Стеклопластиковая арматура: особенности, виды и свойства

Стеклопластиковая арматура: характеристики и применение композитной стеклоарматуры

Стеклопластиковая арматура, появившаяся на отечественном рынке относительно недавно, стала достойной альтернативой традиционным пруткам, изготовленным из металла. Стеклоарматура, как еще называют данный материал, обладает многими уникальными характеристиками, которые выгодно выделяют ее среди других изделий подобного назначения. Между тем подходить к выбору арматуры из стеклопластика следует очень взвешенно.

Стеклопластиковая арматура в пачках

Что собой представляет арматура из стеклопластика

Стеклопластиковая арматура, если разбираться в ее конструктивных особенностях, представляет собой неметаллический стержень, на поверхность которого нанесена навивка из стекловолокна. Диаметр спиралевидного профиля арматуры, изготовленной из композитных материалов, может варьироваться в интервале 4–18 мм. Если диаметр прутка такой арматуры не превышает 10 мм, то она отпускается заказчику в бухтах, если превышает – то прутками, длина которых может доходить до 12 метров.

Для изготовления композитной арматуры могут быть использованы различные типы армирующих наполнителей, в зависимости от этого она подразделяется на несколько категорий:

  • АСК – изделия, изготовленные на основе стеклопластика;
  • АУК – углекомпозитные армирующие изделия;
  • АКК – арматура, выполненная из комбинированных композитных материалов.

На отечественном рынке наибольшее распространение получила стеклопластиковая арматура.

Различные стержни стеклопластиковой арматуры

Особенности структуры

Стеклопластиковая арматура – это не просто пруток из композитного материала. Она состоит из двух основных частей.

  • Внутренний стержень представляет собой параллельно расположенные волокна стеклопластика, соединенные между собой при помощи полимерной смолы. Отдельные производители выпускают арматуру, волокна внутреннего ствола которой не параллельны друг другу, а завиты в косичку. Следует отметить, что именно внутренний стержень арматуры из стеклопластика формирует ее прочностные характеристики.
  • Внешний слой арматурного прутка, изготовленного из стеклопластика, может быть выполнен в виде двунаправленной навивки из волокон композитного материала либо в виде напыления мелкофракционного абразивного порошка.

Стеклопластиковые арматурные стержни с абразивным напылением

Конструктивное исполнение арматурных прутков из стеклопластика, которое во многом определяет их технические и прочностные характеристики, зависит от фантазии производителей и применяемых ими технологий изготовления данного материала.

Основные свойства

Стеклопластиковая арматура, согласно результатам многочисленных исследований, проведенных компетентными организациями, обладает рядом характеристик, выгодно отличающих ее от других материалов подобного назначения.

  • Арматурные прутки из стеклопластика обладают небольшой массой, которая меньше веса аналогичных изделий из металла в 9 раз.
  • Стеклопластиковая арматура, в отличие от изделий из металла, очень устойчива к коррозии, отлично противостоит воздействию кислой, щелочной и соленой сред. Если сравнивать коррозионную устойчивость такой арматуры с аналогичными свойствами изделий из стали, то она выше в 10 раз.
  • Свойство проводить тепло у стеклопластиковой арматуры значительно ниже, чем у изделий из металла, что минимизирует риск возникновения мостиков холода при ее использовании.
  • За счет того, что арматура из стеклопластика транспортируется значительно проще, а срок ее эксплуатации значительно дольше, чем у металлической, ее применение более выгодно в финансовом плане.
  • Стеклопластиковая арматура – это диэлектрический материал, который не проводит электрический ток, обладает абсолютной прозрачностью для электромагнитных волн.
  • Использовать такой материал для создания армирующих конструкций значительно проще, чем металлические прутки, для этого нет необходимости в применении сварочного оборудования и технических устройств для резки металла.

Сравнительные характеристики стальной и стеклопластиковой арматуры

Благодаря своим бесспорным достоинствам стеклопластиковая арматура, появившись относительно недавно на отечественном рынке, уже успела завоевать высокую популярность как у крупных строительных организаций, так и у частных застройщиков. Между тем обладает такая арматура и рядом недостатков, к наиболее значимым из которых следует отнести:

  • достаточно низкий модуль упругости;
  • не слишком высокую термическую устойчивость.

Низкий модуль упругости стеклопластиковой арматуры является плюсом при изготовлении каркасов для укрепления фундамента, но большим минусом в том случае, если она используется для армирования плит перекрытия. При необходимости обращения в таких случаях именно к этой арматуре предварительно необходимо провести тщательные расчеты.

График замены стальной арматуры на композитную

Невысокая термическая устойчивость стеклопластиковой арматуры является более серьезным недостатком, ограничивающим ее применение. Несмотря на то, что такая арматура относится к категории самозатухающих материалов и не способна служить источником распространения огня при ее применении в бетонных конструкциях, при высоких температурах она утрачивает свои прочностные характеристики. По этой причине использоваться такая арматура может только для укрепления тех конструкций, которые не подвергаются воздействию высоких температур в процессе эксплуатации.

Еще одним значимым недостатком арматуры, изготовленной из стеклопластика, следует отнести то, что со временем она утрачивает свои прочностные характеристики. Этот процесс значительно ускоряется, если она подвергается воздействию щелочных сред. Между тем такого недостатка можно избежать, если применять стеклопластиковую арматуру, изготовленную с добавлением редкоземельных металлов.

Как и из чего производят стеклопластиковую арматуру

Многим стеклопластиковая арматура знакома не только по фото в интернете, но и на практике применения в строительстве, однако мало кто знает, как она производится. Технологический процесс производства арматурных прутков из стеклопластика, за которым очень интересно наблюдать по видео, легко поддается автоматизации и может быть реализован на базе как крупных, так и небольших производственных предприятий.

Технологическая линия производства стеклопластиковой арматуры

Для изготовления такого строительного материала прежде всего необходимо подготовить сырье, в качестве которого используется алюмоборсиликатное стекло. Чтобы придать исходному сырью требуемую степень тягучести, его расплавляют в специальных печах и уже из полученной массы вытягивают нити, толщина которых составляет 10–20 микрон. Толщина полученных нитей настолько невелика, что, если снять их на фото или видео, то без увеличения полученной картинки их не разглядеть. На стеклонити при помощи специального устройства наносится маслосодержащий состав. Затем из них формируются пучки, которые получили название стеклоровинга. Именно такие пучки, собранные из множества тонких нитей, являются основой стеклопластиковой арматуры и во многом формируют ее технические и прочностные характеристики.

Читайте также:
Почему рекомендуется использовать соль во время уборки

Устройство подогрева и разделения нитей

После того как нити из стеклопластика подготовлены, они подаются на производственную линию, где их и превращают в арматурные прутки различного диаметра и разной длины. Дальнейший технологический процесс, познакомиться с которым можно по многочисленным видео в интернете, выглядит следующим образом.

  • Через специальное оборудование (шпулярник) нити подаются на натяжное устройство, которое одновременно выполняет две задачи: выравнивает напряжение, имеющееся в стеклонитях, располагает их в определенной последовательности и формирует будущий арматурный стержень.
  • Пучки нитей, на поверхность которых предварительно был нанесен маслосодержащий состав, обдаются горячим воздухом, что необходимо не только для их просушки, но и для незначительного нагревания.
  • Прогретые до требуемой температуры пучки нитей опускаются в специальные ванны, где пропитываются связующим веществом, также нагретым до определенной температуры.
  • Потом пучки нитей пропускаются через механизм, при помощи которого выполняется окончательное формирование арматурного стержня требуемого диаметра.
  • Если изготавливается арматура не с гладким, а с рельефным профилем, то сразу после выхода из калибровочного механизма осуществляется навивка пучков из стеклонитей на основной стержень.
  • Чтобы ускорить процесс полимеризации связующих смол, готовый арматурный пруток подается в туннельную печь, перед входом в которую на прутки, изготавливаемые без навивки, наносится слой мелкофракционного песка.
  • После выхода из печи, когда стеклопластиковая арматура практически готова, стержни охлаждают при помощи проточной воды и подают на резку либо на механизм их сматывания в бухты.

Отрезной механизм – последнее звено в производстве композитной арматуры

Таким образом, технологический процесс изготовления стеклопластиковой арматуры не такой сложный, о чем можно судить даже по фото или видео его отдельных этапов. Между тем такой процесс требует использования специального оборудования и строгого соблюдения всех режимов.

На видео ниже можно более наглядно ознакомиться с процессом производства композитной стеклоарматуры на примере работы производственной линии ТЛКА-2.

Параметры – вес, диаметр, шаг навивки

Арматура, для изготовления которой используется стекловолокно, характеризуется рядом параметров, определяющих область ее применения. К наиболее значимым относятся:

  • вес одного погонного метра арматурного прутка;
  • для изделий с рельефным профилем – шаг навивки пучков стекловолокна на их поверхности;
  • диаметр арматурного стержня.

На сегодняшний день арматура с рельефным профилем выпускается преимущественно с шагом навивки, равным 15 мм.

Выбор диаметра стеклопластиковой арматуры

Наружный диаметр арматурного прутка характеризуется номером, который присваивается изделию в соответствии с Техническими условиями производства подобной продукции. В соответствии с ТУ, арматурные прутки из стекловолокна сегодня выпускаются под следующими номерами: 4; 5; 5,5; 6; 7; 8; 10; 12; 14; 16; 18. Вес погонного метра арматурных прутков из стекловолокна, представленных на современном рынке, варьируется в пределах 0,02–0,42 кг.

Виды стеклопластиковой арматуры и сферы ее применения

Арматура, для производства которой используется стекловолокно, имеет множество разновидностей, различающихся между собой не только по диаметру и форме профиля (гладкая и с рифлением), но и по области использования. Так, специалисты выделяют стеклопластиковую арматуру:

  • рабочую;
  • монтажную;
  • распределительную;
  • специально предназначенную для армирования бетонных конструкций.

В зависимости от решаемых задач такая арматура может использоваться в виде:

  • штучных прутков;
  • элементов армирующих сеток;
  • арматурных каркасов различной конструкции и габаритов.

Арматурная стеклопластиковая сетка 100х100 мм

Несмотря на то, что арматура, изготовленная из стеклопластика, появилась на отечественном рынке недавно, предприятия, строительные компании и частные лица уже достаточно активно используют ее для решения различных задач. Так, набирает популярность применение стеклопластиковой арматуры в строительстве. С ее помощью армируют фундаменты и другие конструкции из бетона (дренажные колодцы, стены и др.), ее применяют для укрепления кладки, выполняемой из кирпича и блочных материалов. Технические характеристики стеклопластиковой арматуры позволяют успешно использовать ее в дорожном строительстве: для армирования дорожного полотна, укрепления насыпей и слабых оснований, создания монолитных бетонных оснований.

Частные лица, самостоятельно занимающиеся строительством у себя на приусадебном участке или на даче, также успели оценить достоинства данного материала. Интересен опыт применения стеклопластиковой арматуры на дачах и в огородах частных домов в качестве дуг для возведения парников. В интернете можно найти множество фото таких аккуратных и надежных конструкций, которые не подвержены коррозии, легко ставятся и так же легко демонтируются.

Каркас самодельного парника из стеклопластиковой арматуры

Большим преимуществом использования такого материала (особенно для частных лиц) является простота его транспортировки. Смотанную в компактную бухту стеклопластиковую арматуру можно увезти даже на легковом автомобиле, чего нельзя сказать об изделиях из металла.

Что лучше – стеклопластик или сталь?

Чтобы ответить на вопрос, какую арматуру лучше использовать – стальную или стеклопластиковую, – следует сравнить основные параметры этих материалов.

  • Если арматурные прутки из стали обладают и упругостью, и пластичностью, то стеклопластиковые изделия – только упругостью.
  • По пределу прочности стеклопластиковые изделия значительно превосходят металлические: 1300 и 390 МПа соответственно.
  • Более предпочтительным является стекловолокно и по коэффициенту теплопроводности: 0,35 Вт/м*С0 – против 46 у стали.
  • Плотность арматурных прутков из стали составляет 7850 кг/м3, из стекловолокна – 1900 кг/м3.
  • Изделия из стекловолокна, в отличие от арматурных прутков из стали, обладают исключительной коррозионной устойчивостью.
  • Стекловолокно – это диэлектрический материал, поэтому изделия из него не проводят электрический ток, отличаются абсолютной прозрачностью для электромагнитных волн, что особенно важно при строительстве сооружений определенного назначения (лаборатории, исследовательские центры и др.).

Между тем изделия из стекловолокна недостаточно хорошо работают на изгиб, что ограничивает их применение для армирования плит перекрытия и других сильно нагруженных бетонных конструкций. Экономическая целесообразность использования арматурных прутков, изготовленных из композитных материалов, заключается еще и в том, что их можно приобрести ровно такое количество, которое вам необходимо, что делает их применение практически безотходным.

Резюмируем все вышесказанное. Даже учитывая все уникальные характеристики композитной арматуры, применять ее следует очень обдуманно и только в тех сферах, где данный материал проявляет себя лучше всего. Нежелательно использовать такую арматуру для укрепления бетонных конструкций, которые в процессе эксплуатации будут испытывать очень серьезные нагрузки, способные стать причиной ее разрушения. Во всех же остальных случаях применение арматуры из стекловолокна и других композитных материалов подтвердило свою эффективность.

Преимущества и недостатки, технические характеристики и применение стеклопластиковой арматуры (СПА)

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.

Читайте также:
ТОП-10 самоклеящихся ремонтных материалов с АлиЭкспресс для дома

Что такое стеклопластиковая арматура?

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.

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.

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.
Читайте также:
Полезные обзоры от постоянных читателей портала

По способу применения АСП подразделяется на:

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

По форме профиля:

  • гладкая;
  • рифленая.

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.

Материал СПА Сталь
Прочность на разрыв, МПа 480-1600 480 -690
Относительное удлинение, % 2,2 25
Модуль упругости, МПа 56 000 200 000
Коррозионная стойкость Неподвержен коррозии В зависимость от сорта стали подвержен коррозии в большей или меньшей степени
Коэффициент теплопроводности Вт/м С 0,35 46
Коэффициент теплового расширения в продольном направлении, х10 -6/С 6-10 11,7
Коэффициент теплового расширения в поперечном направлении, х10-6/С 21-23 11,7
Электропроводность Диэлектрик Проводник
Прочность на излом Низкая Высокая
Оптимальный температурный диапазон от -60 С до +90 С Нижний предел от -196 С до -40 С; верхний предел от 350 С до 750 С
Срок службы, лет до 50 80-100
Способ соединения хомуты, фиксаторы, вязальная проволока вязальная проволока, сварка
Возможность изгиба прутьев в условиях стройки нет есть
Радиопрозрачность да нет
Экологичность Малотоксичный материал, класс безопасности 4 Нетоксичен

Особенности монтажа СПА

Свойства и технические характеристики СПА, делают материал практически идеальным для строительства дома своими руками. Для того, чтобы дом был прочным и прослужил нескольким поколениям семьи, важно грамотно выполнить монтаж стеклопластиковой арматуры, учитывая ее недостатки.

