Стеклопластиковая арматура: преимущества и характеристики, применение

Связующее для кирпичной кладки

Для увеличения прочности кирпичной кладки и соблюдении одинаковой толщины швов необходимо воспользоваться прутами из стеклопластиковой арматуры диаметрами Ф4 и Ф6, вместо металлической сетки.

Толщина диаметра арматуры зависит от толщины шва в кирпичной кладке.

Замена металлической кладочной сетки на пруты из стеклопластика позволит снизить затраты на армирующий материал более чем в 5 раз.

Так же применение стеклопластиковых прутов в кирпичной кладке позволит существенно сократить потери тепла, так как стеклопластиковая арматура плохо проводит тепло, в несколько раз хуже, чем металл.

Преимущества и недостатки

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

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

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

Недостаточная устойчивость стеклопластика к высоким температурам, смолы, применяемые для связи волокон, возгораются при температуре 200⁰С. Для частных домов или подсобных помещений это не проблема, но на промышленном объекте, где бетонный монолит должен быть огнеупорным, применение данной арматуры неприемлемо.

Почти в 4 раза меньший показатель модуля упругости по сравнению со сталью.
При подготовке сетки, согнуть композит под нужным углом практически невозможно, из-за низкой прочности на излом, такие элементы приходится заказывать на заводе.
Один из минусов стеклопластиковой композитной арматуры – она не позволяет делать жесткое армирование, а его прочность со временем незначительно, но снижается.

Сравнение стеклопластиковой и металлической арматуры

Рассматривая свойства композитной арматуры в сравнении со стальной, следует отметить следующее:

Устойчивость к коррозии. Стеклопластиковой арматуре не страшна ни щелочная, ни кислотная среды.
Теплопроводность. Ввиду того, что СПА изготавливается из полимеров, то и теплопроводность у нее на порядок ниже, чем у металлической. Не создает мостиков холода. Для сурового климата в России проблема промерзания стен и фундаментов весьма актуальна.
Диэлектрическая непроницаемость, электромагнитная прозрачность. Не проводит электрический ток, не создает помех радиоволнам.
Вес. Стеклопластиковая арматура легче соответствующей металлической арматуры в 8-10 раз.
Цена. В цене выигрыша практически нет. В среднем стеклопластик стоит дороже на 30%, однако, по заверениям производителей, диаметру металлической арматуры соответствует меньший диаметр СПА. Приведем пример, метр арматуры 8 мм в среднем стоит 11 рублей, а метр стеклопластиковой арматуры стоит – 16 руб. Однако вместо 8 мм можно использовать 6 мм, а цена 6 мм составляет в среднем 11 руб. Поэтому при покупке выйдет та же результирующая стоимость, что и при использовании обычной арматуры. Приведем таблицу соответствия диаметров стальной и стеклопластиковой арматуры, мм:

композитная	4	6	8	10	12	14	16	18	20
стальная	6	8	12	14	16	18	20	22	25

Прочность при растяжении. У стальной арматуры данный параметр составляет 400 МПа, соответственно стеклопластиковая арматура превосходит ее по данному показателю в 2-3 раза в зависимости от типа.
Безшовность. Нет необходимости резать арматуру, поскольку в бухте от 100 до 150 м. Металлическую арматуру режут под размер машины, чтобы можно было привезти на место стройки. Как известно, при армировании все соединения – это слабые места. Поэтому лучше выполнять армирование единой конструкцией. Таким образом, например, Вы сможете произвести монтаж контура фундамента без соединений стеклопластиковой арматуры.

Вы сможете купить именно столько метров, сколько Вам потребуется для выполнения работ. Вам не потребуется покупать стальную арматуру, обычно продающуюся фиксированной длины, например, 12 м. Т.е. Вы избегаете переплаты за обрезки, в случае если материал не используется целиком.
Для монтажа стеклопластиковой арматуры не нужен сварочный аппарат и другие дополнительные инструменты.
Удобство транспортировки. Как уже упоминалось, стальная арматура продается пруткам, а стеклопластиковая продается как в прутках, так и в 100-метровых бухтах, которые помещаются даже в багажник легкового автомобиля и весит порядка 10 кг. Т.е. транспортировка материалов не потребует грузового транспорта.

Отсутствие трещин в армированном бетоне. Данный плюс достигается за счет близких значений коэффициентов теплового расширения.

Предлагаем ознакомиться Замена арматуры сливного бачка старого образца

Преимущества и недостатки неметаллической арматуры

Пожалуй, самым значимым достоинством стеклопластиковой арматуры является ее инертность по отношению к различным агрессивным средам. Так, фундаменту, который усилен при помощи такой арматуры, не страшна соленая морская вода, а также растворы, содержащие в себе щелочные и кислотные составляющие. Не менее важными преимуществами композитных армирующих элементов являются:

неподверженность процессам гниения, образованию и развитию коррозии;
небольшой вес (так, один метр стеклопластиковой арматуры, имеющей диаметр 6 мм, весит всего 0,05 кг, в то время как масса метра такого же прутка, изготовленного из металла, составляет 0,395 кг);
прозрачность для магнитных волн и радиоволн благодаря диэлектрическому материалу;
отсутствие больших сложностей при перевозке и использовании;
близость коэффициента теплового расширения к соответствующему показателю для бетона;
универсальность и простота использования, позволяющие применять такую арматуру во многих сферах.

Сравнение параметров композитной и стальной арматуры

Если говорить о применении стеклопластиковой арматуры, то она, как и изделия подобного назначения из металла, используется для укрепления фундаментов, бетонных колонн, столбов, опорных конструкций другого назначения. Кроме того, такую арматуру применяют в дорожном строительстве, для укрепления промышленных полов, стен септиков, тротуаров, настилов, ограждающих конструкций и др.

Стеклопластиковой арматурой часто заменяют металлические прутки при производстве плит перекрытия и фасонных изделий из бетона. Опыт использования арматуры из композитных материалов свидетельствует о том, что она хорошо демонстрирует себя в качестве элемента укрепления фундаментов деревянных и каркасных домов.

Таблица равнопрочной замены металлической арматуры на стеклопластиковую

Если говорить о недостатках стеклопластиковой арматуры, то к ним следует отнести следующие.

Арматура, изготовленная из стеклопластика, плохо переносит высокие температуры.
По сравнению с металлическими изделиями, стеклопластиковая арматура значительно хуже переносит растягивающие и сжимающие нагрузки. Так, модуль упругости металлических арматурных прутков в 3,5 раза выше, чем у изделий из стеклопластика. Фундамент для крупного строительного объекта, для укрепления которого используется такая арматура, необходимо заливать очень медленно, постоянно корректируя свои действия. Если не придерживаться такой рекомендации специалистов, обладающих большим опытом использования данного материала, то бетонный каркас может «поплыть».
При значительных нагрузках каркас из стеклопластиковой арматуры может начать выгибаться, что приводит к сколам, трещинам и другим дефектам бетонных конструкций.

Это интересно: Бур тисэ своими руками

Важные моменты в выборе композитной стеклопластиковой арматуры

Как обезопасить себя от некачественного товара? Есть несколько опасных моментов, которые могут попытаться скрыть от вас нечестные продавцы:

неточные сведения о диаметре арматуры – нужно присутствовать при отгрузке товара и лично проверить заявленные размеры товара;
товар пережжен в печи – проверьте, чтобы цвет стеклопластика был однородным в каждой бухте;
изделие пережато в процессе изготовления – арматура не должна иметь выпуклых частей между анкеровочными ребрами;
другие нарушения процесса производства – не покупайте товар от малоизвестных производителей.

Знания о должном качестве товара обезопасят вас от неудачной покупки

Характеристики и разновидности материала

Этот материал по назначению можно разбить на следующие категории:

Рабочая.
Распределительная.
Для проведения монтажных работ.
Для возведений железобетонных сооружений.

А также по способу применения:

Разрезные прутки.
Армирующие сетки.
Арматурный каркас.

