Стальная или композитная арматура, что выбрать для фундамента?

Важнейшим элементом любого здания является фундамент

    

Некачественно выполненное основание недостаточной прочности быстро разрушится и приведет к повреждению и остальных элементов строения. Для усиления основания зданий используется особый вид строительных материалов – арматура для фундамента. Сегодня арматура для монолитного фундамента переживает свое второе рождение – сталь, традиционно используемая для ее изготовления, постепенно уступает свои позиции современным композитным материалам. Их существует достаточно много разновидностей, и многие из них в качестве эксперимента используют для производства арматуры. Количество разновидностей, как всегда, порождает проблему выбора. Попробуем разобраться во всех тонкостях данного вопроса.

Композитные материалы

   

Это строительные материалы, ставшие доступными для производства с развитием технологий. Они обладают свойствами, которых нет у материалов природного происхождения. Различия в свойствах веществ, имеющих одинаковый химический состав, но различную молекулярную структуру, иногда бывают огромны. Именно поэтому среди множества предложений «композитная арматура для ленточного фундамента» стоит выбирать только те, качество и наличие соответствующих свойств, необходимых для использования в монолитном строительстве, не вызывает никаких сомнений.

Арматура для фундамента — выбор очевиден

Перед тем, как начать рассчитывать, сколько арматуры на фундамент Вашего здания необходимо использовать для его надежного усиления, необходимо учесть тот факт, что стеклопластик способен выдерживать нагрузки, в несколько раз превышающие усилие на разрыв стальных стержней аналогичной толщины. Это позволяет уменьшить расход арматуры на фундамент за счет использования более редкой сетки либо избежать дополнительного расхода материала в тех случаях, когда для прочности металлических стержней недостаточно и требуется обвязка арматуры каркаса фундамента дополнительными армирующими элементами. Проводя расчет арматуры для ленточного фундамента, стоит принимать в учет еще и тот факт, что размер арматуры может быть уменьшен по сравнению с габаритами необходимой для аналогичной жесткости стальной арматуры.

Расположение арматуры в фундаменте монолитного здания предусматривает постоянный контакт усиливающего стержня с агрессивной средой бетона. Такое соседство оказывает крайне негативное влияние на металл, и он быстро съедается коррозией. Независимо от того, какое количество арматуры в фундаменте было заложено изначально, прочность здания существенно теряется именно по причине разрушения стержней арматуры. Обвязка фундамента арматурой из стеклопластика гарантирует высокую надежность строения, ведь укладка арматуры в фундамент не нарушает ее свойств и не приводит к разрушениям. Стеклопластик химически абсолютно инертен, благодаря чему гарантированный срок егослужбы составляет 200 лет.

 

Стеклопластиковая арматура весит в 4 раза меньше, чем стальная. Учитывая, сколько арматуры надо на фундамент при традиционном выборе металла, общий вес конструкции увеличивается на несколько тонн. Помимо обеспечиваемых лучших технических характеристик, малый вес – эффективный инструмент для снижения общих затрат на строительство.Как связать арматуру для фундамента с реальными затратами на ее монтаж? Посчитать, во сколько обходится работа крана и транспортировки стержней металла к месту их укладки – выгода станет очевидной.

Низкий коэффициент теплопроводности. Расчет арматуры всегда учитывает ее прочность, несущую способности и долговечность. При этом ситуация, в которой перед тем, как рассчитать арматуру для фундамента, учитываются ее энергосберегающие параметры – редкое исключение из правил. И это крайне негативно сказывается на теплоизоляционных параметрах здания. Применение стеклопластика вместо стали позволяет снизить потери энергиичерез металлические стержни в 100 раз. Разница поражает! А учитывая, сколько нужно арматуры, количество тепла, сохраняемого внутри основания здания, впечатляет еще больше.

Основную роль в минимизации затрат играет особое внутреннее устройство арматуры фундамента, выполненной из стеклопластика: ее прочность, легкость и долговечность позволяют использовать меньший диаметр арматуры для фундамента, либо делать армирующую сетку реже. Принимая во внимание примерно равную стоимость стержня из металла и стеклопластика равной толщины, вывод об экономической целесообразности применения композитной арматуры напрашивается сам собой.

Плюсы и минусы строительной композитной арматуры

Основные плюсы композитной арматуры заключаются в её малом весе, высокой прочности на разрыв, высокой химической и антикоррозионной устойчивости, низкой теплопроводности, малом коэффициенте теплового расширения и в том, что она является диэлектриком. Высокая прочность на разрыв, значительно превышающая аналогичный параметр у стальной арматуры при равном диаметре, позволяет применять композитную арматуру меньшего диаметра взамен стальной.

Вы даже не представляете себе, насколько выгодным является применение стеклопластиковой арматуры! Экономический выигрыш от её применения складывается из целого ряда факторов, а отнюдь не из одной только разницы в стоимости между погонным метром стальной и композитной арматуры.

Не поленитесь посмотреть полное описание факторов, из которых складывается ваша экономия денежных средств, времени, человеко-часов, электричества, расходных материалов и т.

д. в статье «ЭКОНОМИЯ ОТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОМПОЗИТНОЙ АРМАТУРЫ»

Но, нужно помнить, что у композитной арматуры есть и существенные минусы. Большинство Российских производителей не афишируют эти минусы, хотя любой инженер строитель может заметить их самостоятельно. Основными минусами любой композитной арматуры являются следующие:

• модуль упругости композитной арматуры почти в 4 раза ниже, чем у стальной даже при равном диаметре (другими словами она легко изгибается). По этой причине её можно применять в фундаментах, дорожных плитах и т.д., но применение в перекрытиях требует дополнительных расчетов;
• при нагреве до температуры в 600 °С, компаунд, связывающий волокна арматуры, размягчается настолько, что арматура полностью теряет свою упругость. Для увеличения устойчивости конструкции к огню в случае пожара – требуется предпринимать дополнительные меры по теплозащите конструкций, в которых используется композитная арматура;
• композитную арматуру, в отличие от стальной, – невозможно сваривать электросваркой. Решение – установка на концы арматурных стержней стальных трубок (в заводских условиях) к которым уже можно будет применять электросварку;
• такой арматуре невозможно придать изгиб непосредственно на строительной площадке. Решение – изготовление арматурных стержней требуемой формы ещё на производстве по чертежам заказчика;

Подведем итог

Несмотря на то, что зарубежом такая арматура успешно применяется уже несколько десятилетий, все виды композитной арматуры являются довольно новым материалом на строительном рынке России. Её применение имеет большие перспективы. На сегодняшний день её можно смело применять в малоэтажном строительстве, в фундаментах различных типов, в дорожных плитах и прочих подобных конструкциях. Однако для применения её в многоэтажном строительстве, в конструкциях мостов и т.д. – требуется учитывать её физико-химические особенности ещё на этапе подготовки к проектированию.

Любопытный факт – арматура в бухтах!

Основным применением арматуры в малоэтажном строительстве является использование её для армирования фундаментов. При этом, чаще всего используется стальная арматура класса А3, диаметрами 8, 10, 12 мм. Вес 1000 метров погонных стальной арматуры составляет 400 кг для Ø8мм, 620 кг для Ø10мм, 890 кг для Ø12мм. Теоретически Вы можете приобрести стальную арматуру в бухтах (если найдете), при этом, в последствии, Вам понадобится специальное устройство для повторного выравнивания такой арматуры. Сможете ли Вы перевезти 1000 метров такой арматуры на своем легковом автомобиле к месту строительства, чтобы сократить расходы на доставку? А теперь представьте, что указанную арматуру можно заменить композитной меньшего диаметра, а именно 4, 6, 8 мм вместо 8, 10, 12 мм. соответственно. Вес 1000 метров погонных композитной арматуры составляет 20 кг для Ø4мм, 36 кг для Ø6мм, 80 кг для Ø8мм. Вдобавок, несколько уменьшился её объём. Такую арматуру можно приобрести в бухтах, при этом, внешний диаметр бухты составляет чуть больше 1м. Кроме того, при разматывании такой бухты, композитная арматура не требует выпрямления, так как практически не имеет остаточной деформации.

Могли ли Вы себе представить, что сможете перевезти арматуру, требующуюся для строительства загородного дома или дачи, в багажнике собственного легкового автомобиля? И Вам даже не понадобится помощь при загрузке и разгрузке!

Поделиться ссылкой

МеткиАрматура в бухтах Композитная арматура Композитная арматура плюсы и минусы Композитная стеклопластиковая арматура Минусы композитной арматуры Минусы стеклопластиковой арматуры Плюсы и минусы стеклопластиковой арматуры Стеклопластиковая арматура Стеклопластиковая арматура в бухтах. Фото Стеклопластиковая композитная арматура

Предыдущий Композитная арматура для армирования промышленных полов площадью 7000 кв. м.

Следующий Стеклопластиковая арматура для завода в Аннолово (Ленинградская область)

Проверьте также

Двухэтажный дом из пенобетона в поселке «Ближняя пристань» на фундаменте, армированном композитной арматурой.

Строительство дома …

С одной стороны, если говорить просто о всех возможных вариантах, то композитную стеклопластиковую арматуру можно …

Основные свойства композитной арматуры

Композитная арматура основана на неметаллических стержнях, связанных специальными термопластичными или термореактивными полимерами. Стеклопластиковая арматура в строительстве является выгодной альтернативой традиционным металлическим стержням. Этому способствуют отличные свойства композитной арматуры.

Для улучшения сцепления композитной арматуры с бетоном стержни изготовляют фактурными, методом спиральной намотки, или относительно гладкими, покрытыми мелкозернистым кварцевым песком.

По виду используемого сырья композитные стержни делятся на следующие виды: стеклопластиковые, базальтопластиковые, углепластиковые, арамидопластиковые. Самый распространенный вид – стекловолокно.

Основные свойства композитной арматуры:

• Коррозионная стойкость. Композитная арматура очень устойчива к коррозионным процессам. Прочностные характеристики стеклопластиковой арматуры не изменяются при эксплуатации в щелочной или другой агрессивной среде.
• Стержни композитные не проводят электрический ток, поэтому их активно используют при строительстве исследовательских станций, лабораторий и медицинских центров, где размещаются аппараты магнитно-резонансной томографии. В отличие от стеклопластика, металлическая фурнитура может мешать работе разных устройств.
• Стержни из стекловолокна в 8 раз легче металлических. Это свойство снижает общий вес конструкции и нагрузку на фундамент. Также малый вес упрощает процесс монтажа и транспортировки стеклопластиковых удилищ. Композитные стержни диаметром менее 12 мм поставляются в бухтах, поэтому их можно перевозить даже в легковом автомобиле.
• Высокая прочность. Прочность стеклопластиковой арматуры в несколько раз выше, чем стальной. Композитные стержни выдерживают в 3 раза больше продольных нагрузок.
• Термостойкость. Стеклопластиковая арматура выдерживает перепады температур от -70 до +100 °С.
• Низкая теплопроводность. При использовании стеклопластиковой арматуры не образуются мостики холода, что улучшает теплоизоляционные параметры.
• Коэффициент расширения такой же, как у бетона. Благодаря этому свойству внутри бетонной конструкции не возникают напряжения и трещины из-за перепадов температуры.
• Срок службы более 80 лет.

Применение композитной арматуры

Композитная арматура применяется:

• для армирования фундаментных плит малоэтажных зданий;
• для армирования ленточного фундамента;
• для устройства тротуаров вокруг дома;
• для укрепления оснований или несущих стен;
• для укрепления береговой линии;
• для укрепления проезжей части;
• для строительства малоэтажных сооружений.

Диаметр арматуры выбирается в зависимости от назначения. Например, для изготовления сетки подходят стержни диаметром 4 мм, а для армирования каркаса несущих конструкций выбирают прутки диаметром до 30 мм.

Бетонные фундаменты, армированные IsoTruss, для повышения устойчивости к стихийным бедствиям | База данных исследовательских проектов | Исследовательский проект грантополучателя | ORD

Номер контракта Агентства по охране окружающей среды: 68HERC22C0029
Заголовок: Бетонные фундаменты, армированные IsoTruss, для повышения устойчивости к стихийным бедствиям
Исследователи: Business Jensen, Small 90625
90: ИзоТрусс Инк.
Контактное лицо Агентства по охране окружающей среды: Ричардс, апрель
Фаза: I
Период проекта: с 1 декабря 2021 г. по 31 мая 2022 г.
Сумма проекта: 99 966 долларов США
RFA: Исследования инноваций в малом бизнесе (SBIR), этап I (2022 г.) Текст RFA | Списки получателей
Категория исследований: Исследование инноваций в малом бизнесе (SBIR)

Описание:

Для улучшения здоровья человека и окружающей среды инфраструктура должна стать более безопасной, долговечной и устойчивой.

Телекоммуникационные конструкции, устойчивые к экстремальным условиям, особенно полезны, поскольку они позволяют продолжать связь даже в чрезвычайных ситуациях. IsoTruss Inc. разработает композитно-железобетонный фундамент, который повысит устойчивость без увеличения времени и стоимости строительства по сравнению с традиционными решениями. Решения IsoTruss повышают устойчивость к ураганам за счет устранения коррозии, снижения ветровых нагрузок, испытываемых башней, и интеграции осевых и сдвигающих компонентов арматуры в единую конструкцию конструкции. Решения IsoTruss хорошо подходят для регионов, подверженных ураганам/тайфунам, о чем свидетельствует быстрое внедрение башен IsoTruss крупными владельцами башен на Филиппинах и во Вьетнаме. Во многом это связано с коррозионной стойкостью композитного материала и превосходной устойчивостью к ветру геометрии IsoTruss, которые увеличивают срок службы изделия в 5 раз. Предлагаемый железобетонный фундамент, армированный IsoTruss, еще больше улучшит упругость по сравнению со стальным армированным бетоном за счет лучшего сочетания осевой прочности и прочности на сдвиг арматуры, обеспечения большего поглощения энергии и позволит армированному IsoTruss бетону выдерживать более высокие условия нагрузки.

Эти преимущества бетонных фундаментов, армированных IsoTruss, могут быть реализованы при значительном увеличении стоимости и времени монтажа. Концепция фундамента, армированного IsoTruss, была успешно протестирована с использованием пенопластового фундамента для коммерческого заказчика. Затраты на установку для этого теста были снижены на 60% по сравнению с типичным фундаментом башни. Конструкция IsoTruss нуждается в значительных корректировках для работы с бетонным фундаментом. Это технико-экономическое обоснование будет основываться на фундаменте из армированного пенопласта путем создания конструкции фундамента из армированного бетона IsoTruss в сотрудничестве с мировым экспертом по композитному армированному бетону.

Это решение актуально для владельцев телекоммуникационных вышек с переходом на сети 5G в США, что увеличит плотность вышек в 10 раз, что приведет к общему адресуемому рынку в 75 миллиардов долларов. Это значительное увеличение количества башен побуждает владельцев башен искать решения, которые прослужат дольше и снизят затраты на техническое обслуживание.