Полимерная арматура. Стеклопластиковая арматура: характеристики и применение композитной стеклоарматуры

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.

3. Индекс терморасширения близок к аналогичному показателю бетона, поэтому проблем при изменениях температуры не будет.

4. Простота транспортировки. Арматуру можно перевозить даже в багажнике легкового автомобиля.

Недобросовестные продавцы пытаются приписать к достоинствам своей продукции еще и стоимость, однако это скорее минус. Цена металлопроката в диаметре 8 мм составляет 8 рублей/погонный метр, а стекловолокна того же сечения – 18.

Цена стеклокомпозита в Москве и Московской области:

Из недостатков также отметим:

1. Неустойчивость стеклокомпозитной арматуры к высоким температурам.

2. При нагрузке прут начинает растягиваться, хотя должен, наоборот, сдерживать деформационный процесс. Для сравнения: индекс упругости стали составляет 200000 МПа, аналогичный показатель стекловолокна – 55000.

3. При заливке бетона в опалубку композитный материал прогибается, деформируется. Из-за этого сложно сформировать ровный фундамент.

4. Для связки используется проволока или пластиковый хомут, сварка не разрешается.

5. Криволинейные конструкции, а также углы, области вывода колонн приходится формировать при помощи металлической арматуры, стеклокомпозитная категорически не подходит.

6. Единый пакет нормативных документов и стандартов отсутствует, поэтому покупателям трудно выбрать действительно качественный продукт. Еще сложнее приходится проектировщикам, которые должны производить пересчет нагрузок.

Из-за большого количества недостатков композит не получил широкого распространения в строительстве, как промышленного, так и гражданского назначения.

Отзывы людей

«На рынке рядом предлагается стальная и композитная арматура. Продавец дал почитать брошюры и флаеры по последней. Решил взять на пробу для фундамента под каркасную баню. Очень пожалел, что не поискал дополнительную информацию об этом товаре, не прочитал отзывы. Основание простояло пару месяцев, потом пошли трещины, во весь рост встал вопрос о его ремонте. Буду укреплять металлическими полосами и надеяться, что дальше не будет хуже».

Виктор, Самара.

«Продавцы утверждают, что стеклокомпозит помогает сэкономить. На своем опыте убедился, что врут. Во-первых, приходится делать пересчет: если требуется металлическая арматура диаметром 8 мм, то стекловолокно нужно брать сечением 14 или 16 мм, а ее цена в 2 раза выше. Пластиковые хомуты, которые идут в комплекте для связок, вообще не внушают доверие».

Егор, Казань.

«Строил дом из керамзитобетонных блоков с готовой лицевой отделкой. По технологии через каждые 4 ряда нужно прокладывать арматурный пояс. На рынке купил 3 бухты стекловолокна для этих целей и отвез на стройку на своей машине, так как груз компактный и мало весит, к тому же не ржавеет».

Владимир Воронцов, Калуга.

«Использовал стеклокомпозитные прутья для укрепления стен из пенопблоков. С ней легко и работать, и нарезать, и крепить. Удобная в перевозке, хотя обошлась дороговато».

Павел Калинин, Ростов-на-Дону.

Стеклопластиковая арматура - это строительный материал, который производится из стеклянного ровинга, соединенный с помощью эпоксидного компаунда на основе термоактивных смол. Основной особенностью является легкость, показатель массы в расчете на единицу объема составляет всего лишь 2г/мм³. Работать с стеклопластиковой арматурой удобнее и экономически целесообразнее, чем с металлической арматурой. Требуется существенно меньше затрат на логистику и непосредственно при армировании.

К тому же, благодаря тому что стеклопластик не реагирует на агрессивную среду, поэтому арматура защищает бетон от преждевременного разрушения, тем самым увеличивая срок службы объекта. Стеклопластиковая арматура реагирует на перепады температуры аналогично бетону, что так же хорошо отражается на прочности конструкции.

Прочность стеклопластика в сравнении с металлом - выше в 2,5 раза. При всем этом показатель теплопроводности в 100 раз ниже, чем показатель теплопроводности стали. Поэтому конструкция, которая армируется стеклопластиком, не промерзает (не образует «мостики холода») и объект, построенный с применением стеклопластика, будет теплее, чем здание на основе металлической арматуры. Это позволяет сократить расходы на отопление, в связи с чем материал активно используется в строительстве современных энергоэффективных зданий.

Так же неоспоримым плюсам, который может заинтересовать строителей является тот факт, что стеклопластик удивительно долговечный материал, который в течение 100 лет после монтажа обходится без дополнительных ремонтных работ. Этим и славится стеклопластиковая арматура для фундамента.

Стеклопластиковая арматура нашла свое применение во многих областях промышленности, строительства, коммунального хозяйства:

• в строительстве она используется при постройке объектов гражданского и промышленного строительства в качестве основы для фундаментов, полов, перекладин, а также при устройстве сейсмоустоичивых поясов;
• в строительстве и ремонте дорог арматура применяется при обустройстве насыпей, дорожного полотна, при строительстве мостов и шоссейных ограждений. Она устойчива к воздействию реагентов, которые наносятся на дорожные покрытия (к примеру противогололёдные реагенты), поэтому может применяться как в Москве, так и в более холодных регионах.

Стеклопластиковая арматура станет идеальной основой для бетонных и кирпичных сооружений. Она используется при создании опор для линий электропередач и освещения, при сооружении дорожных, тротуарных и заборных плит, а также при устройстве шпал на железнодорожных путях. Широкое использование получила арматура для перекрытий, где используется сетка из арматуры, даже вместе с металлической.

Стеклопластик применим в таких строительных конструкциях как монолитный фундамент и пенобетон. Также он активно используется при создании сооружений, которые должны обладать повышенной устойчивостью к воздействиям химикатов, к примеру:

• при возведении хранилищ для химических отходов и компонентов;
• при обустройстве канализации, водопроводов, систем мелиорации;
• при строительстве портовых объектов и при укреплении береговых линий.

Несмотря на уникальность продукта, стеклопластиковая арматура цена в Москве на которую указана на нашем сайте, является доступным материалом и для строительных организаций, и для частных лиц. Ее стоимость на 40-50% ниже, чем стоимость стальной арматуры, что позволяет существенно сократить расходы и при этом улучшить качество возводимых объектов. В целом, композитную арматуру можно назвать одним из самых надежных и эффективных строительных материалов нашего времени.

Данная арматура изготавливается из прямолинейных нитей стеклянных или базальтовых волокон (соответственно АСП и АБП), которые собираются в пучок, пропитываются термореактивным полимерным связующем, отформовываются, подвергаются нагреву (полимеризации) и охлаждаются. В результате получается монолитный стержень высокой прочности, по результатам испытаний в 3 раза превышающий прочность стали на разрыв, а вес, в равнопрочном соотношении, меньше в 9 раз.

Стандартно изготавливается в виде стержней любой длины, по желанию заказчика. При диаметре до 8 мм включительно может изготавливаться в виде бухт (мотков), содержащих 100 метров арматуры. Габаритные размеры бухты: высота – до 8 см, диаметр – до 1 метра.

форма выпуска

При диаметре 10 мм и 12 мм может изготавливаться в виде бухт (бухтовая арматура), имеющих длину 50 метров. Габаритные размеры бухты: высота – до 5 см, диаметр – до 1,5 метров.

По согласованию с заказчиком возможно изготовление стержней и бухт любой длины.
Может изготавливаться с гладким, строительным, периодическим профилем:

• АСП-АБП периодического профиля, используют взамен стальной арматуры класса А-III (A-400);
• АСП-АБП гладкого профиля, используют взамен стальной арматуры класса А-I (А-240).

Стеклопластиковая арматура становится всё популярнее и применение её с каждым годом становится все более актуальным, ведь она является полноценной заменой традиционных прутков из стали разных марок. Высокие показатели прочности, оптимальные эксплуатационные свойства, малый удельный вес и низкая цена – это факторы, которые обуславливают популярность использования армирующих неметаллических элементов во всех областях строительства.

Разработанная еще в середине прошлого века в СССР, стеклопластиковая арматура (сокращенно АСП или СПА) начала масштабно использоваться сравнительно недавно. Популярность стеклотекстолитовые изделия приобрели благодаря снижению стоимости их производства. Малый вес, высокая прочность, широкие возможности применения и легкость монтажа сделали арматуру СПА хорошей альтернативой стальным пруткам. Материал прекрасно подходит для малоэтажного строительства, сооружения береговых укреплений, несущих конструкций искусственных водоемов, элементов мостов, ЛЭП.

Стеклопластиковая композитная арматура (АКС) представляет собой стержень, произведенный из стеклянного сплеточного нитевидного волокна (ровинга) прямого или скрученного, скрепленного особым составом. Обычно это синтетические эпоксидные смолы. Другой вид представляет собой стекловолоконный стержень с намоткой из углепластиковой нити. После намотки такие стекловолоконные заготовки подвергают полимеризации, превращая их в монолитный стержень. Стекловолоконная арматура имеет диаметр от 4 до 32 мм, толщиной от 4 до 8 мм упаковывается в бухты. Бухта содержит 100-150 метров арматуры. Также возможна нарезка в заводских условиях, когда размеры предоставляет заказчика. От технологии производства и связующего зависят прочностные характеристики стержня.

