В каких случаях какая арматура лучше: сравнение металлической и стеклопластиковой

В каких случаях какая арматура лучше: сравнение металлической и стеклопластиковой

На строительном рынке недавно появилась арматура для ЖБИ-изделий из композитного материала – стеклопластика. Продавцы ее активно продвигают, и она уже заняла значительную потребительскую нишу. Арматура из стеклопластика характеризуется неплохими эксплуатационными параметрами и ассортиментным разнообразием, но всегда ли целесообразно ее использование?

Давайте попробуем разобраться, какая арматура лучше металлическая или стеклопластиковая. В каких случаях рационально использовать тот или иной вариант.

1. Состав изделий из металла и стеклопластика
2. Достоинства и недостатки
3. Область применения
4. Ценовой аспект использования при строительстве

Особенности композитной арматуры

На различных сайтах можно встретить множество примеров, в которых на основе различных вычислений сравниваются свойства двух разновидностей арматуры. Мы не будем приводить конкретные цифры, так как считаем это некорректным, особенно если учесть огромный ассортимент продукции. Поэтому все приведенные ниже данные – только ориентировочные, усредненные.

К тому же понятно, что практически все статьи об арматуре из стеклопластика или инициированы Производителями, или составлены их же сотрудниками. Следовательно, они не могут претендовать на полную объективность.

Прочность

Когда Изготовители рассматривают такой параметр, то приводят данные, что у прутка композитного она практически в 4 раза больше. Но почему-то всегда наше внимание акцентируется на «растяжение». Понятно, что любой пластик значительно эластичнее металла. Но как быть с прочностью на сжатие и изгиб? А ведь это – немаловажный показатель долговечности любой бетонной конструкции.

Стеклопластик не является анизотропным материалом. Поэтому его «поведение» во многом зависит от направления вектора приложенной силы (нагрузки). Как он поведет себя при боковом воздействии? При чрезмерном сжатии? Это вызывает у специалистов много дополнительных вопросов, точного ответа на которые Производители дать не могут.

Надежность конструкции

Она обеспечивается, в том числе, и качественной сцепкой материалов. В этом плане пластик проигрывает металлу. Специалисты указывают, что при появлении дефектов трещины в бетоне с «композитом» могут быть намного больше, а нередко он просто рассыпается на куски.

Экономичность применения» стеклопластика

Это неоспоримо. Здесь стоит остановиться на нескольких моментах.

Во-первых , удобство транспортировки. Если для перевозки металлических прутков (учитывая их стандартную длину) понадобится грузовая машина, то композитную продукцию можно увезти и на легковом автомобиле или, к примеру, «Газели» (в зависимости от объема закупки), так как она продается бухтами.

Во-вторых , отсюда вытекает и такое преимущество, как снижение затрат на доставку к месту использования.

В-третьих , стоимость прутка из стеклопластика примерно в 2 раза ниже, чем металлического.

В качестве одного из аргументов в пользу композитной арматуры Изготовители приводят тот факт, что при ее использовании можно применять образцы с сечением меньшим, чем у металлических изделий. Но все предлагаемые к вниманию расчеты подразумевают только прочность на разрыв. Поэтому данное преимущество несколько сомнительно.

По некоторым показателям композитной арматуре можно поставить жирный «ПЛЮС» без дополнительных комментариев:

• устойчивость к коррозии;
• не проводит эл/ток. Целесообразно применять там, где требуется использование диэлектриков;
• небольшой вес;
• инертность к большинству агрессивных хим/соединений;
• гибкость;
• не создает помех для работы радиоэлектронных устройств (в отличие от металлических аналогов), так как «прозрачна» для ЭМ волн.

Недостатки композитной арматуры

Так как подобные изделия из стеклопластика – материал в строительстве сравнительно новый, на данный момент практически полностью отсутствует нормативная база (требования к монтажу, его методики и так далее) по ее применению. В принципе, есть определенные рекомендации Производителей, но опять же, насколько они объективны?

Во-первых , они несколько разнятся, так как есть отличия (порой существенные) в технологии изготовления материалов.

Во-вторых , они не являются официальными нормативно-правовыми документами, так как все выводы основаны только на результатах различных экспериментов, причем проводимых специалистами данного предприятия. В случае негативных последствий придется очень постараться, чтобы отстоять свою правоту, особенно (если дело дойдет и до этого) – в судебных инстанциях.

Несмотря на то, что все Изготовители приводят различные аргументы, подчеркивающие преимущества использования своей композитной продукции, в одном они едины – стеклопластиковую арматуру не стоит использовать в элементах конструкции, подверженных значительным нагрузкам на изгиб (к примеру, балки, плиты перекрытия).

По сравнению с металлическим прутком композитный менее устойчив перед термическим воздействием и низкими температурами. Это существенно ограничивает сферу его применения.

Сложность монтажа. Например, каждый ли сможет качественно скрепить прутки между собой? Ведь в данном случае сварка не применяется. Это один из главных «минусов» композитных изделий.

Исходя из вышеизложенного, такую арматуру можно смело использовать при покрытии какой-либо основы штукатурным составом (обустройство армирующего каркаса). Здесь нет особых требований по монтажу. Если же она применяется для сооружения бетонных конструкций, не стоит слепо доверять рекламе. Это тот самый случай, когда понадобится консультация профессионала, причем «независимого», незаинтересованного в объемах продаж.

Дело в том, что есть некоторые различия в свойствах бетонного раствора (его ингредиентов) и стеклопластика. Как проявится такое «соседство» в тех или иных условиях (температурные скачки, смещения грунта и тому подобное), никто определенно ответить не сможет. Да и точные расчеты произвести невозможно из-за отсутствия соответствующих нормативных документов.

Вывод

Композитную арматуру в частном домостроении целесообразно использовать только в отдельных случаях или в качестве вспомогательного каркаса, фибры и так далее. Полностью заменить прутки из металла она не может. Учитывая ее особенности, лучше применять данный материал при сооружении нежилых объектов. Например, различные вспомогательные постройки на участке, укрепление берега водоема.

Кто захочет более детально ознакомиться со спецификой применения стеклопластиковой арматуры, дополнительную информацию сможет найти в СНиП от 2003 года за № 52-01. Хотя и там в основном – общие правила.

Сравнительные отличия

Арматура из стеклопластика

Отличительными качествами стеклопластиковой арматуры является высокое воздействие влаги. Композитная арматура, в отличие от стального аналога, имеет структуру не подверженной коррозии, что позволяет сооружать более надежные и долговечные строения, что позволяет эксплуатировать этот материал свыше 80 лет.

Дополнительными отличиями от стали является высокая устойчивость к различным химическим средствам, которые могут содержаться в бетоне или почве, малый вес материала, дешевизна изделия, значительная устойчивость на разрыв и отсутствие помех для радиосигналов.

Немаловажной особенностью прутов изготовленных из композита, в отличие металлической, является требование к особым условиям производства. Для изготовления прутков из стеклопластика используются качественное сырье и специальное оборудование. Исходя из этого, можно быть уверенным в соответствии требованиям нормативной документации.

Стальная арматура

К основным отличительным качествам металлопроката можно отнести высокую прочность по сравнению со стеклопластиком, высокую пластичность, устойчивость к предельным температурам.

В эксплуатационно-технической среде металлопрокат значительно уступает композитной арматуре, так как менее устойчив к воздействию влаги. Среди всего прочего выделяется большая масса, ограничение по длине и высокий показатель теплопроводности вызывающий в конструкции холодных участков, что приводит к снижению теплоизоляции бетонных сооружений.

Что лучше использовать для фундамента и в каких случаях

Однозначно ответить на вопрос — что лучше, пластиковая или металлическая арматура для фундамента, нельзя, но следует помнить – в промышленном и гражданском строительстве для возведения фундамента традиционно продолжают использовать металлический прут.

Технические характеристики стеклопластика не позволяют применять его при возведении крупных строительных объектов. При проектировании многоэтажных домов, электростанций, зданий промышленного назначения, используют только стальную арматуру.

Допускается применение арматуры из стекловолокна для сборки каркасов фундамента при возведении следующих объектов:

• В малоэтажном строительстве для заливки ленточных фундаментов.
• Для заливки опор под столбы, основания для заборов.
• Причалы, береговые сооружения, доки.
• Основания для канализационных систем.
• Опорные элементы мостов.

В остальных случаях альтернативы традиционной вязке каркаса из металла нет.

Арматура стеклопластиковая и металлическая сравнение

Если сравнивать композитную и металлическую, рассмотрим такие качества, как легкий вес, сверхпрочность и коррозийную стойкость, что помогает создавать более крепкие каркасные сооружения. Отличительные характеристики которыми обладают композитные элементы, объясняются особенностями внутренней структурной сетки будут следующими:

По сравнению со сталью, композит превосходит достаточно большим модулем упругости превышающий аналогичные характеристики изделий из металла примерно в 4 раза. Из этого следует что уровень прогиба под влиянием нагрузок у композита будет значительно выше нежели у прутков из металла. При армировании данных элементов в полотна дорого, откосов и фундамента подобные свойства не критичны. Но для использования в напряженных конструкциях предпочтительнее использовать сталь.

Полимерная арматура превосходит, стальную по параметрам, на сжатие на 40%, на растяжение на 30%

Еще одним аргументом будет прочностной потенциал удельной прочности в 10 раз превышающий стальные элементы. Внутренний стержень задает своего рода основание для прочности, благодаря параллельному соединению стекловолокон, композитные смолы, выступают в качестве связующего.

Внешний слой обволакивает внутренний стержень и образует спираль, которая обеспечивает высокую связку с бетоном.

Сравнение характеристик арматуры

Каркасные сооружения из стеклопластика несут в себе ряд преимуществ:

1. полимер не обладает электропроводностью, поэтому в конструкции из этого композита отсутствует наводящий ток и магнитные поля, в результате исключаются радиопомехи;
2. влияние стеклопластика на окружающую среду на сегодняшний день не зафиксировано; не обладает токсичностью при распаде, не обсорбирует радиацию даже спустя много лет нахождения в экстремальной бетонной среде.

При соответствии изделия всем техническим нормам сертификации, температурный коэффициент расширения с бетоном одинаков, не зависимо от изменений температуры окружающей среды. Под влиянием внешних факторов среды армированная конструкция расширяется и сужается в совокупности с бетонными сооружениями, исключая возникновение разрывов и трещин.

Пропорции диаметров прутков при армировании каркаса фундамента

Напоследок хотелось отметить еще одно явное преимущество, объемы транспортировки стеклопластика. Вы только представьте, что перед вами стоит задача доставить два камаза (в одном грузовике стальные элементы, в другом стеклопластиковые). Если к примеру загрузить 5 метров стальных прутков весом 10 кг и взять пруток полимера той же длинны весом 2 кг. Чувствуете разницу? Загрузив тонну металла, у вас будет половина кузова, а если взять тонну стеклопластика, грузовик будет набит доверху. Вывод очевиден.

В чем особенность каждого материала?

Стеклопластиковый профиль представляет собой пруток с диаметром 4-18 мм, длина которого составляет 12 метров. Производство проходит с применением высокопрочного пластика. Благодаря нанесенным на поверхность в процессе изготовления спиралевидных ребер осуществляется надежное сцепление материала с бетоном. Пластиковые стержни, если сравнивать их с металлическими изделиями схожего назначения благодаря своей коррозийной стойкости, прочности способствуют созданию долговечных сооружений. Особенно хорошо показывает себя стеклопластик в агрессивной внешней среде.

Если в качестве стального проката нет сомнений – его долговечность проверена веками, то менее известный композитный стройматериал у некоторых строителей и заказчиков вызывает вопросы. Опасаться не стоит: современное оборудование на специализированных заводах производит продукцию в соответствии с требованиями ГОСТ. По сроку эксплуатации композитная арматура уверенно конкурирует с металлической.

Сравнение характеристик

Выбор изделия напрямую зависит от требований, которые выдвигаются к конструкции. К примеру, если важно отсутствие электропроводности, то выбирается композит, так как сталь хорошо проводит ток. Тоже самое касается теплопроводности: металлическая арматура теплопроводна, стеклопластиковая – нет.

Сталь может ржаветь, теряя прочность, композит – это полностью нержавеющий материал первой группы химической стойкости, в том числе к щелочной среде бетона. Остановимся на особенностях и сравнительной характеристики того и другого стройматериала:

В отличие от металлической, арматура стеклопластиковая имеет легкий вес. Это устраняет лишнюю нагрузку на фундамент, существенно продлевает эксплуатационный срок.

Стеклопластик лучше переносит нагрузки на разрыв, что дает возможность использовать его для укрепления более ответственных конструкций из бетона.

Прочность стальных профилей может нарушиться из-за окислительных процессов, которые губительно влияют на целостность конструкции, композитным стержням это не грозит.

Износоустойчивость обоих материалов находится на высоком уровне.

Характеристики упругости металла превышают стеклопластик в четыре раза. Это говорит о том, что композитные изделия сильнее прогибаются под воздействием механических нагрузок.

Что лучше, металлическая арматура или стеклопластиковая для конкретного объекта, решает строитель или прораб, учитывая окружающие условия и потребности всего сооружения.

Где заказать металлопродукцию оптом?

На металлобазе «Сталь-Инвест» вы сможете оставить заявку на заказ любых партий металлопроката, профлиста, метизной продукции. К услугам заказчиков – резка металла, доставка до объектов в разные города России. Позвоните по телефону для консультации со специалистами и заказа продукции.

• Значительный вес.
• Подверженность коррозии.
• Высокая теплопроводность, ведущая к промерзанию стен и фундаментов.
• Высокая цена, в том числе на транспортировку.

В связи с наличием недостатков у металлических прутков, в отдельных случаях, речь о которых ниже, предпочтительнее использовать стеклопластик. Стеклопластиковая (композитная) арматура состоит из скрепленных эпоксидной смолой нитей стекловолокна. Сверху она покрыта веществом на основе полимеров и обсыпана кварцем для создания насечек-ребер. Это сравнительно новый строительный материал, на который еще не существует полной нормативной базы по требованиям и методикам монтажа.

Рекомендации производителей различны, потому что технологии изготовления порой существенно отличаются. К тому же рекомендации эти основаны на экспериментах самих производителей, а, значит, не являются официальной нормативно-правовой базой. Сегодня существует огромный выбор композитной арматуры разных производителей. Поэтому сравнивать ее с металлической, указывая точные цифры, было бы некорректно. Мы приведем усредненные данные, на основании которых можно делать выводы.

Арматура из композита привлекает стоимостью. Цена стеклопластикового прутка меньше цены металлического примерно в 2 раза. Затраты на доставку также не будут велики, так как пластик удобно перевозить.

Но у данной продукции есть и очень спорные преимущества. Например, прочность.

Прочность на растяжение больше приблизительно в 4 раза чем у металлического аналога, что объясняется большей чем у металла эластичностью. Поведение стеклопластика сильно зависит от направления вектора приложенной силы и нагрузки. Поэтому прочность композитных прутков на сжатие и изгиб остается под вопросом. К тому же металл обеспечивает более качественную сцепку материалов, чем композит.

Стеклопластиковая арматура

По отношению к этому материалу есть стереотипы: пластик — значит хрупкий, горит и т.д. Однако если знать где она применяется, то мнение кардинально меняется. Сфера применения арматуры из стеклопластика:

1. Возведение ЛЭП;
2. Строительство и ремонт дорожного полотна;
3. Возведение ограждающих опор и мостов;
4. Строительство объектов химической промышленности;
5. Объекты требующие отсутствия электромагнитного излучения;
6. Несъемная опалубка и армирующие пояса зданий, в районах с высокой сейсмической активностью.

Видео: Композитная арматура — сравнение со стальной

Достоинства стеклопластиковой арматуры

Одним из преимуществ читается — небольшой вес. Ее вес в пять раз меньше по сравнению с классической арматурой из металла. Отсюда вытекает еще несколько плюсов, а именно: с ней становится легче не только работать, но и доставлять на площадку. Эта арматура выпускается в бухтах, поэтому для транспортировки не потребуется нанимать длинномер.
Не проводит электроток и не создает электромагнитных помех. Благодаря таким качествам стала широко применяться при обустройстве и реконструкции коммуникаций аэропортов и больниц.
Можно использовать в агрессивной среде: морская вода, щелочь, кислота. Устойчива к морозам, не теряет свойства даже при температуре минус 40º С.

Остальные достоинства:

• доступна любая длина стержня;
• высокая прочность на разрыв;
• не подвержена коррозии.

Недостатки

Несмотря на все свои плюсы, этот материал имеет и минусы. Из недостатков можно выделить:

Прут из стеклопластика изогнуть не получится. Если при строительстве есть необходимость в фигурном армировании лучше выбирать стальную арматуру;

Нельзя сваривать. Хотя лучший способ соединения считается связывание прутов арматуры, все же иногда возникает необходимость в электросварке;

Низкий показатель термостойкости. Стеклопластик выдерживает температуру до плюс 100º С, при температуре выше он начинает плавиться. Поэтому после пожара конструкция здания будет ненадежной.

Итоги сравнения металлической и стеклопластиковой арматуры

Использовать в строительстве жилых зданий композитную арматуру можно лишь в виде дополнительного каркаса или не менее важных, но не являющихся несущими конструкциями. Целиком и полностью заменить каркас из металла она не сможет. Исходя из ее особенностей, безопаснее и целесообразнее стекловолокно использовать при строительстве нежилых объектов и вспомогательных построек.

Более конкретную информацию о характеристиках и использовании стекловолокна можно прочитать в СНиП от 2003 года за № 52-01. Там указаны общие правила ее использования.