Подойдет ли стеклопластиковая (композитная) арматура для ленточного фундамента

Что такое композитная арматура и ее виды

В зависимости от происхождения волокон различают несколько видов арматуры:

• стеклопластиковая;
• базальтокомпозитная;
• углекомпозитная;
• арамидокомпозитная;
• комбинированная, состоящая в основном из одного вида волокон, но имеющая включения по всей длине другого вида.

Наиболее распространено применение стеклопластиковой арматуры, о ней дальше и пойдет речь. Структура стеклопластиковой арматуры схожа со строением древесины. Точно так же вдоль стержня располагаются волокна, которые за счет вяжущего образуют единое целое.

Недостатки и мифы

Армирование композитом имеет следующие недостатки:

Помимо недостатков существуют сомнительные моменты, о которых стоит знать.

Расчетные характеристики

Расчет железобетонных элементов выполняют по СП «Бетонные и железобетонные конструкции» по 2 группам предельных состояний (ГПС).

Особенно важно это качество при армировании плит перекрытия и различных балок. Здесь деформации очень велики, поэтому армирование таких элементов композитом невозможно.

Обратите внимание что ни один производитель напряженного железобетона (плиты, балки) не использует композитную арматуру. Для неё нет нормативных документов (СП, СНиП), поэтому невозможно рассчитать как она себя поведет.

Исходя из этого, заверения производителей о высокой прочности материала справедливы, но на нормальную работу конструкции влияет не только прочность. По деформативности стеклопластик значительно уступает стали.

Уменьшение веса конструкции

Небольшая масса материала существенно снижает трудоемкость, но стержни не могут дать существенного уменьшения веса всей конструкции, которым добиваются уменьшения нагрузок на фундамент.

Для обоснования приводятся числовые значения:

Долговечность

Можно верить производителям композитной арматуры на слово, о том что срок службы композитной арматуры составляет 80 лет. Но сомнительными их слова делают два факта:

Армирование ленточного фундамента

Ленточный фундамент в зависимости о сечения может быть двух типов:

• прямоугольный;
• т-образный.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

Правила

Перед началом вязки арматуры в каркас, необходимо подготовить продольные и поперечные прутки, а также хомуты и проволоку.

Все это нарезается под определенную длину.

Кроме этого для правильной обвязки следует подготовить схему, по которой будет сооружаться каркас. Расчет материала осуществляется на основании выбранной схемы.

Можно ли сваривать?

Металлические прутья каркаса могут соединяться путем вязки или сварки. Оба варианта допустимы. Сварка требует меньше времени и усилий. Но имеет явные недостатки – при сварке металл теряет прочность.

Кроме того, сварка дает жесткое соединение, которое может негативно повлиять на бетон при усадке. Еще один недостаток сварки – сварочные швы могут со временем под механическим воздействием разрушиться, и каркас станет неэффективным.

Профессиональные строители предпочитают сверке обвязку. Это более трудоемкий вариант соединения, если выполнять его вручную.

Но он обеспечивает: гибкую фиксацию,не нарушающую целостность бетона при усадке, подвижности почвы, вибрациях.

Прутья сохраняют изначальные характеристики, так как не подвергаются перегреванию.

Зависит ли схема вязания от этажности строения?

Принцип вязки арматуры от размеров здания не зависит. Но, чем массивнее здание и основательнее армирующий каркас, тем более высокие требования к проволоке для вязки.

Для надежности вместо проволоки иногда применяют пластиковые хомуты. Они дороже, но крепче проволоки. Для легкого одноэтажного дома достаточно простой вязки сложенной вдвое проволокой.

Методы

Вязать арматуру можно разными методами:

1. вручную;
2. при помощи инерционного полуавтоматического крючка;
3. с применением специального вязального пистолета.

Ручная

Схема вязания от инструмента не зависит. Выше описана вязка вручную, то есть при помощи обычного крючка.

Такой инструмент можно приобрести в строительном магазине или изготовить самостоятельно. Его делают из заточенной арматуры. Ручку наплавляют растопленным пластиком.

Сам крючок может иметь практически любой изгиб и длину. Мастер выбирает наиболее удобную для себя конфигурацию крючка опытным путем.

Данный вариант применяется при самостоятельном возведении небольших построек, когда важна экономичность процесса, и нет необходимости спешить.

Полуавтоматом

Инструмент, работающий по инерционному принципу, тоже имеет форму крючка. Его применение ускоряет и упрощает процесс. Стоит он недорого, продается в строительных магазинах.

Принцип действия такого инструмента следующий:

Полуавтомат применяется профессиональными строителями при возведении частных домов.

Использование вязального пистолета

Пистолет – это полноценное строительное оборудование. Он выполняет вязку автоматически.

При создании каркаса пистолет просто подносится к месту соединения, после этого нужно нажать на рычаг или кнопку (в зависимости от модели инструмента).

Пистолет обмотает соединение проволокой, затянет ее и обрежет. Вся процедура занимает несколько секунд.

Используется такое оборудование преимущественно на крупных объектах. При возведении небольших коттеджей своими руками приобретение подобного дорогостоящего инвентаря будет нецелесообразным.

В видео советы и руководство по обвязке арматуры шуруповертом и крючком:

Возможные ошибки и их последствия

Для опытного строителя вязка арматуры с предварительными расчетами материалов не представляет особой сложности. Ошибки допускают в основном частные застройщики, не имеющие навыков подобных работ.

Самые распространенные ошибки:

Основная сложность в обустройстве фундамента заключается в том, что после завершения строительства всего здания исправить ошибки будет невозможно.

Важно участие квалифицированного специалиста как минимум на этапе проектирования. Технологию расчетов, укладки каркаса и вязки его отдельных элементов нарушать нельзя.

Какую арматуру используют?

Первым этапом создания армирования является выбор арматуры. По материалу изготовления арматура, используемая для фундаментных каркасов делится на металлическую и композитную. Каждый из этих вариантов имеет свои плюсы и минусы.

Металлическая

Металлические прутки применяются в строительстве фундаментов давно.

Это классический проверенный вариант материала. При возведении частных домов применяется металлическая арматура, изготовленная по ГОСТу 5781-82.

Арматура, соответствующая данному стандарту делится на 6 классов. Чем выше класс, тем прочнее материал.

Арматура всех классов кроме первого изготавливается преимущественно с рифленой поверхностью. Благодаря рифлению прутки лучше схватываются с бетоном.

В малоэтажном строительстве применяется в основном материал 3 класса с диаметром 12-18 мм. Из него выполняют продольные элементы каркаса, которые несут основную нагрузку армирования.

Для хомутов, перемычек и дополнительных элементов используется гладкая арматура первого класса. Она дешевле более прочных аналогов, при этом хорошо гнется, облегчая работу мастера.

Композитная

Это современный материал, применяемый в строительстве бетонных конструкций только в последние годы.

Сырьевой основой изготовления композитных прутков может быть:

• базальтопластик;
• углепластик;
• стеклопластик.

Главные отличия композитного (полимерного) материала от металлического:

Способы фиксации и схемы обвязки

Варианты вязки для металлической и композитной арматуры немного отличаются. Существует еще способ установки арматуры, при котором используются дополнительные пластиковые фиксаторы. Рассмотрим подробнее разные приемы вязки.

Металлической арматуры

Порядок действий:

Можно использовать другой вариант:

При строительстве массивного здания имеет смысл применять не проволочные, а пластиковые соединительные элементы в виде готовых хомутов.

Их достоинства:

• повышенная прочность связки;
• простота и высокая скорость вязки;
• можно выполнить фиксацию без дополнительных инструментов.

Есть у пластиковых хомутов и свои недостатки:

Иногда соединение элементов выполняется при помощи готовых скоб из упругой стали. Они имеют форму скрепки, легко устанавливаются, обеспечивают надежное крепление. Но стоят достаточно дорого.

Стеклопластиковой

Стеклопластиковые прутья можно связать металлической проволокой. Но чаще используются пластиковые крепления. Это могут быть защелкивающиеся крепежи или затягивающиеся хомуты.

Применение композитного материала для армирования существенно увеличивает бюджет строительства. Если застройщик не стремится максимально снизить затраты, он может закупить и пластиковые крепежи.

Применение фиксаторов

При заливе ленточного фундамента между стенками опалубки и прутьями арматуры должно сохраняться расстояние в 50 мм. В большинстве случаев бобышки используются для сохранения этого расстояния.

Ниже представлена схема различных способов вязки арматуры:

Расчет количества материала

Проволока

Обычно при обустройстве фундаментов применяется отожженная проволока стальная, марки ВР с диаметром от 1,2 до 1,8 мм. Для расчетов расхода проволоки тоже может быть применен калькулятор. Однако при вязке проволочные отрезы могут рваться или теряться.

Например, нужно построить здание с каркасом из 4 продольных прутьев. Общая длина фундаментной ленты будет равна 150 метрам. Шаг между поперечинами – 30 см.

Количество внешних и внутренних углов – 4. Количество участков примыкания ленты – 2. В результате расчетов выясняется, что вязка должна будет проводиться в более чем 2000 точках.

При учете, что на каждое соединение пойдет 30 см проволоки диаметром 1,2 мм получается, что минимальный расход будет около 5,5 кг. Значит с запасом нужно закупить не менее 10 кг проволоки.

Пластиковые хомуты

Дополнительные детали для фиксации — «бобышки»

Шаг установки бобышек примерно как у поперечин. Но устанавливаются они обычно только в одной или в двух плоскостях – под основанием каркаса или по бокам от него.

Поэтому расход их меньше, чем расход проволочных или пластиковых вязальных материалов. Так, если при установке каркаса из 4 продольных прутьев будет произведено 2100 вязок углов, то точек установки бобышек под каркас будет в 2 раза меньше.

Большой запас здесь не нужен. Достаточно 10-15%.

Заключение

При сооружении арматурного каркаса для ленточного фундамента лучше использовать в качестве метода соединения прутьев вязку, а не сварку.

Расчет армирования ленточного фундамента своими руками

Определение толщины арматуры

Так как ленточный фундамент в разрезе имеет форму прямоугольника, то площадь сечения находится перемножением длин его сторон. Если лента имеет глубину 80 см и ширину 30 см, то площадь будет 80 см*30 см = 2400 см 2 .

Теперь нужно найти общую площадь арматуры. По СНиПу она должна быть не менее 0,1%. Для данного примера это 2,8 см 2 . Теперь методом подбора определим, диаметр прутков и их количество.

Цитаты из СНиПа, которые относятся к армированию (чтобы увеличить картинку щелкните по ней правой клавишей мышки)

Армирование ленточного фундамента под коттедж проводят с использованием прутков с разным типом профиля

Как рассчитать толщину продольной арматуры для ленточного фундамента разобрались, нужно определить, с каким шагом устанавливать вертикальные и горизонтальные перемычки.

Шаг установки

Для всех этих параметров тоже есть методики и формулы. Но для небольших строений поступают проще. По рекомендациям стандарта расстояние между горизонтальными ветками не должно быть больше 40 см. На этот параметр и ориентируются.

Шаг армирования ленточного фундамента — это расстояние между двумя продольными прутками

Теперь о том, как часто ставить перемычки. Этот норматив тоже есть в СНиПе: шаг установки вертикальных и горизонтальных перевязок должен быть не более 300 мм.

Все. Армирование ленточного фундамента своими руками рассчитали. Но учтите, что ни масса дома, ни геологические условия не учитывались. Мы основывались на том, что на этих параметрах основывались при определении размеров ленты.

Армирование подошвы ленточного фундамента

Уложенные в длину пруты арматуры являются рабочими. Их, как и для ленты, берут второго или третьего класса. Располагаются друг от друга они на расстоянии 200-300 мм. Соединяются при помощи коротких отрезков прутка.

Два способа армирования подошвы ленточного фундамента: слева для оснований с нормальной несущей способностью, справа — для не очень надежных грунтов

Ели подошва широкая (гибкая схема), поперечная арматура в подошве тоже является рабочей. Она сопротивляется попыткам грунта «схлопнуть» ее. Потому в этом варианте подошвы используют ребристую арматуру того же диаметра и класса, что и продольную.

Технологии сборки арматуры для ленточного фундамента

Армирование ленточного фундамента своими руками начинается после установки опалубки. Есть два варианта:

Весь каркас собирают прямо в котловане или траншее. Если лента узкая и высокая, работать так неудобно.

По одной из технологий арматуру вяжут прямо в опалубке

Оба вариант неидеальны и каждый решает, как ему будет легче. При работе непосредственно в траншее, нужно знать порядок действий:

Есть еще одна технология армирования ленточного фундамента. Каркас получается жесткий, но идет большой расход прутка на вертикальные стойки: их забивают в грунт.