Варианты упаковки и транспортировки АСП.

Изготавливают материал методом протягивания. Стекловолокно, намотанное на бобинах, разматывают, пропитывают смолами и отвердителями. После этого пропускают заготовку через фильеры. Их назначение – отжим лишней смолы. Там же будущая арматура уплотняется и приобретает характерную форму с цилиндрическим сечением и заданным радиусом.

После этого еще на не отвердевшую заготовку наматывают по спирали жгут. Он необходим для лучшего сцепления с бетоном. Затем материал запекается в печи, где происходит процесс отвердения и полимеризации связующего. Из печи прутья направляется на механизм, где происходит ее протяжка. На современных заводах для полимеризации используются трубчатые печи. В них же удаляются летучие вещества. Готовую продукцию наматывают в бухты либо нарезают прутки необходимой длины (по предварительному заказу клиента). После продукция отправляется на склад. Также клиент может заказать арматуру с заданным углом изгиба.

Назначение и область применения

Стеклопластиковая арматура используется в различных отраслях промышленного и частного строительства, для обычного и предварительно напряженного армирования строительных конструкций и элементов, эксплуатация которых, проходит в средах с различной степенью агрессивного воздействия. Самые известные примеры использования.

1. Армирование блочных, кирпичных стен и стен из газосиликатных блоков. Стеклопластиковая арматура показала весьма неплохие результаты при армировании данных конструкций. Основные плюсы: экономия средств и облегчение конструкций.
2. В качестве связующего бетонных элементов, между которыми располагается утеплитель. СПА позволяет улучшить сцепление бетонных элементов.
3. Для укрепления несущих элементов конструкций, которые подвержены воздействию факторов, вызывающих коррозию (искусственные водоемы, мосты, укрепительные сооружения береговых линий пресных и соленых естественных водоемов). В отличие от металлических прутьев, стекловолоконные не подвержены коррозии.
4. Для армирования конструкций из клееной древесины. Использование арматуры из СПА позволяет в разы повысить прочность балок из клееного дерева и повысить жесткость конструкции.
5. Возможно применение в строительстве ленточных заглубленных фундаментов для малоэтажных зданий, если они располагаются на твердых, неподвижных грунтах. Заглубление выполняется ниже уровня промерзания почвы.
6. Для повышения жесткости полов в жилых домах и промышленных комплексах.
7. Для повышения прочности и долговечности дорожек и дорожного покрытия.

Область применения стеклопластиковой арматуры.

Свойства арматуры из стеклопластика

Чтобы понять плюсы и минусы стеклопластиковой арматуры, необходимо знать ее свойства. Описание преимущества стеклопластиковой арматуры приведены ниже.

1. По коррозионной стойкости прутья из стекловолокна почти в 10 раз превышают традиционные металлические. Изделия из стеклокомпозита практически не вступают в реакции с щелочами, соляными растворами и кислотами.
2. Коэффициент теплопроводности 0,35 Вт/м С против 46 Вт/м С у стальных прутков, что исключает появление мостиков холода, и заметно снижает теплопотери.
3. Соединение прутов из стеклокомпозита производится пластиковыми хомутами, вязальной проволокой и соответствующими фиксаторами без сварочного аппарата.
4. Стеклопластиковая арматура – отличный диэлектрик. Это свойство используется еще с середины прошлого века при строительстве элементов ЛЭП, железнодорожных мостов и прочих конструкций, где электропроводящие свойства стали негативно влияют на работу приборов и целостность конструкции.
5. Вес 1 метра стеклокомпозитной качественной арматуры в 4 раза меньше метрового стального прута равного диаметра при равной прочности на растяжение. Это позволяет в 7-9 раз уменьшить вес сооружения.
6. Меньшая по сравнению с аналогами стоимость.
7. Возможность бесшовной укладки.
8. Величина коэффициента теплового расширения близка к коэффициенту теплового расширения бетона, что практические исключает возникновение трещин при перепадах температур.
9. Широкий диапазон температур, при котором можно применять материал: от – 60 С до +90 С.
10. Заявленный срок службы – 50-80 лет.

Арматура из стеклопластика в ряде случаев может успешно заменить стальную, но она имеет ряд недостатков, которые необходимо учитывать еще на стадии проектирования. Главные недостатки стеклопластиковой арматуры.