По внешней визуальной форме:

С шероховатой поверхностью.
Рифлёная.

Применение в различных сферах

Область применение не столь широка, насколько может показаться по такому обилию преимуществ. Как правило, используют в качестве гибкой связи. Не рекомендуется использовать в плитах перекрытия, перемычках и других конструкциях, у которых каркас будет работать на растяжение, по причине повышенной гибкости АКС.

Разновидности композитной арматуры

Арматура из стеклопластика бывает самых разных типов, наиболее известные из них, это:

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.

Чаще всего в строительстве используется АСП и АБП. Углепластиковая арматура обладает пониженной механической прочностью, поэтому она применяется очень редко. Помимо этого в продаже можно встретить изделия АСПЭТ (смесь стекловолокна и термопластов), АКК (комбинированная арматура) и многие другие разновидности.

Кроме этого, арматура из стеклопластика продается:

штучными прутами;
сеткой;
каркасами;
готовыми конструкциями.

Помимо этого, изделия классифицируются исходя из типа конструкций, для которых они используются:

арматура для ЖКБ;
монтажная;
рабочая;
распределительная.

Также стоит обратить внимание на свойства и характеристики композитной арматуры

Отличие от металлической арматуры

Одним из главных аргументов, приводимых при сравнении стеклопластиковой арматуры с металлической, это более низкая стоимость. Но не стоит так быстро делать свой выбор, основываясь на этом факте

Продавцы останавливают на этом внимание при расчёте «эквивалента» диаметра. При условии, что стекловолоконный стержень меньше диаметра выдержит нагрузку, как арматура, диаметром больше

Поэтому и делается вывод, что АКС потребуется меньше, нежели металлической арматуры.

Если сравнивать технические параметры обоих образцов:

Деформативность. Стальная арматура — пластично-упругая, а АКС идеально-упругая.
Предел у прочности. У стальной — 385 МПа, у стеклопластиковой — 1350 МПа.
Фактор теплопроводности. У первого варианта 45 Вт/мОС, а у второго 0,33 Вт/мОС.
Плотность. У стальной планка на 7850 кг/м3, у полимерной 1900 кг/м3.
Теплопроводность. Полное отсутствие возможности теплопроводности.
Стойкость к агрессивным средам. Пластиковая арматура невосприимчива к коррозии и влиянию различных кислот.

У обоих вариантов есть как масса своих преимуществ, так и недостатков, однозначно сказать нельзя, что выбирать, для каждого определённого случая требуется тщательно подходить к выбору материала, чтобы реализовать все её плюсы, и не застать влияния отрицательных факторов.

Связующее для кладки стен из блоков/кирпича, для монолитных стен

Для увеличения прочности при кладки стен из блоков/кирпича, для монолитных стен и регулировании толщины швов рекомендуется использовать пруты из стеклопластика диаметрами Ф4, Ф6 и Ф8 вместо металлической сетки. Толщина диаметра арматуры зависит от толщины шва при кладке. Замена металлической кладочной сетки на пруты из стеклопластика позволит снизить затраты на армирующий материал более чем в 5 раз.

Так же применение стеклопластиковых прутов позволит существенно сократить потери тепла, так как стеклопластиковая арматура плохо проводит тепло, в несколько раз хуже, чем металл.

Преимущества композитной арматуры

Композитная арматура стремительно завоевывает строительный рынок, благодаря своим выдающимся характеристикам и вытесняет привычную металлическую арматуру. Главные плюсы композитной арматуры:

Стойкость к коррозии, невосприимчивость к воздействию влаги и агрессивных жидкостей значительно повышает долговечность конструкций.
Значительная удельная прочность (высокий предел прочности по отношению к плотности материала), превышает показатели стальной арматуры класса А III в 10-15 раз.
Низкая теплопроводность. Данное свойство позволяет избежать появления мостиков холода в массиве конструкции.
Диэлектричность повышает электробезопасность помещений и позволяет исключить помехи при прохождении радиоволн.
Сравнительно невысокая стоимость.
Удобство при транспортировке в виду малой массы. Композитную арматуру небольших диаметров возможно перевозить в бухтах.

