Использование полимерной арматуры для фундамента
Стеклопластиковая арматура — новый вид строительных материалов, предназначенных для укрепления бетонных конструкций. Несмотря на то что с момента ее изобретения прошло около 40 лет, полимерная арматура для фундамента начала активно применяться лишь в последние годы. Это связано с появлением новых полимеров, по многим параметрам не уступающих металлу.
Характеристики изделия
Пластиковая арматура в 5—7 раз легче металлической. По совокупности механических свойств, за исключением усилия на разрыв и растяжения, 8-мм пластиковый пруток соответствует 12-мм стальному.
На рынке присутствует стеклопластиковая арматура 4 различных видов:
- стеклокомпозитная;
- углепластиковая;
- базальтокомпозитная;
- арамидная.
Наибольшее распространение имеют арматура композитная стеклопластиковая (АСК) и арматура углекомпозитная (АУК). Они обладают сходными характеристиками, но различными пределами прочности.
Предел прочности при растяжении для стеклопластика составляет 800 МПа, для углепластика — 1400 МПа. Максимальная прочность на поперечном срезе у стеклопластика — до 150 МПа, у углепластика — до 350 МПа.
В остальном эксплуатационные характеристики схожи. Это:
- Допустимая температура эксплуатации — до 60 градусов, максимальная — до 200 градусов Цельсия.
- Абсолютная стойкость к коррозии.
- Низкая теплопроводность, отсутствие «мостиков холода».
- Диэлектрические свойства.
- Электромагнитная проницаемость.
- Малый вес.
- Долговечность.
- Устойчивость к любым химически активным средам.
- Коэффициент температурного расширения такой же, как у бетона.
- Модуль упругости — 55—71 тыс. МПа в зависимости от вида полимерного связующего.
Последнее качество налагает ограничения по использованию полимерной арматуры, так как у металлической модуль упругости превышает 200 000 МПа. В отличие от металла, пластик склонен растягиваться от значительных нагрузок. При сильном изгибе ломается, поэтому не может использоваться для монтажа криволинейных конструкций.
Поставляется стеклопластиковая арматура в бухтах по 100 м либо нарезанными кусками, как металлическая.
Сфера применения
Композитная арматура предназначена для любых работ, при которых ей не придется нести высокие нагрузки. Легкость материала делает его удобным ресурсом для:
- частного малоэтажного строительства — домов до 3 этажей, бань, сараев;
- обустройства стеклопластиковых теплиц, парников;
- создания опор озеленения;
- усиления кирпичной кладки;
- изготовления литых полов;
- усиления дорожного полотна;
- армирования подошвы фундамента;
- строительства в зимний период, когда в бетон добавляются антиморозные составы, разрушающие металлический каркас.
Основная сфера применения в строительстве, помимо сооружения вспомогательных конструкций — это стеклопластиковые каркасы для заливки фундамента под небольшие здания. Считается, что композитную стеклопластиковую арматуру можно применять и для создания плит перекрытия, но большинство строителей не рекомендуют это делать из-за низкой стойкости ее к растяжению. В результате этого бетон может треснуть.
Эта арматура не используется в огнеупорных конструкциях, зато может применяться в сооружениях, несущих службу во влажной или агрессивной среде — при заливке фундамента в химически активной почве, в строительстве пристаней, причалов и т. д. При этом на углах любого фундамента, испытывающих наиболее сильные нагрузки, необходимо усиливать или заменять стеклопластиковый каркас металлическим.
В процессе работы пластиковые элементы не свариваются, в отличие от металлических, а скрепляются вязальной проволокой или пластиковыми хомутами. Это тоже влияет на итоговую прочность конструкции.
Технология армирования
Для заливки фундамента под малоэтажный дом применяется 8-мм полимерная арматура для фундамента, соответствующая 12-мм стальной.
Алгоритм действий следующий:
- подготовить опалубку;
- закрыть ее пергамином для повторного использования (если оно не планируется, без пергамина можно обойтись);
- отметить по уровню верхнюю точку, до которой будет заливаться бетон;
- уложить на дно опалубки кирпичи-ограничители, чтобы арматура не соприкасалась с опалубкой и не выходила за края будущего фундамента;
- на кирпичи в два ряда выложить горизонтально основу стеклопластикового каркаса из ребристых прутьев;
- проложить горизонтальные стеклопластиковые поперечины;
- скрепить между собой поперечины и продольные ряды вязальной проволокой или пластиковыми хомутами, у последних обрезать торчащие концы;
- установить и прикрепить вертикальные прутья — в тех точках, где с основой каркаса соединены горизонтальные (на вертикальные прутья идет гладкая арматура);
- проложить верхние продольные и поперечные стеклопластиковые прутья, сформировать ячейки так, чтобы между центрами расстояние было не более 15 см;
- при необходимости установить второй ярус стеклопластикового каркаса таким же способом;
- залить бетоном;
- оставить на 2 недели до полного высыхания;
- снять опалубку.
Если во время отвердения бетона стоит высокая температура, его смачивают водой, чтобы не растрескался. Если идут дожди — накрывают непромокаемым материалом.
Расчеты
Для плитного фундамента высчитывают количество и длину прутьев, исходя из известного размера ячеек — 15 см по одной стороне — и общей площади фундамента. Дополнительно к этому прибавляются прутья на верхний и нижний армопояс.
Для ленточного стеклопластикового фундамента расчет идет аналогичный. Для столбчатого фундамента — тоже, только наоборот: на вертикальные элементы каркаса идет ребристая арматура, на горизонтальные — гладкая. Длина вертикальных стержней должна равняться общей длине столба. Используют по 3—4 прута на столб фундамента, если он толще 20 см, то больше. Минимальное число горизонтальных перекладин — 4.
Использование на даче
Помимо каркаса под фундамент, такая арматура применяется для множества дачных работ — сборки каркаса под парники или теплицы, создания опор для роста растений и многого другого.
Опоры для озеленений выполняются довольно просто: каркас необходимого размера прикладывается к опорной части и затягиваются хомуты.