Армирование столбчатого фундамента своими руками, расчет и схема

Сегодня практически в любые производственные отрасли, а особенно в строительство, внедряются самые новейшие технологии и материалы. Одним из таких стройматериалов является арматура, которая изготавливается из стеклопластика. Она часто используется вместо металлического армирования при изготовлении бетонных конструкций, в частности, при возведении фундаментов.

Подробный обзор

Что такое стеклопластиковая композитная арматура?

Стекловолокно, входящее в состав стеклопластиковой композитной арматуры, получают путем экструдирования из расплавов неорганического стекла имеющего специальных химический состав. Экструзия осуществляется продавливанием расплава сквозь прядильные фильеры. Получаемый продукт, выглядит как бесконечные элементарные волокна (филаменты), что в дальнейшем перерабатываются в комплексные нити, или же в стеклянные ровинги.

В качестве матрицы, при изготовлении композитов имеет место применение термореактивных синтетических смол (фенольных, эпоксидных, полиэфирных и проч.), термопластичных полимеров (полиамидов, полиэтиленов, полистиролов и проч.)

Физически, тело стеклопластиковой композитной арматуры состоит из двух частей, условно.

Что такое стеклопластиковая композитная арматура?
  • Первую часть представлена в виде основного ствола, что задает главные характеристики прочности в арматуре, он обычно имеет вид пучка параллельных волокон, что связаны композитным связующим из эпоксидных и полиэфирных смол.
  • Вторая часть – внешний слой, он отвечает за свойства сцепления арматуры с бетоном и чаще всего выглядит в виде однонаправленной навивки волокон по спирали (внешним видом напоминает прежнюю стальную арматуру, с периодическим профилем). Различные производители создают свои вариации в виде двунаправленной навивки волокон, или песчаного напыления. Количество вариаций моделей физического тела арматуры ограничено лишь фантазией производителя или же экономическим соображением.

Стеклопластиковая композитная арматура появилась впервые в 60-е гг. ХХ в.

Ее появление было обусловлен необходимостью заменить металлическую арматуру в бетонных конструкция, что находились в агрессивных средах. Строительство с ее использованием проходило в СССР, США, ФРГ, Канаде, Японии, Великобритании с 70-х гг. Она применялась при строительстве в сочетании с легким бетоном (ячеистый бетон, арболит и проч.), также ее применяли при возведении фундаментов, свай, электролизных ванн, балок, и ригелей эстакад, опорных конструкций конденсаторных батарей, плит крепления откосов, безизоляторных траверсах и прочих конструкций.

Подготовка материалов для сборки армирующего каркаса

Для повышения общей прочности бетонного монолита, его усиливают конструкцией из стеклопластиковой арматуры в виде плоской сетки или пространственного каркаса, которые собирают из круглых прутов переменного или постоянного сечения. Отдельные элементы таких конструкций соединяют между собой с помощью вязальной проволоки, фиксирующих хомутов или специального пистолета.

Поэтому для вязки армирующего каркаса необходимо приобрести:

Подготовка материалов для сборки армирующего каркаса
  • пластиковую арматуру проектных диаметров;
  • вязальную проволоку или затяжные хомуты.

В отличие от традиционных металлических прутов, арматура из стеклопластика поставляется в виде свернутой бухты. Поэтому перед началом сборки каркаса ее необходимо размотать и нарезать на куски необходимой длины. Резка производится ножовкой или другим инструментом, не допускающим нагрева материала. Разметку мест реза на поверхности легко сделать с помощью обыкновенного маркера.

Вязальная проволока должна быть круглого сечения и диаметром не менее 1 мм, чтобы обеспечить необходимую прочность соединения и не лопнуть при скручивании. Для быстрого получения отрезков проволоки нужной для вязки длины, всю свернутую бухту необходимо разрезать болгаркой на 3 или 4 части.

Подготовка материалов для сборки армирующего каркаса

Чтобы сделать вязальную проволоку более мягкой, ее можно обжечь в пламени с помощью паяльной лампы или в костре. Необожженная проволока гнется хуже и не всегда обеспечивает плотный охват соединения. Кроме этого, неподготовленный металл обладает меньшей тягучестью и чаще рвется во время работы.