Горизонтальное армирование фундамента

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

Края сетки из прутков должны быть в 5 см от опалубки. Добиться необходимого расположения можно посредством фиксаторов либо обычных кирпичей. Когда сетка готова и расположена правильно, заливают бетонную смесь. Здесь необходимо соблюдать осторожность. Арматура для фундамента АСП не обладает такой твердостью, как стальная. При неосторожной заливке, она может прогнуться или сместиться с заданного положения. Если прутки сместятся, исправить ситуацию после заливки будет крайне сложно.

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

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.

Стеклопластиковая (композитная) арматура — плюсы и минусы

Железобетонные конструкции традиционно укрепляются металлическим прутом, но все популярнее становится альтернативный вариант – стеклопластиковая арматура. Она заменяет сталь благодаря высоким эксплуатационным и техническим характеристикам. Растущая популярность пластиковой арматуры объясняется и невысокой ценой по сравнению с металлическими аналогами.

  1. Описание
  2. Виды
  3. Преимущества и недостатки
  4. Характеристики
  5. Особенности производства и монтажа
  6. Заключение

Описание

Производство и характеристики, так называемой композитной арматуры для бетонных монолитов и конструкций, регламентировано разработанным по ISO 10406-1:2008 ГОСТ 31938-2012. На основу из специально подготовленного стекловолокна наматывается высокопрочная углеродная нить. Она улучшает адгезию с бетоном за счет своего спиралеобразного профиля.

Основным элементом композитной стеклопластиковой арматуры является ствол, изготавливаемый из прочных, расположенных параллельно друг к другу волокон, объединенных полимерной смолой, спеченной при высокой температуре. Ствол покрывается волокнистой структурой наносимой методом напыления или навивки в двух направлениях.

Согласно СНиП 52-01-2003 использование современной стеклопластиковой арматуры возможно в качестве полноценной замены металлическому армированию. Каждый производитель указывает технические условия на свою продукцию, которая может использоваться в стенах, перекрытиях, подвалах и других бетонных конструкциях. Обязательно предоставление сертификатов качества, основанных на экспертизах и протоколах испытаний в лабораториях.

Стеклопластиковая арматура классифицируется по типам используемых в производстве материалов. Это неметаллическое сырье минерального или искусственного происхождения. Промышленность предлагает следующие виды:

  • Стеклокомпозит (АСП) – представляет собой термически обработанную смесь продольно расположенного стекловолокна и полимерных смол.
  • Базальтовая арматура или базальтокомпозит (АБП) – делается из базальтовых волокон, соединенных между собой органическими смолами.
  • Арматура углепластиковая или углекомпозитная (АУК) – обладает повышенной прочностью и изготавливается из углеводородных соединений. Она дороже композитной.
  • Арамидокомпозит (ААК) – в основе полиамидные волокна наподобие капроновых нитей.
  • Комбинированный композит (АКК) – в основе находится стержень из стекловолокна, на который плотно наматывается базальтопластик. Этот тип – не базальтопластиковая арматура, с чем ее путают, поскольку она имеет стекловолокнистый стержень.

Показатель АСП АБП АУК ААК
Предел прочности при растяжении, МПа 800-1000 800-1200 1400-2000 1400
Модуль упругости при растяжении, ГПа 45-50 50-60 130-150 70
Предел прочности при сжатии, МПа 300 300 300 300
Предел прочности при поперечном срезе, МПа 150 150 350 190

Производители предлагают большой выбор стеклопластиковой арматуры по толщине. Это дает возможность сделать как тонкую сетку в 4 мм, так и прочный армирующий каркас диаметром в 32 мм для несущих конструкции. Она поставляется в виде нарезных хлыстов или бухтами длиной до 100 м.

Этот материал выпускается двух видов профиля:

  • Условно-гладкого. Сделана из основного стержня с напылением слоя кварцевого песка мелкой фракции, улучшающего адгезию с бетонной смесью;
  • Периодического. Изготовлена из стержня, на который плотно наматывается стекловолоконный жгут, в результате чего на пруте появляются анкерные ребра, надежно удерживающие ее в толще бетона.

Преимущества и недостатки

Стекловолоконная арматура новый строительный материал, набирающий популярность, обладает характеристиками, позволяющими использовать ее для несущих конструкций. К ее преимуществам относят:

  • Устойчивость к коррозии. Можно использовать стеклопластик в агрессивных средах. По этому показателю данный материал в 10 раз превосходит металл.
  • Низкая теплопроводность, составляющая 0,35 Вт/м∙⁰С, что позволяет повысить теплоизоляцию бетонного монолита, устраняет риск появления мостиков холода. Для сравнения показатель теплопроводности у стали — 46 Вт/м∙⁰С.
  • Высокое удельное сопротивление позволяет применять ее при строительстве мостов, железнодорожных конструкций, линий электропередач и других сооружений, где существует риск пробития электрическим током под высоким напряжением.
  • Малый удельный вес, что позволяет снизить давление конструкций на поверхность грунта, фундамента. Средняя плотность этого материала 1,9 кг/м³, а у стали в четыре раза больше – 7,9 кг/м³.
  • Стоимость армирования стеклопластиком почти в 2 раза ниже, чем металлическим прутом.
  • Применение в широком диапазоне температур. Она не теряет своих свойств в при температурах от -60 до +90⁰С.
  • В отличие от металла, стеклопластик имеет схожий с бетоном коэффициент термического расширения, поэтому монолит с таким армированием, при перепадах температуры не растрескивается.
  • Для монтажа армирующей сетки не понадобится сварочный аппарат, ее достаточно соединить пластиковыми жгутами и фиксаторами.

Как любой материал, полимерная арматура на основе стеклопластика имеет недостатки, которые учитываются при эксплуатации:

  • Недостаточная устойчивость стеклопластика к высоким температурам, смолы, применяемые для связи волокон, возгораются при температуре 200⁰С. Для частных домов или подсобных помещений это не проблема, но на промышленном объекте, где бетонный монолит должен быть огнеупорным, применение данной арматуры неприемлемо.
  • Почти в 4 раза меньший показатель модуля упругости по сравнению со сталью.
  • При подготовке сетки, согнуть композит под нужным углом практически невозможно, из-за низкой прочности на излом, такие элементы приходится заказывать на заводе.
  • Один из минусов стеклопластиковой композитной арматуры – она не позволяет делать жесткое армирование, а его прочность со временем незначительно, но снижается.

Характеристики

Композитная арматура оценивается по техническим параметрам. Этот материал имеет сравнительно малую плотность. Поэтому вес погонного метра стеклопластиковой арматуры, в зависимости от диаметра — от 20 до 420 г.

Пластиковая арматура имеет постоянный шаг навивки — 15 мм. Это оптимальная величина, чтобы при минимальной затрате материала, обеспечить высокий уровень адгезии с бетонным раствором.

Технические характеристики арматуры из стеклопластика сведены в таблицу:

Плотность (кг/м³) 1.9
Сопротивление к нагрузкам на растяжение (МПа) 1200
Модуль упругости (МПа) 55 000
Относительное удлинение (%) 2.3
Зависимость «напряжение-деформация» Прямая линия с упруголинейной зависимостью вплоть до разрушения
Линейное расширение (мм/м) 9-11
Устойчивость к коррозийным средам Высокая, не ржавеет
Теплопроводность (Вт/м⁰С) 0.35
Электропроводность Диэлектрик
Диаметр (мм) 4-32
Длина Произвольная длина по требованию заказчика

Особенности производства и монтажа

Любой вид стеклопластиковой арматуры производится из сырьевого волокна, связанного полимерными смолами, в который добавляется отвердитель и ускоритель твердения. Все компоненты определяются производителями в зависимости от применяемых технологий, от типа и назначения элементов, которые будут армироваться изготовленной стеклопластиковой арматурой.

