Czy można zastosować wzmocnienie z włókna szklanego do fundamentu? Zastosowanie do fundamentów zbrojenia kompozytowego z włókna szklanego. Wzmocnienie fundamentu listwowego zbrojeniem kompozytowym

Rynek budowlany nie stoi w miejscu, co prowadzi do pojawienia się nowych materiałów, które mają ulepszone właściwości w porównaniu z odpowiednikami poprzedniej generacji. Stosunkowo niedawno w budownictwie pojawiło się wzmocnienie z włókna szklanego, które stało się poważnym konkurentem dla prętów metalowych.

Do niedawna zbrojenie stalowe było jedynym materiałem stosowanym w produkcji wyrobów żelbetowych w celu zwiększenia wytrzymałości fundamentów i innych elementów konstrukcji budowlanych. Nowy materiał charakteryzuje się jednak doskonalszymi właściwościami, co przyciąga uwagę konsumenta.

Opis materiału i jego rodzaje

Wzmocnienie z włókna szklanego to niemetalowy pręt nawinięty włóknami materiału kompozytowego lub natryskiwany drobnym proszkiem ściernym. Średnica prętów zbrojonych może wynosić od 4 do 18 mm.

W zależności od materiału użytego jako podstawa do produkcji pręta, istnieje kilka rodzajów zbrojenia kompozytowego:

• Wyroby bazaltowe (oznaczone literami ABP) produkowane są na bazie włókien bazaltowych związanych żywicą organiczną. Kształtki takie charakteryzują się dużą odpornością na środowiska agresywne, w tym gazy, zasady i sole.
• Pręt zbrojeniowy z włókna szklanego (w skrócie FRP) jest wykonany z włókien szklanych połączonych żywicami termoutwardzalnymi. Zaletą takich wędek jest ich niska waga i wysokie parametry wytrzymałościowe.
• Zbrojenie CFRP (oznaczenie AUP) produkowane jest na bazie węglowodorów. Materiał charakteryzuje się zwiększoną wytrzymałością, ale ma bardzo wysoki koszt, co znacznie zmniejsza jego popularność.
• Połączone produkty (w skrócie ACC) oparte są na bazie bazaltu i włókna szklanego. Materiał taki jest odporny na zużycie i ma szerokie zastosowanie.

Wśród wymienionych rodzajów zbrojenia kompozytowego najpopularniejsze są produkty z włókna szklanego, dlatego ten konkretny materiał należy zbadać bardziej szczegółowo.

Zalety i zakres zbrojenia włóknem szklanym

W przeciwieństwie do prętów stalowych zbrojenie włóknem szklanym ma wiele znaczących zalet:

• Niska waga, dzięki której wygodniej jest transportować materiał i wykonywać z nim różne czynności.
• Wysoka odporność na środowisko agresywne, w tym gazy, zasady i sole.
• Odporność na powstawanie ognisk korozji.
• Wysoka wytrzymałość na rozciąganie.

Wszystkie powyższe cechy znacznie poszerzają zakres zastosowania zbrojenia kompozytowego włóknem szklanym:

• Za jego pomocą wzmacniane są ściany i ścianki działowe z cegieł i różnych bloków.
• Za pomocą zbrojenia z włókna szklanego ściany nośne łączone są z licowanymi przegrodami. Nawiasem mówiąc, mamy ciekawy artykuł na temat „”.
• Wzmocnienie z włókna szklanego doskonale nadaje się do wzmacniania, a którego podeszwa leży znacznie poniżej poziomu zamarzania gleby. Dodatkowo zaleca się stosowanie zbrojenia kompozytowego do wzmacniania fundamentów eksploatowanych w środowisku agresywnym.

Zbrojenie kompozytowe z włókna szklanego można zastosować do wzmocnienia dowolnego rodzaju fundamentów niskich budynków. Natomiast w przypadku podstaw z listew i słupów do budynków nie większych niż trzy kondygnacje, pręty kompozytowe uzyskały wiele pozytywnych rekomendacji. Innymi słowy, wzmocnienie z włókna szklanego można zastosować do wzmocnienia monolitycznej taśmy betonowej w prywatnym domu lub domku na jednym lub dwóch piętrach, łaźni, garażu lub budynkach gospodarczych. Na naszej stronie znajdziesz informacje i wiele więcej. Aby znaleźć interesujące Cię informacje, możesz skorzystać z wyszukiwarki witryny.

Warto przypomnieć, że zbrojenie włóknem szklanym jest nowym materiałem, którego właściwości nie zostały w pełni zbadane. Dlatego lepiej jest wykorzystać materiał do wzmocnienia konstrukcji, unikając momentów, w których wymagana jest zwiększona wytrzymałość na zginanie i skręcanie.

Obliczanie zbrojenia z włókna szklanego

Konstrukcja fundamentu zrób to sam wymaga obliczeń ilości materiałów budowlanych, w tym zbrojenia kompozytowego.

Biorąc pod uwagę różne czynniki, obliczenia materiałów należy przeprowadzić według następującego algorytmu:

• Określenie całkowitej długości fundamentu z uwzględnieniem długości wewnętrznej przegrody nośnej.
• Obliczanie długości prętów zbrojeniowych, biorąc pod uwagę, że zbrojenie zostanie ułożone w dwóch warstwach (4 pręty).
• Określanie liczby połączeń. Należy pamiętać, że połączenie prętów zbrojeniowych z włókna szklanego odbywa się nie przez spawanie, ale przez zachodzenie na siebie. Dlatego do każdego rogu należy dodać 1 metr.
• Wykonaj obliczenia połączeń krzyżowych.

Aby uzyskać pełne zrozumienie, możesz wziąć przykład obliczeń zbrojenia fundamentu domu o wymiarach 6 * 8 metrów, którego wewnętrzna ściana nośna ma 6 metrów.

Całkowita długość fundamentu jest określana w następujący sposób:

(6+8)*2+6=34 metry.

Całkowita długość prętów, biorąc pod uwagę fakt, że konstrukcja dwupoziomowa składa się z 4 równoległych prętów, wynosi:

34*4=136 metrów.

Liczbę połączeń i odpowiednio długość zbrojenia w tym celu określa się w następujący sposób: liczbę ścian głównych mnoży się przez 1 metr zakładki i liczbę prętów. Okazuje się, co następuje:

(4+1)*1*4=20 metrów.

Dlatego do fundamentu o wskazanych wymiarach, biorąc pod uwagę dodatkowy materiał do łączenia, wymagana będzie następująca liczba prętów podłużnych:

136+20=156 metrów.

Należy również obliczyć liczbę poprzecznych połączeń pierścieniowych. Zgodnie z technologią układania ramy wzmacniającej pierścienie łączące powinny znajdować się w odległości 50 cm od siebie. Aby określić liczbę poprzecznych pierścieni łączących, należy podzielić całkowitą długość zbrojenia przez 0,5 metra. Okazuje się, co następuje:

Aby obliczyć długość zbrojenia niezbędną dla tej liczby poprzecznic, uwzględnia się wymiary ramy. Na przykład, jeśli siatka ramowa ma rozmiar 60 * 30 cm, wówczas długość pręta dla jednego pierścienia będzie równa:

(0,6 + 0,3) * 2 * 68 \u003d 122,4 metra.

Ponadto konieczne jest dodanie określonej ilości materiału do zapasów. Oznacza to, że powinieneś wziąć nie 122, ale 130 metrów zbrojenia.

Sumując wyniki obliczeń elementów podłużnych i poprzecznych ramy, otrzymujemy wynik:

Wybierając materiał do wzmocnienia fundamentu, należy wziąć pod uwagę wszystkie istotne czynniki. Pomimo dużej liczby pozytywnych cech, wzmocnienie z włókna szklanego jest nowym materiałem, a metalowe pręty są testowane w czasie.

Dzięki zastosowaniu najnowocześniejszych technologii na rynku budowlanym pojawił się kompozytowy materiał polimerowy, z powodzeniem zastępując tradycyjne metalowe odpowiedniki. Tak więc podczas tworzenia podstawy ramy dla fundamentu zamiast stalowych odpowiedników stosuje się wzmocnienie z włókna szklanego. Popularność materiału zyskała dzięki licznym zaletom. Jednak wzmocnienie fundamentu wzmocnieniem z włókna szklanego wymaga ścisłego przestrzegania technologii i prawidłowego wyboru średnicy pręta.

Pręt zbrojeniowy z włókna szklanego to niemetalowe pręty o okrągłym przekroju poprzecznym, które są gładkie i pofałdowane z poprzecznymi występami. Średnica waha się od 4 do 20 mm, długość prętów wynosi 12 m, w przęsłach - od 100 do 150 m. Wzmocnienie z włókna szklanego stosuje się głównie do fundamentów taśmowych, a także przy układaniu jezdni i tworzeniu różnych konstrukcji wykonany z betonu.

Osobliwości

Produkcja zbrojenia z włókna szklanego odbywa się zgodnie z GOST 31938. Do produkcji prętów stosuje się włókna szklane, bazaltowe, aramidowe lub węglowe (grafitowe), które tworzą elastyczny rdzeń. Gwinty impregnowane są specjalnym spoiwem polimerowym o działaniu termoutwardzalnym lub termoplastycznym (żywice epoksydowe) i związkami utwardzającymi, dzięki czemu uzyskuje się wzmocnienie o dużej wytrzymałości.

Materiał kompozytowy, w zależności od składu włókien, dzieli się na:

• Kształtki z włókna szklanego - ASP (ASK);
• Kompozyt bazaltowy - ABA;
• Kompozyt węglowy – AUK;
• Aramidokompozyt - AAK;
• W połączeniu z komponentami kompozytowymi - ACC.

Aby zwiększyć właściwości przyczepności, powierzchnię zbrojenia z włókna szklanego posypuje się piaskiem, dzięki czemu powstaje dobra przyczepność do powierzchni betonu. Występy poprawiają także połączenie z betonem.

Zalety i wady

Wzmocnienie włóknem szklanym ma wiele pozytywnych właściwości, do których należą:

• Wysoka wytrzymałość właściwa.
• Niewielka waga (100-metrowa cewka ma masę około 10 kg). Ale jednocześnie zmniejszenie ciężaru samej konstrukcji betonowej nie jest na tyle znaczące, aby wskaźnik ten można było uwzględnić przy budowie zarówno małych, jak i dużych obiektów, ponieważ większość to beton.
• Niska przewodność cieplna, dzięki czemu nie ma mostków termicznych.
• Większa długość (sprzedawana w zwojach/cewkach). Tworząc ramkę trzeba zużyć mniejszą ilość materiału, gdyż zmniejsza się powierzchnia nakładania się prętów.
• Ścisłość. Okucia można łatwo transportować i nie ma potrzeby dowożenia ich na plac budowy specjalnym pojazdem, gdyż materiał skręcony w zwój z łatwością zmieści się w bagażniku samochodu osobowego. Ponadto pierwszy robotnik może poruszyć kilka stanowisk jednocześnie.
• Nieprzepuszczalność dielektryczna i przezroczystość radiowa - prąd nie jest przewodzony, wewnątrz budynku, konstrukcji nie występują zakłócenia radiowe.
• Odporny na agresywne środowisko i wpływy chemiczne.
• Odporny na korozję. Pręty używane są w wilgotnym środowisku i nawet przy długotrwałym kontakcie z wodą nie pojawia się niszczycielska rdza.
• Wysoka wytrzymałość na rozciąganie.
• Dobra odporność na zmiany temperatury.
• Brak pęknięć, ponieważ rozszerzalność cieplna kompozycji polimerowej i betonu jest jak najbardziej zbliżona.
• Znaczące oszczędności w zakresie ilości i transportu.
• Trwałość.

Pomimo dużej listy pozytywnych czynników wzmocnienie z włókna szklanego ma wady:

• Wysoka cena. Ale ten negatywny moment rekompensuje możliwość zastosowania kompozytu o mniejszej średnicy, który jest tańszy.
• Niska stabilność termiczna.
• Zła elastyczność. Fabrycznie pręt można zgiąć tylko o 90°.
• Niska odporność na pękanie.
• Rama wykonana z prętów kompozytowych nie charakteryzuje się dużą sztywnością, przez co nie posiada dobrej odporności na drgania i obciążenia powstające podczas wylewania betonu mieszadłem.

Znając wszystkie pozytywne i negatywne punkty, możesz wybrać odpowiednie wzmocnienie z włókna szklanego i zastosować je tylko w tych betonowych konstrukcjach i konstrukcjach, gdzie jest to celowe i uzasadnione finansowo.

Właściwości i cechy

Główne właściwości zbrojenia kompozytowego, które są brane pod uwagę przy wzmacnianiu fundamentów listwowych i innych konstrukcji, to:

• Wytrzymałość na rozciąganie - od 800 MPa (włókno szklane) i od 1400 MPa (kompozyt węglowy).
• Maksymalna temperatura podczas pracy - od 60 °.
• Elastyczność przy rozciąganiu. Wskaźnik ten w AUC w porównaniu z ASP przekracza 2,5 razy.
• Maksymalna wytrzymałość na ściskanie wynosi ponad 300 MPa.
• Wytrzymałość na przekroju - w ASP - nie mniej niż 150 MPa, w AUK - nie mniej niż 350 MPa.
• Wydłużenie względne ASP i AUK - 2,2%, w metalowych odpowiednikach - 0,195%.

GOST 31938-2012 reguluje warunki techniczne dotyczące prętów zbrojeniowych o profilu okresowym. GOST 32486-2013, 32487-2013 i 32492-2013 ustanawiają procedurę określania i testowania właściwości strukturalnych i termomechanicznych kompozytu zgodnie z następującymi wskaźnikami:

• rozszerzalność cieplna.
• Współczynnik liniowej rozszerzalności cieplnej, w tym różnicowy i średni.
• przejście szkliste.
• temperatury zeszklenia.
• Podłużna porowatość kapilarna.
• Odporność na agresywne środowisko;
• Granice wytrzymałości w kilku parametrach.

Dokumenty regulacyjne wskazują ogólne przepisy dotyczące badań i zalecaną średnicę nominalną zbrojenia z włókna szklanego, które zgodnie z SNiP 52-01-2003 można stosować przy projektowaniu konstrukcji betonowych. Biorąc pod uwagę warunki techniczne określone w normach państwowych, przekrój prętów może mieć inne rozmiary. Kompozyt o średnicy od 4 do 8 mm dostarczany jest w kręgach o standardowym lub deklarowanym przekroju oraz w długościach od 50 do 1200 cm Producenci kierują się specyfikacjami własnymi i branżowymi protokołami badań. Dodatkowo na produkowane wyroby dostarczane są certyfikaty.

Obliczenia dla różnych fundamentów

Przed przystąpieniem do budowy fundamentu taśmowego z podstawą ramy wykonaną z materiału kompozytowego wykonuje się obliczenie materiału prętów wymaganych do zbrojenia. W obliczeniach wykorzystuje się dokumentację techniczną zawierającą normy i specyfikacje. Zgodnie z zaleceniami SNiP minimalna dopuszczalna ilość zbrojenia z włókna szklanego w konstrukcjach betonowych powinna wynosić co najmniej 0,1% całkowitej powierzchni przekroju poprzecznego fundamentu lub konstrukcji w budowie. Uwzględniane są rzeczywiste wymiary podstawy w stosunku do całkowitego przekroju prętów. Obliczenia przeprowadzane są indywidualnie dla każdego obiektu.

Szereg zastosowań

Zbrojenie kompozytowe zyskało szerokie zastosowanie - są to:

• Budynki przemysłowe, cywilne, handlowe i mieszkalne.
• Branża drogowa - wzmacnianie nawierzchni drogowej.
• Wzmocnienie skarp na autostradach.
• Mosty i fortyfikacje przybrzeżne.
• Taśma i inne rodzaje fundamentów.
• Konstrukcje i konstrukcje betonowe.
• Bloki ceglane i piankowe, w których zapewnione są elastyczne połączenia.

Dużą popularność stosowania kompozytowych wzmocnień polimerowych obserwuje się w budownictwie domków letniskowych. Nowy materiał jest aktywnie wykorzystywany w budowie kapitału.

Porównanie zbrojenia włóknem szklanym ze stalą

Porównując zbrojenie kompozytowe z analogami metali, można zrozumieć, jak opłacalne jest jego stosowanie w budownictwie:

• Ciężar właściwy jest 8-10 razy mniejszy (wskaźniki różnią się w zależności od średnicy prętów).
• Wytrzymałość na rozciąganie jest 2-3 razy większa (dla stalowych odpowiedników 400 MPa).
• Długość jest znacznie dłuższa - do 150 m.
• Ze względu na dielektryk prąd nie przepływa i nie powstają zakłócenia radiowe.
• Nie ma zimnych mostów.
• Niska przewodność cieplna.

