Стеклопластиковая арматура – разновидности, технология, свойства

Стеклопластикая арматура – что это?

Армирующее средство, или неметаллическая стеклопластиковая арматура, представляет собой некий стержень с ребристой поверхностью из стеклянных волокон. Его профиль спиралеообразен, а диаметр варьируется от 4 до 18 мм. Длина арматуры может доходить до 12 метров. Иногда она встречается в виде скрученных бухт, диаметр такого строительного материала составляет 10 мм.

За рубежом стеклопластиковая арматура, применение которой столь же широко, как и у нас, называется полимерным оборудованием. Оно упрочнено непрерывным волокном. В России чаще можно встретить аббревиатуру АКС.

1. Основной ствол. Он сделан из параллельных волокон, которые соединены полимерной смолой. Основной ствол обеспечивает прочность арматуры.

2. Внешний слой – представляет собой волокнистое тело. Его накручивают по спирали вокруг ствола АКС. Встречается в виде песчаного напыления или двунаправленной навивки.

Существуют различные вариации стеклопластика, все зависит от фантазии производителя и целесообразности ноу-хау. В продаже можно встретить арматуру, основной ствол которой выполнен в виде косички из углеволокна.

Сравнение стеклопластиковой арматуры со сталью

Помимо бесспорных достоинств АКС, благодаря которым она завоевала большую популярность у строительных компаний и простых обывателей, у нее есть свои недостатки. Конечно, критическими их назвать очень сложно. Однако стоит иметь в виду и отрицательные характеристики материала, которые могут повлиять на процесс строительства.

Благодаря низкой упругости, АКС легко сгибать. Для изготовления фундамента и дорожек это не является серьезным минусом. А вот в случае с производством перекрытий нужно делать дополнительные расчеты, учитывая данную особенность арматуры.

Недостаточная термостойкость – более серьезный недостаток АКС. То, что стекловолокно само по себе жаропрочно, еще ничего не значит. Пластиковое связующее звено не выдерживает высокой температуры, однако арматура относится к группе самозатухающих материалов. Данное свойство имеет силу до температуры 2000 градусов по Цельсию, после чего АКС теряет свою прочность.

Стеклопластиковая арматура, недостатки которой были перечислены выше, имеет еще ряд отрицательных сторон. Со временем прочность ее разрушается, а под воздействием щелочных составов скорость реакции увеличивается в несколько раз. Но современные технологии позволяют справляться с данным недостатком. В состав АКС добавляют редкоземельные металлы, которые делают стеклопластик менее чувствительным.

Некоторые специалисты отмечают тот факт, что такая арматура не терпит сварки. Поэтому многие предпочитают “вязать” плети из стекловолокна.

Сфера применения рассматриваемого нами материала достаточно широка. Очень часто используется арматура композитная (стеклопластиковая) для фундамента, а именно для армирования упругих оснований. В данном случае речь идет о производстве дорожных перекрытий и плит. Армирование стеклопластиковой арматурой используется для производства обычных бетонных конструкций, дренажных труб, дюбелей и т. д.

Главным конкурентом АКС является стальная арматура. Их характеристики во многом схожи, но по некоторым показателям стеклопластик явно превосходит привычный вид металлического оборудования.

1. Деформативность. Стальная арматура – упруго-пластическая, АКС – идеально-упругая.

2. Предел прочности: у стали – 390 МПа, у стеклопластика – 1300 МПа.

3. Коэффициент теплопроводности. В первом случае он равен 46 Вт/мОС, во втором – 0,35.

4. Плотность. Стальная арматура имеет значение в 7850 кг/м3, АКС – 1900 кг/м3.

5. Теплопроводность. Стеклопластик нетеплопроводен, в отличие от стали.

6. Коррозийная стойкость. АКС – нержавеющий металл, сталь относительно быстро коррозирует.

7. Способность проводить электричество. Диэлектрик – это стеклопластиковая арматура. Недостатки стальных стержней в том, что они являются стопроцентными проводниками тока.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.).

Технические свойства, преимущества и недостатки пластиковой арматуры

Чтобы определить свойства стеклопластика, было проведено немало исследований и испытаний. Полученные результаты охарактеризовали АКС как высокопрочное и долговечное оборудование для строительства, которое обладает рядом преимуществ перед другими материалами:

• небольшой вес (стеклопластик легче металлической арматуры в 9 раз);
• устойчивость к коррозии в кислой и агрессивной хлористой средах (в 10 раз превосходит свойства стальной арматуры);
• низкая теплопроводность;
• экономичность (ее выгоднее перевозить, а замена проводится реже);
• магнитоинертость;
• радиопрозрачность;
• арматура является диэлектриком.

• Предельная температура эксплуатации – от 60 градусов.
• Прочность на растяжение – не менее 800 МПа (для АСП арматуры) и не меньше 1400 МПа (для изделий типа АУК). У металла этот показатель едва доходит до 370 МПа.
• Относительное удлинение – 2,2%.
• Так как этот материал относится к первой группе по показателям химической устойчивости, арматура-стеклопластик может использоваться в агрессивной или щелочной среде.
• Плотность – 1,9 кг/м³, поэтому АСП весит в 4 раза меньше стального каркаса.
• Простота транспортировки.
• Низкая теплопроводность.
• Долгий эксплуатационный срок (более 80 лет).
• Устойчивость к коррозии.

Кроме этого, при использовании стеклопластиковой арматуры, не придется бояться, что она будет глушить сигнал сотовой связи или радиотелефона, так как этот материал является диэлектриком.

Также стеклопластик отличается устойчивостью к низким температурам, но вот при экстремально высоких показателях материал начинает плавиться. Однако, в этом случае придется нагреть поверхность минимум до 200 градусов.

Интересно! У строителей никогда не возникает вопроса, чем резать стеклопластиковую арматуру, так как она хорошо поддается обработке обычной болгаркой.

Самый явный недостаток композитной арматуры заключается в ее неустойчивости. Если вы захотите подготовить армирующий каркас отдельно от опалубки, его может «перекосить», поэтому лучше устанавливать армопояс непосредственно в опалубку.

Если говорить о стоимости, то базальтопластиковая арматура обойдется порядка 6 рублей за погонный метр, а стеклопластиковая – от 9 рублей. Если сравнить ее со стальными прутками, стоимостью от 21 рубля за метр, то становится очевидно, что сегодня стеклопластиковые стержни не только не «бьют по карману», но и стоят почти в два раза дешевле металлических.

Однако, не стоит радоваться раньше времени, ведь на рынке много недобросовестных производителей, которые предлагают покупателям некачественную продукцию.

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.

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.

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.

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.

Технология изготовления

Композитная арматура может быть изготовлена по одной из трех технологий:

1. Наматывание. В этом случае намотка выполняется на специализированном оборудовании. Намоточное устройство движется вдоль вращающейся оправки. После нескольких подходов создается целостная поверхность цилиндрической формы, которая отправляется в печь для термообработки.
2. Протягивание. Сначала стекловолокно разматывают с бобин и пропитывают его в смоле. После этого материал проходит фильеры и из него удаляется избыток сломы. В это же время пруткам пластиковой арматуры придается цилиндрическая форма. После этого намотчик вручную накладывает на заготовку спиралевидный жгут, который используется для повышения адгезии материала и бетонного раствора. На следующем этапе стеклопластиковая арматура отправляется в печь, где смола затвердевает. Как только стержни полностью полимеризируются, они проходят через протяжный механизм.
3. Ручное производство. Это самый дорогостоящий процесс изготовления пластиковой арматуры, поэтому он используется только для мелкосерийного выпуска. В этом случае, сначала готовится специальная матрица, на которую наносится гелькоут (защитный декоративный слой). После этого стекловолокно раскраивается, пропитывается в смоле и отвердители и укладывается в форму. Далее изделие проходит термическую обработку и разрезается.

Самым дешевым считается первый метод изготовления пластиковой арматуры, поэтому изделия прошедшие наматывание используются чаще всего.

При изготовлении стержней этого типа применяют различные разновидности волокон.

На специальных технологических линиях, предназначенных для изготовления композитных прутков, изготавливается стеклоарматура для различных целей. Технология производства полностью автоматизирована. Предусматривает следующие этапы изготовления:

1. Загрузку полимерной массы в подающий модуль.
2. Подачу и выравнивание силы натяжения волокон в общем потоке.
3. Температурную обработку, удаляющую маслянистые включения, пыль, влагу.
4. Погружение волокнистых нитей в емкость с разогретыми связующими компонентами.
5. Протяжку пропитанных волокон через формующую головку с выполнением навивки.
6. Полимеризацию в специальной печи при повышенной температуре.
7. Охлаждение, нарезку на заготовки необходимой длины и намотку в бухты.

Мнение эксперта: Пластиковая арматура

Пластиковая арматура все чаще применяется в строительстве, так как имеет ряд особых преимуществ. Пластик позволяет стержням иметь повышенную прочность и не зависеть от снижения температур. При выборе арматуры учитывайте, что стержни из пластика не гнутся, что может не подходить для отдельных видов строительства. Пластиковая арматура имеет доступную стоимость и легкий вес.

Дмитрий Орлов

Производство стеклопластика

• Композитная арматура должна быть изготовлена в соответствии с технологическим процессом. Если изделие отличается неравномерным цветом с резкими переходами, то такие стрежни не подходят для строительства.
• Если стержни коричневого цвета, то это говорит о том, что на заключительном этапе изготовления, прутья не прошли необходимую термическую обработку, либо температурный режим соблюдался неправильно. Такая продукция должна браковаться на производстве.
• Если вы заметили, что прутья зеленоватого оттенка, то такие изделия тоже не стоит покупать, они будут отличаться очень низким модулем упругости на излом. Это происходит из-за слишком низкой температуры обработки стекловолокна.

Цвет является основным показателем качества арматуры, поэтому обратите внимание, чтобы оттенок стержней не отличался.

Также необходимо подобрать правильные фиксаторы для армопояса из стеклопластика. Лучше всего для этой цели подходят пластиковые держатели:

• Горизонтальные (для бетонных плит и перекрытий) позволяют создавать слой высотой 25-50 мм.
• Вертикальные (для стеновых поверхностей) – толщина слоя 15-45 см.

• базальта;
• карбона;
• стекла;
• полиамида.

Для повышения эксплуатационных характеристик волокна могут комбинироваться. В зависимости от вида используемого волокна, меняется название стержней. Так, изделия из базальтового волокна называются базальтопластиковыми, а из стеклянного – стеклопластиковыми.

В ее составе можно выделить две части. Первая – это ствол, благодаря которому достигается высокая прочность материала

С целью повышения адгезии изделий с бетонным массивом наружный слой композитных стержней посыпается:

1. Мелким песком.
2. Частицами мрамора.
3. Гранитной крошкой.

Специальные рифления, выполненные по спирали или перпендикулярно оси прутка, формируют армопояс усиления, который обеспечивает улучшенное сцепление.

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.

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.

Существует несколько основных методов изготовления:

• протягивание;
• наматывание;
• ручной способ.

Первый метод используют для изготовления различных профилей. На непрерывной линии потока разматываются стеклянные волокна. Чаще всего с бобин разворачиваются параллельные пучки материала, которые не скручиваются между собой. Специалисты называют данный элемент производства ровингом. До того, как бобины придут в действие, стекловолокно смазывается смолой, содержащей вещества для ее полимеризации при высоких температурах.

Постепенно материал будет отвердевать, а достигается этот эффект за счет произошедшей химической реакции. Потом стекловолокно проходит через фильтры, которые освобождают материал от излишней смолы, и АКС приобретает привычную цилиндрическую форму. Пока арматура не затвердела, на нее по спирали наматывается специальный жгут.

После всех манипуляций АКС проходит через печь, где при высокой температуре она твердеет. Далее готовую арматуру нарезают на части нужной длины (их называют плетьми). Иногда АКС наматывают на бобины, но это возможно только в том случае, если у нее небольшой диаметр. Толстые плети просто невозможно скрутить.

Методом наматывания производят чаще всего трубы из стеклопластика. Изготавливаются они по такому же принципу, что и плети. На специальный станок наматывается стекловолокно, пропитанное смолой. Намоточное устройство, благодаря своему вращению, позволяет получить цилиндрическую поверхность. Далее стекловолокно проходит через высокотемпературную печь и разрезается на трубы определенных размеров.

Ручной способ чаще всего используется в мелкосерийном производстве. Стеклопластиковая арматура, недостатки которой не так сильно влияют на конечный результат, позволяет получить прочный автомобильный корпус, бампер и т. д. Мастера создают специальную матрицу с предварительно нанесенным декоративно-защитным слоем.

Обычно для этого используют распылитель, что позволяет достичь равномерного эффекта. После этого на матрицу укладывают стекломатериал, который раскраивают заранее по нужным размерам. Стеклоткань или стекломат пропитывают смесью полимерной смолы. Лучше всего пользоваться кистью. С помощью валика из материала выдавливается оставшийся воздух, чтобы внутри стекловолокна не было пустот. Когда ткань затвердела, ее обрезают, придают нужную форму, сверлят в ней отверстия и т. п. После этого матрицу можно использовать повторно.

– горячекатаная стержневая арматура;

– холоднотянутая проволочная арматура.

Изготавливается арматура в специализированных цехах, а также на арматурно-сварочных заводах. Все этапы производства полностью механизированы и автоматизированы. Сталь для арматуры доставляют из складов в цех на специальных тележках, далее с помощью мостового крана заготовку отправляют к оснащенному для изготовления арматуры участку.

• Изготовление арматуры, которая поставляется в бухтах;
• Производство арматуры из прутковой стали.

Резка и правка арматурной стали производится на специальных станках.

Разновидности композитной арматуры

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

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

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

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

Первая часть расчёта фундамента содержит определение воздействий на основание постройки и выполняется так же, как и для железобетонных конструкций. Вторая часть начинается с определения достаточных размеров сечения элементов бетонных конструкций и здесь можно наблюдать первые отличия. Поскольку сопротивление растяжению у стеклопластиковой арматуры выше, а защитный слой — минимален, достаточная площадь сечения оказывается на 25–30% ниже нормативного минимума для железобетонного изделия при равном сечении армирующих элементов.

Следующий этап — выбор равнозначной замены стальному армированию, который заключается в сохранении не только прочностных, но и всех остальных физико-механических качеств. Основной нюанс в том, что стеклопластиковая арматура испытывает в 3–4 раза большее линейное удлинение прежде, чем перестаёт сопротивляться разрушающему воздействию.

Это означает, что общее сечение армирующих элементов в зоне восприятия растягивающих нагрузок должно быть соответственно выше, чем при использовании стальной арматуры. Выгода от использования стеклопластикового армирования в таком случае выражается только высокими допусками по раскрытию трещин — для полимерного армирования контакт с воздухом или влагой не критичен, однако нельзя упускать из виду воздействие на бетон морозных сил.

Итак, арматура бывает круглой и квадратной. Квадратная арматура поставляется исключительно в горячекатаных стальных прутках, со стороной квадрата от 5 мм до 200 мм. Углы могут быть как острыми, так и притупленными. Квадратные изделия, чаще всего, пользуются спросом при создании конструкций в качестве угловых опор, а также при создании заборов разной сложности.

Круглая арматура, в свою очередь, по профилю делится на гладкую и рифленую. Последняя представляет собой прутки с равномерным рифлением разного вида – все они преследуют цель более надежного сцепления с бетоном. Рифленая арматура обязательно имеет два продольных ребра, между которыми по спирали проходит рифление.

Именно арматура с рифлением, чаще всего, применяется в сооружениях из железа и бетона. По назначению такие изделия делят на рабочие, распределительные, монтажные и хомуты (анкера). Рабочая арматура берет на себя в железобетонных конструкциях скалывающую и растягивающую нагрузку от внешнего воздействия и непосредственно веса конструкций.

Распределительная арматура отвечает на удержание рабочих прутьев арматуры в нужном положении, а также распределяет между ними равномерно вес конструкции. Монтажная арматура служит для сборки каркаса, ее задача – обеспечить точное положение всех элементов при бетонировании. Хомуты же связывают арматуру в одно целое, предохраняя бетон от возникновения косых трещин возле опор.

1. Показатели прочности на разрыв превосходят характеристики металла почти в три раза.
2. В равнопрочном отношении композитная арматура весит в 9–11 раз меньше.
3. Материал не только недорого стоит, но и позволяет значительно сэкономить на погрузке и транспортировке.
4. В отличие от металла не образует мостиков холода, уменьшая теплопотери.
5. Долговечность и стойкость к температурным перепадам.
6. Обладает коэффициентом теплового расширения как у бетона, что снижает риск появления дефектов и трещин.
7. Полностью диэлектрична и радиопрозрачна.
8. Может изготавливаться как в виде прутьев, так и намоткой в бухты.

Испытания показывают и оборотную сторону медали — минусы композитной арматуры:

1. Низкий модуль упругости требует проведения дополнительных расчетов при применении такой арматуры в плитах перекрытия.
2. Низкая огнеустойчивость связана с тем, что композиты под воздействием высоких температур попросту плавятся, превращаясь в жидкость.
3. Невозможность использования сварки.
4. Невозможность изогнуть готовую арматуру на объекте.

Нужно заметить, что все отрицательные нюансы успешно решаются производителями и инженерами-проектировщиками: при возведении конструкций с высокой нагрузкой проводятся специальные изыскания и расчеты, для увеличения теплостойкости применяется дополнительная обработка бетонных составов и самой арматуры, все изогнутые детали изготавливаются на заводах согласно проектам.

1. Коттеджное строительство: любые виды фундаментов и гибких связей для стен.
2. Бетонные конструкции в промышленных зданиях и многоэтажных домах.
3. Производство тяжелых и легких бетонов.
4. Слоистая кирпичная кладка различных типов.
5. Берегоукрепление и строительство береговых сооружений (не боится контакта с водой).
6. Укладка дорожного полотна (увеличивает срок службы на треть).
7. Создание сейсмоустойчивых поясов (рекомендована для использования в зонах высоких вибраций).
8. Возведение монолитных зданий с применением несъемной опалубки.
9. Электрификация (осветительные опоры и ЛЭП).
10. Изготовление железнодорожных шпал.

Примечание: цены взяты с официальных сайтов производителей, в розничных сетях могут немного отличаться в большую сторону.

Несложные подсчеты показывают, что экономия при покупке арматуры из композитных материалов может доходит до 2 раз по сравнению с металлической. Не стоит забывать и о других статьях расходов:

• экономия на доставке за счет легкости и компактности;
• экономия на погрузке и выгрузке — не нужно нанимать рабочих;
• экономия на расходных материалах — стеклопластик можно нарезать кусачками или болторезом;
• экономия на обрезках — арматура в бухтах нарезается по необходимым размерам без отходов.

• Основного ствола, изготовленного из параллельных волокон, соединяющихся между собой при помощи полимерной смолы. Этот элемент обеспечивает прочностные характеристики арматуры.
• Внешнего слоя из волокнистого материала, который накручивается по спирали вокруг основного ствола пластиковой арматуры. Такая намотка может представлять собой песчаное напыление или двунаправленную навивку.

Если говорить, про применение стеклопластиковой арматуры в строительстве, то сегодня композитные материалы широко используются при:

• армировании различных ЖБ конструкций;
• ремонте железобетонных и кирпичных поверхностей;
• монтаже построек из легких бетонов;
• послойной кладке стен (технология гибких связей);
• армировании плиточных, столбчатых и ленточных фундаментальных основ;
• укреплении бетонных стяжек;
• водоотведении;
• создании дорожных полотен и ограждений;
• оформлении сейсмически устойчивых армирующих поясов.

• АСП – это стеклопластиковая арматура, которая изготавливается классическим методом наматывания стекловолокна. Диаметр волокон изделия составляет от 13 до 16 мк.
• АБП – базальтопластиковая арматура. В этом случае основной ствол изделия изготавливается из базальтовых волокон, диаметром от 10 до 16 мк.
• АУП – углепластиковая арматура, в которой используется как стекловолокно, так и термопласт. Диаметр используемых волокон составляет до 20 мк.

• напрягаемая арматура;

• ненапрягаемая арматура.

• центрального, обеспечивающего стойкость материала к воздействию сжимающих и разрывных усилий. Повышенные прочностные характеристики сердцевины обеспечивает пучок параллельно расположенных волокон, залитых композитным составом на базе смол;

Внешний слой служит для надежного сцепления с бетоном: это волокнистое тело, которое накручено вокруг ствола по спирали

• внешнего, отвечающего за прочность сцепления готового изделия с бетонным массивом. Наружный слой выполнен в виде групп волокон, расположенных по винтовой линии. Характерная форма размещения волокон внешнего слоя повышает устойчивость к воздействию крутящих моментов.

• арматура стеклопластиковая (АСП). Ее основой является стекловолоконный наполнитель. Поперечно расположенные спиральные рифли повышают сцепление стеклопластиковых прутков с бетоном. Строители устанавливают устойчивые к воздействию влаги стержни в фундамент и покрытия автомагистралей;
• базальтопластиковая (АБП). Включает волокна из базальта, благодаря которым прутки приобретают черный цвет. Базальтовые стержни внешне выделяются, так как арматура стеклопластиковая имеет светлый или кремовый оттенок. Базальтопластиковые прутки превосходят стеклопластиковые стержни по устойчивости к растяжению, модулю упругости и стойкости к агрессивным жидкостям, что сказывается на их цене;
• углепластиковая (УГП). Является разновидностью композитных элементов усиления, характеризуется мелкой структурой армирующего материала. Основой углепластиковых прутков является карбон, положительно зарекомендовавший себя при изготовлении композитных бетонов. Увеличенная цена компенсируется эксплуатационными характеристиками, легкостью работы с углепластиковыми стержнями;
• комбинированная (АКК). Представляет собой полимерные стержни, при изготовлении которых используется стекловолоконный и базальтоволоконный наполнитель. Специалисты называют такие прутки стеклобазальтовыми и применяют для решения специальных задач.

Современные производители предлагают стеклопластиковую и базальтопластиковую арматуру

Характеристики

Стеклопластиковая арматура характеризуется следующими параметрами:

• вес;
• шаг навивки;
• внутренний и наружный диаметр.

Каждому номеру профиля соответствует свое значение показателей. Единственный параметр, который остается неизменным – шаг навивки. Он равен 15 мм.

Согласно ТУ, арматура стеклопластиковая, характеристики которой различаются в зависимости от профиля, выпускается под следующими номерами: 4, 5, 5.5, 6, 7, 8, 10, 12, 14, 16 и 18. Данным значениям соответствует показатель наружного диаметра. Вес профилей варьируется от 0,02 до 0,42 кг/1 п. м.

Преимущества и недостатки композитной арматуры

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

Фундаменты не подвергаются воздействию открытого пламени и высоких температур при пожаре, из-за чего низкая термостойкость не является существенным недостатком. Высокая гибкость арматуры может иметь значение только при работе в конструкциях, имеющих узлы сосредоточенных воздействий, например при устройстве ростверков.

Гораздо важнее для фундаментов коррозионная устойчивость стеклопластика. Она не так важна при последующей гидрофобизации и гидроизоляции бетона, тем не менее, подверженность ленточных фундаментов разрыву из-за увеличения корродирующего металла в объёме можно не учитывать в случае использования полимерного армирования.

Стеклопластик оптимально подходит для устройства плавающих фундаментов на участках без дренирования и при высоком содержании в верховодке химически активных соединений. Даже при обычных условиях использование стеклопластикового армирования позволяет снизить защитный слой бетона до минимальных 15–20 мм, тем самым делая возможным вынос армирования в зону максимально эффективного восприятия нагрузок.

Стеклоарматура для промышленного и специального применения широко используется благодаря комплексу достоинств:

• Повышенной прочности. Материал сохраняет свои характеристики при воздействии растягивающих усилий, составляющих более 1100 МПа.
• Доступной цене. Экономия денежных средств при использовании полимерной арматуры составляет от 30 до 50% по сравнению с металлической.
  

  В своих отзывах строители – опытные и не очень – сходятся в одном: для монтажа фундамента пластиковая арматура подходит просто идеально

• Уменьшенной массе. Облегчается выполнение работ, упрощается транспортировка.
• Надежности. Материал не требует нанесения защитного покрытия, не корродирует, сохраняет стойкость в агрессивных средах (морской воде, соляной кислоте, щелочах).
• Пониженной теплопроводности. При использовании в жилых зданиях не создаются «перемычки холода», что способствует благоприятному температурному режиму.
• Экологичностью. Применяемые материалы соответствуют санитарным нормам и безвредны для здоровья человека.
• Длительным ресурсом эксплуатации. Срок службы строительных конструкций возрастает в несколько раз.
• Легкостью резки и удобством поставки. Для подготовки заготовок требуемой длины, поставляемых в бухтах, не требуется специального инструмента.
• Возможности монтажа без использования сварочного оборудования. Вязка осуществляется проволокой или специальными фиксаторами.
• Сохранению характеристик при низких температурах. Свойства не изменяются при снижении температуры до -70 °C.
• Диэлектрическим свойствам. Исключается возможность разрушения из-за блуждающих токов и повышается безопасность.

Отзывы инженеров

Многие профессионалы своего дела и простые потребители в выборе строительного оборудования останавливаются на таком материале, как композитная стеклопластиковая арматура. Отзывы о ней в большинстве случаев положительные. По мнению специалистов, стержни из стекловолокна практически безотходны. Почти все отмечают простоту эксплуатации и легкость в использовании.

Наука не стоит на месте, и инновационные решения и новейшие технологии появились и в сфере строительства. Идите в ногу со временем – используйте стеклопластиковую арматуру!

Пластиковая арматура получает высокие отзывы строителей и проектировщиков, которые отмечают:

1. Повышенную упругость.
2. Устойчивость к деформациям.
3. Пониженную теплопроводность.
4. Низкие затраты на приобретение.
5. Неподверженность коррозии.
6. Нейтральность к электромагнитным полям.
7. Диэлектрические свойства.
8. Отсутствие экранирования.