Использование оцинкованной проволоки для вязки композитных стержней рекомендуется, поскольку она значительно снижает вероятность коррозии, что в свою очередь положительно влияет на срок службы фундамента.
Как связать стеклопластиковую арматуру для фундамента
Новые строительные материалы, такие как стеклопластиковая арматура (СПА), постепенно начинают вытеснять традиционные, использовавшиеся на протяжении десятилетий материалы. Многим привычно видеть стальную арматуру в железобетоне, и разговор о ее полной замене в масштабном строительстве пока остаётся преждевременным. Однако для возведения фундаментов малоэтажных зданий использование композитных стержней оказывается более выгодным решением, так как они способны выдерживать такие же нагрузки при меньшей цене и весе. В данной статье мы рассмотрим преимущества такой замены и разберёмся, как правильно вязать стеклопластиковую арматуру для фундамента.
Стеклопластик представляет собой композиционный материал, состоящий из термопластичного полимера, наполненного волокнами стекла или кварца. Основные преимущества стеклопластика включают:
- небольшую удельную массу;
- высокую устойчивость к коррозии;
- прочность на разрыв, сопоставимую со сталью.
До недавнего времени стеклопластики в основном использовались в космической и авиационной отраслях, но с появлением технологии пултрузии — метода формирования неметаллической рельефной арматуры путём протяжки — стал возможен их широкий запуск в строительные практики.
- Существует множество вариаций композитных материалов, включая комбинированные, однако одним из самых доступных остаётся стеклопластик. Если сравнивать его с металлом по цене за тонну, то стеклопластик оказывается дороже. Но поскольку в одной тонне композитной арматуры будет в пять раз больше погонных метров (при равных диаметрах), её стоимость становится более выгодной.
- В отличие от стальной арматуры, стеклопластиковая арматура предлагается как в виде тонких, так и толстых стержней, а также стержневых карт и кладочных сеток. Подбор арматуры по диаметру производится аналогично стальной, однако стеклопластиковые стержни могут быть на одну ступень ниже по диаметру. Например, вместо металлической арматуры АIIID12 можно использовать стеклопластиковые стержни диаметром 10 мм. Это связано с следующими причинами.
- Модуль упругости арматуры — это усилие, необходимое для растяжения материала на определённое расстояние. У композитной арматуры модуль упругости почти в 5 раз ниже, чем у стальных стержней, при этом оставаясь постоянным, тогда как у стали этот параметр может изменяться под воздействием нагрузок и колебаний температуры окружающей среды.
- Предел прочности, то есть максимальная нагрузка, при которой материал в конечном итоге ломается, у стальной арматуры составляет 400 Мпа, в то время как у композитной — не менее 1200 Мпа. Для бетона эти значения несопоставимо меньше, и в условиях пиковых нагрузок именно он первым начинает разрушаться, после чего активируется предел прочности арматуры.
- Чем выше предел прочности, тем большую нагрузку сможет выдержать, например, тот же фундамент. Таким образом, конструкция, армированная стеклопластиковыми стержнями, сможет прослужить в три раза дольше. Но благодаря большей эластичности стеклопластикового композита, конструкция может значительно провиснуть, что, в свою очередь, может вызвать более интенсивные трещины в бетоне.
- Для достижения оптимального соотношения прочности и долговечности, расчёт арматуры для фундамента необходимо проводить с участием специалиста. При правильном выборе диаметров и шага элементов каркаса стеклопластик сможет служить значительно дольше, поскольку в отличие от стали, он совершенно не подвержен коррозии.
При производстве фундаментов способность стеклопластика к более значительному прогибу не играет ключевой роли, так как лента или плита в целом опирается на грунт. Это существенно отличается от плиты перекрытия или балки, которые имеют только две точки опоры. Фундамент должен демонстрировать высокую прочность, и у армированной стеклопластиковыми стержнями конструкции не будет с этим проблем.
Особенности использования арматуры
Композитная арматура может применять в различных сферах, включая усиление бетонных конструкций. Как и стальная арматура, композитная доступна как в виде гладких, так и рифлёных стержней и продаётся в виде стержней или сетчатых карт. Для ленточных конструкций также можно приобрести готовые каркасы, выполненные из стеклопластиковой арматуры.
Чтобы избежать низкокачественной подделки, покупать композитную арматуру следует либо непосредственно у производителей, либо у официальных дистрибьюторов. Контрафактная арматура обычно отличается плохим качеством, например, может быть неравномерной по плотности или иметь недостатки в заливке витков стекловолокна (ровинга).
Но прежде чем совершать покупку, нужно правильно рассчитать количество необходимых материалов, для чего мы рассмотрим пример на небольшом фундаменте размером 6 на 6 метров.
Для плитного фундамента
В плитном фундаменте нельзя использовать арматуру диаметром меньше 6 мм, если речь идёт о стеклопластике, и она обязательно должна быть профилированной. Ориентироваться следует на плотность грунта и вес строения. Минимальный диаметр арматуры можно принять в случае, если постройка лёгкая (например, каркасная), а грунт при этом прочный. В ситуации же, если возводится дачный дом или гараж из каменных материалов, лучше выбирать прутки или сетку диаметром 10 мм.
При размере ячейки сетки 200 мм, количество прутьев, укладываемых в одном направлении, составит 31 штуку, то есть 62 стержня на один уровень. Поскольку уровней два, нам потребуется 124 шестиметровых прутка, что в метрах составит 744.
При вязке проволокой
Для соединения верхних и нижних сеток можно использовать обрезки арматуры того же типа. Если учитывать, что прутки укладываются в шахматном порядке, итоговое количество соединений составит 961. При толщине плиты 200 мм, минус толщина защитных слоёв (по 50 мм с каждой стороны), длина соединительных прутков составит 100 мм или 0,1 м. Умножив эту длину на количество соединений, получим 96,1 метра. Для определения общей длины арматуры на плиту, нужно сложить 744 и 96,1. Округляя до целого числа, итоговая длина составит 841 м.
Теперь посчитаем количество необходимой проволоки, что может зависеть от схемы вязки. Обычно, сначала связывают прутки нижнего пояса, затем к ним присоединяют вертикальные элементы, которые соединяют нижнюю сетку с верхней.
Для одного соединения в среднем требуется 0,3 м проволоки. В одной уровне у нас 961 соединение, а так как связок будет два (снизу и сверху) – всего 1922. Перемножив длину одного отрезка проволоки на их количество, мы получаем общую длину 576,6 м.
Хомутами
Стеклопластиковую арматуру можно, и даже удобнее, связывать не проволокой, а пластиковыми стяжками, которые обычно используются для связывания проводов. Учтите, что хомуты продаются поштучно, и количество их будет равно количеству соединений на каркасе.
Так же есть специальные соединительные хомуты, некоторые из которых выполняют дополнительную роль подставки, обеспечивая нужную толщину защитного слоя бетона.
Для ленточного фундамента
Ленточная конструкция отличается большей высотой по сравнению с шириной. Она лучше, чем плита, работает на изгиб, что позволяет использовать здесь арматуру меньшего диаметра. Также в ней делают два пояса армирования, но соединениями уровней чаще являются не короткие прутки как в плите, а гнутые П-образные элементы.
Применение стеклопластиковой арматуры при создании фундамента
Композитная арматура подходит для строительства различных типов оснований:
- плитные;
- ленточные;
- столбчатые.
Насколько эффективна композитная арматура как альтернатива стальным прутам для плитных фундаментов? Стеклопластиковые стержни диаметром от 6 до 10–12 мм (зависит от величины и веса строения) позволяют создать каркас, который сочетает в себе одновременно прочность и лёгкость.
Что касается ленточных фундаментов (в том числе при строительстве малоэтажных зданий), применение стеклопластиковой арматуры здесь тоже оправдано. В отличие от стальной арматуры, она не требует сварки при монтаже. У неё есть и другие значительные преимущества:
- стойкость к коррозии;
- малый вес;
- наличие диэлектрических свойств;
- длительный срок службы (более 80 лет).
Интересно, что для угловых соединений, как правило, используются гнутые композитные стержни. Они должны прибывать на стройплощадку уже в готовом виде, так как изменить их форму на месте без специального оборудования затруднительно.
Стеклопластиковая арматура устанавливается по той же схеме, что и металлическая арматура. Оптимальный интервал между армированием при наличии двух поясов составляет около 20 см.
Стеклопластиковая арматура также подходит для создания столбчатых фундаментов. Благодаря низкой теплопроводности, она предотвращает образование мостиков холода. При монтаже столбчатого фундамента стержни укладываются вертикально, и благодаря высокой прочности стеклопластика на сжатие, это можно выполнить без особых затруднений. Кроме этого, каркас может предусматривать 2, 3 или даже 4 пояса арматуры. На один столб может быть до 16 точек перевязки.
Технологии вязки
В настоящее время существует три основных технологии вязки. Каждая из них обладает своими сильными и слабыми сторонами.
Вязка клипсами
Клипсы, выполненные из прочного термостойкого пластика, представляют собой небольшие планки с зажимами. Стержни композита фиксируются в них под прямым углом. Это позволяет создать ровную и аккуратную конструкцию.
Процесс вязки очень прост: требуется только зафиксировать композитный стержень в клипсе до характерного щелчка. Важно правильно подобрать размер клипс, чтобы они соответствовали диаметру композитной арматуры.
Вязка проволокой
Для этого метода используют оцинкованную или термообработанную проволоку с высокими показателями пластичности, которая сохраняет свои свойства даже при многократном скручивании.
Закреплять проволоку на местах пересечения стержней композита удобнее всего с помощью крючков (винтовых или вязаных) — они удобны даже в труднодоступных местах. Освоить технику и выбрать нужный уровень натяжения не составит большого труда. Такие крючки продаются практически в любом строительном магазине.
При работе с проволокой также можно использовать вязальный пистолет. Его применение значительно ускоряет процесс: на одно соединение требуется всего несколько секунд. Кроме того, этот способ обеспечивает равномерную затяжку на всех участках, но подходит только для проволоки в бобинах.
Вязка стяжками (хомутами)
Этот способ не требует длительной подготовки и подходит даже для неопытных строителей. При этом он обеспечивает надёжную фиксацию элементов (особенно если используются хомуты с металлической сердцевиной).
Чтобы добиться желаемого результата, нужно затягивать хомуты с усилием на местах пересечения стержней композита. Для некоторых участков рекомендуется использовать два хомута в крест-накрест, чтобы обеспечить дополнительную жёсткость каркаса. Хвосты, остающиеся после затягивания, лучше удалять с помощью кусачек.
Недостатком этого метода является высокая стоимость самих стяжек. Они обойдутся значительно дороже, чем проволока.
Вязальным пистолетом
Это более современный метод по сравнению с использованием крючков. Пистолет со специальной проволокой, которая устанавливается на катушках, обеспечивает более быструю вязку, что делает его идеальным для осуществления больших объемов работ.
Дополнительным преимуществом является равномерная затяжка проволоки. Среди недостатков можно отметить высокую стоимость оборудования — в среднем от 25000 рублей.
Пластиковыми хомутами
Данный метод не требует особых навыков или специального оборудования, что отличает его от проволочной вязки. Он не занимает много времени и обеспечивает хорошую фиксацию элементов. Ещё один плюс — минимизация использования корродирующих материалов. Однако к недостаткам относятся:
- ограничение при работе с конструкцией во время заливки, поскольку стоит избегать ходьбы по арматуре, связанной хомутами;
- отсутствие гарантий на сохранение целостности соединений во время заливки бетона.
Способ без применения коррозионного материала становится более безопасным, если использовать пластиковые хомуты с металлической сердцевиной, что добавляет преимущества проволочной вязки.
Данный метод не рекомендован к использованию при отрицательных температурах, что может привести к растрескиванию хомутов.
Как вязать стеклопластиковую арматуру при помощи проволоки
Для вязки рекомендуется использовать проволоку, которая прошла термообработку. Она обладает хорошей пластичностью и остаётся целой при многократном сгибании и разгибании. Для композитной арматуры рекомендуется использовать оцинкованную проволоку диаметром 0,8-1,2 мм. Проволоку обматывают вокруг мест пересечения стержней и плотно скручивают. Для этой цели можно применять вязальный или винтовой крючок. Использование этого инструмента значительно ускоряет процесс, однако обычно такой способ более эффективен для ленточного фундамента. При плитном фундаменте фиксация стержней таким образом может быть затруднена из-за количества мест соединений.
Вязальный пистолет представляет собой электроинструмент, напоминающий дрель или шуруповерт. Он работает как от сети, так и на аккумуляторе. Применяются проволоки различного диаметра на катушках. Инструмент крепит перекрещенные стержни и сам выполняет надёжную и равномерную вязку. Этот метод более подходит для больших объёмов работ, что делает его актуальным для строительных компаний, но, как правило, аренда или приобретение данного оборудования нецелесообразно, если вы собираетесь строить только один дом.
Как вязать стеклопластиковую арматуру при помощи пластиковых хомутов
Пластиковые хомуты представляют собой достойную альтернативу остальным методам. Используя хомуты, процесс укладки композитной арматуры для фундамента проходит быстро и не требует специальных навыков. Хомуты накладывают на соединения стержней по диагонали и туго затягивают. Поскольку пластик устойчив к коррозии, в комбинации со стеклопластиковой арматурой показывает хорошие результаты. Однако необходимо помнить о некоторых нюансах. После монтажа запрещается перемещаться по каркасу, соединённому хомутами. Более того, во время заливки бетона могут возникнуть ситуации, когда хомут может лопнуть. Важно отметить, что вязать хомутами на минусовой температуре нельзя из-за риска хрупкости пластиковых соединений. В случае, если даже несколько хомутов лопнут, это может негативно сказаться на целостности всего каркаса.
- размеры фундамента. Для крупных объектов ручные методы могут не подойти;
- тип здания. При возведении промышленных объектов требуются более надёжные техники — например, использование пистолета или специальные клипсы;
- необходимая прочность каркаса. Ручной метод не позволяет достичь той надёжности, которую обеспечивают клипсы или пистолет. Вручную можно эффективно вязать арматуру из стеклопластика для одноэтажного дома или мелких построек.
Таким образом, изучив все преимущества и недостатки различных методов, вы сможете выбрать наиболее оптимальный для себя вариант.
Особенности использования арматуры из стеклопластика в ленточном фундаменте
При сооружении ленточного фундамента следует помнить следующее:
- для вязки композитной арматуры должны использоваться пластиковые стяжки, клипсы или вязальная проволока, отожжённая с диаметром 0,8-1 мм;
- основание фундамента выполняется с применением арматурной стали;
- необходимо точно знать вес будущего строения;
- определить характеристики грунта;
- знать уровень грунтовых вод.
Применение композитной арматуры в других типах фундаментов
Мы надеемся, что после прочтения данной статьи у вас не возникнет проблем с пониманием того, как вязать композитную арматуру для ленточного фундамента. На сегодняшний день нет больших сложностей с выбором инструментов для упрощения работы, а в случае чего, их всегда можно сделать своими руками.