Материал производится на специальных технологических линиях. Сначала стекловолокно пропитывается смолой, отвердителем и ускорителем реакции. После этого оно пропускается через фильер, где отжимается лишняя смола. Тут же стекловолокно уплотняется, и приобретает форму – условно гладкую или с анкерными ребрами и технологически заданный диаметр.

На следующем этапе происходит вязка композитной стеклопластиковой арматуры – на нее наматывается дополнительная навивка в виде жгута, чтобы повысить адгезию. После этого она направляется в печь, где полимерные смолы с отвердителем схватываются. Полученные изделия укладываются в бухты или разрезаются на хлысты нужной длины.

Скрепляются прутки пластиковыми хомутами или зажимами. Край армирующей сетки должен отступать от опалубки на 50 мм, что позволит создать защитный слой из бетона. Это делается подручными средствами или пластиковых фиксаторов. Если прут выступает за пределы опалубки, ее нужно обрезать ножовкой по металлу или болгаркой с алмазным или абразивным кругом.

Согнуть стеклопластиковую арматуру на площадке без специального оборудования невозможно. После того, как на прут перестает действовать усилие, он снова возвращает первоначальную форму. Если размягчить его температурой, и все же согнуть, он потеряет расчетные характеристики. Единственный выход – заказать предварительно изогнутый стеклопластиковый элемент на заводе, в этом случае они полностью будут отвечать техническим и эксплуатационным требованиям.

Заключение

Композитная арматура вполне может заменить традиционную конструкцию из металла. Она превосходит стальное армирование по многим параметрам. Она используется при строительстве стен, фундаментов и других конструктивных элементов из блоков и кирпичей, все чаще ее применяют для армирования цельных бетонных монолитов.

Применение стеклопластиковой композитной арматуры существенно снижает массу конструктивных элементов, что позволяет дополнительно сэкономить на фундаменте. К ограничениям применения этого материала относят требования пожарной безопасности на отдельных промышленных предприятиях, в остальных случаях она является лучшей альтернативой металлу.

Технические характеристики и сферы применения стеклопластиковой арматуры

Металлическая арматура считается надёжным вариантом для формирования «скелета» монолитного бетона. И сегодня её важность и необходимость в строительстве не подвергается сомнению, хотя на рынке появился и стабильно прогрессирует новый вид арматуры – композитная или стеклопластиковая (СПА). «Новым» материал можно назвать весьма условно, он пришёл на рынок 50 лет назад. Для России стеклопластик был неактуален до недавнего времени, у нас достаточно ресурсов для производства собственного металла по разумной для строительства цене.

В то же время, стеклопластиковая арматура по ряду свойств догнала и перегнала металл, а выводы о прочности и долговечности материала можно сделать и на мировом опыте эксплуатации СПА.

Структура композитной арматуры

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

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

Типоразмеры и параметры

Диаметр производимой СПА варьируется в диапазоне 4 – 18 мм. Изделия выпускаются в виде мерных прутов либо в бухтах.

Общая длина арматуры в бухте зависит от используемого в её изготовлении технологического оборудования. СПА диаметром 12 мм и более предлагаются потребителю исключительно в виде прутков.

К основным параметрам, влияющим на область применения, относятся вес одного метра и диаметр композитного прутка.

Дополняющей характеристикой можно считать шаг навивки, но сегодня практически все производители выпускают арматуру с шагом 15 мм.

Сферы применения

В связи с востребованностью стеклопластиковой арматуры в строительстве, производители стали предлагать изделия не только в традиционном исполнении, — бухтах и прутках. На рынке появились стеклопластиковые армирующие сетки и готовые армокаркасы в различных вариантах исполнения по форме и габаритным параметрам.

Композитная арматура применяется при выполнении ряда строительных работ и изготовлении строительных конструкций:

  • Армирование конструкций из монолитного бетона: стен, колодцев, покрытий, фундаментов.
  • Укрепление кладки из штучных стеновых материалов, — кирпича, камня, а также блоков пористых и облегчённых всех видов.
  • В устройстве дорожных покрытий и укреплении насыпей.
  • Возведение зданий с применением технологий несъёмной опалубки.
  • Обеспечение гибких связей несущих, облицовочных, укрепляющих слоёв в устройстве многослойных стен и иных конструкций.
  • Изготовление опор ЛЭП и железнодорожных шпал.
  • Применение в качестве дюбелей для крепления теплоизоляции сооружений.
  • Устройство инженерных коммуникаций, канализации, водоотведения.
  • Создание мелиоративных систем.
  • Особую популярность композитные изделия получили у дачников и владельцев приусадебных участков. СПА используется на дуги теплиц, для создания декоративных и хозяйственных ограждений, поддержки плодовых деревьев.

Ребристые и гладкие стержни

Ребристый профиль изделиям необходим для улучшения сцепления с бетонной смесью. Иногда, с этой же целью, поверхность арматуры в процессе застывания посыпается песком.

Стеклопластиковые стержни с гладкой поверхностью не могут иметь должного сцепления с бетоном, — поэтому они менее востребованы в качестве арматуры для бетонных работ.

Но цена гладких прутов значительно ниже, поэтому есть смысл использовать их в качестве вспомогательных изделий с минимальной нагрузкой при сборке каркаса для армирования.

Преимущества композитной арматуры

Благодаря сочетанию неметаллических волокон и связующего композитного состава арматура из стеклопластика приобрела дополнительные качества и свойства, активно используемые на практике:

  • незначительный удельный вес, что снижает затраты на транспортировку и облегчает монтаж;
  • не требуются сварочные операции;
  • предел прочности, почти вдвое превышающий аналогичный параметр металла;
  • химическая стойкость;
  • низкий уровень теплопроводности в сочетании с широким температурным диапазоном эксплуатации;
  • высокий показатель диэлектрической проницаемости.

Преимущества самого материала дополняются особенностями технологического процесса:

  • все нити сердцевины одинаково напряжены, что усиливает прочность СПА;
  • поток нити на этапе скручивания очищается от всевозможных загрязнений, что обеспечивает оптимальный расход компонентов при изготовлении и способствует снижению итоговой стоимости изделий;
  • для повышения химической стойкости и повышения адгезии с бетоном арматура покрывается слоем винилэфирной смолы.

Рекомендации по выбору изделий

Критерии выбора СПА для выполнения строительных работ:

  • соответствие диаметра изделия заявленным значениям;
  • качество намотки внешнего слоя;
  • наличие сертификатов качества и протоколов испытаний материала.

Если после визуального осмотра выясняется, что цвет арматуры темнее заявленного производителем, то такие изделия приобретать не рекомендуется. Потемнение СПА означает нарушение температурного режима при изготовлении, изделие считается горелым, а его технические характеристики не соответствуют декларированным.

Сравнение характеристик арматуры стальной и стеклопластиковой

Не стоит сравнивать и оценивать арматуру стальную и композитную, разделяя по комплексу характеристик на оценки «хорошая» или «плохая». Есть точные определения, когда стеклопластиковая арматура применяться не должна, а когда может быть лучшим решением.

Как правило, обоснованием любого выбора становятся технические характеристики стеклопластиковой арматуры и её конкурента из металла.

Сравнение указанных видов арматуры неизбежно, так как они имеют сходные параметры и сферы применения, а значит, могут взаимно заменяться при соблюдении определённых условий.

Недостатки

Популярность стеклопластиковой арматуры обоснована рядом безусловных достоинств, но материал имеет и недостатки, способные перечеркнуть все преимущества.

Низкий модуль упругости

Этот показатель означает, что композитные изделия не следует использовать для армирования монолитных перекрытий либо их участков. В случае крайней необходимости применения именно СПА, — необходимо провести тщательные технические расчёты.

Низкая термическая устойчивость

Стеклопластиковая арматура – это самозатухающий материал, который не может стать распространителем огня в бетонных конструкциях. Но при высоких температурах изделия СПА резко теряют свои функциональные прочностные характеристики, что ограничивает сферу применения композитной арматуры.

Потеря прочности

Арматура из стеклопластика со временем снижает либо утрачивает прочностные характеристики (полимерные органические связи разрушаются — так называемый процесс «старения» органики). Процесс ускоряется при воздействии на арматуру щелочных сред. Во избежание этого недостатка следует применять композитные изделия с добавлением редкоземельных металлов.

С учётом всех перечисленных, даже уникальных достоинств арматурных стеклопластиковых прутов, их применение допускается только в условиях и конструкциях, где материал не будет испытывать разрушительных для него нагрузок и воздействий.

Нюансы и особенности

Как и о всяком относительно новом строительном материале, об СПА в профессиональной и дилетантской среде имеется много противоречивых мнений. Попробуем разобраться в подлинности и обоснованности некоторых суждений.

О сгибании СПА

Необходимость согнуть арматуру достаточно часто возникает в ходе строительства, непосредственно на объекте. Но стеклопластиковые стержни невозможно согнуть качественно непосредственно на месте её установки, — в этом отличие её от металла. Строители часто считают это минусом СПА, но не критическим. Есть два приемлемых решения:

  • Гнутые элементы заказываются производителю заранее, если есть проект армирования или хотя бы понимание необходимости сгибания.
  • Возможно применение смешанного армирования. В этом случае композитные пруты соединяются с угловыми элементами из металлической арматуры.

О нормативной базе на использование СПА

Противники стеклопластиковой арматуры в строительстве утверждают, что её использование на стройке незаконно, так как отсутствуют нормативы и стандарты на её применение. Это всего лишь полуправда. На самом деле применять композитные стержни разрешено ГОСТом, никто не вправе запретить реализацию проекта с проверенными экспертизой расчётами нагрузок. Но проблема есть, — это отсутствие программ и утверждённых моделей расчёта конструкций для использования композитной арматуры. Но для малоэтажного строительства в подобных нормативах и программах нет нужды. Построить небольшой дом или дачу с использованием СПА можно, для чего можно воспользоваться примерными нормами и советами знающих профессионалов.

О цвете композитных стержней

Изначальный, стандартный цвет СПА – светло-желтоватый. Как более редкий вариант, – чёрный, если исходным материалом является базальт. Придать привлекательность композитным прутам призван цвет, — это ход скорее маркетинговый, необходимостью он не вызван. Но на рынке произошёл некий информационный вброс: якобы окрашивающие добавки в композите улучшают его характеристики.

Поэтому сразу поставим точку: цвет никак не влияет на качество стеклопластиковой арматуры. Возможно, какую-то роль цветовые решения играют при использовании СПА для хозяйственных нужд на дачах и в садах.

Когда и почему стеклопластиковую арматуру применять не следует

Кратко причины замены стеклопластиковой арматуры можно сформулировать так: когда нет уверенности в качестве материала или профессиональной пригодности исполнителей.

Отсутствие опыта у бетонщиков

Жёсткость стеклопластикового арматурного каркаса значительно ниже, чем металлического аналога.

Важно! Специалисты, выполняющие бетонные работы, обязаны знать, что вибрационные нагрузки при заполнении бетоном опалубки с использованием автомиксера, могут привести к самым непредсказуемым последствиям.

В этом случае может произойти поломка либо смещение элементов каркаса из стеклопластиковой арматуры.

Имеющие опыт выполнения подобных работ, применяют различные приспособления для бережной заливки смеси, постоянно контролируют пространственное положение арматуры в процессе устройства монолита. Если предполагаемый объём бетона большой, а значительное механическое воздействие на каркас неизбежно, — рекомендуется заменить пластик на металл.

Сомнения в качестве материалов

Строители уже привыкли к наличию на рынке большого количества контрафактной арматуры из стеклопластика. Поэтому к выбору изделий, как правило, подходят ответственно, ориентируясь в первую очередь не на стоимость изделий, а на подтверждённое документами качество.

Но это бывает только в том случае, если заказчик готов платить высокую цену за материал, а исполнитель дорожит своей репутацией. Для одноразовых шабашников разброс цен, – дополнительный доход через обман неподготовленного застройщика.

Наличие некачественного контрафакта на рынке композитной арматуры обосновано доступностью технологии изготовления арматуры в кустарных условиях. Простейшая линия стоит не очень дорого, а сырьё для изготовления арматуры может быть использовано в различных вариантах качества, лишь бы устраивала цена.

Застройщик, решивший закупить материалы самостоятельно, либо строящий дом своими руками, должен перед приобретением арматуры убедиться в её происхождении и наличии должных сертификатов соответствия.

Далее можно обследовать представленные продавцом образцы материала. Разумеется, для определения контрафакта нужны навыки, но иногда достаточно визуального осмотра, тактильной оценки или приложения силового воздействия для выявления брака или подделки. Дефекты могут быть следующими:

  • связанные с нарушением технологии при формовании стекловолокна;
  • вспучивание волокон;
  • неявная обвивка стержня;
  • видна явная пористость и пузырьки по объёму;
  • эллипсоидность диаметра среза;
  • изделия легче на ощупь в сравнении с другими образцами;
  • арматуру 6-8 мм можно достаточно легко сломать;
  • песочная обсыпка при прикосновении к арматуре отходит;
  • видимые макротрещины и подтёки связующего.
  • интересный момент: отсутствие у продавца бухт арматуры может говорить о недостаточности «памяти формы» для распрямления после разматывания.

Лучший индикатор нарушения технологии изготовления композитной арматуры — цвет изделий. Неправильно выполненный режим спекания и полимеризации в печи приводит к большому разбросу цветов и оттенков изделий, — от светлого карамельного до тёмного коричневого. Подобные нарушения приводят к повышенной хрупкости материала, а также расслоению ещё во время доставки или хранения.

Неопытному застройщику сложно сходу выявить дефекты, — а потому стоит проконсультироваться со знатоками материала перед его приобретением, проверить сертификаты и посмотреть на отзывы других покупателей.

Споры и выводы в сравнении стальной и стеклопластиковой арматуры

Споры о преимуществах и недостатках

Дискуссия о недостатках СПА в сравнении со стальной арматурой продолжается годами. Так было всегда при внедрении новых материалов, и крайне редко они сразу занимали лидирующие позиции.

Застройщикам, которые не могут по ряду причин заказать расчёт армирования в проектных организациях, могут воспользоваться советами из этой статьи либо из других источников. Главное, на что необходимо обратить внимание – это качество стеклопластиковых изделий. При соблюдении этого критерия сам собой отпадёт вопрос необходимости стеклопластика или металла.

Если говорить откровенно, сегодня использовать СПА следует с максимальной осторожностью. Разумеется, при применении материала в хозяйственных целях или при возведении вспомогательных помещений, особая осторожность не требуется. Речь идёт об ответственных конструкциях, когда арматура работает под нагрузками — перекрытия, балки, колонны, ригели, ростверки, фундаменты.

В начале этого века, когда композитная арматура только начала внедряться в строительство, в России были разработаны технические рекомендации по её применению ТР 013-1-04. В документе новый материал рассматривался как альтернатива металлической арматуре, но с указанием всех слабых характеристик СПА при использовании в бетонных конструкциях:

«1.3. При назначении областей применения учтены:
— низкий в сравнении с металлической арматурой модуль упругости,
— отсутствие возможности конструктивных сгибов готовых
арматурных стержней при арматурных работах».

По ссылке https://21kompozit.ru/docs/ можно ознакомиться с основными нормами и правилами в этой области не только в РФ, но и в США, Канаде, Европе, Японии.

Сравнительно недавно в спорах потивников главным аргументом было отсутствие стандартов и иных нормативов по применению стеклопластиковой арматуры.

Сегодня они есть. Нормативная база постоянно корректируются. Это не значит, что стеклопластик стал лучше, просто указываются границы его разумного использования.

Категоричное отрицание СПА неприемлемо, — это перспективный материал, он постоянно усовершенствуется. Но на сегодня стальная арматура лучше по большинству параметров и конкурентна по стоимости, у нее более прогнозируемое качество, наработан огромный опыт конструирования и эксплуатации.

Выбор, основанный на многих и многих критериях должны сделать сами застройщики.

Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

Стеклопластиковая арматура – как выбрать и где можно использовать

Время чтения: 6 минут Нет времени?

Отправим материал вам на e-mail

Появление новых технологий в различных отраслях промышленности не обошло стороной и строительную отрасль. Появились новые материалы, которые позволили сократить сроки выполнения строительно-монтажных работ и снизить вес собираемых конструкций, улучшить теплотехнические характеристики сооружаемых объектов и их эксплуатационные характеристики. Одним из таких материалов, появившемся на строительном рынке нашей страны в последние годы, стала стеклопластиковая арматура, о которой и пойдёт речь в настоящей статье редакции HomeMyHome.ru.

Внешний вид арматуры из композитных материалов

Структура, типоразмеры и эксплуатационные характеристики композитной стеклопластиковой арматуры

Строительный материал, изготовленный из стеклопластиковых волокон, пропитанных полимерным связующим составом, сформированный в виде стержней с рёбрами заданной величины и отвержденный в процессе производства, называется стеклопластиковой арматурой (СПА или АСП).

По своей структуре СПА представляет собой пруток, состоящий из двух частей, как то:

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

Стержень СПА в разрезе

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

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

К сведению! Стеклопластиковая арматура диаметром до 10,0 мм включительно может реализовываться в виде прутка или в бухтах. В случае реализации в виде бухты её длина зависит от оборудования, на котором она изготавливается. Арматура диаметром более 10,0 мм реализуется только в виде прутков.

Основными эксплуатационными характеристиками для данного материала являются следующие показатели:

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

Состав композитной арматуры из стекловолокна

Сферы применения и разновидности стеклопластиковой арматуры

В настоящее время СПА реализуется не только в виде прутков и в бухтах, а также предлагается в виде армирующих сеток и арматурных каркасов различной формы и габаритных размеров.

Благодаря разнообразию предложений и успешному опыту использования, данный материал используется при выполнении различных строительных и монтажных работ, а также для изготовления разнообразных конструкций.

Основными сферами использования стеклопластиковой арматуры являются:

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

К сведению! СПА нашла своё применение и на дачных участках: её успешно используют при изготовлении парников и теплиц в качестве дуг, на которые настилается укрывной материал, а также в качестве ограждений и поддерживающих конструкций для плодовых и овощных культур.

Изготовление декоративного ограждения с использованием СПА

Производство и требования к стеклопластиковой арматуре

Производство СПА – это достаточно сложный технологический процесс, требующий наличия специального оборудования и сырья. В качестве исходного сырья используется алюмоборсиликатное стекло и маслосодержащий полимерный связующий состав.

Все основные элементы производственной линии по производству СПА показаны на нижеследующем рисунке:

Схема компоновки линии по производству стеклопластиковой арматуры

Плюсы и минусы композитной стеклопластиковой арматуры

Причиной того, что после появления на рынке СПА стала достаточно востребована, стали положительные качества этого материала, к которым относятся:

  • малый вес;
  • устойчивость к окислению и прочим видам коррозии;
  • низкая теплопроводность;
  • длительные сроки эксплуатации;
  • является диэлектриком (не проводит электрический ток);
  • возможность применения без использования сварочного оборудования.

Недостатки также присутствуют, но их значительно меньше, это:

  • относительно низкая термическая устойчивость;
  • низкие показатели по упругости.

Использование СПА при изготовлении фундамента

Статья по теме:

Вязка арматуры под ленточный фундамент является надежным способом создания жесткого металлического каркаса железобетонной конструкции. О том, как правильно и без лишних затрат выполнить эти работы мы расскажем в этом подробном материале.

На что обратить внимание при выборе

Когда выбор пал на использование стеклопластиковой арматуры при выполнении строительно-монтажных работ, то при её покупке следует обратить внимание на такие показатели как:

  • Диаметр – должен соответствовать заявленным значениям.
  • Цвет арматуры должен быть однородным и с оттенками не темнее, чем в заявленных характеристиках.
  • Качество намотки наружного слоя.
  • Продукция должна иметь соответствующие сертификаты качества и протокола выполненных испытаний.

Важно! Наличие цвета СПА более тёмных оттенков, чем заявлены производителем, говорит о том, что в процессе производства был нарушен температурный режим изготовления. Арматура подобного окраса является горелой и её технические характеристики не могут соответствовать заявленным.

Гибкость СПА позволяет её использовать при сооружении конструкций сложной геометрической формы без разрезания

При выборе СПА лучше всего изначально узнать репутацию компании производителя данного материала, для чего следует ознакомиться с отзывами в сети интернет и в прочих источниках информации.

Статья по теме:

Ленточный фундамент своими руками: пошаговая инструкция. В статье мы рассмотрим плюсы и минусы данного фундамента, нюансы его правильной заливки, а также какую марку бетона лучше всего выбрать, чтобы получить качественную конструкцию.

Какая арматура лучше: металлическая или стеклопластиковая

Какую арматуру выбрать – металлическую или стеклопластиковую – решается на стадии разработки проектной документации, или индивидуально, основываясь на сравнении основных технических характеристик, приведенных в нижеследующей таблице:

Характеристика Металл Стеклопластик
Предел прочности, МПа 390 1300
Коэффициент теплопроводности, Вт/м²×К 46 0,35
Плотность, кг/м³ 7850 1900
Упругость + +
Пластичность +
Стойкость к коррозии +
Диэлектрические свойства +

Использование СПА при изготовлении ограждающих конструкций

Ведущие производители

Производством композитной стеклопластиковой арматуры занимаются во многих регионах нашей страны. Особенно это относится к районам с развитой промышленной инфраструктурой, как то:

  • г. Москва и Московская область – «Московский Завод Композитных Материалов», ООО «НПЦ «СПЕЦПОЛИМЕР», ООО НПК «АРМАСТЕК» и прочие;
  • г. Санкт-Петербург и Ленинградская область – «Лидер-Композит» и прочие;
  • г. Ярославль – «Ярославский Завод Композитов»;
  • г. Екатеринбург и Свердловская область – «Уралтеплострой», ООО «УЗКТ», ООО «Элпромтех», ООО НПФ «УралСпецАрматура»;
  • г. Саратов – ООО «Поволжская арматура» (Polarm).

К сведению! Во многих городах производством СПА занимаются малые предприятия, работающие на местном уровне, поэтому при необходимости найти подобное производство в своем регионе необходимо изучить рынок строительных материалов.

Широкий ассортимент СПА позволяет выбирать не только по техническим характеристикам, но и по форме реализации

Обзор цен и отзывы пользователей о композитной стеклопластиковой арматуре

Стоимость СПА зависит от её технических характеристик, места приобретения и компании её реализующей.

По состоянию на III квартал 2018 года средняя стоимость стеклопластиковой арматуры, при продаже её через дилеров компаний производителей, составляет:

Производитель Марка Диаметр, мм Тип наружного слоя Стоимость (по состоянию на сентябрь, руб./п. метр
ПК «Композит» АСК 8,0 с навивкой 11,9
10,0 17,9
12,0 26,9
АСП 8,0 с песчаным покрытием 13,9
10,0 23,9
12,0 38,9
Производитель Марка Диаметр, мм Тип наружного слоя Стоимость (по состоянию на сентябрь, руб./п. метр
«АрматСоюз» СПА 4,0 с навивкой 6,9
6,0 7,9
8,0 11,5
10,0 17,5
12,0 26,9
14,0 42,9
16,0 60,9
18,0 94,9
Производитель Марка Диаметр, мм Тип наружного слоя Стоимость (по состоянию на сентябрь, руб./п. метр
«Армпласт» АСК 4,0 с навивкой 5,5
6,0 7,9
8,0 11,5
10,0 17,9
12,0 26,9
14,0 42,74
16,0 60,52
18,0 94,32
20,0 117,6
22,0 138,99
25,0 180,17
28,0 223,10
32,0 292,74
36,0 312,80

СПА является востребованным товаром на рынке строительных материалов нашей страны

По фактам использования СПА индивидуальные застройщики и профессиональные строители оставляют в сети интернет свои отзывы. Вот некоторые из них:

Видео: отзыв об использовании при заливке фундамента

Отзыв о заливке плиточного фундамента:


Отзыв об использовании при заливке ленточного фундамента:

Экономьте время: отборные статьи каждую неделю по почте

Стеклопластиковая арматура: особенности, виды и свойства

Миф №1. Нельзя применять композитную арматуру из-за низкого модуля упругости.

На самом деле значение этого показателя важно только в работающих на прогиб конструкциях. А для элементов конструкций, расположенных на упругом основании важность этого фактора сводится к нулю, поскольку само основание не даст элементу прогнуться.

Миф №2. Композитная арматура опасна для здоровья.

На некоторых сайтах можно встретить утверждения, что АКП не экологична. На самом деле, в ГОСТе прописаны требования к безопасности арматуры. Регламентируется уровень запаха, удельная эффективная активность радионуклидов, концентрация определенных веществ.

Если эти показатели выше нормы, то можно говорить о том, что АКП опасна для здоровья. Тут вопрос доверия к производителю. Мы, например, провели санитарно-эпидемиологическую экспертизу нашей арматуры, которая показала полное соответствие нормам и безопасна для здоровья.

Миф №3. Композитная арматура дороже стальной.

Также злые языки утверждают, что АКП дороже стальной арматуры. На самом же деле, можно просто открыть сайт магазина «Леруа Мерлен» и сравнить цены. Цена за метр металлической арматуры 10 мм — 48 рублей, цена стеклопластиковой арматуры 10 мм — 34 рубля за метр. А если использовать, как принято, АКП меньшего диаметра (согласно таблице равнопрочной замены), то разница в цене будет ещё более существенна.

Добавьте сюда экономию при транспортировке, а также экономию при эксплуатации здания. И всё станет очевидно.

На форумах много пишут про композитную арматуру. Отзывы как положительные, так и отрицательные. Впрочем, нельзя забывать, что часто негативный образ складывается из-за товара низкого качества или ошибок в его применении.

Отзыв №1. Арматура хорошая, но применять я её, конечно, не буду.

Пользователь форума признаёт, что стеклопластик и удобнее, и дешевле, но всё равно доверяет металлу. Сложно принять новый незнакомый материал, пусть даже его активно используют в Европе уже несколько десятилетий.

Отзыв №2. Много плюсов, но есть и минусы

Комментатор правильно подметил, что у многих производителей качество не очень. Мы и сами видели образцы с так называемым гидроударом (внутренними трещинами), который возникает из-за нарушений технологии производства.

Отзыв №3. Хороша для фундаментов, не подходит для перекрытий

Совершенно верно. В перекрытиях композитную арматуру следует применять с осторожностью. Если быть более правильным, применение в плитах перекрытий требует специального расчёта от инженера-проектировщика.

Отзыв №4. Нет контроля качества у производителей.

Стенограмма отзыва с видео:

Почему стеклопластиковая арматура не столь популярна в строительстве? Казалось бы очень хороший материал, удобный в работе, но всё же. Помимо конструктивных особенностей, например, стеклопластиковую арматуру нельзя использовать в консолях, в каких-то балках, ещё и отношение производителей к качеству очень плохое. То есть, вот например, я купил арматуру и видно — здесь желтоватый цвет, здесь уже коричневатый. Какие-то наплавы на ней непонятные. Почему-то она стала местами коричневая. И ещё один момент. Я распустил бухту, а здесь уже сломан стержень в некоторых местах. В четырёх местах арматура сломана. Это как её нужно было скручивать, чтобы так сломать. Мне кажется, по причине отсутствия контроля качества это арматура не так популярна как металлическая, вернее стальная.

Пластиковая арматура: понятие, виды, характеристики, особенности применения

Пластиковая арматура или неметаллические волокна, которые связаны между собой специальным составом, в большинстве случаев может использоваться вместо традиционной металлической. Она имеет ряд преимуществ перед железными прутьями, к которым в первую очередь относится малый вес и неподверженность коррозии. Различают несколько видов пластиковой арматуры в зависимости от материалов, которые использовались при её изготовлении. Они отличаются также техническими показателями прочности.

Что собой представляет стеклопластиковая арматура

Арматура из стекловолокна – это конструкция, состоящая из стеклопластикового стержня и углепластиковой нити либо нитевидного стекловолокна ровинга, скреплённое эпоксидной смолой. Внешняя нить обеспечивает надёжную сцепку с бетоном во время строительства и дополнительно усиливает конструкцию. Такая композитная арматура успешно конкурирует с обычными металлическими прутами, а иногда даже выигрывает по всем пунктам.

Основой стеклоарматуры также может быть базальт, карбон или полиамид (волокна могут комбинироваться). Название такой неметаллической арматуры зависит от используемых материалов: например, базальтопластиковая, стеклопластиковая или стекловолоконная и так далее.

Производится рассматриваемый стройматериал следующим образом. Волокнистый массив пропитывают специальным термопластичным составом, смолами, отвердителями. После этого заготовку пропускают сквозь фильеры. Благодаря полимеризации, проходящей при высоких температурах в печи заготовка приобретает форму, после чего арматура протягивается сквозь специальные механизмы. Сверху на прутки наматываются рёбра для жёсткости.

Также изделия посыпаются песком, мраморной или гранитной крошкой, если нужно обеспечить дополнительную сцепку с бетоном.

Так, для дорожного строительства и при возведении мостов не следует использовать ржавеющие со временем конструкции, поэтому стеклопластиковая арматура подходит лучше всего. Также подобный тип арматуры используют для портовых, морских сооружений и при усилении бетонных резервуаров.

Диаметр такой стеклопластиковой арматуры может варьироваться от 4 мм до 18 мм. Заготовки в длину обычно нарезают по 3 м, 6 м или максимум 12 м. При транспортировке стеклоарматуру для экономии места и для удобства можно скручивать в бухты.

Это интересно! Арматура из стеклопластика была разработана ещё в Советском Союзе, но широко применятся начала только сейчас.