Вторая технология армирования ленточного фундамента — сначала вбивают вертикальные стойки, к ним привязывают продольные нитки, а потом все соединяют поперечными

• Сначала вбивают вертикальные стойки в углах ленты и местах соединения горизонтальных прутков. Стойки должны иметь большой диаметр 16-20 мм. Их выставляют на расстоянии не менее 5 см от края опалубки, выверяя горизонтальность и вертикальность, забивают в грунт на 2 метра.
• Затем забивают вертикальные прутки расчетного диаметра. Шаг установки мы определили: 300 мм, в углах и в местах примыкания простенков в два раза меньше — 150 мм.
• К стойкам привязывают продольные нитки нижнего пояса армирования.
• В местах пересечения стоек и продольных арматурин привязываются горизонтальные перемычки.
• Подвязывается верхний пояс армирования, который располагается на 5-7 см ниже верхней поверхности бетона.
• Привязываются горизонтальные перемычки.

Армирующий пояс можно вязать отдельно, а потом установить в опалубку и связать в единое целое уже на месте

Как видите, армирование ленточного фундамента — длительный и не самый простой процесс. Но справиться можно даже одному, без помощников. Потребуется, правда, много времени. Вдвоем или втроем работать сподручнее: и прутки переносить, и выставлять их.

Инструмент для проволочного связывания арматуры

• простые ручные, которые необходимо все время вращать во время работы;
• полуавтоматические винтовые, с вращающимся при нажатии на ручку крючком;
• пластиковые фиксаторы в виде одеваемых на арматуру колец и вертикальных стоек.

Простой крючок можно не покупать, а сделать самостоятельно (подробнее о том, как это сделать — тут), согнув его из толстой стальной проволоки и заточив острие. В этом случае вам будет чем вязать проектную конструкцию из прутов и без покупки инструмента.

Способ применения вязального пистолета ускоряет и упрощает процесс, но этот достаточно крупный инструмент может не обеспечить доступ в отдельные места. Кроме этого, такой инструмент приводит к перерасходу проволоки.

Пластиковые фиксаторы нужны для того, чтобы зафиксировать собранный арматурный каркас в необходимом пространственном положении внутри опалубки перед подачей бетона.

Нюансы вязки конструкций под заливку плитного фундамента

Нюансы вязки стеклопластиковых каркасов для ленточных фундаментов

Особенности сборки арматуры для ленточного фундамента заключается в наличии боковых примыканий, пересечений и углов.

Места пересечений стеклопластиковой арматуры под ленточный фундамент можно соединять прямыми отрезками или собирать одну из пересекающихся конструкций по месту установки.

Сборка арматурных каркасов может выполняться на открытом месте, в стороне от выкопанной траншеи. Правильная укладка уже собранной конструкции предусматривает расстояние от стенок опалубки и дна не менее 25 мм.

Можно ли использовать стеклопластиковую арматуру для устройства фундаментов

Пруты изготавливаются в диапазоне диаметров 4-32 мм. Наиболее популярны изделия диаметрами 6, 8, 10 мм.

Характеристики стеклопластиковых стержней:

Использование этого строительного материала для армирования фундаментов имеет ограничения из-за ряда свойств, среди которых:

Многие инженеры-строители считают, что применение стеклопластиковой арматуры для армирования фундамента оправдано только в тех случаях, когда важны теплопроводность и диэлектрические свойства.

Схема армирования

Расположение арматуры в ленточном фундаменте в поперечном сечении представляет собой прямоугольник. И этому есть простое объяснение: такая схема работает лучше всего.

Армирование ленточного фундамента при высоте ленты не более 60-70 см

Для большинства ленточных фундаментов армирование выглядит именно так

Для ускорения работы при вязке арматурного пояса используют хомуты

Какая арматура нужна

Классы арматуры и ее диаметры

Армирование углов

Правильная схема армирования углов: используются или сгоны — Г-образные хомуты, или продольные нитки делают длиннее на 60-70 см и загибают за угол

По такому же принципу армируются примыкания простенков. Также желательно арматуру брать с запасом и загибать. Также возможно использование Г-образных хомутов.

Схема армирования примыкания стен в ленточном фундаменте (чтобы увеличить картинку щелкните по ней правой клавишей мышки)

Обратите внимание: в обоих случаях, в углах шаг установки поперечных перемычек уменьшен в два раза. В этих местах они уже становятся рабочими — участвуют в перераспределении нагрузки.