Вязка хомутами.

Общая схема вязки.

Подготовка материалов для сборки армирующего каркаса

Стеклопластиковая арматура применение

Специалисты рекомендуют использовать армирование из композитных материалов для фундаментов, возводимых на грунтах, у которых содержание солей довольно высокое или если они расположены близко возле трансформаторных подстанций. Рекомендуется также использовать для заливки фундаментов, армированных каркасом из стеклопластиковых прутов, бетонные смеси специальных марок с определенными добавками.

Кроме этого, композитная арматура – это идеальный крепеж для наружных утепляющих материалов и усиления облицовочной кирпичной кладки. Она полностью может заменить использование дорогих материалов из нержавеющих и оцинкованных металлических сплавов.

Читайте также:  Закладка фундамента под дом своими руками

Где еще возможно использовать стеклопластиковую арматуру

Уникальные свойства изготовленной из композитов арматуры, позволяют свободно использовать ее для усиления в различных областях промышленности, например:

  1. Для усиления фундаментов свайного или ленточного типа.
  2. При армировании опорных конструкций из бетона (опоры для ЛЭП).
  3. Для укрепления различных бетонных ограждений, небольших арочных мостиков и усиления дорожных полотен.
  4. Для армирования определенных элементов для ж/дорожных путей, усиления отмосток вокруг строений, тротуарной плитки.
  5. Для укрепления отдельных конструкций из бетона, которые постоянно подвергаются воздействию влажной среды и определенным динамическим нагрузкам (доковых сооружений, причалов, бетонных дебаркадеров и др.).
  6. Для укрепления берегов водоемов и прибрежных сооружений.
  7. При возведении сооружений для канализации и мелиорации.
  8. Для возведения ограждения из композитной арматуры для сельского хозяйства.
  9. Для усиления сейсмостойких монолитных поясов.

Вязка с помощью пластиковых хомутов

Использование монтажных пластиковых хомутов – второй по простоте и скорости метод вязки композитной арматуры. Этот вариант вязки обойдется немного дешевле способа, описанного выше: один хомут стоит около 0,5÷0,6 рублей за штуку. Для вязки композитной арматуры пластиковыми хомутами поступаем следующим образом: хомут просто с усилием затягиваем на перекрестии арматурных прутьев. Соединение получается прочным и надежным. В некоторых местах для обеспечения дополнительной жесткости каркаса используем сразу два хомута, обтянутых вокруг прутьев крест-накрест. Лишние «хвосты», оставшиеся после затяжки, лучше удалить при помощи кусачек. Если этого не сделать, то вокруг торчащего из бетонной конструкции конца хомута образуется капилляр, через который внутрь будет попадать влага (это негативно влияет на прочность и долговечность).

Вязка с помощью пластиковых хомутов

Технология армирования фундаментов

Небольшой вес арматуры из композитного материала облегчает сборку каркаса под фундамент. Благодаря высокой прочности сечение прута выбирают меньшее, чем при использовании металлического аналога. При этом в работу идут полимерные стержни любой длины.

Технология армирования фундаментов

Фиксаторы для пластиковой арматуры

Ленточная конструкция

Технология армирования фундаментов

Технологический процесс армирования фундамента состоит из следующих этапов:

  • сборка и установка опалубки;
  • определение уровня заливки бетонного раствора;
  • сборка и установка армирующего каркаса;
  • заливка бетона;
  • снятие опалубной конструкции.
Технология армирования фундаментов

Расчёт порядка укладки пластиковой арматуры и расстояние между прутами указывается в проектной документации. Работы по монтажу армирующей конструкции начинаются с размотки бухты. Пруты раскраиваются нужной длины. Обрезку выполняют болторезом или обычным топором.

Технология армирования фундаментов

Специалисты рекомендуют использовать болгарку (угловую шлифовальную машинку). Благодаря наличию на диске абразива удаётся сделать ровный срез. Другие инструменты могут оставлять на полимерном материале трещины и сколы.

Нарезанные прутья укладывают параллельно друг другу. Пропуская определённые интервалы, фиксируются поперечные элементы каркаса. Соединения выполняют с помощью специальных скоб или пластиковых фиксаторов. Уместно также использовать пластиковые хомуты и вязальную проволоку.

Технология армирования фундаментов

При наличии сложных конструктивных форм фундамента возникает необходимость в сгибании пластиковой арматуры. Сделать это можно, используя удобный вариант.

  1. Существует такая услуга, как заказ у производителя гнутых элементов. Их применение облегчает и ускоряет процесс монтажа.
  2. Согнуть пруд самостоятельно получится с помощью стальных наконечников. Их фиксируют на концы арматуры цанговыми зажимами. Можно также использовать химические анкера. После приваривания наконечников деталь приобретает нужный изгиб.
  3. Альтернативный способ сгиба пластиковой арматуры предусматривает соединение полимерного и металлического прутьев с последующим формировкой дуги. В обвязке элемент получается максимально прочным и надёжным.
Технология армирования фундаментов

После сборки нижней части каркаса аналогичным образом производится монтаж верхнего яруса. Готовую конструкцию опускают в опалубку и заливают бетоном.

Перед установкой в опалубку каркаса необходимо подсыпать на дно траншеи или котлована подушку из песка и щебня.

Технология армирования фундаментов

Плитный фундамент

Сборка каркаса из пластиковой арматуры для ленточного фундамента отличается от порядка монтажа армирующего слоя под плитный фундамент. Разница прослеживается даже во внешнем виде каркаса. В нём отсутствуют примыкающие участки и углы. Конструкция похожа на две сетки, уложенные поверх друг друга.

Технология армирования фундаментов

При вязки композитной арматуры и заливки бетона плитного фундамента, есть небольшие нюансы. Между нижним и верхнем слоем арматуры нужно ставить закладные (лягушки) более мелким шагом через 70-75 см и тщательно привязывать к арматуре. Если этого не делать, при заливке бетона будет всплывать на поверхность части армированного каркаса.

Почему я выбрал стеклопластиковую арматуру для фундамента-плиты?

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.

Читайте также:  Какой глубины делать ленточный фундамент

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).

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.

На объектах, где заливают стяжки промышленных полов различных цехов и складов – можно сэкономить многие стони тысяч рублей только на одном объекте.

Источник

Подготовка материалов для сборки армирующего каркаса

Вязка хомутами. Армирование монолитных опорных оснований плитного типа выполняется в виде одного или двух рядов сеток в зависимости от проектного решения. Поэтому в такой конструкции арматурные пруты не рассматриваются как продольные и поперечные. Для поднятия нижней сетки над гидроизоляционным слоем на арматуру через каждые полтора-два метра одевают вертикальные стойки фиксаторы из пластика. Это позволяет установить арматурный каркас строго в горизонтальной плоскости на заданной высоте.

В шведской и финской утепленной плите (подробнее о ней в этой статье) необходимо предусмотреть пересечение прутов плиты с арматурным каркасом боковой опорной ленты. Для этого пруты нарезают длиннее, напускают их на вертикальные боковые арматурные каркасы и связывают проволокой.

Читайте также:  Как сделать отмостку из бетона вокруг дома?

Особенности монтажа СПА

Свойства и технические характеристики СПА, делают материал практически идеальным для строительства дома своими руками. Для того, чтобы дом был прочным и прослужил нескольким поколениям семьи, важно грамотно выполнить монтаж стеклопластиковой арматуры, учитывая ее недостатки.

Горизонтальное армирование фундамента

Укладка СПА для армирования фундамента выполняется после установки опалубки и подготовки площади. После этого укладывают продольный слой прутьев. Для этого берут прутки диаметром 8 мм. На него укладывают поперечный. Для этого берут 6-ти миллиметровую СПА. Эти слои образуют сетку. Узлы соединения фиксируются затяжными хомутами либо вязальной проволокой, диаметр которой 1 мм, в 2 пояса. Соединения выполняют с помощью крючка для вязки арматуры, который можно купить либо изготовить самостоятельно используя толстую проволоку. Для больших объемов работ рекомендуется пользоваться аппаратом для вязки с электроприводом.

Края сетки из прутков должны быть в 5 см от опалубки. Добиться необходимого расположения можно посредством фиксаторов либо обычных кирпичей. Когда сетка готова и расположена правильно, заливают бетонную смесь. Здесь необходимо соблюдать осторожность. Арматура для фундамента АСП не обладает такой твердостью, как стальная. При неосторожной заливке, она может прогнуться или сместиться с заданного положения. Если прутки сместятся, исправить ситуацию после заливки будет крайне сложно.

Для получения прочного фундамента без пустот, залитую бетонную смесь утрамбовывают строительным вибратором.

Как правильно армировать ленточный фундамент стеклопластиковой арматурой?

Технология зависит от типа основания. Ленточные фундаменты разделяют на два типа – Т-образный (с подошвой) и прямоугольный. В фундаменте Т-образной формы его стенка работает на сжатие, поэтому в нее может укладываться стеклокомпозитная арматура. При устройстве подошвы рекомендуется использовать арматурную сталь. Фундаменты с прямоугольным поперечным сечением работают в основном на сжатие, поэтому для них армирование стеклопластиковыми стержнями разрешено.

Классический фундамент со столбчатой опорой

Алгоритм, как правильно сделать столбчатый фундамент своими руками, подходит для всех материалов опоры – камня, кирпича, железобетона. Работы имеют строгую последовательность, от которой зависит надежность и прочность сооружения.

Подготовительные задачи

Перед тем, как бетонировать опорные элементы, нужно очистить местность, снять верхний дерновый слой почвы на высоту 30 см. При наличии глинистых грунтов изготавливают подложку на основе гравия или песка. Подготовка гарантирует ровную поверхность, где удобно проводить разметку. Перенесение схемы основания на поверхность проводится при помощи колышков, веревки и песка.

Обустройство ям

При подготовке ям существует одно правило – строгое осевое расположение. Выкапываются траншеи вручную, для масштабных задач оправдано арендовать экскаватор. Удаляя грунт, руководствуйтесь следующими требованиями:

  • стенки отверстий, углубленных на 1 м, не укрепляют;
  • увеличение глубины предусматривает формирование откосов, установка брусьев с распорками.
  • фактическую глубину ямы делают на 30 см больше расчетной.

Ширина отверстия выбирается с учетом наличия опалубка и распорок.

Монтирование опалубного каркаса

Опалубка под столбчатый фундамент изготавливается из оструганного бруса толщиной 4 см и шириной 1,5 см. Допускается монтаж досок ДСП, листов металла или фанеры с устойчивым к воздействиям влаги покрытием. Опалубка для столбчатого фундамента устанавливается по линии бетона.

Выполнение армирования

Для армирования фундаментной опоры используются стержни класса А3 от 12 до 14 мм в диаметре. Устанавливают перемычки вдоль, соблюдая горизонтальное направление и шаг в 20 см. Как альтернативный материал применяют штыри 6 мм в диаметре.

Технология заливки

Работы по заливке подразумевают укладку бетонного теста в трубы. Смесь располагают слоями высотой 20-30 см и трамбуют вибропрессом. Благодаря применению ручного инструмента состав становится однородным – из него выходит воздух.

Гидроизоляционные мероприятия

Для защиты от влаги используется подход аналогичный тому, которым гидроизолируется ленточный фундамент, своими руками изготавливают холодную или горячую мастику, наклеивают мембраны, рубероид.

Выполнение ростверка

При помощи ростверка обеспечивается жесткость и устойчивость сооружения. Самый простой вариант для домашнего строительства – выполнение сборного железобетонного пояса. Задачи проводятся поэтапно:

  1. Перемычки привариваются друг к другу обрезками арматурных штырей на монтажные пели.
  2. Монтируется опалубка, фиксируется арматурный каркас и заливается тестом из цемента марки М200.
  3. После набора бетоном прочности, проведения гидроизоляционных работ пазухи канавок засыпают грунтом и крепят перекрытия.
  4. Для защиты подвального помещения формируют забирку (стену) из кирпича.
  5. В забирке проделываются коммуникационные отверстия.

Декор внутри постройки выполняют из фальш-панелей или сайдинга. Для строительства повышенного ростверка организовывают подушку на основе песка или гравия толщиной 10-15 см. Конструкция оправдана на пучинистых почвах для снижения УГВ и поднятия грунта при понижении температуры.