Арматура стекловолокно на фундамент: Стеклопластиковая арматура для фундамента: правила армирования

Армирование фундамента: особенности стеклопластиковой арматуры

Еще несколько лет назад для армирования фундаментов и стяжек в России применяли исключительно металлические изделия. Сегодня доступны аналоги тяжелой стальной сетки, один из них — стеклопластиковая арматура.

Для российского строительного рынка такой вид материала для армирования является относительно новым, в других странах арматурные пруты из композита применяются в строительстве и реконструкции примерно с 70-х годов прошлого столетия. Помимо стеклопластиковой к композитным относятся базальтокомпозитная,углекомпозитная и арамидокомпозитная арматуры, но они не получили широкого распространения ни в нашей стране, ни за рубежом.

Заказать стеклопластиковую арматуру в Тюмени от производителя вы можете в компании «Орион».

Что такое стеклопластиковая арматура

Для изготовления такой арматуры применяют стекловолокно — прочный, гибкий и эластичный материал. Волокна накрепко склеиваются при помощи полимерного состава.

В разрезе прута видны его составляющие: основной ствол из параллельных волокон и спиралевидную намотку. Некоторые виды продукции имеют песчаное напыление, могут быть окрашены в синий, черный или другой цвет. Оттенок не влияет на технические характеристики материала.

Арматура композитная стеклопластиковая производится в бухтах до 12 мм и в прутках диаметром выше 12 мм.

Характеристики композитной арматуры

Стеклопластик имеет следующие физические свойства:

• высокая прочность;
• долговечность;
• эластичность;
• химическая инертность;
• отсутствие экранирующих свойств.

Вес стеклопластиковой арматуры меньше, чем металлической примерно в 4 раза. Масса композита примерно 1900 кг на кубометр, тогда как сталь весит не менее 7000 кг на м³.

Материал легко гнуть и сматывать в бухты. Одна бухта стеклопластиковой арматуры довольно компактна, что упрощает транспортировку материала — ее легко перевозить даже в багажнике легкового авто.

Вязка стеклопластиковой арматуры при выполнении армирования конструкций осуществляется на стяжку или вязальную проволоку, сварка при работе с композитным материалом не используется.

Область применения

Стержень из стеклопластика можно использовать для:

• Укрепления кладки. Кладочные растворы часто разбавляют противоморозными и другими добавками, разрушающими металл. Композит невосприимчив к воздействию агрессивных веществ.
• Армирования фундамента. Особенно часто при помощи стеклокомпозита укрепляют ленточный фундамент в домах малой этажности.
• Армировки стяжки. Арматурная конструкция продлевает срок службы стяжки, препятствует ее разрушению под воздействием усадки, механических нагрузок и других факторов.
• Армирования дорожных, береговых и других конструкций. Для стеклопластика, в отличие от металла, допустим прямой контакт с грунтом.

Особенности стеклопластиковой арматуры

Плюсы стеклопластиковой арматуры:

• малый вес — легко перевозить, нет необходимости в специальном транспорте и дополнительных рабочих на объекте;
• простота укладки — вязать композитную арматуру просто как вручную, так и с использованием механизированного вязального крючка;
• в два раза большая прочность по сравнению со стальной арматурой аналогичного диаметра — меньшая расчетная площадь, высокая надежность армирования;
• химические свойства — стеклопластик не подвержен коррозии, гниению, устойчив к агрессивным средам, низким температурам, что допускает ее применение в сложных условиях, без дополнительной гидроизоляции конструкции и других защитных мер;экономичность — цена композитной арматуры может быть больше, однако экономия достигается за счет использования наименования меньшего диаметра.

• низкая теплопроводность — композит не будет мостиком холода;
• вязка без швов — отсутствие сварных стыков, как самых слабых мест конструкции;
• экологичность — материал не выделяет токсичных веществ в течение всего срока эксплуатации;
• экономичность — цена композитной арматуры может быть больше, однако экономия достигается за счет использования наименования меньшего диаметра.

Минус стеклопластиковой арматуры — отсутствие возможности сгибать материал непосредственно на объекте даже при использовании строительного фена и другого инструмента для нагрева не получится. Если вам нужен гнутый особым образом стержень, необходимо заказать его изготовление у производителя.

Армирование фундамента стеклопластиковой арматурой

Армирование ленточного фундамента композитными стержнями позволяет увеличить его прочность и срок службы. Работа выполняется по следующему алгоритму:

1. Расчет диаметра и количества материала. Общей формулы для подсчета нет, так как нужный типоразмер выбирается исходя из многих факторов: тип и глубина фундамента, этажность и назначение строения, планируемая нагрузка.
2. Копка траншеи и создание песчано-щебеночной конструкции, уплотнение и выравнивание основания.
3. Возведение опалубки.
4. Установка опор из кирпичей, чтобы не укладывать армокаркас на дно траншеи.
5. Непосредственно обустройство и вязка армирующего каркаса.
6. Заливка бетонной смеси.
   

Закажите композитную арматуру у нас

У нас вы можете купить стеклопластиковую композитную арматуру оптом и в розницу, возможна поставка одной единицы товара — бухты или стержня. Есть доставка во все регионы РФ. Оставьте заявку на сайте, чтобы получить прайс.

Заказать продукцию «ЗМИ Орион»:

• Арматурная сетка
• Гнутые элементы
• Проволока вязальная
• Сетка дорожная
• Сетка кладочная
• Объемные арматурные каркасы
• Каркасы для буронабивных свай
• Треугольный арматурный каркас
• Сетка рабица
• Сетка штукатурная ЦПВС
• Арматура стеклопластиковая
• Плоский арматурный каркас

особенности, количество материала, инструкция по подсчётам, пошаговые действия

Содержание

• Сравнительные характеристики материалов
• Определение расходного количества материала
• Расчет величины продольного каркаса
• Расчет величины поперечных соединений
• Расчет количества креплений
• Порядок монтажа фундамента

Технический прогресс неумолимо вторгается во всевозможные сферы современной жизни. Не смог он обойти стороной и область строительных материалов. Ежегодно рынок пополняется все новыми разработками, позволяющими облегчить и упростить процесс строительства. Именно благодаря новым технологиям сегодня появилась возможность заложить в основу малоэтажной застройки фундамент из стеклопластиковой арматуры. Этот вид строительного каркаса, появившись не так давно на рынке, уже сумел существенно потеснить привычные и популярные изделия из железа и стали. В чем же состоят основные преимущества стеклопластика? Какова область его применения?

к содержанию ↑

Сравнительные характеристики материалов

В самом названии этого материала содержится его основная характеристика. Он производится из пластиковых или стеклянных нитей, прочно спаянных между собой в однородные стержни либо с гладкой, либо с рифленой структурой поверхности и круглым сечением. Рифленая структура способствует более качественной сцепке с бетоном и получается вследствие обвития гладких стержней стекловолокном.

Стеклопластиковая арматура

Изделия с рифленой поверхностью испытывают на себе основную тяжесть возводимого сооружения, в то время как гладкие служат для соединения отдельных частей каркаса. В отличие от привычных изделий из металла материалы нового поколения обладают рядом особенностей, благодаря которым стеклопластиковая арматура для ленточного фундамента прочно удерживает пальму первенства на рынке строительных материалов.

К основным отличиям стеклопластика по отношению к металлу можно отнести:

к содержанию ↑

Определение расходного количества материала

На расчет стеклопластиковой арматуры для фундамента здания в первую очередь влияет тип сооружения и его габариты. При малоэтажной застройке рекомендуется применять ребристую арматуру с диаметром не более десяти миллиметров. При расчете необходимо учесть, что основу ленточного фундамента составляет двухъярусный каркас, а шаг ячеек не должен превышать пятидесяти сантиметров. Размеры его влияют на общее количество стыков в конструкции. Расход материала зависит также и от наличия в здании несущих капитальных стен, поскольку каждая из них требует заливки основания с двухъярусным каркасом.

В случаях, когда фундамент планируется заливать своими руками, без привлечения профессионалов, очень важно сделать правильный расчет количества стройматериала. Его можно произвести в соответствии с приведенным ниже алгоритмом.

к содержанию ↑

Расчет величины продольного каркаса

1. В первую очередь нужно определить периметр сооружения, исходя из его габаритов, затем добавить к полученному значению общий размер предусмотренных проектом капитальных стен. Если в качестве примера принять здание длиной четыре и шириной пять метров, и имеющее при этом одну несущую стену длиной четыре метра, результат вычислений будет следующим: 4*2+5*2+4 = 22 метра.
2. Учитывая необходимость использования двухуровневого каркаса, состоящего из четырех параллельных стержней, то есть по два в каждом ярусе, нужно полученную общую длину арматуры увеличить в четыре раза. Результат будет таким: 22*4 = 88 метров.
3. Поскольку стеклопластик не подвержен сварке, а стыковка частей каркаса производится внахлест, необходимо допустить по одному дополнительному метру каждый угол здания. Для этого нужно количество наружных и капитальных стен здания умножить на один, а затем на количество стержней, то есть на четыре. В принятом примере расчет будет выглядеть таким образом: (4+1)*1*4=20 метров.
4. Сумма значения общей длины стен и дополнительных объемов для стыковки даст искомую величину: 88+20=108 метров.

Однако на этом расчеты не заканчиваются. Далее необходимо рассчитать количество стройматериала, требуемого для соединения стержней каркаса в единую конструкцию. Для этих целей вполне подойдут гладкие стержни с диаметром сечения порядка 8 миллиметров. Они существенно дешевле ребристых и прекрасно справляются с соединительными функциями.

Армирование фундамента

к содержанию ↑

Расчет величины поперечных соединений

1. Поскольку технология заливки фундамента требует, чтобы шаг между соединительными кольцами не превышал полуметра, необходимо определить количество требуемых ячеек. Для этого нужно общий размер основания разделить на пятьдесят сантиметров. В рассматриваемом примере результат будет следующим: 88:0,5=44 ячейки. Это означает, что потребуется установить 44 соединительных кольца.
2. Для расчета расхода стройматериала на одну обвязку, нужно определить ее периметр, исходя из стандартных параметров 50 на 25 сантиметров. Периметр будет равен: 0,5*2+0,25*2=1,5 метра.
3. Необходимое для соединительных колец количество материала можно рассчитать, умножив периметр на число колец. Искомое значение будет следующим: 1,5*44=66 метров.
4. Учитывая, что при монтажных работах в результате резки нередко возникают различные отходы, разумно прибавить к требуемому числу некоторый процент запаса, от пяти до десяти единиц. В итоге получится искомое значение порядка семидесяти метров.

к содержанию ↑

Расчет количества креплений

В последнюю очередь нужно определить количество пластиковых креплений для стыковки поперечных колец и продольных стержней арматуры. Для этого число соединительных колец нужно умножить на количество точек стыковки. Получается: 44*4=176 креплений.

Итого, армирование ленточного фундамента стеклопластиковой арматурой здания из принятого выше примера, потребует приобрести:

• 108 метров рифленой арматуры диаметром 10 миллиметров;
• 70 метров гладкой арматуры диаметром 8 миллиметров;
• 176 пластиковых креплений для стыковки каркаса.

Установка армирования

Несмотря на некую кажущуюся громоздкость приведенного расчета, любой непрофессионал вполне способен выполнить его самостоятельно.

к содержанию ↑

Порядок монтажа фундамента

Несмотря на отличия в характеристиках и особенности применения стали и стеклопластика, инструкция по монтажу фундамента остается идентичной. Этапы работ носят общий характер и не изменяются в зависимости от вида применяемого материала.

1. В первую очередь необходимо соорудить деревянную опалубку соответствующего проекту здания размера.
2. После подготовки основания под будущий фундамент необходимо собрать каркас из стеклопластиковой арматуры. Для этого стержни нужно надежно соединить между собой с помощью проволоки или пластиковых хомутов, соблюдая при этом требуемый нормативами шаг ячеек. Учитывая, что в противовес изделиям из стали стеклопластиковая арматура не может быть статично зафиксирована с помощью сварки, связке стержней нужно уделить особое внимание, от прочности каркаса зависит подверженность фундамента смещению. Поскольку стеклопластиковые стержни практически не гнутся, в стыках стен будущего здания можно использовать специальные углы из того же полимера.
3. После окончания сборки каркаса опалубка заливается бетоном. Рассчитать объем раствора достаточно просто. Периметр основания нужно умножить на его высоту и ширину. После заливки дальнейшее продолжение работ возможно только после окончательного затвердевания бетона, что произойдет не раньше двух или трех недель.

Использование в строительстве изделий из материалов нового поколения, к которым смело можно отнести и стеклопластик, благодаря их легкости, прочности, надежности и долговечности позволяет существенно снизить себестоимость работ при одновременном повышении их качества.

Армированная волокном полимерная арматура для бетонных элементов

Рис. 1: Примеры стержней из стеклопластика с различными характеристиками поверхности.

Полимер, армированный волокном (FRP), предлагает новые возможности для конструкционных и неструктурных применений в строительстве зданий. Стержни из стеклопластика и, в последнее время, сетки (рис. 1 и 2) для использования в качестве армирования бетона приобрели популярность, предлагая некоторые явные преимущества, такие как устойчивость к коррозии, высокое отношение жесткости к весу и относительно более низкие трудозатраты и затраты на обработку. Стержни FRP успешно использовались в качестве конструкционной арматуры в бетонных элементах зданий и мостов (например, плиты и балки) в течение последних трех десятилетий. На рис. 3 показан ход строительства жилого дома в Грейт-Харборе, Берри-Айленд, Багамы, где для всех конструкционных бетонных элементов, включая каменные стены, использовалась арматура из полимера, армированного стекловолокном (GFRP). На рис. 4 показано использование прямых и изогнутых стержней из стеклопластика для изготовления изогнутых крышек в проекте замены моста на 23-й авеню через Ибис-Уотервей, округ Броуард, штат Флорида, 9.0003

Недавно появился интерес к использованию стержней и сеток из стеклопластика в качестве вторичной арматуры для бетонных элементов, таких как простые бетонные основания, плиты на грунте и простые бетонные стены, вместо обычной стальной арматуры, подверженной температурным и усадочным нагрузкам. Использование сетки из армированного базальтовым волокном полимера (BFRP) в качестве вторичного армирования показано на рис. 5. Сетка BFRP использовалась для этого проекта в международном аэропорту Флорида-Кис-Марафон в Марафоне, штат Флорида. Диаметр сетки составлял 3,6 мм (0,14 дюйма). провод, изготовленный в виде ортогональной сетки 100 x 100 мм (4 x 4 дюйма). Плита перекрытия, построенная на существующей бетонной плите (с трещинами и зазорами), используется для ангара для легких самолетов. Толщина плит варьируется от 100 до 150 мм (от 4 до 6 дюймов).

Оценка стержней и сеток FRP, используемых в качестве первичной или вторичной арматуры бетона в соответствии с законными строительными нормами и правилами в Соединенных Штатах, является темой этой статьи.

 

Строительные нормы и правила США Рис. 2. Пример сетки FRP. Пересечения соединены неструктурным полимерным соединителем
.

В Соединенных Штатах, где полномочиями по регулированию строительства наделены местные органы власти, используется система типовых строительных норм и правил. Международный строительный кодекс (IBC) и Международный жилищный кодекс (IRC) — это два типовых кодекса, которые были разработаны для установления минимальных требований по охране здоровья и безопасности населения. В целом IBC и IRC касаются прочности конструкции, средств эвакуации, санитарии, надлежащего освещения и вентиляции, доступности, энергосбережения и безопасности жизни в отношении новых и существующих зданий, сооружений и систем. В настоящее время IBC принят по всей стране, а также на территории США, в то время как IRC также принят в большинстве штатов.

Рисунок 3: Строительство прибрежной резиденции. Бетонные плиты,
бетонных колонн и каменные стены включали арматуру из стеклопластика.

Инженеры и архитекторы обычно руководствуются национальными и местными строительными нормами, которые основаны на кодах моделей. Эти типовые нормы становятся особенно важными, когда соблюдение законно принятых строительных норм и правил требуется юрисдикцией, имеющей право утверждать строительные проекты. Соответствие может быть легко достигнуто, если в конструкцию включены материалы или узлы, указанные в IBC или IRC. Однако, если в проекте используются материалы или сборки, которые конкретно не указаны в IBC и IRC, может потребоваться демонстрация соответствия строительным нормам. Раздел 104.11 положений IBC[1] позволяет утвердить альтернативный материал, конструкцию или метод строительства, если должностное лицо, занимающееся строительством, считает, что предложенная конструкция является удовлетворительной и соответствует цели положений настоящего Кодекса, при условии, что материал и оцениваемый метод, по назначению, по меньшей мере эквивалентен предписанному по качеству, прочности, эффективности, огнестойкости, долговечности и безопасности. Подраздел 104.11.1 IBC, который относится к отчетам об исследованиях, позволяет выпускать такие отчеты из утвержденных источников, когда это необходимо, чтобы помочь в утверждении материалов или сборок, которые специально не рассматриваются.

Рисунок 4: Строящийся прибрежный мост. Стойки и изогнутая крышка
были усилены арматурными стержнями из стеклопластика, которые поставлялись как в прямом, так и в предварительно изогнутом виде.

Более постоянным вариантом было бы пересмотреть IBC и IRC, чтобы разрешить использование альтернативных материалов или сборок, таких как стержни FRP и мешанки, для использования в качестве структурного и вторичного армирования; однако такие изменения должны пройти длительный процесс общественного обсуждения и утверждения Советом по международному кодексу. С этой целью Комитет 440 ACI по армированию полимеров, армированных волокном, приступил к разработке обязательного языкового кода, регулирующего использование армирования FRP. Этот код будет зависеть от Кодекса ACI 318[2] и разработан таким образом, чтобы его можно было легко принять посредством ссылки в модель и местные строительные нормы и правила.

Предпочтительным методом является обеспечение соответствия нормам в соответствии с разделом 104.11 IBC. Обычно это достигается путем тестирования продукта в соответствии с критериями приемки (AC), которые определяют выборку продукта, тестирование и требования к качеству, которые должны быть выполнены для подтверждения соответствия коду. Результаты этих требований обобщаются в исследовательском отчете, предоставляемом должностным лицам кодекса, как указано в Разделе 104.11.1 IBC. Отчеты об исследованиях обычно выпускаются органами по сертификации, аккредитованными в соответствии со стандартом ISO/IEC 17065.[3] Все испытания должны проводиться в лаборатории, соответствующей стандарту ISO/IEC 17025. [4] Орган по сертификации (оценочное агентство) требует аккредитации признанным органом по аккредитации, который непосредственно проверяет компетентность лаборатории, посещая объект и наблюдая за его персоналом во время испытаний. Орган по аккредитации также должен определить, имеется ли в лаборатории надежная система качества, обеспечивающая точность сообщаемых результатов, и средства для проведения расследований и внесения исправлений в случае возникновения сомнений в отчетах.

На сегодняшний день IBC и IRC не включают положения об использовании стержней и сеток FRP в качестве замены стальной арматуры. Глава 19 IBC относится к ACI 318 для проектирования железобетонных зданий; аналогично, ACI 318 также не рассматривает использование стержней и сеток FRP в качестве замены стальной арматуры. Поэтому AC454[5] и AC521[6] для использования FRP в качестве армирования бетона были разработаны Службой оценки ICC (ICC-ES) в соответствии с разделом 104.11 IBC и разделом R104.11 IRC.[ 7]

 

Критерии приемлемости для соответствия строительным нормам и правилам Рис. 5. Сетку из стеклопластика можно использовать в качестве вторичного армирования в плитах на грунте.

Разработка АС обычно начинается с подачи заявки от заинтересованной стороны, которая курирует изобретение или производство альтернативного строительного продукта, системы или технологии. После рассмотрения IBC и IRC для подтверждения того, что предложенная альтернатива не соответствует положениям IBC или IRC, с помощью продюсеров, ученых и других заинтересованных сторон составляется AC. Затем проект AC предоставляется общественности через открытую онлайн-публикацию для получения комментариев. Собираются общественные комментарии, подготавливается и публикуется ответное письмо сторонников предложенных критериев, и при необходимости вносятся дополнительные изменения. В качестве последнего шага проводятся открытые общественные слушания, на которых избранные независимые должностные лица кодекса действуют в качестве оценочного комитета, который выслушивает опасения общественности и ответы сторонников AC и задает свои вопросы и комментарии. Затем оценочная комиссия голосует за предложенный AC. Для принятия и выдачи АС требуется простое большинство голосов. Поскольку использование стержней и сеток FRP в качестве основного или вторичного армирования не подпадает под действие действующих норм, AC454 и AC521 были разработаны в соответствии с разделом 104.11 IBC и разделом R104.11 IRC с окончательными датами утверждения в октябре 2020 г. декабря 2020 года соответственно.

Рисунок 5: Сетку FRP можно использовать в качестве вторичного армирования плит на грунте.

AC454 применяется к стержням из стеклопластика или армированного стекловолокном куска, изогнутой формы и непрерывным закрытым скобам и связям (обручам), которые используются для армирования элементов бетонных конструкций. AC требует оценки физических и механических свойств, характеристик при ускоренном воздействии окружающей среды, характеристик при воздействии пожаров и процедур проектирования конструкций. AC454 применим к стержням FRP, которые являются сплошными и имеют круглое или некруглое поперечное сечение, или полые и имеют круглое поперечное сечение. Стержни, соответствующие стандарту AC454, используются в качестве арматуры в конструкционных бетонных элементах, таких как колонны, балки, стены, неглубокие фундаменты и односторонние или двусторонние плиты, а также в качестве поперечной арматуры для изгибаемых элементов. В соответствии с AC454 стержни FRP ограничены конструкциями, построенными в категории сейсмостойкости A или B с использованием бетона нормальной массы. Ссылки AC454 включают ASTM D7957/D7957M-17[8] для большей части необходимых испытаний и ACI 440.1R-15[9] для проектных положений. Тем не менее, AC454 также описывает полномасштабные структурные испытания элементов, армированных некруглыми сплошными стержнями FRP или круглыми полыми стержнями FRP.

Рис. 6: Опалубка, арматурные стержни и инициатор трещин для подготовки образца для испытания на усадочное растрескивание.

AC521 применяется к стеклянным или базальтовым стеклопластиковым стержням нарезанной длины или сеткам, изготовленным из сплошной проволоки с непрерывными, непрерывными круглыми поперечными сечениями. Элементы, оцениваемые в соответствии с AC521, включают физические и механические свойства. Стержни и сетки из FRP, оцененные в соответствии с AC521, используются в качестве альтернативы усадке и армированию от температуры, указанным в разделе 24.4 ACI 318-19.для простых бетонных оснований и для простых бетонных плит на земле (согласно определению ACI 360R-10[10]). Однако этот AC не отменяет требования к соединениям, указанным в Разделе 14.3.4 ACI 318-19 (и, следовательно, IBC и IRC). Стержни и сетки из стеклопластика в соответствии с этим AC также используются в качестве альтернативы горизонтальной термоусадочной арматуре в конструкционных гладких бетонных стенах, указанных в разделе 1906 IBC, разделах IRC R404.1.3 и R608.1 и ACI 332-14, разделах 8.2.1. и 8.2.7,[11] за исключением стен, где требуется вертикальное армирование. AC521 также предусматривает испытания на усадочное растрескивание (рис. 6). Целью испытания на усадочное растрескивание является демонстрация эквивалентности между заданной конфигурацией стержня или сетки FRP (то есть размером поперечного сечения FRP и расстоянием между ними) и выбранной конфигурацией стальной арматуры с точки зрения контроля характеристик растрескивания при усадке. Цель состоит в том, чтобы позволить подрядчику получить одобрение строительного чиновника на использование решения FRP в качестве альтернативы решению из стали без необходимости дополнительных испытаний или инженерных расчетов.

Помимо испытаний в соответствии с требованиями критериев приемлемости, не менее важным аспектом оценки продукции является требование документирования мер контроля качества при изготовлении материалов. Меры предназначены для проверки того, что произведенные материалы будут соответствовать характеристикам, ранее продемонстрированным в ходе испытаний. В качестве средства проверки система качества должна быть проверена аккредитованным инспекционным агентством. Инспекционное агентство должно быть независимым и соответствовать требованиям, изложенным в ISO/IEC 17020,[12] как определено признанным органом по аккредитации. Агентству по оценке поручено требовать, чтобы инспекционное агентство регулярно и не реже одного раза в год проверяло каждое производственное предприятие, чтобы гарантировать, что материалы FRP производятся и соответствуют критическим характеристикам и измерениям, указанным в документации по качеству.

 

Резюме

Комитет ACI 440 занимается разработкой зависимого от ACI 318 обязательного языкового кода, регулирующего использование армирования FRP. Комитет ожидает, что документ будет завершен к 2022 году. Как только этот кодекс будет опубликован ACI, он будет представлен на общественное рассмотрение в рамках процесса Совета по международным кодексам, чтобы его можно было принять в IBC и IRC для строительства бетонных зданий.

IBC и IRC являются преобладающими строительными и жилыми нормами в Соединенных Штатах. Для строительства зданий с использованием альтернативных материалов, не подпадающих под действие норм, существует два варианта:

• Строительные нормы и правила должны включать новую технологию в процессе публичных слушаний Совета по международным нормам или
.
• Соответствие строительным нормам показано на основании Раздела 104.11 IBC или Раздела R104.11 IRC.

Первый случай может быть выполнен после того, как комитет ACI 440 успешно разработал проектный код. Второй случай требует, чтобы сторонник альтернативных материалов продемонстрировал соответствие строительным нормам через AC454 или AC521, где AC454 применяется к приложениям структурного усиления, а AC521 применяется к приложениям усиления усадки и температуры.

 

Ссылки

1. «Международные строительные нормы и правила (IBC) 2021 года», Международный совет по нормам и правилам, Country Club Hills, IL, 2021, 833 стр.
2. Комитет ACI 318, «Требования строительных норм и правил к конструкционному бетону (ACI 318-19) и комментарий (ACI 318R-19)», Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, Мичиган, 2019, 623 стр.
3. ISO/IEC 17065:2012, «Оценка соответствия. Требования к органам, сертифицирующим продукцию, процессы и услуги», Международная организация по стандартизации, Женева, Швейцария, 2012 г., 27 стр. 9.0054
4. ISO/IEC 17025:2017, «Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий», Международная организация по стандартизации, Женева, Швейцария, 2017 г. , 30 стр.
.
5. AC454, «Критерии приемлемости армированных волокном полимерных (FRP) стержней для внутреннего армирования бетонных элементов», ICC Evaluation Services, Inc., Country Club Hills, IL, 2020, 20 стр.
6. AC521, «Критерии приемлемости армированных волокном полимерных (FRP) стержней и сеток для внутреннего армирования ненесущих бетонных элементов», ICC Evaluation Services, Inc., первое издание, Country Club Hills, IL, 2020, 8 стр.
7. «Международный жилой кодекс (IRC) 2021 года», Совет по международному кодексу, Country Club Hills, IL, 2021.
8. ASTM D7957/D7957M-17, «Стандартные технические условия на сплошные круглые полимерные стержни, армированные стекловолокном, для армирования бетона», ASTM International, West Conshohocken, PA, 2017, 5 стр.
.
9. Комитет ACI 440, «Руководство по проектированию и строительству конструкционного бетона с армированными волокном полимерными стержнями (ACI 440.1R-15)», Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, Мичиган, 2015 г. , 88 стр.
10. Комитет ACI 360, «Руководство по проектированию плит на грунте (ACI 360R-10)», Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, Мичиган, 2010 г., 72 стр.
.
11. Комитет ACI 332, «Требования жилищного кодекса к конструкционному бетону (ACI 332-14) и комментарии», Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, Мичиган, 2014 г., 56 стр.
.
12. ISO/IEC 17020:2012, «Оценка соответствия. Требования к работе различных типов органов, осуществляющих инспекцию», Международная организация по стандартизации, Женева, Швейцария, 2012 г., 18 стр.

 

Эта статья впервые появилась в февральском номере Concrete International за 2021 год и перепечатывается с разрешения.

---

Первоначально создано и опубликовано источником, указанным выше, который несет исключительную ответственность за его содержание. Любые факты, мнения или утверждения, изложенные в этой статье, основаны на утверждениях автора и не обязательно отражают мнение Международного совета по кодексам. Журнал Building Safety Journal представляет этот контент для повышения осведомленности об общедоступной информации в Интернете и не проверяет точность каких-либо фактов, утверждений или мнений, сделанных в статье.

 

Стеклопластик – Бетон, армированный стекловолокном

Как использовать GFRC для улучшения декоративных панелей и столешниц Билл Палмер, обозреватель ConcreteNetwork.com
Обновлено 21 августа 2020 г.

Когда кто-то говорит о стекловолокне, мы думаем об изоляции, лодках или корветах, но, возможно, нам следует думать о бетоне. Технически стекловолокно — это просто очень тонкое стекловолокно. Материал, используемый для изготовления лодок или других изделий, хотя и называется стекловолокном, на самом деле представляет собой стекловолокно, армированное пластиком и стекловолокном в полимерной матрице. Если вместо полимера мы используем портландцемент и песок, в результате получается бетон, армированный стекловолокном, или иногда GRC (британцы называют его армированным стекловолокном бетоном). 9№ 0003

GFRC можно использовать для создания прочного и изысканно детализированного декоративного бетона. NEG America

Столешницы со встроенными раковинами остаются без трещин при изготовлении из стеклопластика. Concast Studios в Океано, Калифорния

Искусственные камни, изготовленные из стеклопластика, выглядят настоящими, несмотря на небольшой вес. Innovative Rock & Water

Проблема с использованием стекловолокна в качестве армирующего материала для бетона заключается в том, что стекло разрушается в щелочной среде, а более щелочной среды, чем бетон, практически не существует. Возможно, вы слышали о повреждении бетона из-за реактивности щелочи и кремнезема (ASR), когда в заполнителе присутствует реактивный кремнезем. Стекло – это прежде всего кремнезем. Оригинальный GFRC в 1940-х быстро теряли прочность, так как стекло разрушалось в щелочной среде. В 1970-х годах Owens-Corning и Nippon Electric Glass (NEG) усовершенствовали щелочестойкие (AR) стеклянные волокна, что привело к быстрому увеличению их применения.

Найдите расходные материалы: Смеси GFRC

GFRC в течение последних 30 лет использовался для производства многих бетонных изделий, особенно тонких архитектурных облицовочных панелей, а также декоративного бетона, такого как купола, статуи, цветочные горшки и фонтаны. Недавно мастера по декоративному бетону открыли для себя преимущества GFRC для декоративных панелей (таких как облицовка камина), бетонных столешниц и изделий из искусственного камня.

Бетон, армированный стекловолокном

Смеси и материалы для стеклопластика

Стекловолокно для стеклопластика

Преимущества стеклофибробетона

ПРОИЗВОДСТВО ИЗДЕЛИЙ СКФ

Каменные панели изготавливаются с использованием напыления стеклопластика. Eldorado Wall Co.

Крупные архитектурные элементы создаются путем непосредственного распыления предварительно смешанного стеклопластика в форму. NEGAmerica

Существует три метода изготовления бетонных элементов с использованием стеклопластика: традиционное ручное напыление, вибрационное литье и распыление премиксов.

• Традиционный и, возможно, все еще лучший способ изготовления сборных элементов из стеклопластика – это ручное распыление стеклопластика в форму. Именно так изготавливаются большинство сборных архитектурных облицовочных панелей из стеклопластика, а также большинство декоративных сборных стеклопластиков. При методе прямого распыления вам понадобится концентрический измельчитель, который подается из катушки со стекловолокнистой ровингом, втянутой в измельчитель и перемешиваемой на сопле. Эта смесь имеет более высокое содержание клетчатки (от 4 до 6%), чем может быть достигнута с премиксом, и является рекомендуемым методом для больших панелей. Однако для этого требуются опытные работники, дорогостоящее оборудование и строгий контроль качества.
• При вибрационном литье используется предварительно смешанный стеклопластик, заливаемый в форму и подвергаемый вибрации для достижения уплотнения. Это гораздо более простой метод, но он требует водонепроницаемых форм и плохо работает с каменными формами.
• Распыляемый предварительно смешанный стеклопластик с рублеными волокнами в смеси требует перистальтического насоса и специальной распылительной головки. Этот метод требует меньше опыта, чем метод ручного напыления, и обеспечивает более высокую прочность, чем при вибрационном литье.

Найдите рядом со мной подрядчиков, которые работают с GFRC.

Столешницы лучше всего наносить в два слоя. Concast Studios в Oceano, CA

Ручной электрический миксер хорошо подходит для GFRC. Collomix

Большинство декоративных изделий из стеклопластика, особенно столешницы или облицовка камина, изготавливаются с использованием двухслойного подхода. Лицевой слой представляет собой тонкий декоративный слой, а подкладочный слой более толстый и содержит стекловолокно.

• Лицевой слой обычно распыляется в форму с помощью пистолета с воронкой для гипсокартона. Этот слой имеет толщину от 1/8 до 3/16 дюйма.
• «На один квадратный фут столешницы требуется всего около 2 фунтов бетонной смеси для лицевого слоя, — сказал Майк Веллман, Concast Studios, Oceana, Калифорния. работа — это самая большая кухня. Это позволяет мне делать все за одну партию, чтобы обеспечить постоянство цвета».
• «Мы даем маске застыть, пока она влажная, но не двигается — от ½ до 1 часа», — сказал Веллман.
• Затем наносится защитное покрытие из стеклопластика. Большинство декоративных подрядчиков либо заливают этот слой, либо затирают его вручную. Толщина этого слоя находится в диапазоне от ¾ до 1 дюйма, в зависимости от размера панели и нагрузки, которую она будет нести.
• Слой GFRC обычно укладывается в два слоя толщиной около 3/8 дюйма и уплотняется с помощью катков или вибростола.
• Смесители для GFRC должны обеспечивать большой сдвиг как при низкой, так и при высокой скорости смешивания — высокой для бетонной смеси с низким водоцементным отношением, а затем низкой, чтобы предотвратить разрушение при добавлении стекловолокна. Power-Sprays — британская компания, представленная в США компанией NEG America, которая специализируется на оборудовании из стеклопластика. Из них получится отличный вертикальный миксер. Вы также можете использовать ручной миксер, например, от Collomix, или даже лезвие миксера на электродрели. «Ограничением для большинства парней является наличие микшера, который может смешивать достаточный объем и имеет мощность, чтобы хорошо смешивать стекловолокно», — сказал Веллман.
• С добавлением полимера стеклопластик схватывается довольно быстро. В зависимости от условий, панели можно снять и отполировать в течение 24 часов, хотя Wellman ждет 3 дня, пока бетон наберет почти полную прочность

Рекомендуемые продукты

Чистая литая смесь GFRC Доступен в белом или сером цвете, в мешках по 50 фунтов.

Пистолет с бункером Бункер большой емкости вмещает 2,5 галлона

Ручной миксер Однолопастной миксер профессионального уровня.

Найти местных поставщиков: Магазины декоративного бетона

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕКОРАТИВНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ СТЕКЛОФОНОВ

Панелям из стеклофибробетона можно придать почти любую декоративную обработку, как и обычному бетону. Приложение определяет, что работает лучше всего:

Декоративные архитектурные акценты могут быть созданы с помощью GFRC. J&M Lifestyles в Рэндольфе, Нью-Джерси

• Архитектурные панели часто отливают с использованием различных вкладышей формы. Поверхность может быть подвергнута пескоструйной обработке, травлению кислотой или полировке. Различные оттенки серого, белого и желтовато-коричневого цветов могут быть достигнуты с помощью цветных цементов или пигментов.
• Многие декоративные элементы из стеклопластика отлиты или отлиты с использованием белого цемента и светлых тонов. Кусочки камня или глиняного кирпича могут быть встроены в панели, хотя следует учитывать различные характеристики усадки различных материалов. Многие различные архитектурные элементы лучше всего создаются с использованием GFRC.
Столешницы из GFRC

могут быть отделаны практически любым декоративным бетоном. Absolute ConcreteWorks в Сиэтле, WA

• Столешницы обычно изготавливаются с использованием лицевого покрытия, и часто предпочтительным методом является сплошной сплошной цвет. «Мы используем неотъемлемый цвет в облицовке», — сказал Майк Веллман, Concast Studios, Океана, Калифорния, которая производит столешницы и камины. «Иногда мы делаем кислотное окрашивание, но большинство наших клиентов придерживаются прямого интегрального цвета». Wellman обычно полирует столешницу до глянцевого блеска, но предлагает множество вариантов. Узнайте больше о работе Concast Studios.

Несмотря на то, что конструкция этой стены для скалолазания полностью напоминает настоящий камень, к ней прикреплены модульные поручни для лазания. Эльдорадо Уолл Ко.

• Столешницы могут изготавливаться без облицовочного покрытия, хотя при полировке волокна будут видны. «Некоторым из наших клиентов нравится, чтобы волокна были на виду», — сказал Майк Веллман из NEG America. «Если это вытравлено кислотой или промыто кислотой, они не возражают против волокон, и они фактически сливаются с цветом».
• С наружными покрытиями, вещевым заполнителем или встроенными декоративными элементами — хороший выбор. «Поскольку я наношу первоначальный слой для лица, я могу наносить заполнитель, который позволяет мне добиться плавного движения», — сказал Веллман. «Я могу посыпать стеклом или ракушками, и когда они отполированы и экспонированы, это создает иллюзию движения. С мокрым слепком сложнее получить это движение и сделать так, чтобы оно хорошо выглядело».

Искусственные камни требуют художественного нанесения цвета для получения реалистичного вида. Решения для синтетических пород в Амити, штат Орегон,

В каменных элементах
• обычно используются панели из стеклопластика, которые напыляются на формы, изготовленные с использованием настоящих каменных элементов. Стив Холмс, вице-президент компании Eldorado Wall Company, производителя стен для скалолазания в Боулдере, штат Колорадо, говорит, что первый слой, который они наносят, не содержит стекловолокна. «Пистолет для рубки имеет спусковые механизмы только для грязи и грязи и стекла. В первом тонком слое нет волокон, затем мы доводим толщину до номинальной толщины ¾ дюйма с помощью смеси GFRC».
• Для создания камней панели GFRC монтируются на каркас из конструкционной стали. «Панели можно ориентировать в разных направлениях, — сказал президент Eldorado Wall Джон МакГоуэн, — затем мы замазываем швы и лепим их, чтобы панели сливались в каменную деталь». По словам Холмса, чтобы создать заплатки, «мы помещаем планки и арматуру в швы, затем начинаем с покрытия для царапин, а затем наносим слой для лепки. Это делается с помощью полевой смеси на основе рецепта торкретирования». Окрашивание камней осуществляется с помощью различных техник, разработанных Эльдорадо на протяжении многих лет.
• Джим Дженкинс из JPJ Technologies преподает искусственный камень. В его методе, однако, НЕ используется GFRC, а используется композитный армированный волокном полимербетонный материал, который он изобрел и усовершенствовал. «Наши панели имеют толщину от ¼ до ½ дюйма, — сказал Дженкинс, — тогда как панель из стеклопластика будет иметь толщину 1-1/2 дюйма. Наш материал легко режется циркулярной пилой, но он прочнее, чем стеклопластик. Швы между панелями исправлены тем же материалом, который использовался для изготовления панелей, поэтому они ведут себя, выглядят и окрашиваются одинаково». Дочерняя компания Synthetic Rock Solutions продает предварительно изготовленные каменные панели, которые можно использовать для сборки каменных элементов.

Окантовка камина — идеальное применение для GFRC. Sierra Concrete Designs

• Раскрашивание камней и водных объектов требует большого мастерства. Несколько цветов и техник смешиваются для получения реалистичного цвета, как описано в «Geo-Illusions» в выпуске Concrete Décor за декабрь 2007 г.