Exterio05.ru

Стройка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Арматура композитная или железная ???? какая лучше для фундамента: какую выбрать?

Сравнение металлической и стеклопластиковой арматуры: определяем, какая лучше

По причине активного внедрения в строительную отрасль новых технологий многие специалисты задаются вопросом, какая арматура лучше решит задачу укрепления бетонных конструкций: металлическая или стеклопластиковая? Чтобы обоснованно сделать такой выбор, следует разобраться в преимуществах, которыми обладает арматура из стеклопластика по сравнению с металлическим аналогом. Несмотря на свое относительно недавнее появление, она уже приобрела огромную популярность на рынке строительных материалов.

Стеклопластик или металл?

Преимущества и недостатки использования металла

Чтобы разобраться, какая арматура лучше, металлическая или стеклопластиковая, нужно рассмотреть плюсы и минусы стальных прутов для вязания каркасов.

К преимуществам металлической арматуры относят:

  • прочность материала. В строительстве используют арматуру класса А, с цифровым обозначением от 240 до 500. Такие изделия прекрасно служат несколько десятилетий;
  • стальная арматура не меняет своих свойств под воздействием высокой температуры;
  • металл служит длительное время, при этом не является источником засорения окружающей среды, не выделяет вредных веществ;
  • стальные пруты для армирования обладают высокой пластичностью. Им можно придавать любую форму без дополнительного нагрева прямо на строительной площадке;
  • металл можно сваривать. В некоторых случаях только вязкой арматуры проволокой не обойтись, приходится применять сварочный аппарат. Следует учитывать, что для сварки подходят не все
  • металлические пруты, а только класса А с литерой С (например, А500С);
  • металл не горит и не представляет опасности при воздействии открытого огня.

К недостаткам металлической арматуры относят:

  • коррозийная неустойчивость металла. Если бетонное основание трескается, в щели проникает влага, металлический каркас начинает ржаветь. Процесс коррозии ослабляет прочность стального каркаса и со временем приводит к полному разрушению арматуры. Чтобы избежать этой проблемы в ответственных конструкциях используют специальную, устойчивую к окислительным процессам, арматуру с литерой К, но стоимость таких прутов намного выше обычной арматуры;
  • вес. Металл обладает большей массой, чем пластик, поэтому конструкции со стальным каркасом будут намного тяжелей, если их сравнить с подобными конструкциями, но со стеклопластиком.

Арматура стеклопластиковая и металлическая сравнение

Если сравнивать композитную и металлическую, рассмотрим такие качества, как легкий вес, сверхпрочность и коррозийную стойкость, что помогает создавать более крепкие каркасные сооружения. Отличительные характеристики которыми обладают композитные элементы, объясняются особенностями внутренней структурной сетки будут следующими:

По сравнению со сталью, композит превосходит достаточно большим модулем упругости превышающий аналогичные характеристики изделий из металла примерно в 4 раза. Из этого следует что уровень прогиба под влиянием нагрузок у композита будет значительно выше нежели у прутков из металла. При армировании данных элементов в полотна дорого, откосов и фундамента подобные свойства не критичны. Но для использования в напряженных конструкциях предпочтительнее использовать сталь.

Полимерная арматура превосходит, стальную по параметрам, на сжатие на 40%, на растяжение на 30%

Еще одним аргументом будет прочностной потенциал удельной прочности в 10 раз превышающий стальные элементы. Внутренний стержень задает своего рода основание для прочности, благодаря параллельному соединению стекловолокон, композитные смолы, выступают в качестве связующего.

Внешний слой обволакивает внутренний стержень и образует спираль, которая обеспечивает высокую связку с бетоном.

Сравнение характеристик арматуры

Каркасные сооружения из стеклопластика несут в себе ряд преимуществ:

  1. полимер не обладает электропроводностью, поэтому в конструкции из этого композита отсутствует наводящий ток и магнитные поля, в результате исключаются радиопомехи;
  2. влияние стеклопластика на окружающую среду на сегодняшний день не зафиксировано; не обладает токсичностью при распаде, не обсорбирует радиацию даже спустя много лет нахождения в экстремальной бетонной среде.
Читать еще:  Утепление фундамента дома без подвала

При соответствии изделия всем техническим нормам сертификации, температурный коэффициент расширения с бетоном одинаков, не зависимо от изменений температуры окружающей среды. Под влиянием внешних факторов среды армированная конструкция расширяется и сужается в совокупности с бетонными сооружениями, исключая возникновение разрывов и трещин.

Пропорции диаметров прутков при армировании каркаса фундамента

Напоследок хотелось отметить еще одно явное преимущество, объемы транспортировки стеклопластика. Вы только представьте, что перед вами стоит задача доставить два камаза (в одном грузовике стальные элементы, в другом стеклопластиковые). Если к примеру загрузить 5 метров стальных прутков весом 10 кг и взять пруток полимера той же длинны весом 2 кг. Чувствуете разницу? Загрузив тонну металла, у вас будет половина кузова, а если взять тонну стеклопластика, грузовик будет набит доверху. Вывод очевиден.

Сравнение разновидностей

Результаты сравнения основных показателей стальной и стеклопластиковой арматуры приведены в таблице:

ПараметрМеталлСтеклопластик
Стандартное сечение, мм6-40, до 804-22
Длина прутьев, м5-12Бухты до 100 м или длина по заказу
Плотность, кг/м 370001900
Коэф.теплопроводности, Вт/м∙К46-470,35-0,5
Относительное удлинение, %До 25, не менее 142,2
Модуль упругости, кН/мм 220030-55
Временное сопротивление на разрыв, кН/мм 20,37-1,23До 1,25
Предел прочности на разрыв, МПа390-400800-1400
Прочность сцепления с бетонами, МПаЗависит от типа профиля, от 6До 12
Стойкость к коррозии и агрессивным средамКоррозируетВысокая
Диапазон рабочих температур, °СДо +1200, выдерживает воздействие низких температур без снижения показателей прочностиОт -15 до +160
Электропроводность+Диэлектрик, не создает помех

Более высокое сопротивление к разрыву вкупе с коррозийной стойкостью позволяет снизить сечение закладываемой стеклопластиковой арматуры (см. рис. ниже). Но из-за сравнительно меньшей упругости стеклопластиковые прутья не рекомендуется сгибать в обычных условиях. По этой же причине они хуже переносят высокие нагрузки на изгиб, характерные для плитных перекрытий и оснований с большой площадью.

В плане простоты транспортировки и складирования стеклопластик однозначно выигрывает: материал не окисляется и не разрушается даже при открытом хранении. Это же относится к показателям экологичности и стойкости к агрессивным средам. Это положительно сказывается на долговечности закладываемых каркасов.

Справка. По весовым характеристикам металл существенно уступает стеклопластику – конструкции с равным сечением и прочностью весят в 4 раза меньше.

Этот фактор играет важную роль при необходимости учета собственного веса фундамента. По этой же причине стеклопластик части используются в комбинированных каркасах.

В плане простоты вязки и сборки каркасов металлическая арматура считается более универсальной, такие прутья без проблем сгибаются на стройплощадке или соединяется сваркой. Стержни из стеклопластика изгибаются под заказ и соединяются хомутами или вязкой. Но при армировании фундаментов этот фактор не критичен, каркасы заглубляемых и выдерживающих значительные весовые нагрузки в принципе не рекомендуется сваривать.

Сравнить траты на приобретение материалов сложно, в настоящий момент стоимость металлической арматуры растет быстрее расценок на стеклопластик (хотя до недавнего времени ситуация была обратная). Оптимальные траты достигаются при комбинировании обеих разновидностей.

Область применения

Стальная арматура применяется для усиления бетонных конструкций, установки опорных элементов, армирования напольных стяжек, обустройства пешеходных зон и дорожного покрытия, а также для монтажа отдельных элементов сложных конструкций.

Композитная арматура используется в гражданском и промышленном строительстве для армирования блочных и кирпичных стен, стен из газосиликатных блоков, для укрепления несущих элементов конструкции, подверженной коррозии, армирования конструкции из клееной древесины. Также стеклопластиковая арматура применяется при монтаже фундамента, для повышения жесткости полов и увеличения прочности пешеходных зон и дорог.

Читать еще:  Как правильно вязать стеклопластиковую композитную арматуру - описание

Какой материал будет лучше для армирования бетона

Выбор лучшей или более подходящей арматуры должен определяться индивидуально для каждого объекта. Основные критерии зависят от:

  • конструктивных особенностей бетонного монолита и его назначения;
  • условий дальнейшей технической эксплуатации;
  • требований к пожарной безопасности конструкции;
  • наличия агрессивных сред и повышенной влажности;
  • необходимости выполнения сварочных работ при монтаже;
  • финансового сравнения двух вариантов.

В некоторых случаях традиционная металлическая арматура остается незаменимой, несмотря на коррозионные свойства и большой вес.

Что лучше, композитная арматура или металлическая? Металлическая арматура способна противостоять механическим повреждениям намного лучше стеклопластиковой. В то же время, полимерные материалы рекомендуется применять при воздействии влаги на бетонную конструкцию, наличии блуждающих токов или низкой эксплуатационной температуре.

1 Цена

В целом стеклопластиковая арматура дешевле стальной. Но, как это видно из таблицы, с увеличением диаметра процентная разница (а значит, расходы по смете) нивелируется.

Если цена стальных изделий у крупных продавцов более или мене одинакова, то в случае стеклопластика наблюдается существенный разброс цен, зависящий от качества (изготовлено по ГОСТ или по ТУ).

В любом случае покупать композитную арматуру лучше у представителей крупнейших заводов — «МегаПласт», «ПластКомпозит», «Ярославский завод композитов», «Завод АЛЮР» и др.

Диаметр, ммСтальная арматура, цена в руб.Композитная арматура, цена в руб.
82520
103525
124535
145545
166555

Состав и строение композитной арматуры

Прутки стеклопластиковой арматуры – это пучок стекловолокна толщиной 15 микрон каждое, пропитанный эпоксидными или другими смолами и имеющий рифленую поверхность для лучшего сцепления с бетоном. В правильно устроенном прутке должен быть центральный стержень из волокон, который оплетается по спирали вторым слоем стекловолокна.

Вид материала волокна определяет свойства и название арматуры. Кроме стекловолоконной, встречаются углепластиковые и базальтовые изделия.

Диаметр прутка арматуры находится в пределах 4-18 мм, а максимальная длина ограничена только настройками производственного оборудования. Плотность стеклопластика составляет всего 1,9 т/м3, а 1 кубометр стальной арматуры весит не менее 7 тонн. Благодаря этому свойству, композиты применяются в изготовлении легкого бетона с 60-х годов прошлого века. Средний срок службы — не менее 80 лет.

Рифленая поверхность арматуры способствует ее сцеплению с бетоном

Производство стеклопластиковых прутков для усиления бетона возможно только в заводских условиях, что снижает вероятность купить некачественный продукт, несоответствующий нормативным требованиям. Композитная арматура не ржавеет, не проводит электрический ток и экологична.

Что же выбрать?

После того, как основные достоинства и недостатки характеристик обоих материалов перечислены, пришла пора сказать, какая арматура станет лучшим выбором.

Вообще, однозначно сказать что же лучше – арматура стеклопластиковая или металлическая, сравнение не позволяет. Оба варианта имеют ряд важных достоинств. Поэтому особенно важно использовать каждый материал в соответствующей сфере. То есть, если особенно важным параметром является высокая упругость (например, при строительстве многоэтажных жилых и офисных зданий), то лучше выбрать проверенный металлический прут – он не прогнется даже при большой длине и нагрузке. А вот если в число важных требований входит устойчивость перед коррозией (строительство опор мостов, береговых укреплений), то эксперт, отдавший предпочтение стеклопластиковому аналогу не ошибется.

Наконец, надо осветить ещё один вопрос, который обязательно возникает у строителей – что дешевле, композитная арматура или металлическая? Вопрос весьма непростой. С одной стороны – стоимость метра металлического прута диаметром, например, 10 миллиметров ниже, чем у пластикового аналога. С другой – необходимо учитывать прочность. Как показывают испытания, 10-имиллиметровый композитный прут способен выдерживать такую же нагрузку, как 14-имиллиметровый изготовленный из стали. Если рассматривать вопрос комплексно, то можно сделать вывод, что стоимость материала примерно одинакова. Разница присутствует, но она настолько мала, что делать выбор, опираясь на неё, не стоит.

Читать еще:  Утепленная шведская плита толщина и технология

Сравнение других характеристик

Основная сфера, где характеристики стальной и стеклопластиковой арматуры можно сравнивать, — малоэтажное строительство. Именно здесь композитные материалы начали применяться еще в 70 годы XX века. В России они появились относительно недавно. Нельзя сказать, что пластиковые прутки обходятся дешевле, но в массе металл тяжелее, поэтому на тонну приходится меньшее количество прутка. Кроме того, материал существенно легче перевозить и хранить, ему не требуются специальные условия для складирования.

Сравнить, чем отличается стеклопластиковая и стальная арматура, можно сразу по нескольким параметрам.

  • Сопротивление при растяжении (временное). У стальной арматуры оно составляет 360 МПа, у стеклопластиковой – 1200 МПа. В практическом применении это означает, что в конструкциях, подвергающихся растяжению, можно использовать более тонкие прутки композитного материала. Это преимущество уже используется в строительстве свай, ленточных фундаментах глубокого заложения.
  • Модуль упругости. Он выше у металла — 200000 МПа против 55000 МПа.
  • Тип профиля. У каждого из видов он периодический, обеспечивающий хорошее сцепление с бетоном.
  • Плотность. Она у стеклопластиковой арматуры практически в 3,5 раза ниже. Это имеет значение при заливке фундаментов, нуждающихся в снижении нагрузки.
  • Электропроводность. Композиты на полимерной основе являются диэлектриками. Металл электропроводен, что влияет на скорость его окисления при использовании в качестве элемента заземления.
  • Соотношение диаметров. Стержни из пластика могут применяться в существенно меньших вариантах диаметра, чем стальные. В среднем разница составляет 3-4 мм.
  • Относительное удлинение. У металла оно достигает 25%, стеклопластик таким деформациям практически не подвержен, его показатель – 2,2%.
  • Способность к деформации под нагрузками. У металла при возникновении напряжений возникает искривление с площадкой текучести. Пластик не меняет своей формы и характеристик до момента разрушения.
  • Коррозионная устойчивость. Стеклопластик подходит для применения в почвах с повышенной влажностью, в том числе с периодическим подъемом уровня грунтовых вод. Он устойчив не только к воздействию влаги, но и к щелочам. Черный металл такими достоинствами не обладает, он ржавеет, постепенно разрушается, теряет прочность при контакте с жидкостями. У полимеров аналогичные показатели увеличивают способность материала к саморазрушению — по этим параметрам композит вполне сопоставим со сталью.

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

Что в итоге: ПКА или сталь?

В итоге – полимерную арматуру лучше не применять в жизненно важных сооружениях. Она отлично подходит для армирования плитных фундаментов, дорог и пешеходных тротуаров, где присутствует только незначительная нагрузка. Использование ПКА в таких объектах действительно поможет сэкономить, но вот при строительстве жилых объектов лучше отдать предпочтение проверенной временем стали. Может быть, когда-нибудь изобретут и пластиковый бетон, который сможет намертво армироваться ПКА, но пока сталь – и только сталь – является гарантией прочности.

В дополнение – ещё немного полезной информации в этом видео:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector