжения пропадает.

Обратите внимание что ни один производитель напряженного железобетона (плиты, балки) не использует композитную арматуру. Для неё нет нормативных документов (СП, СНиП), поэтому невозможно рассчитать как она себя поведет.

Исходя из этого, заверения производителей о высокой прочности материала справедливы, но на нормальную работу конструкции влияет не только прочность. По деформативности стеклопластик значительно уступает стали.

Уменьшение веса конструкции

Небольшая масса материала существенно снижает трудоемкость, но стержни не могут дать существенного уменьшения веса всей конструкции, которым добиваются уменьшения нагрузок на фундамент.

Для обоснования приводятся числовые значения:

1. Нагрузка на фундамент от плиты 6 м на 1,5 м и толщиной 0,2 м из железобетона равняется сумме массы бетона и арматуры. Процент армирования принимаем 3%. Объем бетона = 6 * 1,5*0,3 = 2,7 м³. Умножив этот объем на процент армирования получим объем стали = 2,7 * 0,03 = 0,081 м³. Масса бетона = 2,7м³ * 2000 кг/м³ = 5400 кг. Масса стали = 0,081 м³ * 7850 кг/м3 = 636 кг. Итого масса плиты = 6036 кг.
2. Для такой же плиты армирование предусмотрено стеклопластиком. Объем бетона, арматуры не меняется, масса бетона тоже. Масса арматуры = 0,081 м³ * 1900 кг/м³ = 154 кг. Масса плиты равна 5400 кг + 154 кг = 5554 кг.

Из приведенных выше вычислений видно, что суммарная масса элемента отличается меньше, чем на 500 кг. При массе плиты более 5000 кг это не очень большое значение. Поэтому применение стеклопластиковой арматуры для снижения нагрузки на фундамент экономически необоснованно, так как композит стоит дороже.

Долговечность

Можно верить производителям композитной арматуры на слово, о том что срок службы композитной арматуры составляет 80 лет. Но сомнительными их слова делают два факта:

• Сталь применяется человеком уже долгие годы, о ней много информации, можно довольно точно определить ее срок службы в тех или иных условиях. Композитные стержни — новый материал. Сведений о ее эксплуатации в течение долгого периода, а именно заверенные 80 лет, нет.
• Композитные пруты — органический материал. Со временем в любом органическом веществе происходит разрыв полимерных связей, так называемый процесс “старения” органики, это приводит к потере свойств материала, иногда к разрушению (например резина становится жесткой и начинает растрескиваться через определенное время).

Возможные области применения

Предыдущий пункт расписывает все в черных красках. Но при его прочтении не стоит забывать о достоинствах материала. Благодаря своим физическим свойствам данный тип арматуры будет хорошим решением для:

• Армирования кладки. В кладочных растворах часто используются противоморозные и другие агрессивные добавки, которые оказывают плохое влияние на стальные изделия. Стеклопластику такие модификаторы не страшны.
• Армирование ленточного фундамента. Закладка арматуры в ленточный фундамент часто носит конструктивный характер (без расчета), поэтому стеклопластиковая арматура, легкая и устойчивая к химическим воздействиям может подойти, но применять её стоит осторожно, особенно для массивных зданий и фундаментов на проблемных грунтах (высокий уровень грунтовых вод, пучинистая, просадочная почва и т.д.).
• Армирование дорожного полотна. Арматура не разрушается при контакте с грунтом.

Помните, что не существует нормативной документации на композитную арматуру (СП, СНиП), поэтому ни один проектировщик не сможет грамотно посчитать конструкцию с такой арматурой. Не может идти никакой речи о применении данной арматуры в плитных фундаментах и ростверках, т.к. растягивающие нагрузки могут быть велики.

Армирование ленточного фундамента

Ленточный фундамент в зависимости о сечения может быть двух типов:

• прямоугольный;
• т-образный.

В т-обазной конструкции ленточного фундамента стенка работает только на сжатие, и арматура закладывается в нее без расчета. Подошва при этом воспринимает изгиб и рассчитывается. Стеклопластик можно закладывать в стенку, но в подошву — с осторожностью. Она подойдет только для небольших нагрузок.

При прямоугольном сечении ленточного фундамента композитные стержни применять можно. Это связано с тем, что данная конструкция в основном работает на сжатие. Рабочее горизонтальное армирование (диаметр и количество прутов) определяют из процента армирования, равного, как приводилось ранее 2-3%. Хомуты для небольших зданий подбирают исходя из конструктивных требований в документе «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий. Пособие по проектированию», здесь также приведены минимальные диаметры рабочего армирования. В этом документе представлены требования для стальных стержней, для композита нормативов нет, поэтому застройщик может его применять на свой страх и риск.

Исходя из всего вышесказанного, можно сделать вывод: стеклопластиковая арматура еще не изученный до конца материал. Его использование на сегодняшний день возможно только для конструктивного армирования, но для рабочего армирования применять данный материал не стоит. Особенно не подходит композит для армирования балок, перекрытий и ростверков, т.е. там где большие изгибающие и крутящие моменты.