• Низкая термостойкость. Связующее возгорается при температуре 200 С, что не существенно в частном доме, но недопустимо в промышленных объектах, где к конструкциям предъявляют повышенные требования огнеупорности.
• Модуль упругости всего 56 000 МПА (для стальной арматурной проволоки порядка 200 000 МПа).
• Невозможность самостоятельно согнуть прут под нужным углом. Изогнутые прутья изготавливают на заводе по индивидуальному заказу.
• Прочность текстолитовых изделий со временем снижается.
• Арматура стеклопластиковая обладает низкой прочностью на излом, которая со временем только усугубляется.
• Невозможность создания твердого, жесткого каркаса.

Разновидности арматуры

Использование в строительстве стеклопластиковой арматуры требует ознакомления с видами данного материала. По назначению, материал делится на изделия:

• для монтажных работ;
• рабочую;
• распределительную;
• для армирования конструктивных элементов из бетона.

По способу применения АСП подразделяется на:

• нарезанные прутки;
• армирующие сетки;
• арматурные каркасы.

По форме профиля:

• гладкая;
• рифленая.

Форма профиля стеклопластиковой арматуры.

Сравнительные характеристики СПА и стальной арматуры

Для того чтобы выбрать стекловолоконную арматуру либо стальную, необходимо наглядно сравнить два вида. Сравнительные характеристики стальной и стеклопластиковой арматуры приведены в таблице.

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 , 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.

Как избежать проблем?

Основные проблемы, которые связаны с использованием прутков из волокон стекла, заключатся в некачественном/бракованном материале и неграмотном инженерном расчете конструкции. Проблемы могут возникнуть в строительстве дома, если не учтены характеристики используемой стеклопластиковой арматуры.

Избежать проблем во время и после строительства помогут точные расчеты, аккуратность выполнения работ, строгое соблюдение рекомендаций производителя по выбору и монтажу материала.

Проверить качество товара до приобретения возможно лишь визуально. Для этого следует обращать внимание на следующие моменты.

• Производитель. Если товар приобретается не на заводе, необходимо запросить документацию на товар, подтверждающий его качество и заводской (не кустарный) вид производства.
• Цвет. Однородный по всему прутку цвет говорит о качестве. Неравномерно окрашенное изделие означает, что была нарушена технология производства.
  • Коричневый цвет указывает на выгорание вещества.
  • Зеленый – о недостаточной термообработке.
• Поверхность стержня должна быть без сколов, выемок, раковин и прочих дефектов, спиральная навивка – ровной, непрерывной, с постоянным шагом.
• Несмотря на желание сэкономить, нужно помнить, что качественную стеклопластиковую арматуру не продают дешево. Слишком низкая стоимость говорит о малой прочности и недолговечности.

Применение стеклопластиковой арматуры в ряде случаев целесообразно вместо металлической арматуры. Иногда допустимо комбинировать металлические и стеклопластиковые прутки при сооружении одной конструкции. Чтобы впоследствии не сожалеть об использовании АКС, следует тщательно проводить расчеты будущих построек на стадии проектирования. Подбирают композитную арматуру аналогично стальной, учитывая ключевые параметры: прочность на изгиб, показатель прочности на разрыв и пр.

Возможность использования стекловолоконных прутков оценивается исходя из подвижности и типа грунта, требований пожарной безопасности, продольных и поперечных нагрузок, которые будут воздействовать на конструкцию. Например, на болотистых и подвижных почвах для армирования применяют металлическую арматуру. Стеклопластиковую арматуру просто сломают подвижки грунта ввиду ее малой прочности на излом.

Несмотря на то, что до сих пор ведутся споры о замене композитной арматуры на стальную, большинство выбирает именно композитную. И не зря, ведь у нее имеются неоспоримые преимущества. Легкость монтажа и транспортировки, коррозийная устойчивость и низкая теплопроводность экономят почти 60% средств при замене металлической арматуры на композитную. Армирование композитной арматуры производится в соответствии с нормативно-технической документацией.

Производство композитной арматуры «Армпласт»

Завод «Армпласт» самостоятельно производит неметаллическую композитную арматуру полимерную. Мы создаем ее в нескольких вариантах исполнения и нескольких видах – стеклопластиковую , базальтопластиковую и стеклобазальтовую .

Стеклопластиковая арматура производится из стеклянного ровинга и состоит из стеклопластикового стержня с базальтовой армирующей нитью в качестве периодического профиля.

Композитная и базальтовая арматура производятся из базальтового ровинга. Композитная стеклопластиковая арматура в свою очередь подразделяется на классическую стеклопластиковую арматуру с периодическим профилем, стеклопластиковую арматуру с песчаным покрытием и с песчаным покрытием и периодическим профилем. В этих видах композитной арматуры применяется песчаная посыпка и периодический профиль для большей адгезии с бетоном. Диаметры выше 12 мм выпускаются прутами, длиной, согласованной с заказчиком, а диаметры меньше 12 мм выпускаются бухтами.