Сколько нужно прутка

Считаете по схеме сколько продольных ниток, потом высчитываете сколько необходимо конструктивного прутка

По похожему принципу считаете количество, которое необходимо для армирования подошвы. Сложив все вместе, вы узнаете, сколько арматуры нужно на фундамент.

Преимущества стеклопластиковой арматуры

Использование для фундамента пластиковой арматуры имеет ряд несомненных преимуществ. Прежде всего, речь идет о следующих характеристиках арматурных прутьев, выполненных из пластика:

Высокая надежность при разрывных усилиях

Устойчивость к внешнему воздействию и коррозии

Как утверждают производители, срок эксплуатации композитной арматуры составляет около 150 лет. И именно это показатель заставляет многих строителей склоняться к мнению, что лучше использовать именно стекловолоконную арматуру.

Меньшая удельная плотность

Удобная упаковка

Пластиковая арматура изготавливается в виде стержней, диаметр которых достигает 40 мм. При этом можно приобрести стержни для фундамента в бухте любой длины. Это очень удобно, поскольку позволяет существенно сэкономить на доставке.

Низкая теплопроводность и диэлектрические характеристики

Это неудивительно, поскольку пластиковая (композитная) арматура отличается замечательными эксплуатационными характеристиками.

Расчет композитной арматуры

Только после того, как расчет прутьев под армирование ленточного фундамента будет произведен, можно приступать к монтажу конструкции.

Фундамент из стеклопластиковой арматуры: правила армирования

Как вязать стеклопластиковую арматуру для ленточного фундамента?

Для связывания полимерных арматурных стержней используют:

Наиболее приемлемые области применения стеклопластиковой арматуры: армирование кладки из пено- и газобетонных блоков, укрепление береговых линий, отмосток, дорожных покрытий.

Что такое композитная арматура

На изготовление АСК в России действует ГОСТ 31938-2012 “Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций”.

К сожалению, пока нет официальных нормативных документов по технологии её применения, что значительно препятствует её использованию в строительстве. Даже в среде профессиональных строителей некоторые недостаточно осведомлены в этом вопросе.

Разновидности армирования АСК и области применения в сооружении частных домов

• внутреннее, при установке внутрь конструкций каркасов и сеток или добавлением в бетонную смесь армирующих измельчённых волокон;
• внешнее, когда специально выпускаемыми видами АСК создаётся защитный барьер вокруг конструкции, непроницаемым для воды и воздуха;
• комбинация армирования стальной и АСК арматурами, обычно выполняется при больших нагрузках на фундаментную конструкцию.

В частном домостроении применяется в следующих конструктивах:

• ленточные, плитные и столбчатые фундаменты;
• заглублённые свайные ростверки;
• каркасы буронабивных столбов;
• кладка пенобетонных и газобетонных блоков (исключая армирование в углах);
• ограждающие бетонные конструкции.

Вязка пластиковой арматуры для фундамента

Окончил факультет промышленного и гражданского строительства АЛТИ.

Необходимые материалы и инструменты

Перед тем, как вязать стеклопластиковую арматуру для фундамента, необходимо закупить материалы и подготовить инструменты для работы.

Отдельные пруты между собой связывают металлической проволокой с помощью специальных крючков или пистолета (материал по теме вязки арматуры представлен здесь).

Также их можно соединять хомутами.

До начала работ приобретают следующие материалы:

• стеклопластиковые пруты (диаметр должен соответствовать проектной документации);
• металлическую проволоку или пластиковые хомуты.

Для нарезки проволоки на отдельные куски будет достаточно бухту с проволокой раскроить на 3 части углошлифовальной машинкой.

В качестве инструмента для вязания проволоки могут использоваться:

• плоскогубцы;
• вязальные крючки;
• вязальные пистолеты.

Работать плоскогубцами неудобно. Для получения правильного узла приходится прикладывать много усилий, а скорость работы будет ниже в несколько раз, чем при использовании других инструментов. Чаще всего строители применяют вязальные крючки.

Крючки бывают двух видов:

• Ручные. Такой инструмент потребуется вращать усилием руки.
• Полуавтоматические. Они снабжены внутренней резьбой, и при протягивании ручки назад, крючок проворачивается, затягивая узел.

Обычный крючок можно приобрести в строительном магазине, но также его легко смастерить самостоятельно из толстой стальной проволоки (об этом читайте в этом материале).