Композитная арматура и металлическая арматура сравнение

Какая арматура лучше металлическая или стеклопластиковая – сравнение двух видов

Армирование – обязательный процесс, применяемый при строительстве с использованием бетона. Ведь бетон, прекрасно выдерживая большие нагрузки на сжатие, может быть разрушен даже при незначительных нагрузках на изгиб и растяжение. Только качественная арматура может избавить его от этого недостатка. На протяжении многих лет при строительстве пользовались только металлической – альтернативы ей просто не существовало. Однако сравнительно недавно на рынке появилась несколько видов композитной арматуры: стеклопластиковая, базальтопластиковая и углепластиковая. Конечно, у людей, столкнувшихся со строительством и необходимостью подбирать нужные материалы возникает вопрос – какая лучше – металлическая или стеклопластиковая? Это крайне серьезный вопрос – многие эксперты сравнивают эти материалы. Постараемся дать на него максимально развернутый ответ.

Преимущества и недостатки металла

Начать с того, что металлические пруты классов А240, А300, А400 и др., используются в строительстве уже не первое десятилетие и прекрасно зарекомендовали себя. Опытные строители выделяют следующие преимущества этого материала:

• высокая прочность;
• устойчивость перед температурными перепадами (работает до 600°С);
• долговечность и экологическая чистота. Даже при длительной эксплуатации в экстремальных условиях материал не выделяет опасные для здоровья вещества;
• хорошая пластичность – можно изменять форму без нагрева и специализированного оборудования;
• свариваемость – допускается сварка арматуры в маркировке которых есть буква “С”, например А500С;
• полная пожарная безопасность. При прямом контакте с огнем он не разрушается и тем более не поддерживает горение.

К сожалению, имеются и недостатки. Главный из них – боязнь влаги. Если бетон по какой-то причине покроется трещинами и влага попадет на арматуру, то запустится процесс коррозии, который впоследствии приведет к разрушению прута и снижению прочность железобетонного изделия. Конечно, можно выбрать для фундамента специальную арматуру с литерой К – коррозийная устойчивость. Действительно, существуют марки стали, не подверженные коррозии. Но их стоимость выше.

Также к минусам можно отнести гораздо больший вес металлической арматуры по сравнению с композитной.

Рассмотрим стеклопластик

Достоинства стеклопластиковой арматуры неоспоримы – именно благодаря им она приобрела такую популярность на сегодняшний день. Композитная арматура в сравнении со стальной имеет следующие преимущества:

1. Меньший вес, упрощающий транспортировку и существенно облегчающий процесс использования.
2. Лучше выдерживает нагрузки на разрыв. Поэтому многими строителями используется стеклопластиковая арматура в случаях, когда нужно гарантировать надежность особенно ответственных конструкций из бетона.
3. Не боится влаги, благодаря чему может использоваться при возведении бетонных изделий, напрямую контактирующий с водой.
4. Имеет низкую электо- и теплопроводность.
5. Экологически чистый материал.
6. По коэффициенту теплового расширения стеклопластиковая арматура (АСП) ближе к бетону, что снижает риск появления трещин на готовых изделиях при частом нагреве и охлаждении, так как арматура будет расширяться и сужаться вместе с бетоном, что особенно важно для многих регионов нашей страны.

Увы, даже у композитной арматуры имеются недостатки. В первую очередь опытные строители выделяют низкую упругость. При механических нагрузках прогиб металлической арматуры меньше. В некоторых случаях, например, при устройстве фундамента или изготовлении плит для дорожного полотна этот недостаток не является существенным. Однако если вам нужны качественные и надежные плиты перекрытия для возведения многоэтажного дома, то есть смысл отдать предпочтение старым, проверенным железобетонным изделиям.

Стеклопластиковая арматура не должна сгибаться на строительной площадке – это может привести к её разрушению или снижению несущих способностей. Металлической может изгибаться при наличии простейшего станка под весьма значительным углом.

Конечно, пластик ни в коем случае нельзя сваривать – арматурный каркас для фундамента и любых других бетонных изделий собирается исключительно при помощи проволоки для вязки. У металлической возможны варианты – некоторые сорта прутов можно соединять при помощи обычной сварки. Стеклопластиковая арматура теряет несущие свойства при 150°С.

Что же выбрать?

После того, как основные достоинства и недостатки характеристик обоих материалов перечислены, пришла пора сказать, какая арматура станет лучшим выбором.

Вообще, однозначно сказать что же лучше – арматура стеклопластиковая или металлическая, сравнение не позволяет. Оба варианта имеют ряд важных достоинств. Поэтому особенно важно использовать каждый материал в соответствующей сфере. То есть, если особенно важным параметром является высокая упругость (например, при строительстве многоэтажных жилых и офисных зданий), то лучше выбрать проверенный металлический прут – он не прогнется даже при большой длине и нагрузке. А вот если в число важных требований входит устойчивость перед коррозией (строительство опор мостов, береговых укреплений), то эксперт, отдавший предпочтение стеклопластиковому аналогу не ошибется.

Наконец, надо осветить ещё один вопрос, который обязательно возникает у строителей – что дешевле, композитная арматура или металлическая? Вопрос весьма непростой. С одной стороны – стоимость метра металлического прута диаметром, например, 10 миллиметров ниже, чем у пластикового аналога. С другой – необходимо учитывать прочность. Как показывают испытания, 10-имиллиметровый композитный прут способен выдерживать такую же нагрузку, как 14-имиллиметровый изготовленный из стали. Если рассматривать вопрос комплексно, то можно сделать вывод, что стоимость материала примерно одинакова. Разница присутствует, но она настолько мала, что делать выбор, опираясь на неё, не стоит.

Таблица равнопрочного замещения металлической арматуры стеклопластиковой

Теперь вы знаете о важных аспектах, касающихся металлически и пластиковых прутов и легко решите, какую арматуру выбрать для ведения строительства на конкретном объекте. Здраво оценивая преимущества и недостатки материала, зная об условиях использования, вы без труда подберете наиболее подходящий материал, способный прослужить десятилетия.

Какая арматура лучше металлическая или стеклопластиковая: применение,сравнение, плюсы и минусы

В нашем быстро развивающемся мире технологий, всегда есть нужда в альтернативных вариантах, будь то сырье или готовый материал во всех областях промышленности. Речь идет о выборе между чем-то, в нашем случае поговорим об арматуре. Сейчас без её использования не обходится не одна строительная сфера, ну если вы, конечно, не строите деревянный дом без гвоздей. В нашем примере мы рассмотрим строительство железобетонных конструкций, домов и дорог, из металлических и стеклопластиковых элементов, а также поговорим о свойствах, отличиях и областях их применения.

1. Свойства и недостатки
2. Сравнение стеклопластика с металлом
3. Характеристики
4. Применение стеклопластиковых материалов

Начнем, пожалуй, с самого распространенного вида металлической арматуры, область ее применения достаточно широка (от строительства железобетонных конструкций до полотна дорог), одним из основных преимуществ металла является то, что он поддается сварке, что дает возможность сделать наиболее прочные соединения между прутьями.

Также она является проводником, благодаря чему ее использование в качестве заземления можно отнести, как к достоинствам, так и к недостаткам. Давайте попробуем разобраться, что для вас важнее: во-первых, поставить целью добиться заземления какого-то объекта, то конечно её использование не оставляет никаких сомнений, соответственно, если металлическая арматура используется в качестве заземления, то это подвергает ее окислению, уменьшая срок службы, плюс к этому не забываем, что метал подвержен коррозиям; во-вторых, если вашей целью не стоит вопрос заземлять что-то и варить соединения, то конечно же отдаем преимущество композитной.

Свойства и недостатки

Стеклопластиковая арматура изготавливается из стекловолокна и полимерных смол, её преимущество легкий вес и сверхпрочность, внутренний стержень обернут спиралевидными ребрами с помощью которых осуществляется надежное сцепление с бетоном. К самым важным недостаткам относятся, пожалуй, это отсутствие текучести при растяжении. В результате этого исключается возможность изменять форму без нагрева.

Еще одним недостатком будет фактор нанесения вреда здоровью, при резке данного композита образуется пыль, состоящая из мелких стеклочастиц. При распылении подобной стеклопыли есть вероятность занесения заноз, повреждения глаз и дыхательной системы.

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.

Применение композитной арматуры

На сегодняшний день использование полимеров в больших масштабах не ограничивается в промышленном и гражданском строительстве, на малоэтажных и коттеджных объектах. Уникальными особенностями, которыми обладает этот материал, позволяет применять ее в самых различных областях, таких как строительство дорожного полотна (используется для устройства покрытий, субъектов), так же практикуется применение в укреплении откосов.

