Какая арматура лучше для фундамента стеклопластиковая или металлическая: Какая арматура лучше — металлическая или стеклопластиковая: сравнение, плюсы и минусы

Какая арматура лучше – металлическая или стеклопластиковая?

Главная » Полезно знать

Строительная отрасль активно внедряет новые технологии, пытаясь снизить стоимость материалов, повысить качество работ. Это касается способов укрепления бетонного монолита, здесь специалисты дискутируют на тему, какая арматура лучше – стеклопластиковая или металлическая? Чтобы разобраться в этом, необходимо изучить технические характеристики каждого материала и выяснить их преимущества друг перед другом.

Содержание

1. Основные отличия и особенности применения
2. Преимущества и недостатки материалов
3. Сравнение характеристик
4. Резюме

Основные отличия и особенности применения

Стальная арматура – это металлическая жила с заданным сечением, прочность, коррозионная стойкость и упругость которой определяются свойствами примененной стали. Она имеет диаметр до 80 мм и ребристую поверхность для анкерных зацепов. Он поставляется в виде 12 метровых хлыстов, которые при необходимости разрезаются.

Композитное армирование осуществляется композитным прутом, в основе которого стеклопластиковое волокно, скрепленное полимерными смолами. На него напыляются минеральные материалы или навиваются волокна. Это делается для улучшения адгезии с бетоном, что повышает прочность монолита. Поставляется в виде отрезков или бухт, длиной до 100 м.

Металлическая и пластиковая арматура схожи, но существуют различия, которые учитываются при использовании. Стеклопластик намного легче и не подвергается коррозии. Поэтому он подходит малоэтажного строительства, фундаментов, зданий и сооружений на заболоченных почвах, других местах с высокой влажностью.

Металлическая арматура обладает повышенной упругостью, поэтому хорошо выдерживает кратковременные динамические нагрузки. Она не разрушается под воздействием высоких температур, поэтому применяется для строительства мостов, промышленных объектов, с повышенными требованиями по пожарной безопасности.

Сравнение стеклопластиковой и металлической арматуры определяется достоинствами и недостатками этих материалов. Это поможет сделать выбор для конкретного строительного проекта.

Среди плюсов стеклопластика — малый удельный вес и прочность, поэтому его легко доставлять на объект и работать, связывая сетки или каркасы. Другие преимущества композитного армирования:

 

• устойчивость к агрессивным воздействиям, она не боится морской воды, перепада температур, кислот или щелочей;
• не проводит электрический ток, поэтому хорошо проходит для жилых помещений, задний, где не требуется экранирование;
• не теряет своих свойств в широком диапазоне температур от -60 до +90ºС;
• большой выбор типоразмеров, при необходимости можно заказать любой нужный диаметр;
• для скрепления прутов не требуется сварки, достаточно пластиковых хомутов;
• прочность на разрыв превышает данный показатель у металлического аналога.

Этот материал имеет и недостатки:

• ее невозможно изогнуть непосредственно при создании армирующей конструкции, поэтому приходится заказывать гнутые элементы на заводе;
• сравнительно низкий модуль упругости;
• смола, применяемая для производства стеклопластика, воспламеняется при температуре около 200ºС, что недопустимо при повышенной пожароопасности.

Металлическая арматура – классический материал. Именно она чаще используется в производстве железобетонных конструкций, для объектов промышленного назначения, тяжелых фундаментов. Без нее не обойтись при строительстве сооружений с повышенной пожарной опасностью, под высоким поперечным сжатием или динамическими нагрузками. К преимуществам стальной арматуры относят:

• прочность;
• модуль упругости, превышающий в 4 раза аналогичный у стеклопластика;
• возможность сгибания металлического хлыста под любым углом;
• длительность эксплуатации, при правильном защитном слое бетона.

Арматура из металлического прута имеет и недостатки, из-за которых строителям приходится искать альтернативные материалы:

• высокий удельный вес, поставка в 12 метровых прутах;
• незащищенные бетонным слоем элементы разрушаются коррозией;
• для монтажа железа требуется сварка, в некоторых случаях спецтехника.

Сравнение характеристик

Чтобы выбрать между металлической и композитной арматурой, необходимо сравнить их характеристики. Подробнее можно узнать из таблицы:

Характеристики	Металлическая арматура	Стеклопластиковая арматура
Временное сопротивление при растяжении	360 МПа	1200 МПа
Модуль упругости	200000 МПа	55000 МПа
Относительное удлинение	25%	2,2%
Характер поведения под нагрузкой (зависимость «напряжение-деформация»)	Кривая линия с площадкой текучести	Прямая линия с упруголинейной зависимостью до разрушения
Плотность	7 т/м³	1,9 т/м³
Коррозийная стойкость	Коррозирует с выделением продуктов ржавчины	Нержавеющий материал первой группы химической стойкости, в том числе к щелочной среде бетона
Теплопроводность	47 Вт/м⁰С	0,35 Вт/м⁰С
Электропроводность	Электропроводна	Диэлектрик
Экологичность	Экологична	Не выделяет вредных и токсичных веществ
Параметры равнопрочного арматурного каркаса при нагрузке 25 т/м²	При использовании 8А-III размер ячейки 14х14 см. Вес 5,5 кг/м²	При использовании АНК-СП 8 размер ячейки 23х23 см. Вес 0,61 кг/м². Уменьшение веса в 9 раз

Каждый из материалов имеет свои достоинства, например, стеклопластик более устойчив к разрывам, но имеет меньший модуль упругости, чем сталь. При проектировании здания и сооружений это учитывается, чтобы при минимальном количестве материалов получить нужную прочность.

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.

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.

 

Рейтинг

( Пока оценок нет )

0 2 293 просмотров

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Что лучше композитная арматура или стальная

Многих интересует сравнение композитной и металлической арматуры. Эти материалы имеют общее назначение, но появились в разное время. Стальная арматура – продукт промышленной революции первой половины XIX века, а первые объекты с применением стеклопластиковой арматуры были построены на рубеже 60–70-х гг. прошлого столетия.

Ещё через 20 лет стеклопластиковую арматуру понемногу начали использовать в несущих конструкциях мостов, а в наше время её применяют практически повсеместно. При этом межгосударственный ГОСТ 31938-2012 по её производству вступил в силу только в 2014 году. Ещё позже были приняты строительные правила СП 295.1325800.2017, которые регламентируют применение композитной арматуры.

Особенности стеклопластика

Термин «стеклопластиковая арматура» появился первым, поскольку производство композитной арматуры началось с полимерных материалов с армирующим наполнителем из стекловолокна. Текущая редакция ГОСТ 31938-2012 предусматривает следующую классификацию полимерной композитной продукции:

• на основе стеклокомпозитов – обозначение марки АСК;
• на основе базальтокомпозитов – АБК;
• на основе углекомпозитов – АУК;
• на основе арамидокомпозитов – ААК;
• комбинированная – АКК, когда одну из перечисленных основ дополняют другими армирующими наполнителями.

Поэтому сравнение пластиковой и стальной арматуры следует проводить с учётом разнообразного сортамента продукции обеих групп. Кстати, все виды композитной арматуры имеют периодический профиль, поэтому их объединяют ещё одним общим термином – «арматура композитная периодического профиля», или АКП.

Изготавливают эту продукцию из непрерывного волокна, которое называется армирующим наполнителем, с использованием вяжущих материалов из термореактивных смол. Полимеризация твердеющих смол происходит под нагревом или после необратимой химической реакции, в результате чего получаются готовые изделия с заданными свойствами.

Достоинства и недостатки арматуры из стеклопластика

Выбрать какой-то недостаток стеклопластиковой арматуры весьма сложно. В упрёк ей можно поставить только более узкий сортамент продукции в сравнении с арматурой из стали. Композитная и стальная арматура имеют примерно равные по длине списки ограничений по применению, поэтому их нельзя воспринимать как недостатки. Зато достоинств у АКП намного больше. Основными среди них являются:

• малый вес – композитная арматура в 4–5 раз легче стальных аналогов;
• высокая прочность на разрыв;
• абсолютная стойкость к коррозии, в том числе электрохимической;
• очень высокая устойчивость к агрессивным воздействиям;
• отсутствие магнитных свойств, поэтому полимерное армирование не создаёт электромагнитных помех;
• долговечность – гарантированный срок службы стеклопластиковой арматуры с полным сохранением своих характеристик – не менее 70 лет.

Ещё один условный недостаток композитной арматуры – это более сложные технологии сборки и монтажа арматурных сеток и каркасов. Например, у неё отсутствует аналог сборки с использованием ручной электродуговой сварки, поэтому готовые арматурные изделия лучше изготавливать в заводских условиях. Теперь попробуем сравнить стальную и стеклопластиковую арматуру по более широкому кругу параметров.

Сравнение стальной и стеклопластиковой арматуры

Арматурные работы составляют значительную долю расходов на строительство. Поэтому снижение затрат является одним из основных критериев выбора материалов. Однако финансовый аспект следует принимать во внимание после того, как были рассмотрены сравнительные характеристики стальной и стеклопластиковой арматуры.

В первую очередь материалы должны соответствовать условиям проведения работ на объекте, а впоследствии и условиям его эксплуатации. Эти решения принимают на стадии проектирования, руководствуясь при этом СП и другими предусмотренными законами N 184-ФЗ и N 384-ФЗ нормативными документами. Таблица сравнения стеклопластиковой и стальной арматуры по основным техническим характеристикам выглядит так:

Вид (класс) арматуры	Сортамент (диапазон диаметров) в мм	Прочность на разрыв (МПа)	Модуль упругости (прочность на изгиб), в МПа
АСК	4–32 для всех видов композитной арматуры	800	50
АБК		800	50
АУК		1 400	130
ААК		1 400	70
АКК		1 000	100
А-I	6–40	373	не нормируется
А-II	10–80	441–490	29
А-III	6–40	590	39
А-IV	6–40	883	69
А-V	6–40	1 030	78
А-VI	10–22	1 230	88

Приведённые данные говорят о том, что многократного превосходства одной группы арматуры над другой по механическим характеристикам нет. Тем более что по ряду позиций у композитной арматуры нет аналогов среди стальной продукции. Это относится к гладкой арматуре (катанке) А-I. Кроме того, существует отдельная категория термически упрочнённой арматуры периодического профиля повышенной прочности на разрыв.

Другими словами, категорическая постановка вопроса – стальная или стеклопластиковая арматура – не принимается. На этапе проектирования для принятия решения о выборе того или иного материала необходимо произвести расчёты по шести показателям предельных состояний (прочности конструкций) для разных условий эксплуатации. В качестве примеров широкого применения композитной арматуры можно назвать:

• возведение бетонных опор линий электропередач, мостов, путепроводов и других объектов;
• строительство гидротехнических объектов;
• монолитное строительство в сейсмоопасных зонах;
• изготовление конструкций для железнодорожных путей и других объектов транспортной инфраструктуры;
• мелиоративное строительство и т. д.

В большей мере сфера применения композитной арматуры базируется на зарубежном опыте. Напомним, что единые строительные правила её использования в нашей стране вступили в силу только в декабре 2018 года. Однако за рубежом имеются объекты с полимерным армированием, в том числе мосты, которые эксплуатируется 50 лет и более и до сих пор находятся в превосходном техническом состоянии.

Соотношение арматуры композитной и металлической

Чтобы упростить ответ на вопрос, какая арматура лучше – металлическая или композитная, воспользуемся понятием равнопрочной замены. Она предполагает поиск арматуры с определённым диаметром, которой можно заменить продукцию обеих групп. Для сравнения возьмём стальную арматуру периодического профиля класса А-III и композитный материал АКК.

Расчёты равнопрочной замены можно выполнить с точностью до сотых долей, но мы округлим их до фактических значений сортамента этих видов продукции, поскольку не бывает композитной арматуры диаметром 7,15 или 14,89 мм. Результаты для стальной и композитной арматуры (соответственно) будут иметь следующий вид:

• 6 на 4 мм;
• 8 и 10 на 6 мм;
• 12 на 8 мм;
• 14 и 16 на 10 мм и т. д.

Однако в случае замены А-III на А-IV равнопрочная величина диаметра АКК будет иметь поправочный коэффициент 1,5. То есть для замены стального диаметра 6 мм будет нужна композитная арматура того же типоразмера. Если сравнивать арматуру А-III и продукцию из стеклокомпозита, то поправочный коэффициент будет 1,25.

Необходимость округления расчётных значений до величины диаметров композитной арматуры фактического сортамента в значительной мере нивелирует её преимущества по показателям механической прочности. Тем более что термически упрочнённая стальная арматура может превосходить по прочности лучшие образцы композитной продукции в два раза и более.

Арматура стеклопластиковая и стальная: что лучше?

Вопрос, что лучше – стальная или композитная арматура, как противопоставление этих групп материалов лишён смысла. На самом деле они взаимно дополняют друг друга и позволяют находить оптимальные решения с технической и финансовой точки зрения. У каждого из них есть свои неоспоримые преимущества.

Однако на практике в строительстве продолжает доминировать стальная арматура, хотя тенденция усиления позиций композитных материалов также имеет устойчивый характер. Если вы стоите перед выбором стальной или стеклопластиковой арматуры для фундамента своего дома, то вам необходимо знать, что в техническом отношении оба вида материалов полностью равноценны. Если фундаменту нужен объёмный каркас, предпочтительнее использовать стальную арматуру. В индивидуальном и малоэтажном строительстве композитная арматура ни в чём не уступит стали.

Удерживание вашего проекта вместе: сравнение вариантов армирования бетона

Исследование излюбленной арматуры бетона в строительной отрасли

Бетон чрезвычайно прочен, но попытка сохранить его вместе может потребовать геркулесовых усилий. К счастью, для решения именно этой задачи доступен широкий спектр вариантов армирования бетона.

Стальная арматура 

Достоинства: арматура хорошо известна и используется во всем мире для создания всего, от бетонных плит до сверхвысоких небоскребов. Изобилие означает, что большая часть арматуры дешева в производстве и недорога в покупке. Существует широкий диапазон марок и длин для соответствия требованиям вашего проекта, и они могут быть покрыты эпоксидной смолой для замедления коррозии.

Плохо: К сожалению, этот широко распространенный продукт для армирования бетона не препятствует образованию трещин; арматура только задерживает развитие трещин. Он может легко подвергаться коррозии при контакте с водой или воздухом, что значительно сокращает срок службы зданий и инфраструктурных объектов. Многие из этих проектов требуют значительного количества арматуры, которую трудно транспортировать и которая требует больших затрат при установке.

Арматура — отличное решение, если вы хотите недорогой продукт и не заботитесь о длительном обслуживании.

Арматура из стекловолокна

Достоинства: Всего четверть веса арматуры, стекловолокно не подвергается коррозии и поэтому может служить намного дольше, чем стандартная арматура. Он также имеет более высокую прочность на растяжение.

Плохо: Арматура из стекловолокна должна быть изготовлена ​​до установки, поэтому изготовление каждого изгиба арматуры может потребовать времени и дополнительных затрат. С легким материалом легче обращаться, что может снизить затраты на установку, но все равно может занять несколько дней. Что наиболее важно, нет никаких оснований для утверждения кода с арматурой из стекловолокна, и поэтому ее нельзя использовать в приложениях, относящихся к Строительным нормам и правилам.

Подобно стальной арматуре, этот раствор просто перевязывает трещины в бетоне и не препятствует их образованию.

Сварная сетка

Хорошо: Поскольку стержни сварены вместе, они не двигаются так сильно, как арматура. Сокращается количество ошибок, а установка выполняется намного быстрее, чем другие варианты; С меньшим количеством таскания и связывания ваши трудозатраты будут снижены. Сварная сетка также поставляется во многих вариантах, таких как нержавеющая сталь, алюминий, медь и оцинкованная сталь.

Плохо: Трещины в бетоне все равно будут образовываться, и сетка может остановить их до того, как они станут еще хуже. Сетка часто тоньше и, следовательно, слабее, чем арматура, и используется только для неструктурных решений.

Волокна (пластиковые и стеклянные)

Достоинства: Волокна равномерно распределяются по бетону, обеспечивая 100% покрытие. Он прост в обращении и быстрее устанавливается, чем варианты, описанные выше. Он не ржавеет, поэтому коррозия не вызывает беспокойства и имеет низкое отношение веса к прочности.

Плохо: Заливка и отделка бетона с фиброй может быть утомительной и может привести к получению бетона низкого качества. Есть проблемы с морозостойкостью, стекло трескается. Любое синтетическое или стеклянное волокно необходимо будет заказывать в больших количествах, чтобы обеспечить соответствующую выплату — к сожалению, многие продукты из волокна продаются предприятиями, которые не помогают в разработке. Поскольку его нельзя использовать в приложениях Building Code, проекты и отчеты об оценке недоступны.

Helix ^® Micro Rebar ^™

Добрый: Этот последний вариант составляет всего один дюйм (25 миллиметров) и скручен, чтобы обеспечить значительное увеличение в Tensile and Flexular Sitgefore из бетона. Большая часть ваших трудозатрат на армирование бетона будет сведена на нет, равно как и затраты на здоровье и безопасность – продукт поставляется в удобных коробках по 45 фунтов (20 кг).

Каждая деталь имеет покрытие для дополнительной коррозионной стойкости, что обеспечивает долговечность и предотвращает образование трещин. спираль ^® Micro Rebar ^™ имеет запатентованную конструкцию, что позволило использовать его в бетонных конструкциях, включая: плиты на грунте, фундаменты, стены, сборный железобетон, инфраструктуру и плиты на металлическом настиле.

Штатные инженеры Helix Steel работают с клиентами, чтобы обеспечить правильную дозировку и дать рекомендации по спецификациям проекта. Эти преимущества обеспечивают значительную экономию средств и времени для тех, кто в строительной отрасли ищет превосходный продукт, а также сокращает сроки строительства.

Helix Steel имеет 20-летний опыт создания альтернативных решений по армированию в несущих конструкциях, с двумя отчетами об оценке, принятыми в соответствии со строительными нормами, от ICC и IAPMO с использованием методов ACI 318 и ACI 332.

Плохо: избегать инноваций, даже если они означают значительные преимущества для них и их клиентов. Helix ^® Micro Rebar ^™ пока не имеет широкого применения, поэтому инженеры, подрядчики и разработчики не решаются использовать этот вариант в дальнейшем.

Обновите свой бетон с помощью арматуры для бетона, которая держит

Если вы стремитесь улучшить качество строительства с помощью бетона, нет другого более быстрого, дешевого и лучшего способа армирования многих бетонных конструкций, чем Helix ^® Micro Rebar ^™ . Поговорите с командой Helix Steel о преимуществах и недостатках этой арматуры для бетона и узнайте, как микроарматура Helix ^{® ™} может принести пользу вам и вашему проекту в ближайшее время.

Преимущества арматуры из стекловолокна — почему использование арматуры из стеклопластика лучше, чем стальной арматуры

Преимущества арматуры из стекловолокна — почему использование арматуры из стеклопластика лучше, чем арматура из стали

Зачем выбирать арматуру и сетку из стекловолокна?

• Малый вес . Вы получаете композитную арматуру, которая в 8 раз легче стальной, что снижает общий вес конструкции и нагрузку на фундамент без потери прочности.
• Высокая прочность на растяжение.  Вы используете прочный материал для армирования, предел прочности которого в 3 раза выше, чем у стальной арматуры.
• Сэкономьте до 50%.  Вы значительно уменьшите оценку, даже если поменяете диаметр металла на стекловолокно на диаметр. А с учетом столь же прочной замены арматуры экономия до 50%.
• Экономьте до 90% на транспорте.  Вы экономите на доставке за счет легкого веса и небольшого объема. Необходимый объем для армирования плитного фундамента среднего дома 3000 погонных метров — помещается в багажник легкового автомобиля.
• Гибкие размеры — стержни необходимой длины  Длина композитной арматуры изготавливается в мотках по 50 и 100 метров, поэтому вы не переплачиваете за подрезку металлических стержней, При армировании вы отрезаете стержень необходимой длины, и не присоединяйтесь к 11-метровым железным кнутам. Наиболее слабыми местами армирующего каркаса являются соединения металлических стержней между собой
.
• Энергоэффективность.  Поскольку стоимость обогрева здания, армированного стеклопластиком, ниже, чем у стальной арматуры, вы продолжаете экономить даже во время эксплуатации здания.
• Долговечность.  Вы строите на долгие годы! Срок службы стеклопластиковой арматуры в теле бетона (в отличие от стальных аналогов) составляет более 100 лет из-за высокой химической и коррозионной стойкости армирующих композиционных материалов.
• Радиопрозрачность и диэлектрические свойства.  Вы используете бронированный каркас из диэлектрика, не проводящего электричество, и таким образом получаете увеличение радиопрозрачности и снижение влияния электромагнитных полей.
• Коэффициент расширения как у бетона.  Отсутствует дисбаланс реакции бетонной и композитной арматуры на циклические изменения температуры (в отличие от металлической), что позволяет избежать трещин и внутренних напряжений бетонной конструкции.