Плиты перекрытия из композитных материалов

Обновлено: 07.05.2024

Статья Армирование фундамента-плиты. Почему стеклопластиковой арматурой? в комментариях вызвала неоднозначную реакцию и появилась небольшая дискуссия с читателями. В очередной раз убеждаюсь, что многие не разбирались с вопросом о плюсах и минусах стеклопластиковой арматуры (далее СПА) и высказывают якобы свое мнение на основе сложившихся стереотипов от закостенелых и неповоротливых в строительных технологиях строителей.

Я опишу свое мнение на основе общедоступной информации и примеров. Попробую развеять несколько мифов на счет непригодности СПА в строительстве. А именно, в частном домостроении.

Миф 1. Низкая прочность СПА.

Здесь нужно определиться, что понимается под прочностью? Прочность на растяжение? СПА обходит стальную арматуру в этом показателе в более чем три раза (360 МПа у стальной и 1200 МПа – у СПА):

Именно по этой причине можно заменить стальную арматуру меньшим диаметром СПА с теми же расчетными характеристиками бетонной конструкции.

Но есть другой показатель: прочность на изгиб и связанный с этим модуль упругости. Это когда Вы сгибаете прут арматуры и смотрите, какое усилие Вам нужно приложить на это сгибание.

Показатели: 200 тыс. МПа у стальной и всего 55 тыс. МПа у СПА. Здесь композиты проигрывают. Именно по этой причине пишут, что СПА не рекомендуется использовать в балках и плитах перекрытий, а так же в колоннах и сваях. Но опять-таки, не рекомендуется это делать без качественных расчетов.

Даже если их выполнить, то в таких конструкциях СПА возможно не заменит стальную с выгодой по характеристикам несущей способности элемента и цене.

Но я могу ошибаться в этом. Моя логика такая: модуль упругости в СПА ниже чем у стальной, она прогибается легче, значит и балка будет прогибаться и давать трещины. Но с другой стороны, т.к. коэффициент продольного растяжения у СПА меньше в разы, то это не даст балке прогнуться. Прогиб балки зависит от продольного удлинения сегментов арматуры, за которые цепляется бетон. И тогда ее можно применять в балках перекрытий. В комментариях написали, что в Японии СПА применяют более 20 лет.

Но плитные фундаменты и многие ленточные – это не балки. В них вполне уместно использовать СПА. Там нет таких изгибающих деформаций всей конструкции как в перекрытиях. Там присутствуют деформации, которые локально разрывают бетон. Из-за того, что СПА практически не тянется и коэффициент удлинения у нее на порядок ниже, чем у стальной – ее можно использовать в фундаментах-плитах:

Миф 2. Короткий срок жизни СПА.

Один из последних комментариев в моей статье про армирование говорит о том, что СПА в бетоне может быстро разрушаться и даже могут испаряться смолы из ее структуры. Посмотрите на срок жизни качественного пластика, даже в жестких условиях ежегодных перепадов температур. Например, автомобильного бампера. Так вот, в СПА полимерные смолы живут не меньше. Они не вступают в реакцию с щелочной средой бетона на этапе его набора прочности. Не корродируют со временем как стальная арматура:

В микротрещины может попадать влага и вызывать локальную коррозию. Оксиды железа увеличиваются в размерах, разрывают бетон и в нем появляются еще большие трещины. Разрушаются морские причалы и речные мосты на стальной арматуре, особенно при низких марках бетона. Фундамент частного дома находится в постоянном контакте с влажным грунтом, гигроскопичность его не всегда с нужными показателями. Процессы старения арматуры в подземной части могут идти быстрее чем мы думаем.

В любом случае, заявленный срок жизни СПА – не менее 80 лет. А на самом деле больше среднего срока жизни дома. Как говорят многие – к тому времени дом как минимум морально устареет и его снесут.

Миф 3. Отсутствие экономии при использовании СПА.

СПА продается в бухтах. Стальную арматуру для фундамента нужно привозить в хлыстах. 1900 метров СПА для своего фундамента я привез за один раз в салоне своего автомобиля (кузов-универсал).

Для моего фундамента-плиты необходимо было бы использовать около 2 т стальной арматуры диаметром 12 мм – это почти 80 тыс. руб. плюс доставка 5 тыс. руб. Стоимость СПА – 28100 руб. Экономия очевидна.

Миф 4. СПА практически нигде не используют, нет опыта и примеров.

Как сказал в начале статьи, СПА не используют по причине закостенелых представлений и отсутствия информации на счет свойств и показателей СПА.

Мы производители! Ассортимент - более 50 тысяч номенклатурных позиций для любых cтроительных задач. У нас можно купить любую серийную и нестандартную ЖБИ продукцию (с фибро-, стекло-, керамзитом, сульфатостойким цементом и другими добавками) с доставкой по Москве, Московской области и всей России.

Композитные плиты широко используется в строительстве, постепенно вытесняя традиционные ЖБИ плиты, для армирования которых применяется как обычная стальная арматура, так и более дорогая преднапряженная.

Заказать композитные плиты у нас вы можете, написав на почту: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript , наши менеджеры свяжутся с вами.

Цена по запросу. Наличие по запросу.

Различают следующие виды композитных плит:

армированные с использованием профлиста (последний выполняет функцию несъемной опалубки, обеспечивая конструкции дополнительную жесткость)
армированные полимерными материалами плиты (в частности такие, в которых дополнительный полимерный каркас располагается в пустотах)
плиты, в составе бетонной смеси для изготовления которых имеются полимерные присадки, улучшающие влагозащиту, существенно повышающие упругость и стойкость к ударным воздействиям, царапинам и сколам

Особенности композитных плит и их отличия от ЖБИ

По большинству физико-технических характеристик композитные плиты превосходят традиционные железобетонные плиты. Однако для плит перекрытия, испытывающих наиболее высокую нагрузку (сравнимую только с нагрузкой на гладкие ЖБИ, использующиеся при обустройстве взлетно-посадочных полос аэродромов) композитных аналогов практически нет. Исключение составляют сложные композитные конструкции, которые включают: собственно, плиту ЖБИ, профлист, внешнее армирование из усиленных металлических балок. Стоимость подобного варианта плиты вполне сравнима с ценой на традиционную плиту перекрытия с армированием из преднапряженной арматуры.

В более щадящих режимах эксплуатации большинство композитных плит превосходят традиционные железобетонные изделия, поскольку:

композитные плиты, в среднем, легче
обладают куда большей влагостойкостью
хорошо справляются с ударными нагрузками
отлично переносят резкие колебания температуры

Относительная легкость и стойкость к ударным воздействиям делают большинство типов плит из композитных материалов удобными в транспортировке и погрузке/разгрузке, а также упрощают их монтаж.

Области применения материала

Сферы использования композитных плит точно те же, что и у их традиционных ЖБИ аналогов. Легкие композитные плиты небольших габаритов с соответствующими фасонными элементами используются для покрытия водоотводных лотков и теплотрасс, тяжелые (в ряде строительных конструкций) в качестве замены плит перекрытий, малогабаритные с полимерными добавками – в качестве материала для укладки тротуаров и обустройства площадей, а некоторые типы годятся для устройства временных дорог.

У нас можно заказать изготовление по чертежам любых ЖБИ в соответствии с ТР ТС

Сэкономьте время на поиск - сразу звоните нам!

Доставка по Москве, Балашихе, Королёву, Химкам, Мытищам, Люберцам, Красногорску, Электростали, Коломне, Одинцово, Домодедово и другим Московской области и России.

Цена от 10000 рублей за 1 м3 ( от 5 руб за кг).

Сергеев Александр Вячеславович - Эксперт с 25-летним стажем в сфере производства ЖБИ и изделий из бетона.

Мы производители! Ассортимент - более 50 тысяч номенклатурных позиций для любых cтроительных задач. У нас можно купить композитные плиты с доставкой по Санкт-Петербургу (СПб), Москве, Ростову-на-Дону, Казани, Екатеринбургу, Новосибирску, Хабаровску и другим городам России и Казахстана (Алма-Ате, Нур-Султану, Шымкенте, Актобе).

Различают следующие виды композитных плит:

армированные с использованием профлиста (последний выполняет функцию несъемной опалубки, обеспечивая конструкции дополнительную жесткость)
армированные полимерными материалами плиты (в частности такие, в которых дополнительный полимерный каркас располагается в пустотах)
плиты, в составе бетонной смеси для изготовления которых имеются полимерные присадки, улучшающие влагозащиту, существенно повышающие упругость и стойкость к ударным воздействиям, царапинам и сколам

Особенности композитных плит и их отличия от ЖБИ

композитные плиты, в среднем, легче
обладают куда большей влагостойкостью
хорошо справляются с ударными нагрузками
отлично переносят резкие колебания температуры

Области применения материала

У нас можно заказать изготовление по чертежам любых ЖБИ в соответствии с ТР ТС

Сэкономьте время на поиск - сразу звоните нам!

Доставка в любой город России и Казахстана

Цена от 10000 рублей за 1 м3 ( от 5 руб за кг).

Сергеев Александр Вячеславович - Эксперт с 25-летним стажем в сфере производства ЖБИ и изделий из бетона.

Железобетон (железо + бетон) на протяжении 200 лет служил людям верой и правдой, но буквально несколько десятилетий назад производители нам подкинули еще один новый материал — полимер-композитную арматуру (далее ПКА) , которая в сфере частного домостроения стала очень сильно конкурировать с "классикой" — со стальной арматурой. На текущий момент, она в действительности пользуется очень высоким спросом у застройщиков.

Часто от них можно слышать, что композитная арматура существенно удешевляет стоимость строительства там, где требуются большие объемы армирования конструкций, поэтому ее используют и в фундаментах, и в несущих колоннах, и в перекрытиях, другими словами там, где за металл нужно выложить 70-80 т.р., а композитная арматура выходит в половину дешевле.

Есть ли еще причины кроме хорошей цены, почему ПКА (полимер-композитная арматура) пользуется большим спросом?

Я сам не один раз сталкивался с ней, и признаюсь, бетонировал септик с использованием именно композитной арматуры. Подтверждаю, что кроме заманчивой цены, есть еще преимущество — с ПКА легче работать.

Она имеет гораздо меньший вес, доставка возможна на своем автомобиле, легко режется и при размотке из бухты имеет неограниченную длину, с ее помощью можно армировать конструкции требуемой длины без каких-либо нахлестов и стыков, а соответственно меньше отходов и коротких обрезков. А стальные прутки, извините, ограничиваются длиной 11,7 и 5,85 м.

Но, проблема в том, что по факту, применение ее в индивидуальном строительстве очень и очень ограничено, о чем к сожалению из производителей мало кто признаётся.

Если посмотреть дальше, то на этом преимущества ПКА то и заканчиваются.

Для усиления анкеровки внутри бетонной конструкции я металл легко сгибаю в крюк, делаю загиб петлей, на предприятиях концы прутков сплющивают в грибок, а что с композитным прутком? Это является огромным минусом. При работе на растяжение ПКА имеет эффект продёргивания внутри бетона, потому как анкеровка ее невозможна и вообще отсутствуют какие-либо варианты. Вообще! Ни согнуть, ни приварить, ни сплющить.

Да, стеклопластик на разрыв при растяжении прочнее приблизительно в 3 раза, но грош цена этому свойству, если арматура проскальзывает внутри бетона и прогибается. Прут не работает сам по себе, он работает внутри бетона, вот как раз здесь и важен такой параметр, как модуль упругости. В сопромате он показывает, как деформируется тело под нагрузкой: чем этот модуль выше, тем меньше изгиб в точке при приложенной нагрузке.

Факт состоит в том, что модуль упругости ПКА в четыре раза меньше стали, поэтому, чтобы использовать композит вместо стали, нам нужно увеличить площадь сечения прутка в 4 раза! Выгодно ли это? Однозначно "Нет"! Если этого не сделать, то конструкция остается недостаточно жесткой, она не способна препятствовать прогибу конструкции и раскрытию трещин в растянутой зоне (Вторая группа предельных состояний).

И последний основной удар по ПКА: бетонная конструкция с использованием композитной арматуры внезапно обрушивается при воздействии на нее температуры больше или равной 87°С. Именно такую температуру нужно поддерживать на протяжении 13 минут, чтобы связывающие смолы в ПКА начали разрушаться. При этом, куски бетонного перекрытия или колонн не повиснут на прогнутых прутьях, если бы это была сталь, а обрушатся на голову из-за хрупкости полимера.

От автора

Друзья, я нахожу применение ПКА только при сооружении НЕ ответственных конструкций: туалеты, заезды и выезды, тротуары, септики, отмостки, фундаменты для заборов.

Иногда, применяют ПКА когда требуется получить от конструкций те свойства, которые с металлом несовместимы, а это: радиопрозрачность, химическая инертность и т.п., но вряд ли это относится к индивидуальному строительству, поэтому считаю, что полимер-композитную арматуру применять на частных домах совершенно нерационально.

У меня было достаточно времени, чтобы изучить все доступные источники с информацией о композитной арматуре и скажу так, в монолитной плите, которая лежит на хорошей "подушке" - стеклопластиковая арматура ни в чем не уступает металлу, тут нет никаких прогибов, растяжений и т.д., но в "ленту", монолитные перекрытия я бы не стал её использовать!

Приведу основные доводы, почему стеклопластиковая арматура:

с ней легче работать, т.к. мы всё делали вдвоём с женой (вес арматуры в первую очередь)
её легко привезти на своём автомобиле (в данном случае нам всё привёз тесть за раз - на прицепе, а это 3 рулона геоткани, 21 одна бухта арматуры, виброплита и 4 мешка "стульчиков")
и самое основное - ЦЕНА!

Прежде чем начать вязать арматуру, мы постелили армированную плёнку, для того чтобы при заливке в песок не впиталось так называемое "молочко" из бетона, своего рода это минимальная гидроизоляция и за счёт плёнки намного легче снять опалубку (доски остаются чистыми и снимаются без повреждений, их возможно использовать дальше в строительстве)

Т.к. композитная арматура довольно гибкая, использовали "брусочки" как шаблоны для быстрой формировки нужного размера ячейки

Для быстрой резки арматуры нужной длины, мы изобрели из досок и металлических уголков большую линейку, нанесли маркером нужные нам размеры. Арматура очень гибкая, но расскатывая её и упирая в металлический уголок, вполне получалось ровно отмерять и ставить метки маркером, а далее обычной болгаркой отрезать нужной длины прутки.

Затем начинается самая долгая и монотонная работа - вязка арматуры. Мы не использовали вязальную проволоку, вместо неё были закуплены обычны ПВХ стяжки. Для того, чтобы не мучаться и затягивать их вручную, за пару месяцев до стройки из Поднебесной была заказана пара специальных "пистолетов", для затяжки этих самых хомутов. Голыми руками это возможно всё стянуть, но мозоли до крови тогда были бы гарантированны!

На вязку двух сеток мы потратили по времени целую неделю! Если вы скажите мне, что это слишком долго, то мой ответ вам будет такой:

Дальше расставляем "стульчики" и приподнимаем первую сетку, чтобы получился защитный слой снизу. Вторая сетка также выставляется на нужный уровень, чтобы соблюсти все зазоры.

точные размеры защитных слоев я уже не вспомню, но делалось всё по СНиП'ам, возможно "накосячили" только на рёбрах, т.к. пока вязали арматуру, наша опалубка местами усохла и где выперла немного, где вогнулась.

В предыдущей статья про коммуникации я не написал, что трубы канализации нужно выставить на 3-5 мм ниже опалубки

На все канализационные трубы надеваем утеплитель, чтобы компенсировать давление от бетона, а на заглушки клеим малярный скотч, т.к. трубы будут полностью залиты бетоном!

На этом всё, подведём итоги по цене материалов и инструментов на данном этапе:

композитная арматура 8 мм - 21 бухта по 100 м (2,1км) - 26600 руб.
многоуровневые фиксаторы (стульчики) - 5630 руб.
плёнка армированная 2м х 25 м - 3 рулона - 4101 руб.
"пистолеты" для стяжек - 2 шт - 1200 руб.
и куча пакетов со стяжками - около 2500 руб.

В своей следующей статья я расскажу Вам про бетон 🏗️ Подписывайтесь на наш канал, ставьте пальцы вверх,👍 пишите комменты 💬

Читайте также: