Армування бетонних монолітних конструкцій пластиковими матеріалами знаходить все більш широке застосування в будівництві. Це пояснюється такими експлуатаційними якостями як висока міцність, довговічність і відсутність корозії. Остання обставина є особливо важливим при зведенні гідротехнічних споруд, мостів і фундаментних підстав.
Класифікація
Виробники будівельних матеріалів випускають 5 видів композитної арматури з пластика:
- стеклокомпозітних або склопластикову - АСК;
- углекомпозітную - АУК;
- базальтокомпозітную - АБК;
- арамідокомпозітную - ААК;
- комбіновану - АКК.
З назви можна зрозуміти, який матеріал є базовою основою для виготовлення пластикової арматури.
Загальний опис і технологія виготовлення
Завдяки низькій вартості і хорошим експлуатаційними якостями, найбільшого поширення набула арматура зі скловолокна. Її міцність трохи нижче, ніж у інших композитів, але зниження витрат виправдовує її застосування. Для його виготовлення використовують:
- штапельне скловолокно;
- епоксидні термореактивні смоли в якості сполучного;
- спеціальні полімерні добавки для підвищення міцності і поліпшення інших характеристик.
Композитна склопластикові арматура для фундаменту може мати гладку або рифлену поверхню. За технологією виготовлення спочатку зі скловолокна формують джгути необхідного діаметра і просочують їх епоксидною смолою. Після, для отримання рифленого змінного перерізу, поверхня гладкого прута обмотують по спіралі шнуром, який так само пліток з скловолокна. Потім отримані заготовки полімерізіруется в печі при високій температурі і, після охолодження, ріжуть на прямі відрізки або змотують в бухти.
Технічні характеристики
Виробництво періодичного профілю і технічні характеристики стеклопластиковой арматури регламентуються ГОСТ 31938-2012. Стандарт визначає:
- види пластикової арматури в залежності від застосовуваних матеріалів;
- номінальні діаметри в межах від 4 до 32 мм;
- довжину прямих стрижнів від 0,5 до 12 метрів;
- можливість поставки матеріалів в бухтах при діаметрі до 8 мм включно;
- маркування та умовні позначення;
- способи контролю якості;
- правила зберігання і транспортування.
Вага матеріалу залежить від величини поперечного перерізу і може перебувати в межах від 0,02 до 0,42 кг / м.
Дані про граничну міцності і пружності, наведені в ГОСТ, показують, що ці параметри перевищують характеристики сталевого прокату при однакових діаметрах. Це дозволяє використовувати полімерну арматуру в особливо відповідальних конструкціях або при необхідності зменшення перетинів армуючих матеріалів.
Область і спосіб застосування
Пластикова арматура є сучасною альтернативою металевому прокату. Однакова форма прутів дозволяє її використання за технологією аналогічно сталевий. Арматурний каркас з композитної пластикової арматури формується у вигляді плоскої сітки або просторової конструкції, призначеної для посилення і підвищення міцності залізобетонних монолітів.
Полімерні армуючі матеріали застосовують при будівництві доріг, мостів, гідротехнічних споруд, колон, стін, перекриттів, фундаментів і інших монолітних конструкцій.
Основне навантаження припадає на поздовжні прути конструкції. Вони мають більший перетин і розташовані на відстані не більше 300 мм один від одного. Вертикальні і поперечні елементи можуть перебувати на відстані 0,5-0,8 м. З'єднання окремих прутів в місцях перетину здійснюється за допомогою полімерних стяжок або в'язального дроту. Стикування окремих стрижнів на одній горизонтальній лінії здійснюється внахлест.
Переваги пластикової арматури
При порівнянні композитних прутів з металевими (порівняння ми вже проводили в цій статті), явно визначається ряд плюсів і мінусів пластикової арматури. До них відносять:
- зменшення ваги арматурного каркаса в 5-7 разів;
- більш високу міцність, що дозволяє зменшити діаметр стрижнів;
- стійкість до корозії і хімічних речовин в складі бетону;
- простий монтаж і висока швидкість збірки армуючих каркасів;
- спрощена технологія створення конструкцій круглої і овальної форми;
- відмінні діелектричні й теплоізоляційні властивості;
- зручність транспортування.
Крім цього, слід зазначити необмежену довжину прутів у матеріалів, що поставляються в бухтах, а так само простий розкрій заготовок необхідної довжини.
Арматура, виготовлена на основі склопластику, на 20-30% поступається по міцності іншим композитам, але істотно дешевше. Тому такий матеріал користується більш високим попитом в будівництві.
Недоліки
У числі головних мінусів композитних армуючих матеріалів фахівці називають:
- низьку граничну температуру використання, що не перевищує 60-70 ° C;
- слабку механічну стійкість при поперечних навантаженнях;
- неможливість згину з малим кутом заокруглення і необхідність використання спеціальних елементів.
Слід зазначити відсутність нормативної бази на застосування полімерів для армування бетону і, найчастіше, недостовірні технічні дані від виробника матеріалу. Це ускладнює проведення розрахунків і змушує збирати конструкції з запасом міцності.
Технологія армування фундаментів композитними матеріалами
Невелика вага пластикової арматури для фундаменту спрощує процес складання арматурного каркаса будь-якої конструкції. При цьому, завдяки підвищеній міцності матеріалу, діаметр поперечного перерізу береться на один номер менше, ніж для металевих аналогів.
Технологічний процес монтажу бетонних монолітних конструкцій із застосуванням полімерних стрижнів складається з наступних етапів:
- установка опалубки і відмітка рівня заливки бетонної суміші;
- збірка і установка армирующего каркаса;
- заливка бетону в опалубку;
- зняття опалубних щитів.
Роботи з монтажу армованих монолітних конструкцій необхідно виконувати відповідно до прийнятих проектних рішень. Конфігурація палуби повинна повністю відповідати розмірам і формі фундаменту. Як опалубочного матеріалу можна використовувати штатні щити заводського виготовлення, дошки, вологостійку фанеру або ДСП. Для незнімної опалубки найчастіше застосовують листовий пінополістирол.
Після складання і закріплення опалубних щитів, на їх внутрішній стороні, за допомогою водяного рівня, роблять позначки верхньої межі заливки бетонної суміші. Це скоротить час виконання роботи і допоможе більш рівномірно розподілити бетон.
Просторовий армирующий каркас для стрічкового фундаменту
Схема армування фундаменту, укладання і діаметр прутів завжди вказуються в проекті. Застосування композитної арматури, особливо на основі вуглеволокна, дозволяє зменшити діаметр стрижнів на один розмір. Укладання матеріалу повинна точно відповідати розрахунковим даними. Збірка каркаса виробляється на рівному майданчику.
Робота починається з нарізки заготовок. Для цього з бухти відмотують відрізки необхідної довжини і встановлюють з на підставки на висоті 35-50 мм над опорною подушкою або грунтом. Після цього укладаються поперечні перемички, згідно з кресленням, і в місцях перетину зв'язуються дротом або стяжками. Таким чином буде зібраний нижній ряд просторового арматурного каркаса.
На наступному етапі необхідно зібрати грати, повністю аналогічну першій, укласти її зверху і після цього нарізати вертикальні стійки проектної довжини. Перша стійка прив'язується на розі плоских решіток, друга - на сусідньому перехресті, в результаті так поступово утворюється просторова конструкція. Якщо горизонтальних рядів більше, то друга решітка фіксується на потрібній висоті, а потім закріплюється наступна. Вертикальна стійка в цьому випадку представляє собою один цілий відрізок.
При складанні каркаса необхідно пам'ятати, що кінці арматурних прутів повинні знаходитися від опалубки на відстані 35-50 мм. Це створить захисний шар бетону і збільшить експлуатаційний термін конструкції. З цією метою дуже зручно використовувати спеціальні пластикові фіксатори.
На дно траншеї необхідно насипати піщано-щебеневу подушку і добре її утрамбувати. Після цього шар піску рекомендується накрити геотекстилем або гідроізолюючим матеріалом. Це запобіжить надходження вологи до бетону і проростання бур'янів.
Горизонтальне армування плитних фундаментів
При заливці фундаментних підстав плитного типу застосовують технологію горизонтального армування. Її головна особливість полягає у відсутності поворотних і прилеглих ділянок. Зазвичай це дві сітки, розташовані один над одним з довгих прямих прутів і вертикальних стійок.
Всі роботи виконуються за місцем. Спочатку, за проектним кресленням, в'яжеться нижня сітка, а поверх неї укладається верхня. Після цього встановлюються вертикальні стійки, як було розказано для стрічкових конструкцій. Нижня сітка повинна бути обов'язково встановлена на підставки.
Заливка бетону на пластиковий арматурний каркас
Технологічно заливка бетонної суміші нічим не відрізняється від робіт при використанні сталевої арматури. Однак, з огляду на меншу міцність матеріалу при бічному радіальному впливі, ущільнення вібратором слід проводити обережно, щоб не порушити цілісності пластикових прутів.
Використовувати ручну трамбування не рекомендується, тому що тиск бетону може змінити конфігурацію армуючої конструкції.