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 випускає 5 видів композитної арматури із пластику:

• стеклокомпозитную або склопластикових – АСК;
• углекомпозитную – АУК;
• базальтокомпозитную – АПК;
• арамидокомпозитную – 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, найбільше поширення отримала арматура зі скловолокна. Її міцність трохи нижче, ніж у інших композитів, але зниження витрат виправдовує її застосування. Для його виготовлення використовують:

• штапельне скловолокно;
• термореактивні смоли епоксидні в якості сполучного;
• спеціальні полімерні добавки для підвищення міцності і поліпшення інших характеристик.

Композитна склопластикова арматура для фундаменту може мати гладку або рифлену поверхню. За технологією виготовлення спочатку з 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 скловолокон. Потім отримані заготовки полимеризируют в печі при високій температурі і, після охолодження, ріжуть на прямі відрізки або змотують в бухти.

Технічні характеристики

Виробництво періодичного профілю і технічні характеристики склопластикової 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 стержнів від 0,5 до 12 метрів;
• можливість поставки матеріалів в бухтах при діаметрі до 8 мм включно;
• маркування і позначення;
• способи контролю якості;
• правила зберігання і транспортування.

Характеристика видів композитної арматури.

Вага матеріалу залежить від величини поперечного перерізу і може знаходитися в межах від 0,02 до 0,42 кг/м.

Вага пластикової арматури.

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 чи при необхідності зменшення перерізів армуючих матеріалів.

Область і спосіб застосування

Пластикова арматура є сучасною альтернативою металевого 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 та 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 знаходитися на відстані 0,5-0,8 м. З’єднання окремих прутів в місцях перетинів здійснюється за допомогою полімерних стяжок чи в’язального дроту. Стикування окремих стержнів 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 каркасу в 5-7 разів;
• більш високу міцність, що дозволяє зменшити діаметр стрижнів;
• стійкість до корозії і хімічних речовин у 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 композитів, але істотно дешевше. Тому такий матеріал користується 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 та необхідність використання спеціальних елементів.

Слід відзначити 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 з застосуванням полімерних стрижнів складається з наступних етапів:

• установка опалубки і відмітка рівня заливки бетонної суміші;
• збірка і установка армуючого каркаса;
• заливка бетону в опалубку;
• зняття опалубних щитів.

Роботи з монтажу монолітних армованих конструкцій необхідно виконувати згідно з прийнятими проектними рішеннями. Конфігурація палуби повинна повністю відповідати розмірам і формі фундаменту. Як опалубного 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 армуючий 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 даним. Збірка каркаса проводиться на рівному майданчику.

Робота починається з нарізки заготовок. Для цього з бухти відмотують відрізки необхідної довжини і встановлюють на підставки на висоті 35-50 мм над опорною подушкою або грунтом. Після цього укладаються поперечні перемички, згідно з кресленням, і в місцях перетинів зв’язуються дротом або стяжками. Таким чином буде зібраний нижній ряд просторового арматурного каркаса.

На наступному етапі необхідно зібрати ґрати, повністю аналогічну першої, 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 сітка фіксується на потрібній висоті, а потім закріплюється наступна. Вертикальна стійка в цьому випадку являє собою один цілий відрізок.

При збірці 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.

Пластикові фіксатори.

На дно траншеї необхідно насипати піщано-щебеневу подушку і добре 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 із 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, враховуючи 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.