Различают несколько разновидностей рассматриваемой арматуры:

  • АСП или стеклопластиковая (сердцевина сделана из стекловолокна);
  • УГК или углекомпозитная (основой является углеводород);
  • АСК или стеклокомпозитная (стекловолокно смешивают со смолами);

  • АБП или базальтопластиковая (более прочная, чёрная арматура, основным элементом которой является базальт, магматическая порода со стекловолокнистой структурой);
  • АБК или базальтокомпозитная (в эту арматуру со стекловолокном добавляют базальт);
  • УГП или углепластик (производится из карбона);
  • ААК или арамидокомпозитная (в составе – похожие на капрон или нейлон полиамидные волокна);
  • АКК или композитная комбинированная (состоит из стекловолокна и базальтопластика).

Также пластиковая арматура делится на условно-гладкую, посыпанную кварцевым песком мелкой фракции, и с периодическим профилем с намотанным на пруток стекловолокном, который служит анкеровочным ребром.

Качества пластиковой арматуры

Имеет пластиковая арматура плюсы и минусы. Рассмотрим её положительные качества:

  • небольшой вес (особенно по сравнению с металлическими прутками, которые в 5 раз тяжелее);
  • диэлектричность (сткелопластик и другие виды подобной стеклоарматуры не проводят электрический ток, поэтому такой материал ещё больше выигрывает у металлического;

  • радиопрозрачность (кроме диэлектричности, стеклоарматура имеет полезное свойство радиопрозрачности: внутри построенного с помощью этой арматуры здания не создаются радиопомехи);
  • водоустойчивость;
  • гибкость (благодаря этому качеству такую арматуру просто сматывать в бухты и легко перевозить, производителю не обязательно нарезать её на отрезки, при этом уменьшается количество нахлёстов, увеличивается прочность бетонной конструкции и уменьшаются расходы);
  • устойчивость к нагрузкам (благодаря в два раза большей устойчивости к растягивающим нагрузкам по сравнению с металлом можно производить данные изделия с меньшим диаметром);
  • химическая нейтральность (пластик и другие составляющие рассматриваемой стеклоарматуры не взаимодействуют с агрессивными кислотными химическими веществами);
  • удобство (использование композитного строительного материала не связано с необходимостью применения сварки);
  • низкий уровень теплопроводности (обеспечивает отсутствие «мостиков холода»);
  • долговечность (считается, что пластиковая арматура долговечней из-за невозможности появления разрушающей коррозии, в отличие от металлических прутьев).

Имеет стеклопластиковая арматура плюсы и минусы. Среди отрицательных сторон использования этого материала следует выделить низкий модуль упругости. Это значит, что такие композитные стержни могут деформироваться в процессе эксплуатации.

Термостойкость также не является сильной стороной этого материала. С одной стороны, он обладает свойством самозатухания при возгорании и выдерживает достаточно высокие температуры, однако этого не всегда достаточно, поэтому используют пластиковую арматуру только с учётом ограниченного порога термического воздействия. Считается, что её эксплуатационные качества утрачиваются при достижении температуры в 300-400 С 0 , а увеличение её до шестисот градусов и вовсе является критичным.

С другой стороны, указанные температурные нагрузки не должны испытывать и бетонные конструкции. Исключение составляют только промышленные объекты, в которых будут проходить высокотемпературные производственные процессы. В таком случае композитная арматура и металлическая арматура в сравнении не нуждаются, так как выигрывает последняя.

Рассматривая композитная арматуру, её плюсы и минусы, стоит также отметить ненужность сварки. Этот фактор некоторые специалисты относят к положительным качествам пластиковой арматуры, другие считают, что это может стать недостатком, ведь сварка является более крепким соединением деталей по сравнению с пластиковыми соединениями. Чаще всего для закрепления применяют вязальную проволоку, предварительно обжигаемую. Как альтернативный вариант используются хомуты из пластика.

«Минусом» пластиковой арматуры является сложность обработки. Имеется в виду трудность в нарезании такого пластикового прута на стройке, так как для этого требуется использовать специальные станки. Именно поэтому такие манипуляции производят в заводских условиях. Также на рассматриваемую стеклоарматуру всё же оказывает некоторое воздействие щелочная среда, хотя её воздействие можно предотвратить путём выщелачивания.

Технические характеристики и сфера использования

Композитная стеклопластиковая арматура, характеристики:

  • теплопроводность – 0,35 Вт/(м*K);
  • относительное удлинение – 8-10 %;
  • срок службы – минимум 100 лет;
  • модуль упругости – 55000-56000 МПа;
  • прочность на разрыв – от 480 МПа до 1600 МПа;
  • коэффициент линейного теплового расширения – от 9 * 10-5 С0 до 12 * 10-5 С0;
  • вес – от 49 г до 440 г на каждый погонный метр (в зависимости от разновидности и толщины);
  • диаметр стеклянных волокон – 13-16 микрон.

Пластмассовая арматура бывает разной, поэтому не лишним будет провести сравнительный анализ нескольких видов этого строительного материала (смотрите таблицу №1).

Таблица №1. Сравнение разных типов композитной пластиковой

арматуры по техническим характеристикам.

Характеристики / типы АКК АСК АУК АБК ААК
Прочность при выполнении поперечного разреза, предел (в мегапаскалях) 190 150 350 150 190
Реакция на растяжение: модуль упругости (в мегапаскалях) 100 50 130 50 70
Прочность на растяжение, предел (в гектопаскалях) 1000 800 1400 800 1400
Прочность на сжатие, предел (в мегапаскалях) 300 300 300 300 300

Стеклопластиковая арматура находит применение в основном при строительстве жилых зданий. Возведение современных монолитных бетонных стен не обходится без такого инновационного материала. Также с помощью стеклопластиковых изделий осуществляют:

  • монтаж железнодорожных и автомагистралей, а также ограждений для них;
  • укрепление фундамента;
  • строительство морских портовых сооружений;
  • укрепление таких конструкций, которые подвергаются воздействию коррозионных разрушающих факторов (водоёмы, укрепительные конструкции для береговых линий);
  • обустройство эстакад и путепроводов;
  • укрепление кирпичной кладки (характерно для малоэтажного строительства);
  • производство фундаментных плит;
  • обустройство углублённого ленточного фундамента, располагающегося на твёрдом, неподвижном грунте;
  • повышение срока службы и прочности пешеходных дорожек и автомобильного покрытия;
  • укрепление откосов;
  • обустройство дорожного полотна;
  • усиление прочности балок и перекрытий дома;
  • повышение жёсткости полов в зданиях;
  • сооружение сейсмоустойчивых конструкций;
  • изготовление бетонных конструкций, требующих армирования (различных столбов, шпал, траверс и так далее).

Использование стеклопластиковой арматуры уже обросло некоторыми мифами, которые следует развенчать. Например, невозможность её применения из-за невысокого модуля упругости переоценено. Дело в том, что величина этого показателя важна лишь для прогибающихся конструкций, а для установки на упругом основании эту величину можно и вовсе не учитывать.

Ещё одним мифом об арматуре остаётся её мнимая неэкологичность. Этот вопрос целиком зависит от производителя и его порядочности. Если изготавливается этот стройматериал согласно действующим стандартам и правилам, опасности для здоровья людей нет никакой.

Видео описание

На следующем видео показан процесс изготовления стеклоарматуры:

  • Линия для производства композитной арматуры

    Видео описание

    В этом видеоролике рассказывается, как делают фундамент с помощью стеклоарматуры:

  • Стеклопластиковая арматура для фундамента

    Коротко о главном

    Стеклоарматура используется вместо металлической, так как имеет массу преимуществ.

    При добавлении в композитную стеклоарматуру базальта, карбона и других материалов её свойства меняются.

    Несколько спорных отрицательных сторон стеклоарматуры компенсируются множеством «плюсов».

    Применяются стеклопластиковые прутья для обустройства и укрепления фундаментов, стен, полов зданий, при монтаже дорог.

  • Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: