Exterio05.ru

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

Стеклопластиковая арматура против стальной: сравниваем по 6 параметрам

Металл против стеклопластика: на чем держится бетон

Какая бывает арматура

Без арматурного каркаса невозможна ни одна монолитная бетонная конструкция. Прочность, устойчивость к деформациям — все это обеспечивается именно арматурным каркасом. За много десятилетий все привыкли к тому, что арматура — это металлические прутья или проволока. Не так давно на рынке появилась композитная арматура — стеклопластиковая или стеклобазальтовая, под нее даже разработан свой собственный свод правил — СП 295.1325800.2018 «Конструкции бетонные армированные полимерной композитной арматурой». Разбираемся, в чем различия между этими двумя типами арматуры и в чем заключаются некоторые секреты обустройства металлического арматурного каркаса.

Преимущества и недостатки металла

Начать с того, что металлические пруты классов А240, А300, А400 и др., используются в строительстве уже не первое десятилетие и прекрасно зарекомендовали себя. Опытные строители выделяют следующие преимущества этого материала:

  • высокая прочность;
  • устойчивость перед температурными перепадами (работает до 600°С);
  • долговечность и экологическая чистота. Даже при длительной эксплуатации в экстремальных условиях материал не выделяет опасные для здоровья вещества;
  • хорошая пластичность – можно изменять форму без нагрева и специализированного оборудования;
  • свариваемость – допускается сварка арматуры в маркировке которых есть буква “С”, например А500С;
  • полная пожарная безопасность. При прямом контакте с огнем он не разрушается и тем более не поддерживает горение.

К сожалению, имеются и недостатки. Главный из них – боязнь влаги. Если бетон по какой-то причине покроется трещинами и влага попадет на арматуру, то запустится процесс коррозии, который впоследствии приведет к разрушению прута и снижению прочность железобетонного изделия. Конечно, можно выбрать для фундамента специальную арматуру с литерой К – коррозийная устойчивость. Действительно, существуют марки стали, не подверженные коррозии. Но их стоимость выше.

Также к минусам можно отнести гораздо больший вес металлической арматуры по сравнению с композитной.

Достоинства и недостатки арматуры из стеклопластика

Арматурные каркасы, выполненные не из традиционных металлических, а из стеклопластиковых элементов, отличаются следующими преимуществами.

  • В отличие от металлических, имеют легкий вес сооружений, которые не создают значительной нагрузки на фундамент строения, что позволяет продлить срок его эксплуатации.
  • Стеклопластиковые элементы арматурных каркасов, в отличие от своих металлических аналогов, лучше переносят нагрузки на разрыв, что дает возможность использовать их при укреплении наиболее ответственных бетонных конструкций. Стеклопластиковые арматурные каркасы характеризует оптимальное соотношение их легкого веса и высокой прочности, что позволяет отнести их к отдельной группе строительных материалов, набирающих с каждым годом все большую популярность.
  • В отличие от металлической арматуры, которая подвержена окислительным процессам и с течением времени уменьшает прочность фундаментных конструкций, каркасы из стеклопластиковых элементов не поддаются влиянию таких негативных факторов внешней среды.
  • Части арматурных систем, изготовленные из стеклопластика, являются диэлектриком и не проводят электрический ток, что также сказывается на их долговечности. Используемые в качестве элементов заземления металлические арматурные конструкции под воздействием электрического тока окисляются значительно быстрее, чего нельзя сказать о прутках из композитных материалов. Естественно, арматуру из стеклопластика нельзя использовать в качестве заземляющего элемента, но это только самым положительным образом сказывается на ее долговечности.
  • Износоустойчивость стеклопластиковой арматурной конструкции, как и стальной, также находится на достаточно высоком уровне.
  • Коэффициент теплового расширения арматурного каркаса, изготовленного из стеклопластиковых элементов, имеет очень близкое значение с аналогичным параметром бетонных конструкций, что значительно снижает риск образования в них трещин при использовании подобного материала.
Читать еще:  Как сделать фундамент на плывуне

Соотношение диаметров стержней при устройстве армирующего каркаса фундамента

Если судить по отзывам, то можно выделить следующие недостатки стеклопластиковой арматуры.

  • В сравнении с изделиями из металла арматура из стеклопластика обладает значительно большим модулем упругости, превышающем аналогичный параметр стальных изделий приблизительно в 4 раза. Означает этот факт то, что стеклопластиковые элементы по сравнению с металлическими будут значительно лучше прогибаться под воздействием механических нагрузок. При использовании данных элементов для армирования дорожного полотна и фундамента такая их характеристика является некритичной, но для укрепления плит перекрытия лучше использовать металлические конструкции или производить дополнительные расчеты.
  • Армирующие элементы, изготовленные из стеклопластика, обладают свойством сильно размягчаться и терять свою упругость при нагревании до температуры 600 градусов. Поэтому при использовании стеклопластиковых деталей лучше позаботиться о надежной теплоизоляции каркаса, произведенного из композитных материалов.
  • Выполненные из стеклопластика арматурные прутки нельзя сваривать, в отличие от металлических, поэтому если необходимость в такой операции имеется, лучше воспользоваться изделиями, во внутреннюю часть которых еще на стадии их производства вмонтирована стальная трубка.
  • Арматуру, изготовленную из композитных материалов, лучше не сгибать на строительной площадке: это может вызвать ее повреждение. Такую операцию, ориентируясь на чертежи арматурного каркаса, лучше выполнить на производственной площадке.
  • Сложность и непривычная для современных строителей технология монтажа — еще один недостаток армирующих элементов, изготавливаемых из стеклопластика. Между тем такой недостаток нельзя считать слишком значительным, если учитывать, какой надежностью и долговечностью отличаются стеклопластиковые конструкции.

Крепление стеклопластиковой арматуры с помощью хомутов и фиксаторов

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:

Резюме

При сопоставимых характеристиках материалов, основное внимание обращается на цену. Она выше у стеклопластиковой арматуры, но это на первый взгляд. Например, если для армирования бетона по проекту нужно использовать металлический пруток 6 мм, то его можно заменить стеклопластиковым 4 мм. В одной тонне окажется 4504 погонных метра стальной арматуры. В стеклопластиковой – 50000 пог. м. В результате стоимость армирования окажется приблизительно одинаковой. Также, применение пластика уменьшает общий вес конструкции, что снижает давление на фундамент и грунт.

Читать еще:  Как рассчитать объем бетона?

Таблица сравнения

По характеристикам тоже нельзя дать однозначный ответ – для конкретного проекта требуется отдельный анализ технических условий. Стеклопластик подойдет для армопояса, укрепления стен зданий. Он используется для фундаментов в малоэтажном строительстве, особенно на влажных грунтах. Для крупных зданий лучше использовать металлическую арматуру, благодаря большему модулю упругости.

2 Прочность на изгиб

Параметр зависит от модуля упругости материала. Для стали марки Ст3 его значение 200 ГПа (гигапаскалей), для стеклопластика — 30–55 ГПа. Это значит, что в конструкциях, где арматура работает на изгиб (все виды плавающих фундаментов, плиты и балки перекрытий, перемычки над проёмами и ригели каркаса здания), диаметр стеклопластиковой арматуры должен быть больше, чем стальной. Насколько? Здесь требуется расчёт конкретной конструкции. Проблема в том, что методика такого расчёта разработана только для железобетона (СП 63.13330.2012), а для бетона с композитным армированием её нет.

Практики советуют при использовании стеклопластиковой арматуры в перечисленных конструкциях увеличивать коэффициент армирования примерно на 20% или диаметр прутков на 4 мм (по сравнению со сталью). То есть рентабельность применения композита в данном случае остаётся под вопросом.

Сравнение расхода и стоимости

Выше было выделено, что СПА имеет меньший удельный вес и расход. Из-за меньшей прочности на прогиб для одной и той же бетонной конструкции требует СПА с большим диаметром.

Арматура стеклокомпозитная АСК «РЕБАР»Арматурная сталь А400 (А-III)
Диаметр, ммВес, пог. м в кгКол-во метров в тоннеДиаметр, ммВес, пог. м в кгКол-во метров в тонне
40,03231 25060,224 504,5
60,05418 51880,402 531,7
80,08511 764120,891 126,1
100,1357 407141,21826,5
120,205 000161,58632,9
140,263 846202,00404,9
160,352 857222,47335,6
180,432 326252,98259,7
200,601 667284,83207,0

Стоимость арматуры из композита в разы меньше, чем стоимость стальной арматуры.

При возведении фундамента дачного дома, бани, малоэтажного здания из пеноблоков и другого вида ячеистого бетона можно смело использовать стеклопластиковую арматуру. Для сложного строительства крупных объектов все же стоит применять проверенную временем стальную арматуру.

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.

Читать еще:  Практический пример расчета ленточного фундамента
Диаметр, ммСтальная арматура, цена в руб.Композитная арматура, цена в руб.
82520
103525
124535
145545
166555

Благодаря периодическому профилю (рифлению) арматура хорошо сцепляется с бетоном

Переходы от жёлтого к оранжевому цвету — верный признак некачественной арматуры.

Сравнение пластиковой и металлической арматуры

Итак, что же все-таки выбрать – композитную арматуру или металлическую? Очевидно, что выбор зависит от условий эксплуатации и назначения бетонного основания. Однозначно утверждать, что тот или иной материал лучше, нельзя. В каждом конкретном случае выбирают определенный материал, наилучшим образом отвечающий задачам.

Например, для строительства многоэтажного дома главной характеристикой для арматурного каркаса плит перекрытия является упругость. В этом случае лучше всего подойдет традиционный стальной прут, который не прогнется даже при существенных нагрузках на больших пролетах.

Но если требуется собрать каркас для оснований, работающих в условиях повышенной влажности (опоры мостов, береговые конструкции), требуется повышенная коррозийная устойчивость арматуры. Выход – использовать стеклопластик. Также армопояс из стеклопластика подойдет для заливки ленточного фундамента под одноэтажный индивидуальный дом из газобетона или пеноблоков.

Если рассматривать стоимость обоих материалов, то четкого ответа – что дешевле, получить не удастся.

3. Прочность на разрыв

У стеклопластиковой арматуры она превышает 1,1 ГПа, у стальной равна 390 МПа, то есть примерно в три раза ниже. При этом относительное удлинение при разрыве (то есть величина деформации при временном сопротивлении разрыву, выраженная в процентах от первоначальной длины) у стеклопластиковой арматуры меньше в 10 раз. А значит, в конструкциях, испытывающих в основном растягивающие нагрузки (сваи, вертикальное и подошвенное горизонтальное армирования ленточных фундаментов глубокого заложения), стеклопластиковая арматура может быть тоньше стальной. Увы, это лишь теория. Методики точного расчёта для стеклопластика пока не разработано.

По этому параметру стеклопластиковая арматура мало отличается от стальной. Она намного легче, но при индивидуальном малоэтажном строительстве масса арматуры несущественна. Стеклопластик нельзя сварить, но и стальную арматуру сегодня предпочитают вязать нержавеющей проволокой или пластиковыми хомутами. Резать композитную арматуру болгаркой очень легко. Единственный важный нюанс: стеклопластиковый пруток нельзя изогнуть на стройплощадке, а заказанные у производителя гнутые изделия обойдутся дорого, к тому же их придётся долго ждать. Отсутствие жёсткого непрерывного армирования в углах может сказаться на прочности конструкции, но выход есть: ничто не мешает комбинировать прямые стеклопластиковые прутки с гнутыми стальными.

Материал подготовил:
Владимир Григорьев
Источник

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector