Какая арматура лучше для фундамента – металлическая или стеклопластиковая?

Преимущества и недостатки использования стеклопластика

Прутья из стеклопластика, используемые в качестве арматуры при вязке каркасов, обладают следующими положительными свойствами:

• стержни из композиционных материалов значительно легче аналогичных изделий из железа. Эта функция позволяет снизить нагрузку на фундамент и тем самым сэкономить на вложениях;
• стеклопластиковая арматура имеет более высокую прочность на растяжение, чем стальная арматура. Это свойство используется при заливке бетонных конструкций, испытывающих повышенные нагрузки, и в других ответственных элементах. Легкий вес и отличные прочностные характеристики обеспечивают оптимальное сочетание, благодаря чему новинка быстро становится популярной;
• стеклопластик не ржавеет. Металлическая арматура, особенно в тяжелых условиях эксплуатации, не справляется с окислительными процессами и ржавчиной, в результате чего бетон теряет свои первоначальные прочностные свойства. В агрессивных средах при бетонировании лучше использовать пластиковую арматуру;
• пластик не является проводником электрического тока, что также способствует увеличению срока службы готовых изделий. Металлический арматурный каркас быстрее изнашивается и окисляется, если контакт происходит даже при слабых токах, поэтому для опор ЛЭП и других конструкций, подключенных к источнику питания, целесообразно выбирать стеклопластиковую арматуру;
• сравнение пластиковой и металлической фурнитуры по общей износостойкости показало, что заметных различий между двумя материалами нет;
• основным преимуществом стеклопластика является его коэффициент теплового расширения. Этот показатель, в отличие от металла, практически совпадает с коэффициентом расширения бетона. В результате при изменении температуры арматура меняет свои размеры в той же пропорции, что и бетон. Эта функция помогает избежать трещин и сколов.

Помимо достоинств, стеклопластиковая арматура имеет и некоторые недостатки:

• модуль упругости стержней из композиционных материалов в 4 раза выше, чем у металлических. Бетонная плита с каркасом из стекловолокна будет больше прогибаться под нагрузкой, чем такая же плита со стальным каркасом. При строительстве дороги из бетона эта особенность является плюсом – плиты дольше прослужат без повреждений. А вот для плит перекрытий или других железобетонных изделий, где требуется жесткость, такой показатель упругости не приемлем;
• композитные материалы не выдерживают высоких температур. При +60°С стеклопластиковая арматура начинает терять свои свойства и размягчаться. Поэтому нельзя делать армирующий каркас из стеклопластика в бетонных элементах, предназначенных для эксплуатации при повышенных температурах;
• пластик нельзя сваривать, поэтому при формировании каркасов сложной, криволинейной конфигурации лучше использовать металлические стержни;
• металлическим стержням легко придать нужную криволинейную форму прямо на строительной площадке, а чтобы согнуть стеклопластиковую арматуру под нужным углом, нужно заранее обратиться на завод, где могут выполнить эту операцию;
• к недостаткам можно отнести более сложную схему монтажа каркаса на строительной площадке и недостаточную квалификацию большинства монтажников. Но это скорее стоимость нового материала, к которому еще не привыкли строители. Со временем эта проблема исчезнет сама собой.

Рассмотрим стеклопластик

Преимущества стеклопластиковой арматуры неоспоримы – именно благодаря им она приобрела сегодня такую ​​популярность. Композитная арматура по сравнению со стальной имеет следующие преимущества:

1. Легкий вес для более легкой транспортировки и гораздо более простого обращения.
2. Лучше выдерживают растягивающие нагрузки. Поэтому многие строители используют стеклопластиковую арматуру в тех случаях, когда необходимо гарантировать надежность особо ответственных бетонных конструкций.
3. Он не боится влаги, поэтому его можно использовать при строительстве ЖБИ, непосредственно контактирующих с водой.
4. Обладает низкой электро- и теплопроводностью.
5. Экологически чистый материал.
6. По коэффициенту термического расширения стеклопластиковая арматура (FRP) ближе к бетону, что снижает риск образования трещин в готовых изделиях при частом нагреве и охлаждении, так как арматура будет расширяться и сжиматься вместе с бетоном, что особенно актуально для многих регионов нашей страны.

Увы, даже композитная арматура имеет недостатки. В первую очередь опытные строители подчеркивают низкую эластичность. При механических нагрузках прогиб металлической арматуры меньше. В некоторых случаях, например, при устройстве фундамента или изготовлении плит для проезжей части, этот недостаток не имеет существенного значения. Но если вам нужны качественные и надежные плиты перекрытия для строительства многоэтажного дома, есть смысл отдать предпочтение старым, проверенным железобетонным изделиям.

Стеклопластиковую арматуру нельзя гнуть на строительной площадке – это может привести к разрушению или снижению несущей способности. Металл можно согнуть при наличии простого станка на весьма значительный угол.

Конечно, пластик сваривать ни в коем случае нельзя – арматурный каркас для фундамента и другие железобетонные изделия собираются исключительно с помощью вязальной проволоки. Возможны металлические варианты – некоторые виды стержней можно соединить при помощи обычной сварки. Стеклопластиковая арматура теряет свои несущие свойства при температуре 150°С.

Что собой представляет арматура из композитных материалов

Композитная арматура является отличной альтернативой традиционным для этого изделиям из металла. На сегодняшний день на строительном рынке представлены следующие варианты усиливающих изделий:

• из штапельного стекловолокна, получаемого из неорганического стекла путем его плавления (стекловолокно этого типа обладает хорошими теплоизоляционными и армирующими свойствами, что предопределило основные области его применения: теплоизоляционные плиты, стеклянные обои для отделки стен, полотна для армирования, отдельные волокна , с помощью которых укрепляют бетонные массы и оштукатуренные поверхности);
• с материалами, используемыми в качестве связующих (твердеющие штукатурки незатвердевающего типа, наиболее известные из которых эпоксидные и эпоксидные);
• с добавками, применение которых позволяет повысить пластичность и прочностные свойства арматуры из композиционных материалов.

Один из этапов изготовления неметаллической арматуры: подача и размотка ровинга

Арматура из композитных материалов бывает двух видов.

Со специальным рифлением на поверхности
Технология достижения такой поверхности следующая. На гладкий стержень из композиционного материала, образующий элементы гофра, намотана стекловолоконная проволока. Затем поверхность стержня с намотанной на него нитью покрывают тонким слоем смолы из полимерного материала. Арматурный стержень с таким гофром за счет увеличения площади контакта намного лучше сцепляется с бетонным раствором, хорошо его укрепляя. Эти стержни используются для армирования фундаментов и других массивных бетонных конструкций.

Усовершенствованный вариант стеклопластиковой арматуры
С относительно гладким профилем
Для обеспечения хорошего сцепления такого бруса с бетонным раствором на поверхность наносится порошок, который используется как мелкий песок. Из-за сложного технологического процесса производства такой арматуры затраты несколько выше, чем цена других видов композитной арматурной продукции.

Читайте также: Ацетиленовая сварка для начинающих

Композитная арматура, покрытая кварцевым песком

Ориентироваться в свойствах армирующих элементов из композиционных материалов лучше, сравнивая параметры изделий из стеклопластика, базальта и углеродного волокна.

• Модуль упругости для изделий из стеклопластика составляет 55 000 МПа, а для изделий из базальтовых волокон – 78 000 МПа.
• Предел прочности при растяжении арматурных изделий из стеклопластика составляет 1250 МПа, для арматуры из базальтовых волокон – 1450 МПа.
• Преимуществом стеклопластиковой арматуры является стоимость, которая примерно на 15% ниже цены изделий из базальтового волокна.

Арматура из композиционных материалов может реализовываться заказчику как в отрезных прутках, имеющих длину 6 м, так и в бухтах, в каждой из которых можно намотать от 50 до 100 метров продукции. Диаметр стержней неметаллической арматуры может быть от 4 до 18 мм.

Стеклопластиковая арматура в мотках по 50 метров

Сравнение других характеристик

Основная область, где можно сравнивать свойства стальной и стеклопластиковой арматуры, — малоэтажное строительство. Именно здесь композиционные материалы стали применяться еще в 70-х годах XX века. В России они появились сравнительно недавно. Нельзя сказать, что пластиковые стержни дешевле, но навалом металл тяжелее, поэтому на тонну приходится меньше стержней. Кроме того, материал гораздо проще транспортировать и хранить, он не требует особых условий хранения.

Вы можете сравнить разницу между стеклопластиковой и стальной арматурой сразу по нескольким параметрам.

• Прочность на растяжение (временная). Для стальной арматуры оно составляет 360 МПа, для стеклопластиковой – 1200 МПа. На практике это означает, что в конструкциях, подверженных растяжению, можно использовать более тонкие стержни из композитного материала. Это преимущество уже используется при строительстве свайных, ленточных фундаментов глубокого заложения.
• Модуль упругости. У металла она выше — 200 000 МПа против 55 000 МПа.
• Тип профиля. Для каждого типа она периодическая и обеспечивает хорошее сцепление с бетоном.
• Плотность. Для стеклопластиковой арматуры она почти в 3,5 раза ниже. Это важно при заливке фундаментов, которые должны снизить нагрузку.
• Электрическая допустимая нагрузка по току. Композиты на полимерной основе являются диэлектрическими веществами. Металл является электропроводным, что влияет на скорость окисления при использовании в качестве заземляющего элемента.
• Соотношение диаметров. Пластиковые стержни могут использоваться значительно меньшего диаметра, чем стальные стержни. В среднем разница составляет 3-4 мм.
• Относительное расширение. В металле он достигает 25 %, стеклопластик таким деформациям практически не подвергается, показатель равен 2,2%.
• Способность деформироваться под нагрузкой. В металле при возникновении напряжений возникает искривление с площадкой текучести. Пластик не меняет своей формы и свойств до момента разрушения.
• Устойчивость к коррозии. Стеклопластик подходит для использования в грунтах с повышенной влажностью, в том числе с периодическими подъемами уровня грунтовых вод. Он устойчив не только к влаге, но и к щелочам. Черный металл таких преимуществ не имеет, он ржавеет, постепенно разрушается, теряет прочность при контакте с жидкостями. Для полимеров подобные показатели повышают способность материала к саморазрушению — по этим параметрам композит вполне сравним со сталью.

Многое зависит от соответствия материала стандартам. Соотношение показателей для стеклопластика, произведенного по ГОСТ и ТУ, дает заметную разницу. Для строительства лучше с самого начала отдать предпочтение материалу, выпущенному в соответствии с системой ГОСТ.

Что в итоге: ПКА или сталь?

Как следствие, полимерную арматуру в жизненно важных конструкциях лучше не использовать. Он идеально подходит для армирования плитных фундаментов, дорог и пешеходных дорожек, где нагрузка незначительна. Использование ПКД в таких объектах действительно поможет сэкономить, но при строительстве жилых объектов лучше предпочесть проверенную временем сталь. Возможно, когда-нибудь изобретут и пластичный бетон, который можно наглухо армировать PCA, а пока сталь — и только сталь — является гарантией прочности.

В дополнение — еще немного полезной информации в этом видео:

Причины малого использования в строительной отрасли

1. Старые строительные нормы и спецификации, которые в основном требуют использования только стальной арматуры.
2. Отсутствие нормативно-технической базы не позволяет проектным организациям предусмотреть применение в конструкции композитных видов арматуры.
3. Потенциальные заказчики строительства из-за элементарного незнания видов и характеристик композитных видов арматуры неохотно соглашаются на их включение в проекты.
4. Строители также не спешат, в отсутствие проекта, выступать с предложениями по замене обычной стальной арматуры на композитную.
5. Выжидательная позиция производителей, согласно которой время все расставит по своим местам и докажет перспективность применения.

Вывод: композитная арматура – ​​современный и востребованный материал, который необходимо использовать для усиления фундаментов.

• Фундамент

Основные достоинства и недостатки

Преимущества:

• высокая стойкость к механическим воздействиям и коррозии;
• низкая теплопроводность;
• устойчивость к влаге;
• магнитоинертность и радиопрозрачность;
• устойчивость к низким температурам;
• высокая прочность на растяжение, в три раза выше, чем у стали;
• удельный вес в 4 раза легче стали, что особенно важно при индивидуальном и загородном строительстве;
• обладает высокой устойчивостью к антифризам, содержащим хлор, автомобильной химии и всевозможным антиобледенительным растворам;
• позволяет использовать в бетоне активные добавки, на него не действуют кислоты, щелочи и соли;
• неприхотливость в эксплуатации.

Ошибка:

• модуль упругости, который в 4 раза ниже, чем у стали. Это требует дополнительных расчетов при устройстве полов, но не фундаментов;
• низкая огнестойкость. При нагреве выше 200 градусов механические и физические свойства композитных видов арматуры сильно снижаются. Однако непосредственный нагрев арматуры до такой температуры происходит только в случае непосредственного воздействия огня. Это просто невозможно в фондах. Нагрев арматуры до указанной температуры возможен при нагреве бетонного изделия выше 600 градусов, и то только при условии поддержания этой температуры в течение длительного времени.

5 Стойкость к коррозии

Стеклопластиковая арматура обладает очень высокой коррозионной стойкостью, но использовать этот термин в данном случае не совсем корректно. В случае с полимерами говорят о старении или саморазрушении материала. Судя по испытаниям, стеклопластиковая арматура не менее долговечна, чем стальная, а в конструкциях, находящихся в постоянном контакте с водой и при этом выполненных без вибропрессования бетона, композит теоретически должен прослужить дольше стали.

Сравнение технических параметров

 

Индикаторы	Металл	Стекловолокно
Модуль упругости, МПа:	200 000	55 000
Плотность, т/м3:	7	1,9
Длина, п/м:	6–12	неограниченный
Относительное удлинение, %:	25	2.2
Вырез, мм:	6–80	4–18
Теплопроводность:	да	нет
Предел прочности, МПа:	360	1200
Допустимая нагрузка по электрическому току:	да	нет
Продолжительность жизни:	в соответствии со строительными нормами	старше 80 лет

Соотношение арматуры композитной и металлической

Чтобы упростить ответ на вопрос, какая арматура лучше — металлическая или композитная, воспользуемся понятием равнопрочной замены. Он предполагает поиск фитингов определенного диаметра, которые могут заменить изделия обеих групп. Для сравнения возьмем стальную арматуру периодического профиля класса А-III и композитный материал АКК.

Равнопрочностные расчеты замены можно производить с точностью до сотых, но мы их округлим до фактических значений для номенклатуры этих видов продукции, так как нет композитной арматуры диаметром 7,15 или 14,89 мм. Результаты для стальной и композитной арматуры (соответственно) будут выглядеть так:

• 6 х 4 мм;
• 8 и 10 х 6 мм;
• 12 х 8 мм;
• 14 и 16 х 10 мм и так далее

Однако при замене A-III на A-IV такое же значение прочности диаметра ACC будет иметь поправочный коэффициент 1,5. Это значит, что для замены стали диаметром 6 мм потребуется композитная арматура того же размера. Если сравнивать арматуру А-III и изделия из стеклокомпозита, то поправочный коэффициент составит 1,25.

Необходимость округления расчетных значений до диаметров композитной арматуры фактического диапазона в значительной степени нивелирует преимущества по механической прочности. При этом термически упрочненная стальная арматура может превосходить по прочности лучшие образцы композитных изделий в два и более раза.

Преимущества и недостатки использования металла

Чтобы выяснить, какая арматура лучше, металлическая или стеклопластиковая, нужно рассмотреть преимущества и недостатки стальных стержней для вязания каркасов.

К преимуществам металлической фурнитуры относятся:

• прочность материала. В строительстве используется арматура класса А, с цифровым обозначением от 240 до 500. Такие изделия отлично служат десятилетиями;
• стальная арматура не меняет своих свойств под воздействием высокой температуры;
• металл служит долго, при этом не являясь источником загрязнения окружающей среды, не выделяет вредных веществ;
• стальные стержни для армирования обладают высокой пластичностью. Им можно придать любую форму без дополнительного нагрева прямо на строительной площадке;
• металл можно сваривать. В некоторых случаях это только вязкая арматура, без проволоки не обойтись, приходится использовать сварочный аппарат. Обратите внимание, что не все подходят для сварки
• металлические стержни, но только класса А с литерой С (например, А500С);
• металл не горит и не представляет опасности при контакте с открытым пламенем.

К недостаткам металлической фурнитуры относятся:

• коррозионная неустойчивость металла. Если бетонное основание трескается, в трещины проникает влага, металлический каркас начинает ржаветь. Процесс коррозии ослабляет прочность стального каркаса и в итоге приводит к полному разрушению арматуры. Чтобы избежать этой проблемы в ответственных конструкциях применяют специальную стойкую к окислению арматуру с литерой К, но стоимость таких стержней намного выше обычной арматуры;
• вес. Металл имеет большую массу, чем пластик, поэтому конструкции со стальным каркасом будут намного тяжелее по сравнению с аналогичными конструкциями, но со стеклопластиком.

Что лучше использовать и в каких случаях?

К рекомендуемой области применения стеклопластика относятся все конструкции, подвергающиеся частым коррозионно-агрессивным воздействиям (береговые сооружения и причалы, сельскохозяйственные, химические, канализационные и перерабатывающие сооружения). Этот тип арматуры также часто используется для укрепления опор ЛЭП, дорожного полотна, мостов, тротуаров и ограждений.

При выполнении фундаментных работ стеклопластиком рекомендуется армировать несъемную опалубку, ленточные фундаменты, мелкозаглубленные конструкции и фундаменты под малоэтажными зданиями. Металлическую арматуру выбирают при возведении фундаментов, рассчитанных на большие весовые нагрузки (основания под многоэтажные дома, промышленные предприятия).

Сталь также считается оптимальной при устройстве листовых и свайных фундаментов, крыш. Из-за высокого риска смещения стержня металл лучше стеклопластика выдерживает вес тяжелого бетона и хорошо подходит для отливки монолитных железобетонных изделий.

Плюсы и минусы металла

Прокат представлен гладким и рифленым прутком сечением от 6 до 40 мм с различной технологией производства и назначения. Фундаментные конструкции армируются стержнями с повышенным сцеплением с бетоном и устойчивостью к растягивающим нагрузкам в соответствии с ГОСТ 5781 и 34028.

Помимо высокой прочности и эластичности, к их преимуществам относятся:

• Устойчив к экстремальным температурам, морозу и жаре.
• Хорошее качество сцепления с бетоном (максимальное – для гофрированных качеств).
• Универсальная область применения, соответствие нормам СНиП.
• Подбор проката, возможность комбинирования прутков разных сечений и видов.
• Сравнительная простота технологии сборки рамы, в том числе за счет различных способов соединения тяг.

Недостатки металла связаны с:

• Значительное влияние веса каркаса на общие характеристики конструкций фундамента.
• Низкая стойкость к влаге и коррозии, зависимость срока службы от условий эксплуатации.
• Ограниченная длина штанги.
• Необходимость крытого помещения для длительного хранения.
• Высокий коэффициент теплопроводности, появление «мостиков холода» и увеличение риска разрушения конструкций.

Технические особенности стеклопластиковой арматуры

Изделия из стеклопластика являются экономичным аналогом стальной арматуры. Они изготавливаются из разных материалов с разными техническими свойствами. Этот вид стержня подходит для производства бетонных, гипсовых, силикатных конструкций.

Преимущества стеклопластиковой арматуры:

• Легкий вес.
• Стойкость к влаге, химическим веществам.
• Диэлектрические свойства. Стеклопластик не проводит электричество, что окисляет металл.
• Низкий коэффициент теплового расширения, близкий по свойствам к бетону. Это свойство снижает риск образования трещин в бетонных конструкциях.
• Не мешает радиосигналам.
• Большой выбор сечений и длин стержней.
• Легкий транспорт.

Ошибка:

• Низкая огнестойкость.
• Небольшой диапазон рабочих температур.
• Низкая прочность на изгиб и сжатие. Стержни могут растягиваться при заливке бетона, что требует дополнительного контроля при армировании.
• Сложная установка. Стеклопластик нельзя сваривать; в качестве соединительных элементов используются пластиковые хомуты, которые не очень надежны. При необходимости использования сварочного аппарата применяют составные стержни со стальным стержнем.

Композитные стержни применяются при устройстве стяжек, настилов, дорожных покрытий, а также в производстве заборов, панельных и каркасных конструкций с малыми нагрузками, строительстве береговых, канализационных, рециркуляционных и других сооружений. При установке стержней из стеклопластика не рекомендуется их изгибать – при таких воздействиях можно повредить поверхность стержня.

Отзывы инженеров

До сих пор использование композитной арматуры в строительстве вызывало споры. Большинство частных застройщиков отдают предпочтение классическому армированию металлопрокатом.
Проверенные технологии надежнее, металл можно использовать в любых условиях и дешевле.

В то же время инженеры профессиональных компаний все чаще выбирают стеклопластик за его прочность, простоту монтажа и устойчивость к разрушающим воздействиям. Вы можете найти больше информации о аргументах в пользу металла и стеклопластика на форумах:

Сложность обработки

Прочность материала обусловила недостаток в виде невозможности сгибания прутьев на строительной площадке. Эту операцию можно провести только в заводских условиях на специальных станках. Поэтому при планировании строительства фундамента рекомендуется предварительно рассчитать функциональность пластиковой арматуры для ленточного фундамента, предварительно согласовав с изготовителем проведение дополнительных операций по обработке.

Так что помимо выполнения отводов стоит рассмотреть возможность снабжения стержней упомянутыми трубами для последующей сварки.

Назад к содержанию

Сравнение пластиковой и металлической арматуры

Итак, что же все-таки выбрать – композитную арматуру или металл? Конечно, выбор зависит от условий эксплуатации и назначения бетонного основания. Нельзя однозначно сказать, что тот или иной материал лучше. В каждом отдельном случае выбирается конкретный материал, наилучшим образом выполняющий поставленные задачи.

Например, для строительства многоэтажного дома основной характеристикой армирующих каркасов плит перекрытий является упругость. В этом случае лучше всего подойдет традиционный стальной стержень, который не прогнется при значительных нагрузках на больших пролетах.

Сравнение свойств.

Однако при необходимости монтажа каркаса для фундаментов, работающих в условиях повышенной влажности (мостовые опоры, береговые сооружения), требуется повышенная коррозионная стойкость арматуры. Выход – использовать стекловолокно. Также стеклопластиковый армопояс подойдет для заливки ленточного фундамента под одноэтажный индивидуальный дом из газобетона или пеноблоков.

Если рассматривать стоимость обоих материалов, однозначного ответа – что дешевле, получить нельзя.

Металлический стержень диаметром 8 мм (24 руб./м — приведены средние цены на зиму 2021 г в Санкт-Петербурге) будет стоить дороже, чем стержень того же диаметра из композита (11 руб./м), но необходимо учитывать, что прочность металлической подкладки и пластиковой арматуры 8 мм будет по своим прочностным характеристикам соответствовать стальному стержню диаметром 10 мм.

Особенности применения в разных видах фундаментов

Чтобы выбрать, какую арматуру лучше использовать для фундамента, нужно учитывать все вышеперечисленные факторы. Наиболее распространенными типами фундаментов, на которых можно использовать композитный материал, являются ленточный грунт, ростверк и монолитная плита.

Для них берут арматуру толщиной 8-12 мм и со специальными насечками для надежного сцепления с раствором. Гладкие стержни типа А1 можно использовать для легких хозяйственных построек и в качестве маяка при заливке фундаментов.

Особенности укрепления фундамента дома:

• количество стержней рассчитывается из способа укладки и районирования слоев арматуры;
• для ленточного фундамента необходимо 2 таких слоя, для плитного достаточно одного и песчаной подушки под основание;
• деление ячеек для стеклопластика не должно превышать 500 мм;
• углы фундамента проходят специальными угловыми элементами, т.к стыковые соединения в углах не допускаются;
• в местах стыков вяжется арматура с помощью проволоки, скоб и специального пистолета или пластиковых хомутов;
• для равномерного распределения каркаса в толще бетона нужны хомуты арматуры, расстояние до поверхности снова 1-2 сантиметра;
• Столбчатый фундамент размещают ниже глубины промерзания (обычно от 0,7 до 1,5 метра в зависимости от региона), что исключает подвижки и поломки.

Важно! При заливке раствора в опалубку проверяют, чтобы все части каркаса были скрыты бетоном. В месте выхода арматуры на поверхность образуются трещины и происходит дальнейшее разрушение фундамента.

Чувствительность к агрессивным средам

Щелочная среда в бетонном основании может повредить стеклопластиковую арматуру. Конечно, это не значит, что с самого начала начнется необратимый процесс разрушения и фундамент потеряет свою функцию.

Но в будущем все равно будет некоторый упадок сил. В процессе эксплуатации исправить ситуацию не получится, но можно предотвратить на этапе строительства. Например, за счет исключения вредных реагентов: вымываются редкоземельные металлы, что исключает риск негативного воздействия на стеклопластик.

Два типа арматуры

Металлическая арматура представляет собой стальной прокат, длинные стержни различного сечения (от 6 до 40 мм). Эти стержни бывают гладкими или ребристыми. Гладкий профиль (класс А1) используется для изготовления конструкционных перемычек. Ребро дает более серьезное сцепление с бетоном, поэтому его используют для монтажа несущего каркаса ленточных и плитных фундаментов. Конечно, ребристый профиль дороже. Для строительства домов в качестве рабочей арматуры используется арматура класса А300 и А400. В сетчатый каркас можно вварить металлическую арматуру, но делать это не рекомендуется: от перегрева пруток станет ломким. Вязать ее лучше специальной проволокой или пластиковыми хомутами.

Композитная арматура была изобретена около сорока лет назад. Чаще всего это стекловолокно, но иногда бывает и стеклобазальтовое (изготавливается из расплава горных пород и высокопрочного полимерного волокна). Профиль композитной арматуры чаще всего ребристый, сечение может быть от 4 до 20 мм. Такой каркас соединяется проволокой или пластиковыми хомутами.

К преимуществам стеклопластиковой арматуры относятся:

• повышенная прочность;
• устойчивость к коррозии;
• легкая транспортировка и установка.

Пластиковая арматура никогда не заржавеет, а значит, не нужно во что бы то ни стало пытаться выдержать защитный слой бетона. Он прочный – бетонная конструкция будет хорошо держать форму десятилетиями.

Но есть у «новичка» и серьезный недостаток – стеклопластиковая арматура имеет модуль упругости примерно в три раза меньше, чем у стали. Другими словами, при пиковой нагрузке по упругости стальная арматура растянется, а стеклопластиковая порвется, то есть плита перекрытия просто моментально разрушится. Поэтому многие профессионалы с рынка не рекомендуют использовать такую ​​арматуру в фундаментах, особенно в ленточных и плитных фундаментах.

И еще одна проблема со стеклопластиковым армированием – это не очень выгодно, армирование стальными стержнями выходит дешевле, даже с учетом сильного удорожания металла в строительстве в последние годы. Поэтому многие специалисты сомневаются в целесообразности использования таких каркасов в частном домостроении.

Сравнение стальной и композитной арматуры

Сравнительная таблица

Характеристики	Металлические стержни	Композитные стержни
Материал	Стали	Стекловолокно, другие материалы, связанные полимерными или термореактивными смолами
Диаметр и т.д.	6-40	4-12
Длина, м	6-12	6-100
Вес, кг/п.м.	от 0,03	от 0,222
Устойчивость к коррозии	Коррозия	Относится к нержавеющим материалам первой группы химической стойкости
Теплопроводность	0,35-0,5 Вт/м*К	до 47 Вт/м*К
Электрическая допустимая нагрузка по току	Да	Нет, диэлектрик
Временное сопротивление разрыву	0,37-1,23 кН/мм2	1,25 кН/мм2
Модуль упругости	200 кН/мм2	30-55 кН/мм2
Предел прочности, МПа	390	1200
Диапазон рабочих температур	до +1200°С	-15°С — + 160°С
Продолжительность жизни	Различные, определяемые строительными нормами	До 80 лет

Если сравнить свойства стеклокомпозита и металла, то можно выделить ряд преимуществ для обоих видов армирования. Выбор оптимального материала и свойств арматуры следует производить с учетом назначения, требований к прочности и долговечности конструкций, в которых она будет использоваться.При сравнении соотношения затрат на композитную арматуру и металлическую арматуру, стеклопластиковую армирующие изделия выигрывают.

Сравнительная таблица цен на стеклопластиковую и стальную арматуру

Крепление, материал	Диаметр арматуры, мм.	Стоимость 1 погонного метра, руб.	Вес 1 ч, кг.
Стеклопластик/Сталь A-III	4,0 / 6,0	11 / 6,62	0,02 / 0,222
Стекловолокно/сталь А-III	6,0 / 10,0	13 / 16,84	0,05/0,617
Стекловолокно/сталь А-III	8,0 / 12,0	18/24.29	0,08 / 0,89
Стекловолокно/сталь А-III	10,0 / 14,0	26.50 / 33.05	0,14 / 1,21
Стекловолокно/сталь А-III	12,0 / 16,0	36,50 / 43,13	0,2 / 1,58
Стекловолокно/сталь А-III	14,0 / 18,0	46/54,60	0,26 / 2,00

2 Прочность на изгиб

Параметр зависит от модуля упругости материала. Для стали марки Ст3 значение составляет 200 ГПа (гигапаскаль), для стеклопластика — 30–55 ГПа. Это означает, что в конструкциях, где арматура работает на изгиб (все виды плавающих фундаментов, плиты перекрытий и балки, перемычки над проемами и ригели в каркасе здания), диаметр стеклопластиковой арматуры должен быть больше стальной. Сколько? Для этого требуется расчет конкретной конструкции. Проблема в том, что методика такого расчета разработана только для железобетона (СП 63.13330.2012), а для бетона с композитной арматурой ее нет.

Практики рекомендуют при использовании стеклопластиковой арматуры в вышеперечисленных конструкциях повышать коэффициент армирования ок. 20% или диаметр стержней на 4 мм (по сравнению со сталью). То есть рентабельность использования композита в этом случае остается под вопросом.