Бухта композитной арматуры легко помещается в багажник легкового автомобиля

Рассмотрим стеклопластик

Достоинства стеклопластиковой арматуры неоспоримы – именно благодаря им она приобрела такую популярность на сегодняшний день. Композитная арматура в сравнении со стальной имеет следующие преимущества:

Меньший вес, упрощающий транспортировку и существенно облегчающий процесс использования. Лучше выдерживает нагрузки на разрыв

Поэтому многими строителями используется стеклопластиковая арматура в случаях, когда нужно гарантировать надежность особенно ответственных конструкций из бетона. Не боится влаги, благодаря чему может использоваться при возведении бетонных изделий, напрямую контактирующий с водой. Имеет низкую электо- и теплопроводность. Экологически чистый материал

По коэффициенту теплового расширения стеклопластиковая арматура (АСП) ближе к бетону, что снижает риск появления трещин на готовых изделиях при частом нагреве и охлаждении, так как арматура будет расширяться и сужаться вместе с бетоном, что особенно важно для многих регионов нашей страны.. Увы, даже у композитной арматуры имеются недостатки

В первую очередь опытные строители выделяют низкую упругость. При механических нагрузках прогиб металлической арматуры меньше. В некоторых случаях, например, при устройстве фундамента или изготовлении плит для дорожного полотна этот недостаток не является существенным. Однако если вам нужны качественные и надежные плиты перекрытия для возведения многоэтажного дома, то есть смысл отдать предпочтение старым, проверенным железобетонным изделиям

Увы, даже у композитной арматуры имеются недостатки. В первую очередь опытные строители выделяют низкую упругость. При механических нагрузках прогиб металлической арматуры меньше. В некоторых случаях, например, при устройстве фундамента или изготовлении плит для дорожного полотна этот недостаток не является существенным. Однако если вам нужны качественные и надежные плиты перекрытия для возведения многоэтажного дома, то есть смысл отдать предпочтение старым, проверенным железобетонным изделиям.

Стеклопластиковая арматура не должна сгибаться на строительной площадке – это может привести к её разрушению или снижению несущих способностей. Металлической может изгибаться при наличии простейшего станка под весьма значительным углом.

Конечно, пластик ни в коем случае нельзя сваривать – арматурный каркас для фундамента и любых других бетонных изделий собирается исключительно при помощи проволоки для вязки. У металлической возможны варианты – некоторые сорта прутов можно соединять при помощи обычной сварки. Стеклопластиковая арматура теряет несущие свойства при 150°С.

Сырье и материалы

В качестве основного сырья производство стеклопластиковой арматуры использует стеклоровинг – расплавленное стекловолокно в виде нитей толщиной 10-20 микрон. Эти нити собраны в пучки, пропитанные специальным замасливателем. Вместо стекла может применяться волокно из базальта и карбона.

Нужны синтетические смолы и полимеры. Фенолоальдегидные и эпоксидные смолы на завершающем этапе производства застывают, «связывая» нити в сверхпрочный стержень. Эпоксидные смолы в ходе производства не выделяют вредных веществ. Также добавляются различные полимеры (полибензотиозол, полибензимидазол, полиамид), которые улучшают характеристики АСП.

Ещё нужны этиловый спирт, ацетон и отвердитель (дициандиамид).

На рынке много производителей сырья для полимерной арматуры

Важно покупать только качественные материалы, изготовленные по всем техническим нормам

Виды

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

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

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

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

Этот материал выпускается двух видов профиля:

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

Особенности арматуры из стеклопластика

Для того, чтобы осмыслить минусы и плюсы стеклопластиковой арматуры, требуется узнать ее присущность. Описания преимуществ арматуры описаны ниже.