Полимерный материал рекомендовано использовать в сейсмоопасных зонах 7 — 9 баллов в качестве основного эксплуатируемого материала бетонных сооружений.

При выборе материала нужно задать себе вопрос, а что я собираюсь делать, какой объект строить. Из всего, что мы выяснили по ходу нашего сравнения, следует сделать вывод не о том, что лучше, а какой материал целесообразнее использовать в конкретных случаях.

Ниже приведены несколько информационных роликов, которые будут интересны для вас, если вам понравилась эта статья, просим поставить лайк или оставить отзывы на сайте. Спасибо.

Стеклопластиковая арматура против стальной: сравниваем по 6 параметрам

Стеклопластиковая арматура в малоэтажном домостроении пока применяется сравнительно редко. Это и понятно: рекламируется продукт довольно скромно (что, теоретически, должно говорить в его пользу), о его свойствах потребителю известно далеко не всё, к тому же не каждый строитель знает, как с такой арматурой работать. Наряду со стеклопластиком, согласно ГОСТ 31938-2011, для изготовления арматуры могут применяться и другие композиты — базальтопластик, арамидопластик, углепластик.

Кладочные сетки, а также гибкие связи для многослойных стен сегодня чаще делают из базальтопластика, так как по сравнению со стеклопластиком этот материал обладает большим модулем упругости. Однако стеклопластиковая арматура дешевле других, поэтому именно она получила широкое распространение. Именно её мы будем сравнивать со стальной. Итак, начнём.

1 Цена

В целом стеклопластиковая арматура дешевле стальной. Но, как это видно из таблицы, с увеличением диаметра процентная разница (а значит, расходы по смете) нивелируется.

Если цена стальных изделий у крупных продавцов более или мене одинакова, то в случае стеклопластика наблюдается существенный разброс цен, зависящий от качества (изготовлено по ГОСТ или по ТУ).

В любом случае покупать композитную арматуру лучше у представителей крупнейших заводов — «МегаПласт», «ПластКомпозит», «Ярославский завод композитов», «Завод АЛЮР» и др.

2 Прочность на изгиб

Параметр зависит от модуля упругости материала. Для стали марки Ст3 его значение 200 ГПа (гигапаскалей), для стеклопластика — 30–55 ГПа. Это значит, что в конструкциях, где арматура работает на изгиб (все виды плавающих фундаментов, плиты и балки перекрытий, перемычки над проёмами и ригели каркаса здания), диаметр стеклопластиковой арматуры должен быть больше, чем стальной. Насколько? Здесь требуется расчёт конкретной конструкции. Проблема в том, что методика такого расчёта разработана только для железобетона (СП 63.13330.2012), а для бетона с композитным армированием её нет.

Практики советуют при использовании стеклопластиковой арматуры в перечисленных конструкциях увеличивать коэффициент армирования примерно на 20% или диаметр прутков на 4 мм (по сравнению со сталью). То есть рентабельность применения композита в данном случае остаётся под вопросом.

3 Прочность на разрыв

У стеклопластиковой арматуры она превышает 1,1 ГПа, у стальной равна 390 МПа, то есть примерно в три раза ниже. При этом относительное удлинение при разрыве (то есть величина деформации при временном сопротивлении разрыву, выраженная в процентах от первоначальной длины) у стеклопластиковой арматуры меньше в 10 раз. А значит, в конструкциях, испытывающих в основном растягивающие нагрузки (сваи, вертикальное и подошвенное горизонтальное армирования ленточных фундаментов глубокого заложения), стеклопластиковая арматура может быть тоньше стальной. Увы, это лишь теория. Методики точного расчёта для стеклопластика пока не разработано.

4 Теплопроводность

Теплопроводность важна в основном в стеновых кладочных конструкциях, где поясное армирование нередко ведёт к образованию мостиков холода. И здесь стеклопластиковая арматура кладёт стальную на обе лопатки: коэффициент её теплопроводности в 13 раз ниже, чем у стали.

Стальная арматура против композитной: о чём молчат производители

На чтение: 2 минуты Нет времени?

