В этой статье рассмотрим композитную арматуру и её применимость для частного домостроения. Постараемся разобрать все часто встречающиеся примеры использования и определить, где её использование обоснованно и не противоречит СНиП. Начнём, пожалуй, с того, что рассмотрим какие виды композитной арматуры бывают и поможет нам в этом ГОСТ 31938-2012 Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций.
Виды композитной арматуры.
Все называют её композитная арматура, но композитная арматура — это класс арматуры (сокращённо АКП – арматура композитная полимерная) и делится он ещё и на виды. Этих видов, по крайней мере для армирования бетонных конструкций, пять, разделяются они по типу непрерывного армирующего наполнителя. Вот перечень согласно ГОСТ:
- АСК - стеклокомпозитная
- АБК - базальтокомпозитная
- АУК - углекомпозитная
- ААК - арамидокомпозитная
- АКК - комбинированная композитная
Разные виды арматуры имеют разные характеристики. Например, самой большой прочностью на растяжение обладают виды АУК (углекомпозитная) и ААК (арамидокомпозитная), придел прочности на растяжении этих видов составляет не менее 1400 МПа. Уступает им АКК (комбинированная композитная) с пределом прочности не менее 1000 МПа. Замыкают список АСК (стеклокомпозитная) и АБК (базальтокомпозитная) не менее 800 МПа. Значения прочности соответствуют ГОСТ 31938-2012. На рынке чаще всего встречаются именно АСК и АКБ и поэтому, хоть это и не самые лучшие представители этого класса арматуры, речь в статье пойдёт в основном о них.
Прочность композитной арматуры.
Для того что бы понять прочная или нет композитная арматура вида АСК и АБК рассмотри две основные характеристики необходимые для проектирования конструкций из армированного бетона.
- прочночть на растяжение
- модуль упругости
Кто-то, возможно, меня упрекнёт в упущении таких характеристик как текучесть и прочность на сжатие. Так вот, понятие текучести у композитной арматуры вовсе нет, прочность на сжатие – скажите кому нужен эта характеристика для частного домостроения. Нет в частном двухэтажном доме элементов из армированного бетона для расчёта которых нужна эта характеристика. На сжатие работает бетон, на растяжение арматура. В СП 63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции чётко сказано:
6.2.7 Основной прочностной характеристикой арматуры является нормативное значение сопротивления растяжению.
Для сравнения упомянутых характеристик возьмём самую распространённого в том же частном домостроение стальную арматуру класса А-III(А400).
Прочность на растяжение.
Согласно СП 63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции. СНиП 52-01-2003 прочность на растяжение стальной арматуры класса А-III составляет 400МПа. Стеклопластиковая и базальтовая композитная (АСК и АБК) арматура обладает прочностью в 800МПа. По прочности на растяжение композитная арматура превосходит стальную, притом в два раза.
Модуль упругости.
Модуль упругости — это способность к деформации под воздействием той или иной силы и возвращаться в начальное состояние при прекращении такого воздействия. Модуль упругости стальной арматуры класса А-III составляет 200 ГПа. У стеклокомпозитной и базальтокомпозитной арматуры 50 ГПа. Да, здесь композитная арматура пригревает стальной при этом существенно.
Зная эти характеристики давайте разбираться, где можно использовать, а где лучше обойтись без композитной арматуры.
Бетонные балки и плиты прикрытия.
Балки, как и плиты перекрытия должны сопротивляться прогибу и в СНиП существуют нормы допустимых прогибов. На то как тот или другой элемент из армированного бетона противостоит прогибу влияет модуль упругости арматуры, который у композитной значительно хуже. И если прочность её на растяжение выше, то четырёх кратная разница по значению модуля упругости делает её использование не совсем рентабельным. Так как для достижения одного и того же сопротивления по прогибу её сечение или количество должно быть в 3-4 раза больше по сравнению со стальной. Но речь здесь идёт, конечно, о нагруженных балках, межэтажных перекрытиях и балках с большими пролётами. Для устройства перемычек над оконными, дверными или другими небольшими проёмами и этого сопротивления обычно достаточно. Все особенности применения композитной арматуры в том числе для изгибаемых конструкций описаны в СП 295.1325800.2017 Конструкции бетонные, армированные полимерной композитной арматурой.
Армированные бетонные пояса и армирование кладки.
Очень часто встречается утверждение что армировать, например кладку из газобетона композитной арматурой нельзя. Отвечу однозначно, конечно, можно и это тоже регламентировано СНиП. СП 339.1325800.2017 Конструкции из ячеистых бетонов.
П 5.2.10 Допускается применение стержней из неметаллической композитной арматуры по ГОСТ 31938.
Здесь модуль упругости не имеет решающего значения, основным показателем является прочность на растяжение и степень растяжения для предотвращения раскрытия деформационных и усадочных трещин в кладке. Степень растяжение — это увеличение длины под действием растягивающей силы до момента разрыва (для композитной) или перехода в текучесть (для стальной арматуры), двумя словами растяжение при упругой деформации. А композитной арматуры даже вида АСК и АКБ этот параметр гораздо ниже (меньше увеличение длины). Поэтому в расчёт принимается только прочность на растяжение.
Композитная арматура в фундаменте.
Давайте сначала разделим фундаменты на два вида. Первый вид фундамента – это фундаменты, в которых так или иначе присутствуют элементы бетонных конструкций, для которых необходим расчёт на прогиб, например это бетонный ростверк в свойно-ростверковых фундаментах. Есть прогиб – важен модуль упругости, как уже описано использование композитной арматуры в таких фундаментах скорее всего будет не целесообразно и не рентабельно. Второй тип фундаментов – это конструкции, в которых силы на изгиб не действуют или не учитываются. Сюда можно отнести ленточные и плитные фундаменты на подготовленных основаниях. Повторюсь, нет прогиба – не важен модуль упругости, важна прочность на растяжение. И использование композитной арматуры в таких типах фундамента вполне обоснована.
Стройтесь, подписывайтесь на канал Построить дом, жмите пальчик вверх если статья была интересной. А ниже ссылки на другие мои статьи о строительстве частного дома в частности фундамента:
Современный энергоэффективный фундамент за 11 дней.
Сравнение стоимости несъёмной опалубки и опалубки из древесины.