Zamienność średnicy z analogami metali:

Jak wzmocnić fundament zbrojeniem kompozytowym

Przy budowie domków coraz częściej stosuje się nowe technologie, które zapewniają zastosowanie nowoczesnych materiałów, dlatego trzeba znać technologię. Wzmocnienie fundamentu wzmocnieniem z włókna szklanego zapewnia utworzenie podstawy ramy. Przy użyciu prętów niemetalowych prace spawalnicze są całkowicie wyeliminowane, dlatego bardzo ważne jest prawidłowe wykonanie dziania drutu.

Montaż małej ramy należy przeprowadzić na płaskiej powierzchni, po czym gotowy produkt należy zamontować w rowie lub innym pożądanym miejscu. Wzmocnienie zbrojeniem z włókna szklanego umożliwia utworzenie dwóch pasów - górnego i dolnego. Elementami łączącymi są pręty poprzeczne, podłużne i pionowe, które są mocowane w odstępach 20-23 cm (z metalu - 10-20 cm). Średnica zbrojenia wynosi co najmniej 12 mm, ale w przypadku fundamentów, które nie przenoszą dużych obciążeń, wystarczy 6-8 mm.

Jeżeli konstrukcja wzmacniająca fundament ma duże parametry, wówczas prace są wykonywane bezpośrednio w miejscu montażu i w następującej kolejności:

• szacunkowa liczba prętów poprzecznych jest ułożona w rowie;
• główne zbrojenie podłużne umieszczone jest na górze;
• wykonuje się wiązkę, w wyniku której powstają komórki o określonej wielkości (im większa odległość między prętami, tym większe są komórki);
• gdy dolne elementy są ze sobą połączone, instalowane są pionowe pręty, do których mocowana jest górna skrzynia nośna.

Wzmocnienie żebrowane lepiej nadaje się do zbrojenia, którego właściwości odpowiadają wymaganiom GOST i SNiP. Układanie zbrojenia z włókna szklanego odbywa się według tych samych technologii, co w przypadku analogów metali. Dolny pas powinien być lekko uniesiony nad podłożem. W tym celu pręty dolnego rzędu są przymocowane do pionowego pionu lub kamienie tego samego rozmiaru służą jako podpora. Grubość warstwy ochronnej betonu do górnego pasa powinna wynosić co najmniej 2,5 cm Przy wykonywaniu zakrętów na krawędziach i narożnikach należy zachować jednorodność - długość giętego pręta nie powinna być mniejsza niż 25-30 cm.

Zastosowanie zbrojenia z włókna szklanego do zbrojenia fundamentów to nowa technologia, która nie została jeszcze przetestowana przez czas. Dlatego konieczne jest wykonanie wstępnych obliczeń i ścisłe przestrzeganie zasad montażu i układania prętów z włókna szklanego. Podczas wylewania należy upewnić się, że geometria podstawy ramy pozostaje niezmieniona.

Kompetentni budowniczowie rozumieją, jak ważne jest wprowadzanie do swojej praktyki nowych technologii i materiałów. Świat wiedział o wzmocnieniu kompozytowym już dawno, jednak jego masową produkcję i zastosowanie rozpoczęto dopiero kilka lat temu. Porozmawiamy o cechach pracy ze zbrojeniem z włókna szklanego na przykładzie fundamentu.

Mocne i słabe strony zbrojenia kompozytowego

Nie należy oczekiwać, że jakikolwiek materiał budowlany będzie ofertą wyjątkową i jednolitą. Jednak właściwe zastosowanie zgodnie z warunkami pracy pozwala osiągnąć naprawdę znakomite rezultaty. Podobnie jest ze zbrojeniem kompozytowym: wykorzystując jego pozytywne właściwości i niwelując negatywne, można zapewnić długoletnią eksploatację przy niższych kosztach materiałów.

Za główną zaletę zbrojenia szklano-polimerowego uważa się jego wysoką granicę oddziaływania niszczącego – prawie 2,5 razy większą niż w przypadku stali. Aby wykonać pracę kompensacji efektów rozciągających w masie betonowej, zbrojenie kompozytowe jest znacznie lepsze niż stal. Zwłaszcza jeśli weźmie się pod uwagę, że w trakcie produkcji pręty z tworzyw sztucznych mogą otrzymać teksturę powierzchni, która przyczynia się do najbardziej efektywnej przyczepności do masy betonowej.

Kolejnym oczywistym plusem jest wyjątkowo wysoka odporność na agresywne środowisko. Konstrukcje betonowe stale narażone na działanie dużej wilgoci lub roztworów soli mają znacznie dłuższą żywotność po wzmocnieniu materiałami kompozytowymi. Nie możemy zapominać o przejawach elektrolizy: właściwości dielektryczne tworzywa sztucznego mogą być zarówno plusem, jak i minusem.

Nie obejdzie się bez muchy w maści: wzmocnienie z włókna szklanego nieodwracalnie traci swoje właściwości po podgrzaniu. Zmusza to do ponownego rozważenia możliwości jego zastosowania pod kątem bezpieczeństwa pożarowego. Po podgrzaniu do 150-200°C zbrojenie traci swoje właściwości wytrzymałościowe, natomiast jeżeli jako spoiwo zastosowano polimery termoutwardzalne, zbrojenie traci wytrzymałość nieodwracalnie.

Kolejną wadą zbrojenia kompozytowego jest niski moduł sprężystości, czyli niska odporność na zginanie. Z tego powodu w konstrukcjach o skoncentrowanych uderzeniach wymagane jest ułożenie zbrojenia z włókna szklanego w ilościach do 4 razy większych niż norma dla przekroju w porównaniu ze zbrojeniem stalowym.

Korzyści z fundacji

Elastyczność zbrojenia polimerowego pozwala na jego transport w zwojach, dzięki czemu długość pojedynczego elementu jest praktycznie nieograniczona. W połączeniu z niską masą materiału (3-4 razy mniejszą niż stal) wszystkie pozostałe właściwości zapewniają tanią dostawę bez użycia długich pojazdów, a także dużą wygodę użytkowania.

Fundamenty nie są narażone na działanie otwartego płomienia i wysokich temperatur podczas pożaru, dlatego niska stabilność termiczna nie jest znaczącą wadą. Wysoka elastyczność zbrojenia może być ważna tylko podczas pracy w konstrukcjach z węzłami skoncentrowanych oddziaływań, na przykład podczas montażu rusztów. Można jednak przywrócić odporność betonu na obciążenia zginające, układając stosunkowo niewielką ilość zbrojenia stalowego lub po prostu zwiększając liczbę pali.

Odporność na korozję włókna szklanego jest znacznie ważniejsza w przypadku fundamentów. Nie jest to tak ważne w późniejszej hydrofobizacji i hydroizolacji betonu, jednak podatność fundamentów taśmowych na pękanie w wyniku wzrostu objętości korozyjnego metalu można pominąć, jeśli zastosuje się wzmocnienie polimerowe. Włókno szklane optymalnie nadaje się do fundamentów pływających na terenach pozbawionych drenażu i o dużej zawartości związków aktywnych chemicznie w okoni. Już w normalnych warunkach zastosowanie zbrojenia włóknem szklanym pozwala na zmniejszenie warstwy ochronnej betonu do minimum 15-20 mm, co pozwala na przesunięcie zbrojenia w strefę maksymalnie efektywnego przejęcia obciążenia.

Obliczenia zbrojenia kompozytowego

Jeśli większość budowniczych dobrze opanowała metody obliczania zbrojenia stalowego, projektowanie fundamentów ze wzmocnieniem z włókna szklanego jest nadal uważane za temat niewystarczająco omówiony. Powodem tego są różne właściwości fizyczne i mechaniczne zbrojenia, które nie zostały jeszcze uwzględnione w większości obecnych przepisów budowlanych. Najprostszym sposobem obliczenia zbrojenia kompozytowego jest metoda wymiany o jednakowej wytrzymałości, w której pręty stalowe zastępuje się prętami z włókna szklanego z redukcją rozmiaru o dwie wartości (tj. 8 mm zamiast 12 mm lub 14 mm zamiast 18 mm ). Zaleca się jednak, aby obliczenia skomplikowanych fundamentów wykonywać od podstaw zgodnie z ogólnym schematem, aby nie stracić z pola widzenia znaczącej różnicy w wartości modułu sprężystości.

Pierwsza część obliczeń fundamentowych zawiera określenie oddziaływań na fundament budynku i przeprowadzana jest analogicznie jak w przypadku konstrukcji żelbetowych. Część drugą rozpoczyna się od określenia wystarczających wymiarów przekroju poprzecznego elementów konstrukcji betonowej i tutaj można zaobserwować pierwsze różnice. Ponieważ wytrzymałość na rozciąganie zbrojenia z włókna szklanego jest wyższa, a warstwa ochronna jest minimalna, wystarczające pole przekroju poprzecznego jest o 25-30% mniejsze niż standardowe minimum dla produktu żelbetowego o równym przekroju elementów wzmacniających. Nie dotyczy to określenia szerokości dolnej płaszczyzny fundamentu, o której zawsze decydują działające obciążenia i nośność gruntu. Dlatego przy wzmacnianiu zbrojeniem kompozytowym warto zwrócić uwagę na fundamenty skomplikowanych sekcji.

Kolejnym etapem jest wybór równoważnego zamiennika zbrojenia stalowego, który polega na zachowaniu nie tylko wytrzymałości, ale także wszelkich innych właściwości fizyko-mechanicznych. Głównym niuansem jest to, że wzmocnienie z włókna szklanego ulega 3-4 razy większemu wydłużeniu liniowemu, zanim przestanie opierać się działaniu niszczącemu. Oznacza to, że całkowity przekrój elementów wzmacniających w strefie obciążenia rozciągającego musi być odpowiednio większy niż przy zastosowaniu zbrojenia stalowego. Korzyść ze stosowania zbrojenia włóknem szklanym wyraża się w tym przypadku jedynie dużą tolerancją otwarcia pęknięć – kontakt z powietrzem lub wilgocią nie jest krytyczny dla zbrojenia polimerowego, nie można jednak pominąć wpływu sił mrozu na beton. Ogólna tendencja jest następująca: rezultaty oszczędności objętości mieszanki betonowej należy skierować na wzmocnienie zbrojenia kompozytowego w wyznaczonych obszarach.

Zasady pracy z materiałem

Różnice w pracy ze zbrojeniem polimerowym dotyczą nie tylko metody obliczeniowej, ale także metod obróbki materiału. W szczególności:

1. Cięcie prętów zbrojeniowych z włókna szklanego powinno odbywać się za pomocą przecinarki na gorąco lub przecinaka do śrub. Piłowanie zbrojenia polimerowego w jakikolwiek sposób prowadzi do powstawania szkodliwych mikroskopijnych wiórów.
2. Gięcie zbrojenia jest dozwolone tylko przy produkcji elementów zbrojenia konstrukcyjnego. Polega na podgrzaniu zagiętego odcinka do temperatury 100-120°C za pomocą elektrycznej suszarki do włosów, a następnie naturalnym chłodzeniu po uzyskaniu przez produkt wymaganego kształtu.
3. Podczas przechowywania zbrojenia kompozytowego należy je chronić przed bezpośrednim nasłonecznieniem i wysokimi temperaturami.
4. Przy rozwijaniu zbrojenia należy zwrócić uwagę na jego dużą elastyczność. Aby zmniejszyć napięcie w zwojach, koniec twornika należy tymczasowo przymocować do korpusu cewki za pomocą metrowego łańcucha. Jeżeli cewka dostarczana jest bez cewki, przed przecięciem zacisków należy na cewce założyć 2-3 pierścienie druciane, które nie zapobiegną ślizganiu się prętów.

Dzianie przestrzennych konstrukcji wzmacniających

Proces montażu ramy ze zbrojenia szklano-polimerowego zdecydowanie różni się od dziania metalowego. Przyczyną większości różnic jest prawie nieograniczona długość wędek: równoległa wiązka wędek jest używana niezwykle rzadko. Z tego powodu rama całego produktu jest znacznie wygodniejsza do dziania na miejscu, a następnie rozładunku do szalunku. Sprzyja temu również niewielka waga i odporność na korozję: dla bezpieczeństwa wzmocnienia z włókna szklanego wystarczy po prostu osłonić je przed działaniem promieni słonecznych.

Przygotowanie części ramy, podobnie jak w przypadku prętów stalowych, należy wykonać przed montażem, czyli wszystkie prace wykonywane są głównie metodą fabryczną. Rzędy w narożach i na skrzyżowaniach należy łączyć lepkim krzyżem nitkowym, a jeśli to konieczne, w celu zwiększenia listwy, poprzez równoległe wiązanie z zakładką co najmniej 20 średnic. Krzyżyk robi się na drutach, oplatając każdy z prostopadłych prętów pierścieniem, który ściąga wzmocnienie razem. W przypadku wiązania równoległego instaluje się 3-5 zacisków otaczających w 2 zwojach. Można w tym celu zastosować zarówno opaski nylonowe, jak i taśmę PET z późniejszym skurczem cieplnym.

Jeśli konieczne jest włączenie do zbrojenia kotew o skomplikowanych kształtach, są one wyginane z metalu lub w tych połączeniach konstrukcji, w których zbrojenie z włókna szklanego może wykonać swoje zadanie, stosuje się produkty gięte fabrycznie. W takim przypadku konieczne jest zwiększenie grubości warstwy ochronnej w miejscu montażu elementów stalowych i wykonanie wiązki różnych materiałów za pomocą drutu polimerowego.

Fundament jest podstawą konstrukcji, która utrzymuje główny ładunek. Z tego powodu musi być zbudowany z trwałych i odpornych na zużycie materiałów. szczególną uwagę należy zwrócić na elementy złączne, które utrzymają konstrukcję, a także zabezpieczą ją przed przedwczesnym zniszczeniem. Najbardziej odpowiednią opcją jest wzmocnienie fundamentu z włókna szklanego. To nowy materiał, który w ostatnim czasie cieszy się dużą popularnością. Ale na początek warto rozważyć jego zalety i ważne funkcje.

Wzmocnienie wykonane na bazie włókna szklanego to cały system sklejonych włókien szklanych. Jako spoiwo stosuje się kompozycję polimerową.

Zwykle zbrojenie ma postać pręta, który ma kilka elementów składowych:

• główny pień. Posiada rdzeń, który składa się z równoległych włókien. Są klejone żywicą polimerową. Zapewnia to wysoką wytrzymałość konstrukcyjną;
• powłoka zewnętrzna. Włókna osłony są nawinięte wokół wału AKS w kolejności spiralnej. Czasami stosuje się natryskiwanie piaskiem.

Zalety i wady

Wzmocnienie włóknem szklanym jest doskonałą opcją wzmocnienia fundamentu. Materiał ten zwiększa jego wytrzymałość, zwiększa żywotność i pozwala wytrzymać duże obciążenia.

Jeśli zastanawiasz się, które wzmocnienie jest lepsze - włókno szklane czy metal, warto zastanowić się nad tym, co istotne pozytywne cechy zbrojenia kompozytowego na stali:

Nie zapomnij o wadach produktów kompozytowych:

• wzmocnienie z włókna szklanego ma niski moduł sprężystości, łatwo się wygina. Podczas budowy fundamentów, ścieżek ta wada nie jest zauważalna. Ale jeśli produkty są wykorzystywane do budowy podłóg, nie można pominąć tego niuansu, ważne jest wykonanie wszystkich niezbędnych obliczeń;
• produkty mają niewystarczający poziom odporności na ciepło. Nie jest konieczne łączenie zbrojenia włóknem szklanym z zaprawą betonową przy dużych różnicach temperatur, w przeciwnym razie może ona całkowicie utracić swoje właściwości wiążące;
• kruchość. Z biegiem czasu produkty kompozytowe zużywają się i zaczynają się rozkładać, a wpływ środowiska zasadowego również ma ogromny wpływ na szybkie zużycie. Ale producenci, aby wydłużyć żywotność zbrojenia z włókna szklanego, zaczęli dodawać do jego składu metale ziem rzadkich;
• nie jest przeznaczony do spawania.

Obliczenia zbrojenia

Budując fundament własnymi rękami, ważne jest prawidłowe obliczenie niezbędnych materiałów, w tym zbrojenia z włókna szklanego. Obliczenia należy przeprowadzić zgodnie z następującymi ważnymi niuansami:

• należy dokonać prawidłowego określenia parametrów długości podstawy. Podczas pomiarów należy uwzględnić długość wewnętrznej przegrody nośnej;
• wymagane jest obliczenie długości prętów wzmacniających. Należy pamiętać, że elementy wzmacniające zostaną umieszczone na kilku poziomach;
• musisz określić liczbę miejsc z połączeniami. Produkty kompozytowe łączy się nie poprzez spawanie, ale przez zachodzenie na siebie. Z tego powodu do powierzchni każdego narożnika dodaje się 100 cm;
• należy wykonać obliczenia dla połączeń krzyżowych.

Aby dokładnie zrozumieć, w jaki sposób wykonywane są obliczenia prętów zbrojeniowych z włókna szklanego, warto rozważyć przykład wykorzystujący parametry domu o wymiarach podstawowych 12 x 12 metrów, który jest wykonany w technologii taśmowej.

Obliczenia wykonają następujące czynności:

• obliczany jest obwód domu. P \u003d 2 * (12 + 12) \u003d 48 m;
• całkowita długość elementów wzmacniających rozciągających się na dwa poziomy po 4 pręty krawędziowe zostanie obliczona w następujący sposób - D = 48 * 4 = 192 m.
• liczbę skoczków należy obliczyć, biorąc pod uwagę minimalny dopuszczalny rozbieg wynoszący 0,5 metra. Na przykład wygląda to tak: P \u003d 48 / 0,5 \u003d 96 sztuk;
• wymagane są obliczenia obwodu ramy (500x500 mm). Pk \u003d (0,5 + 0,5) * 2 \u003d 2 m;
• przeprowadza się obliczenia długości pierścieni wzmacniających - Dk \u003d 96 sztuk * 2m \u003d 192 m. W tym przypadku należy wziąć pod uwagę przycinanie - 192 + 5% \u003d 202 m;
• w rezultacie będzie wymagane - 192 + 202 = 394 metry produktu o tym samym profilu;
• warto obliczyć wymaganą liczbę zacisków do dziania - X \u003d 96 sztuk * 4 \u003d 384 sztuki.

Aby materiał kompozytowy mógł chronić i wzmacniać fundament, podczas pracy z nim zaleca się przestrzeganie ważnych zaleceń:

• Cięcie prętów zbrojeniowych odbywa się za pomocą przecinarki na gorąco lub przecinaka do śrub. Cięcie wyrobów wzmacniających polimery jakimkolwiek innym urządzeniem powoduje powstawanie szkodliwych mikroskopijnych wiórów;
• zginanie zbrojenia jest dozwolone tylko przy wytwarzaniu produktów wzmacniających konstrukcję. Proces ten odbywa się za pomocą elektrycznej suszarki do włosów, narzędzie to podgrzewa zagięty obszar do 100-120 0 C, a następnie po przyjęciu wymaganego kształtu wszystko się ochładza;
• przechowywanie okuć powinno odbywać się w ciemnym, chłodnym miejscu, chronionym przed przenikaniem promieni słonecznych;
• przy rozwijaniu zwojów za pomocą prętów zaleca się uwzględnić stopień sprężystości materiału kompozytowego. Aby usunąć jego silne napięcie, jeden koniec twornika należy na pewien czas przymocować do korpusu cewki za pomocą metrowego łańcucha.

Jakie jest wzmocnienie fundamentu zbrojeniem z włókna szklanego

Do fundamentów z listew często stosuje się wzmocnienie z włókna szklanego. Wzmacnia go, wzmacnia jego siłę. Aby jednak proces wzmacniania przebiegał prawidłowo, należy do niego podejść z całą odpowiedzialnością.

Przygotowanie

Stosując produkty kompozytowe na bazę warto przygotować niezbędne narzędzia do pracy:

• do przeprowadzenia wymaganych pomiarów wymagana jest miarka;
• Bułgarski. To narzędzie jest potrzebne do montażu i cięcia prętów z włókna szklanego;
• Sprzęt ochrony osobistej;
• Poziom wody;
• zaciski plastikowe. Są potrzebne do połączenia prętów.

Na etapie przygotowawczym należy wykopać rów. Jest produkowany zgodnie z danymi określonymi w projekcie przyszłego budynku. Do ważnych cech robót ziemnych zalicza się:

• po wykopaniu rowu zaleca się dobre wyrównanie i zagęszczenie dna;
• następnie piasek wylewa się w postaci warstwy, jego grubość powinna wynosić 10-15 cm;
• warstwa jest podlewana i starannie zagęszczana;
• pokruszony kamień wylewa się na piasek o tej samej grubości co piasek i ostrożnie zagęszcza;
• w rezultacie na dnie tworzy się rodzaj poduszki z piasku i żwiru.

Ważne jest, aby zrobić wszystko dobrze. Dno wykopu powinno okazać się idealnie płaskie, aby po ułożeniu zbrojenia z włókna szklanego nie było żadnych zniekształceń. Będzie to wymagało użycia poziomu wody.

Montaż szalunków

Do fundamentów listwowych wymagane jest szalunki, nadają mu wymagany kształt, chronią przed zniekształceniami. Warto to zrobić z desek, które łączy się w formie tarcz. Do mocowania zaleca się stosowanie gwoździ i wkrętów samogwintujących. Czapki z zapięciami należy umieścić od wewnątrz. Dodatkowo konstrukcję należy wzmocnić specjalnymi przekładkami.

Powierzchnia ścian szalunkowych pokryta jest folią z tworzywa sztucznego, którą mocuje się za pomocą zszywacza budowlanego. Pożądane jest zastosowanie folii, która zapewni czystość desek, a także zapobiegnie wyciekaniu cieczy z mieszanki betonowej.

Na ścianach szalunku konieczne jest wykonanie znaku poziomu, do którego zostanie wylany zaprawa betonowa. Będzie to również wytyczna przy montażu ramy wykonanej ze wzmocnienia z włókna szklanego. Aby wszystko było dobrze należy skorzystać z poziomu wody.

Cechy konstrukcji ramy zbrojeniowej

Po zamontowaniu szalunku należy przeprowadzić zbrojenie. Podczas konstruowania ramy należy przestrzegać następujących ważnych warunków:

Po zbudowaniu ramy można wylać mieszankę betonową. Zaleca się ostrożne wlewanie roztworu, musi on całkowicie wypełnić przestrzeń pomiędzy elementami ramy. Pamiętaj, aby okresowo przebijać beton metalowym prętem, co wyeliminuje puste przestrzenie powietrzne.

W prasie i licznych artykułach na portalach internetowych dużo pisze się o zbrojeniu kompozytowym jako najnowszej technologii produkcji materiałów budowlanych. Chociaż już w 1941 roku pomysł zbrojenia konstrukcji betonowych zbrojeniem z włókna szklanego został uzasadniony przez genialnego radzieckiego naukowca Burkowa. W krajach zachodnich taką technologią zainteresowano się dopiero po 40 latach.

Co to jest zbrojenie kompozytowe

Są to pręty polimerowe o wysokiej wytrzymałości, o falistych lub gładkich powierzchniach zewnętrznych, wykonane z włókien niemetalowych spiętych w wiązkę. Jako spoiwa stosuje się żywice epoksydowe lub poliestrowe. Najczęściej kompozyt polimerowy składa się z nieorganicznych włókien szklanych, jest to wzmocnienie z włókna szklanego. Rzadziej stosowane są włókna bazaltowe i węglowe, powstałe rodzaje wzmocnień to bazalt i włókno węglowe.

Do produkcji ASC w Rosji obowiązuje GOST 31938-2012 „Zbrojenie kompozytowe polimerowe do wzmacniania konstrukcji betonowych”.

Niestety nie ma jeszcze oficjalnych dokumentów regulacyjnych dotyczących technologii jego stosowania, co znacznie utrudnia jego zastosowanie w budownictwie. Nawet wśród profesjonalnych budowniczych niektórzy nie są świadomi tego problemu.

Zalety i wady ASC

• niska wartość modułu sprężystości, dlatego zastosowanie konstrukcji zginanych do zbrojenia (ruszty z wysokim stosem, płyty podłogowe itp.) określa się na podstawie odrębnych obliczeń;
• niska odporność na ciepło. Właściwości fizyczne i mechaniczne ASC gwałtownie spadają w temperaturach ≥ 200°C. Ale podczas budowy fundamentów praktycznie nie może się to zdarzyć, aby ogrzać ASC do takiej temperatury, powierzchnię betonu należy nagrzać do 600 ° przez dość długi czas.

Kupując ASC, należy zwrócić uwagę na wygląd produktów: brak wiórów, łusek, wgnieceń i rozwarstwień. Wymagany jest certyfikat.

Odmiany zbrojenia ASC i obszary zastosowania w budowie domów prywatnych

• wewnętrzne, podczas instalowania ram i siatek wewnątrz konstrukcji lub dodawania wzmacniających pokruszonych włókien do mieszanki betonowej;
• zewnętrzne, gdy specjalnie wyprodukowane typy ASC tworzą wokół konstrukcji barierę ochronną, nieprzepuszczalną dla wody i powietrza;
• połączenie zbrojenia ze zbrojeniem stalowym i ASA, wykonywane zwykle przy dużych obciążeniach konstrukcji fundamentowej.

W budownictwie prywatnym stosuje się go w następujących projektach:

• fundamenty z listew, płyt i słupów;
• kratki z wgłębionymi palami;
• ramy z drążonych słupów;
• układanie bloczków z betonu komórkowego i betonu komórkowego (z wyłączeniem zbrojenia w narożach);
• zamykanie konstrukcji betonowych.

Wzmocnienie fundamentów zbrojeniem z włókna szklanego

Ogólne zasady dla wszystkich typów:

• ASC można zastosować do prawie wszystkich rodzajów fundamentów niskich budynków: domów, domków letniskowych, garaży, łaźni i innych obiektów kapitałowych;
• szczególnie polecany do budowy domów do 3 kondygnacji na fundamencie typu listwowego i słupowego;
• klatki wzmacniające montuje się zgodnie z technologią zalecaną dla przyjętego rodzaju fundamentu;
• rama składa się z dolnego i górnego okresowego roboczego ASC o średnicy ≥ 12 mm, pionowych prętów o przekroju żebrowanym lub gładkim o średnicy 6 ... 10 mm oraz tych samych prętów poprzecznych na dolnej i górnej siatce;
• rozstaw i średnica prętów jest podobna do zbrojenia stalowego, ale z przeliczeniem w dół zgodnie ze wskaźnikami wytrzymałości ASC;
• połączenia prętów na skrzyżowaniach wykonane są za pomocą plastikowych opasek;
• szczególną uwagę zwraca się na konstrukcję narożników, łączenie prętów odbywa się za pomocą półfabrykatów w kształcie litery L, o bokach ≥ 50 średnic użytego zbrojenia. Niemożliwe jest samodzielne zginanie detali pod kątem prostym, wymaga to specjalnego urządzenia. Skok prętów poprzecznych jest zmniejszony o połowę. Dopuszcza się stosowanie półfabrykatów ze stalowego zbrojenia okresowego;
• warstwa ochronna jest wyposażona w specjalne okładziny z tworzywa sztucznego;
• ważnym punktem jest maksymalne uniknięcie efektów zginania, w tym celu zaleca się ułożenie zbrojonej warstwy betonu klasy B15 o grubości ≥ 10 cm na leżącej poniżej poduszce z piasku i żwiru;
• Zaleca się zakończenie wszystkich prac wykopowych bezpośrednio przed kolejnymi pracami. Przerwy w konstrukcji fundamentu są niedopuszczalne ze względu na niebezpieczeństwo zakleszczenia gleby i zmniejszenia jej właściwości wytrzymałościowych. Jeśli ten warunek nie może zostać spełniony, fundament przykrywa się plandeką lub folią z tworzywa sztucznego. Jeśli wilgoć nadal wycieka, mokrą warstwę gleby usuwa się za pomocą wzmocnienia poduszki.

Najczęściej wykonuje się zbrojenie fundamentów listwowych zbrojeniem z włókna szklanego. Wybór ASC o równej wytrzymałości do ram wykonanych ze zbrojenia stalowego gwarantuje niezawodność i trwałość konstrukcji fundamentowej ze względu na skuteczną odporność na negatywne wpływy zewnętrzne i brak korozji.