Вот уже пару сотен лет как железобетон остаётся флагманом строительства по прочности и долговечности. Но строительный рынок постоянно находится в поиске новых материалов, которые могли бы превзойти по качеству и стоимости эти конструкции. Сейчас привычную стальную арматуру начинает уверенно теснить ПКА – полимеркомпозитная арматура. Спрос на этот материал растёт в геометрической прогрессии, но вместе с тем есть и много споров по поводу того, насколько ПКА достойна своей стальной сестры.

Читайте в статье

О преимуществах композитной арматуры

Главное преимущество ПКА – это, пожалуй, её цена. Да, стоимость этой арматуры почти вдвое ниже стальной, это существенно удешевляет строительство, особенно на объектах, в которых есть необходимость в больших объёмах армирования.

Второе явное преимущество ПКА перед сталью – это удобство работы, а именно малый вес и отличная гибкость. Там, где для перемещения армирующего каркаса или материалов для него потребуется подъёмный кран, способны справиться двое человек без особой физической подготовки. Плюс облегчение веса благотворно сказывается и на всей конструкции, особенно если речь идёт о перекрытиях.

Режется эта арматура легко – не в пример стальной. А ещё – эта арматура продаётся в бухтах, то есть имеет практически неограниченную длину. Это позволяет избежать лишних стыков и нахлёстов, экономит расход.

О чём не любят говорить производители композитной арматуры

Первое – анкеровка ПКА невозможна. Она не загибается, как стальная, в крюк, не держится петлёй, не расплющивается в наконечник грибком. Всё это не даёт усилить конструкцию с применением такой арматуры.

Есть мнение, что ПКА продёргивается внутри бетона при нагрузке на растяжение, несмотря на ребристую поверхность и песчаный абразив.

ФОТО: beton-trans.ru Хотя надо признать, что при растяжении ПКА в три раза прочнее стали, но продёргивание внутри бетона сводит на нет это свойство

Модуль упругости полимерной арматуры в 4 раза ниже стальной, так что, согласно сопромату, нужно увеличить её диаметр в 4 раза относительно стали, и это уже невыгодно, если считать стоимость такого каркаса.

ФОТО: sense-life.com Не увеличишь диаметр – и вся конструкция не будет иметь достаточной жёсткости, не устоит перед прогибом и пойдёт трещинами в местах растяжения

Ну и было бы несправедливо не сказать о том, что по термоустойчивости ПКА не идёт ни в какое сравнение с металлом. 13 минут нагрева до +87 °С приводят к обрушению конструкций. Впрочем, пожарники вам скажут, что при пожаре, если фундамент нагрелся до +100 °С, уже и от стен ничего не останется, кирпич будет крошится под пальцами. Так что отсутствие термоустойчивости – недостаток сомнительный.

Что в итоге: ПКА или сталь?

В итоге – полимерную арматуру лучше не применять в жизненно важных сооружениях. Она отлично подходит для армирования плитных фундаментов, дорог и пешеходных тротуаров, где присутствует только незначительная нагрузка. Использование ПКА в таких объектах действительно поможет сэкономить, но вот при строительстве жилых объектов лучше отдать предпочтение проверенной временем стали. Может быть, когда-нибудь изобретут и пластиковый бетон, который сможет намертво армироваться ПКА, но пока сталь – и только сталь – является гарантией прочности.

В дополнение – ещё немного полезной информации в этом видео:

Металл против стеклопластика: на чем держится бетон

Какая бывает арматура

Без арматурного каркаса невозможна ни одна монолитная бетонная конструкция. Прочность, устойчивость к деформациям — все это обеспечивается именно арматурным каркасом. За много десятилетий все привыкли к тому, что арматура — это металлические прутья или проволока. Не так давно на рынке появилась композитная арматура — стеклопластиковая или стеклобазальтовая, под нее даже разработан свой собственный свод правил — СП 295.1325800.2018 «Конструкции бетонные армированные полимерной композитной арматурой». Разбираемся, в чем различия между этими двумя типами арматуры и в чем заключаются некоторые секреты обустройства металлического арматурного каркаса.

Как работает арматура

Монолитный бетон — и прочный, и долговечный, и универсальный материал. Но у него есть один большой изъян — он хрупкий. Именно поэтому, чтобы придать всей монолитной конструкции устойчивость к деформациям и разрушению, бетон укрепляется своеобразным «скелетом» — арматурным каркасом. Именно арматура удерживает общую конструкцию: например, стальной прут на растяжение прочнее бетона в две сотни раз — и после заливки и застывания вся масса приобретает единые свойства.

Так что, если мы хотим получить прочный бетонный монолит, нужно, чтобы внутри него обязательно был каркас из арматуры. Это касается подавляющего большинства случаев: и для фундамента, и в перекрытиях, и в лестницах, и в других монолитных конструкциях.

Арматурный каркас бывает плоским (горизонтальный или вертикальный) или пространственным. Выбирается способ монтажа в зависимости от того, какую работу должна выполнять конструкция.

Фото: sdelai-lestnicu.ru

Два типа арматуры

Металлическая арматура — это стальной прокат, длинные пруты разного сечения (от 6 до 40 мм). Пруты эти бывают гладкими или ребристыми. Гладкий профиль (класс А1) используют, чтобы делать конструкционные перемычки. Ребристый обеспечивает более серьезное сцепление с бетоном, поэтому из него собирают несущий каркас для ленточных и плитных фундаментов. Разумеется, ребристый профиль дороже. Чтобы строить дома, в качестве рабочей арматуры используют арматуру классов А300 и А400. Металлическая арматура может быть сварена в сетчатый каркас, но этого делать не рекомендуется: прут станет хрупким из-за перегрева. Лучше вязать ее специальной проволокой или пластиковыми хомутами.

Композитная арматура была придумана около сорока лет назад. Она чаще всего бывает стеклопластиковая, но иногда бывает и стеклобазальтовая (сделанная из расплава горной породы и выскопрочного полимерного волокна). Профиль композитной арматуры чаще всего ребристый, сечение может быть от 4 до 20 мм. Такой каркас связывается проволокой или пластиковыми хомутами.

К достоинствам стеклопластиковой арматуры причисляют:

• повышенную прочность;
• устойчивость к коррозии;
• удобство в транспортировке и монтаже.

Пластиковая арматура никогда не заржавеет — а значит, не нужно пытаться во что бы то ни стало выдерживать защитный слой бетона. Она прочная — бетонная конструкция будет хорошо удерживать форму десятилетиями.

Фото: stpulscen.ru

Зато есть у «новичка» и серьезный недостаток — у стеклопластиковой арматуры модуль упругости примерно втрое меньше, чем у стальной. Иными словами, при пиковой нагрузке по упругости стальная арматура растянется, а стеклопластиковая — порвется, то есть плита перекрытия просто рухнет моментально. Так что многие профессионалы рынка не советуют использовать такую арматуру в фундаментах, особенно в ленточных и плитных.

И еще одна проблема стеклопластиковой арматуры — она не очень выгодна, армирование стальными прутьями выходит дешевле, даже с учетом сильного подорожания металла в строительстве за последнее время. Так что многие эксперты сомневаются в целесообразности использования подобных каркасов в частном домостроении.

Секреты армирования бетона

Прежде чем делать арматурный каркас, нужно все хорошо рассчитать: в зависимости от нагрузки, от типа грунта и уровня его промерзания. Есть умельцы, которые умеют рассчитать параметры «скелета» бетонной конструкции самостоятельно. Но если вы никогда этого не делали — лучше оставить эту работу специалистам. Но есть и общие правила, о которых было бы не лишне знать каждому начинающему домовладельцу.

• Продольные стрежни в рабочем поясе должны быть одного диаметра. Но если пруты разные и это объясняется конкретными причинами — то в нижнем поясе должны быть прутья большего диаметра.
• Шаг между прутами в продольном поясе должен быть не больше 40 см.
• А между поперечинами и вертикальными элементами каркаса — от 30 до 80 см.

Фото: armaturniy.ru

• Диаметр арматуры может быть 10 мм, если длина сторон фундамента больше трех метров. Если больше — продольные пруты не должны быть меньше 12 мм в диаметре.
• Один из главных нюансов технологии изготовления железобетонных изделий — соблюдение толщины защитного слоя бетона. Иными словами, нельзя заливать арматуру так, чтобы кончики прутьев выглядывали наружу. Бетон защитит каркас от коррозии, но только если защитный слой будет достаточной толщины. В противном случае мы увидим такой знакомый нам пейзаж с кусками бетона, осыпающимися с проржавевшего каркаса. Минимальный защитный слой — 1 см, но это, повторимся, самый минимум. Если диаметр прута арматуры больше, то минимальный защитный слой нужно будет увеличить до этого значения.