В области ржавления прочности прутья из стекловолокна примерно в 10 раз превосходят традиционные металлические. Изделие из стекло материала фактически не входят в гидрирование с щелочами, кислотами и соляными растворами.
Показатель теплопроводности 0,34 Вт/м С против 45 Вт/м С у других прутков, что исключает образование холода, значительно сокращает потерю тепла.
Объединение прутов из стекло материала вырабатывается пластмассовыми воротниками, проволокой и пропорциональными закрепителями без сварочной установки.
Стеклопластиковая арматура – отменный полипропилен. Эта принадлежность применяется с минувшего века, при составе элементов, железнодорожных мостов и иных механизмов, где проводящие особенности стали отрицательно влиять на работу аппаратов и полноту механизма.
Тяжесть 1 метра стекло композитной фирменной арматуры в 4 раза меньше метрового прута равносильна диаметру при одинаковой нерушимости на растяжение. Это разрешает в 7-9 раз сделать меньше тяжесть конструкции.
Минимальная стоимость по сравнению с аналогом.
Вероятность цельнотянутой кладке.
Размер показателя термического усиления приближена к показателю термического растяжения бетона, словно почти исключила начало пробоин при разницах температур.
Емкий охват температуры, при которой применяется материал: от – 50 С до +100 С.
Утвержденный срок службы – 40-90 лет.
Арматура из стекло пластмассы в нескольких случаях успешно заменяет металлическую, но есть ряд недочетов, и их нужно учитывать еще на стадиях конструирования. Основной погрешностью является стеклопластиковой арматуры.
Пониженная теплостойкость. Связывающее возгорается при высокой температуре, которая составляет 200 С, что недопустимо для частных домов, и для индустриальных объектов, в которых строению предоставляют сугубое требование огне устойчивости.
Устройство гибкости составляет 56 000 МПА (для металлической арматуры проволоки в среднем 200 000 МПА).
Нереально свободно изогнуть прутья под необходимым углом. Согнутые прутья сделаны на производстве по специальному заказу.
Надежность стеклопластиковых материалов через время понижается.
Каркас стеклопластика имеет низкую прочность на изгиб, который через время исключительно ухудшается.
Недопустимо создание твердых и жестких арматур.

Стеклоарматура – виды стержней

Пластиковая арматура производится из разных видов нитей. Применяются следующие разновидности композитных стержней:

стеклопластиковые, обозначаемые сокращенно АСП. Сердцевина выполнена из стеклянных волокон, обладающих повышенной стойкостью к влиянию влаги. Изделия применяются для повышения прочности фундаментных оснований и дорожных покрытий;
базальтопластиковые, маркируемые АБП. Легко отличаются по черному цвету базальтовых волокон. Стержни из базальтопластика превосходят стеклопластиковые прутки по способности воспринимать растягивающие нагрузки, а также величине упругой деформации;
углепластиковые стержни с маркировкой УГП изготовлены на основе карбона, применяемого при производстве бетонных композитов. Повышенный уровень затрат на приобретение углепластиковой арматуры компенсируется рабочими свойствами материала, а также легкостью работы с ним;
комбинированные. Арматура с индексом АКК изготовлена из базальтовых и стеклянных волокон, характеризуется повышенными прочностными свойствами. Полимерные прутки АКК на стеклобазальтовой основе используют для специальных целей.

Выбор композитных стержней осуществляется в зависимости от сложности поставленных задач.

Существуют различные вариации моделей арматуры, причем некоторые из них довольно необычны

Выводы

При выборе композитной арматуры для усиления бетонных конструкций стоит учесть ее основные плюсы и минусы. Так, материал отличается легкостью, удобством транспортировки и достаточно хорошими показателями прочности. Однако он не выдерживается больших нагрузок на излом. По этой причине для зданий, к которым предъявляются высокие требования в плане прочности и устойчивости, следует выбирать традиционные металлические прутья.

Состоит такой композит из стеклопластикового шнура, обмотанного нитью из углепластика. За счет использования последней увеличивается сцепляемость с бетоном. Если планируется построить легкую конструкцию, можно использовать композит. Обычно композитную арматуру применяют в строительстве малоэтажных домов. Используется стеклопластиковая арматура как для ленточных, так и для плитных оснований.