Арматура из стеклопластика: использование, характеристики, диаметр, цена

Для улучшения прочности и долговечности бетонной конструкции используется армирование стальным прокатом. Однако, для некоторых типов зданий использование металла нежелательно, поэтому была разработана стеклопластиковая арматура как альтернатива. Рассмотрим ее характеристики, преимущества и недостатки. Бетон является очень популярным в строительной отрасли.

Характеристики армирующего композита

Высокая прочность, устойчивость к воде, химикатам, перепадам температур и другим разрушающим факторам – вот неполный перечень его достоинств. Но и здесь не обошлось без минусов. Материал при растягивающих и изгибающих нагрузках сопротивляется не слишком активно, в результате на готовой конструкции очень скоро появляются трещины и другие дефекты.

Снизить напряжение и распределить равномерно нагрузки помогает армирующий каркас внутри бетонного тела. В основном используется арматурный прокат, но в последнее время в малоэтажном строительстве все чаще приобретается арматура из стеклопластика (АСП).

Композитная неметаллическая продукция производится из:

1. Штапельного стеклянного волокна, получаемого в результате расплава неорганических элементов: кварца, извести и так далее. Чаще всего стекловолокно используется как отличный теплоизолятор, но и его армирующие свойства не стоит принижать.

2. Полиамидного наполнителя, который улучшает прочностные свойства продукции.

3. Полимерного связующего термореактивного типа. Это может быть эпоксидная, эпоксидно-диановая винил-эфирная смола и другие.

4. Специальных присадок, обеспечивающих материалу достаточную степень прочности и пластичности.

Единый стандарт на стеклопластик отсутствует, поэтому каждый производитель подбирает рецептуру самостоятельно. Принятый в 2012 году межгосударственный стандарт ГОСТ 31938-2012, действующий на территории СНГ, регламентирует состав различных видов композита и базовые технические характеристики стеклопластиковой арматуры (сопротивление разрыву, модуль упругости и др).

Тем не менее, не разработаны методики расчета и техники проектирования конструкций из цементного бетона с использованием композитного армирующего каркаса. Архитекторам приходится самостоятельно искать коэффициенты и пересчитывать все показатели с учетом низкого модуля упругости, теплостойкости и длительной прочности полимерного материала. Таким образом, единственный источник информации – это рекомендации собственно производителей.

Стеклопластик имеет вид стержней круглого сечения, диаметр готовой продукции варьируется от 4 до 18 мм. Длина изделий зависит от метода упаковки: пруты нарезаются по 12 м, а бухты – 12-100 м. Стоимость выражается сочетанием «рубли/погонный метр».

Производители предлагают купить АСП с двумя видами поверхности:

• Периодической или рифленой. Композитный стержень обмотан плотно скрученным стекловолоконным канатом, поверх которого наносится слой прозрачной термореактивной смолы. По утверждению разработчиков такая форма обеспечивает лучшее сцепление с бетоном.
• Условно-гладкой. Поверхность покрыта обсыпкой – мелкофракционным кварцевым песком.

Арматура из стеклопластика применяется:

1. В малоэтажном строительстве жилых и коммерческих зданий, а также строений промышленного и хозяйственного назначения (фундамент, стены, перекрытия, перегородки).

2. При устройстве септиков, формировании дорожного полотна, тротуаров.

3. В производстве фасонных изделий.

4. Для армирования промышленных полов, настилов, ограждений, мостовых конструкций.

Достоинства и недостатки

Первое, что отмечают покупатели – это малый вес арматуры. Прут металлопроката диаметром 6 мм весит 0,222 кг/пог. м, а композитный стержень – 0,05 кг/пог. м. То есть разница в массе – семикратная.

Помимо этого стеклопластик отличается следующими плюсами:

1. Инертность к агрессивным средам, включая щелочное бетонное молочко, различные растворители, битумные смолы, морскую воду и многое другое. Благодаря этому стеклопластиковая арматура может применяться при строительстве гидроэлектростанций и плотин, молов, причалов и других объектов. Приветствуется использование композитной арматуры для фундаментов, возводимых на почве с высокой щелочностью или, наоборот, повышенной кислотностью.

2. Неподверженность коррозии.

3. Радиопрозрачность и абсолютная магнитоинертность. Стеклопластик прекрасно подходит для строительства зданий (включая фундаментное основание, стены и перекрытия), предназначенных под лабораторные установки, испытательные комплексы и тому подобное.

4. Коэффициент термического расширения композита почти идентичен аналогичному показателю бетона.

5. Легкость перевозки, простой монтаж. Стеклопластиковая арматура в бухтах легко умещается в багажнике легкового автомобиля, а для монтажа достаточно приобрести пластиковые хомуты.

Говоря о плюсах, нельзя обойти вниманием и минусы изделий. Перечислим наиболее известные:

1. Неустойчивость композитной продукции к повышенным температурам. Свыше +120 °С эпоксидное связующее плавится и стеклопластик начинает терять форму, течет.

2. Из-за малой модульной упругости арматуры прут растягивается, что плохо сказывается на бетоне, ведь нагрузки не распределяются, могут появиться трещины, расслоения.

3. Во время заливки бетона металлическая арматура демонстрирует отличную устойчивость, не расшатывается. В противоположность этому композитный каркас начинает прогибаться и деформироваться, что создает дополнительные трудности рабочим.

4. Для связки перекрестий рекомендуется использование пластиковых хомутов, в крайнем случае – вязальной проволоки; сварка недопустима.

5. Угловые области, криволинейные конструкции, места вывода арматурных стержней над бетоном для последующей связки с колоннами и тому подобное невозможно сформировать из композитной арматуры, поэтому применяется металлопрокат.

Производители в качестве плюса указывают стоимость. Сравним стеклопластик и металл по этому показателю:

• Арматурный стальной прокат 8 мм, прут 6 м – 48 рублей.
• Композитный стержень 8 мм длиной 6 м – 78 руб.

Из-за солидного числа минусов продукция из композитных материалов не получила широкого распространения в строительстве.

Сравнительный анализ

Основное назначение арматурного каркаса – нивелирование растягивающих и изгибающих нагрузок. И стеклопластик, и металл используются в одних и тех же областях. Сравним оба вида изделий по физико-механическим свойствам.

Стеклопластиковая арматура в сравнении с металлической слабее работает на растяжение, что отрицательно сказывается на прочности бетонной конструкции.

Приведем таблицу цен на стеклопластик в разных диаметрах.