Определяем, какая арматура лучше металлическая или стеклопластиковая?

Пруток широко используется в железобетонных конструкциях или изделиях для повышения их прочностных характеристик. Качественная арматура композитная или металлическая повышает способность несущих и опорных элементов зданий и сооружений противостоять изгибающим нагрузкам и сжатию. Рабочие и распределительные стержни связываются между собой по выбранной схеме и создают каркас, принимающие на себя значительную их часть.

До недавнего времени в строительстве в основном применялся стальной или стеклопластиковый пруток. В последние годы сортамент арматуры композитной или металлической заметно расширился, помимо классических образцов предлагаются базальтопластиковые стержни. Они изготавливаются с использованием современных технологий: «needletrusion», «planetrusion» и «puttrusion». Означенные методы производства обеспечивают наилучшие физико-механические и технико-экономические показатели упомянутым изделиям.

Какая арматура лучше: металлическая или стеклопластиковая?

Материал, из которого изготавливаются стержни для железобетонных конструкций, в значительной мере определяет их свойства. Для того чтобы объективно сравнить арматуру стеклопластиковую и стальную необходимо оценить их основные технические характеристики:

• прочность на изгиб и на разрыв;
• теплопроводность;
• стойкость к коррозии и иным неблагоприятным факторам среды;
• особенности применения и технологичность.

Для полного ответа на вопрос, что лучше арматура стеклопластиковая или металлическая следует определить соотношение затрат при использовании той или иной ее разновидности. Экономические выгоды от применения стального или композитного прутка оцениваются исходя из сравнения их средней стоимости. Также учитываются издержки, связанные с созданием несущего каркаса несущей или ограждающей конструкции.

Отличия металлической и стеклопластиковой арматуры

Стальной прокат хорошо известен специалистам и тем, кто так или иначе связан со строительной отраслью. Стеклопластиковая арматура существенно отличается от металлической и изготавливается из стекловолокна, диаметр которого варьируется в пределах от 4 до 32 мм. Стержни пропитываются термореактивными смолами винил-эфирными, эпоксидными или эпоксидно-диановыми, которые выполняют функции связующего вещества. Наружная поверхность прутка делается условно-гладкой с песчаной обсыпкой или с ребрами спиралевидной формы.

Выбор композитной арматуры или металлической арматуры и сравнение их параметров и эксплуатационных позволит застройщику уменьшить затраты. При этом существует реальная возможность улучшить прочностные и иные характеристики возводимого здания. По ряду параметров первая существенно превосходит свой аналог, по другим – уступает ему. Важно правильно оценить свойства этих материалов и использовать их наилучшим образом в тех или иных строительных конструкциях.

При сравнении стальной и стеклопластиковой арматуры необходимо учитывать широкий номенклатурный ряд тех и других материалов. Металлический прокат описываемого вида классифицируется по следующим признакам:

• Форма поверхности: гладкая или периодического профиля.
• Технология производства: горяче- и холоднокатаная.
• Класс прочности: от A-I (A240) до A-VI (A-1000).

Стекловолоконная (пластиковая) арматура (АСК) выпускается обычно в стометровых бухтах либо в стержнях мерной (немерной) длины и различается по следующим параметрам:

• Наружный (номинальный) диаметр.
• Шаг периодического профиля.
• Площадь поперечного сечения.

В маркировке композитного прутка помимо диаметра указываются нормативные показатели предела прочности и модуля упругости. Кроме того приводится ссылка на используемый при производстве стандарт, что существенно упрощает выбор материала конечным потребителем.

Цены на стальную и композитную арматуру

Технико-экономические параметры применяемых при возведении зданий материалов имеют решающее значение. При выборе стальной или стеклопластиковой арматуры заказчик и проектировщик стремятся к минимизации затрат и издержек. Удешевление строительства с сохранением прочностных характеристик и эксплуатационных характеристик сооружений позволяет сэкономить значительные средства и получить определенные конкурентные преимущества.

При сравнении арматуры композитной (стеклокомпозитной) или металлической (стальной) необходимо учитывать следующие факторы:

• Сравнительно низкую стоимость стального прутка класса A-III, который производится без дорогостоящих легирующих добавок.
• Отсутствие термомеханической обработки существенно удорожающей эту разновидность проката.
• Значительное уменьшение расхода армирующих материалов, за счет оптимизации расчетных параметров сопротивления нагрузкам.
• Возможность отказа от выполнения затратных сварочных работ за счет применения различных методов вязки прутка.

Для получения ответа на вопрос, что лучше композитная (стекловолоконная) арматура или металлическая при возведении здания необходимо сравнить цены на них в вашем регионе.

При сравнении стоимости стеклопластикового и стального прутка, приобретаемого для строительства того или иного объекта, необходимо учитывать трудозатраты на создание несущей конструкции. Для проведения работ по вязке силового каркаса могут привлекаться неквалифицированные сотрудники, в то время как сварочные операции выполняются исключительно специалистом.

Прочность на изгиб

Основное назначение стеклопластиковой или стальной арматуру – повышение стойкости железобетонных конструкций или изделий к определенным видам статических нагрузок. Прочность металлического или композитного стержня на изгиб определяется по результатам испытаний проводимых согласно требованиям следующих нормативных документов:

• ГОСТ 5781-82. Для стального горячекатаного проката.
• ГОСТ 34028-2016. Прокат арматурный для ЖБК, в том числе холоднокатаный.
• ГОСТ 31938-2012 и ГОСТ 32492-2015. Пруток стеклокомпозитный для железобетонных конструкций и изделий.

При проведении исследований и определения прочности стержней на изгиб применяются машины, отвечающие техническим требованиям ГОСТ 28840-90. Простое сравнение результатов испытаний позволяет установить, что лучше современная стеклопластиковая арматура в сравнение с металлической или наоборот? Важно при этом учитывать условия применения прутка в тех или иных конструкциях.

Оценка предела прочности композитных стержней или металлической арматуры проводится в ходе приемо-сдаточных испытаний методом продольного изгиба. При этом оцениваются предел прочности, модуль упругости и относительная деформация прутка. В результате исследований происходит разрушение образца в силу потери устойчивости при приложении продольной (вдоль стержня) сжимающей нагрузки. При этом машина обеспечивает постоянную и равную для всех отрезков скорость принудительного сближения шарнирно закрепленных концов.

Для объективности информацию для оценки прочностных характеристик следует брать из реальных протоколов испытаний, которые обычно имеются в приложениях к сертификатам соответствия. Если сравнить между собой данные из упомянутых нормативных документов, то точной картины получить не удастся. В стандартах приводятся технические требования к изделиям с указанием диапазона минимальных и максимальных значений. Исходя из этих показателей, понять, что лучше пластиковая (стеклополимерная) или металлическая арматура не получиться. Для анализа необходимы точные данные, которые в свою очередь могут быть использованы при проектировании железобетонных конструкций зданий.

Прочность на разрыв

Важнейшим показателем, позволяющим сравнить арматуру стеклопластиковую и металлическую (стальную) является ее способность выдерживать растягивающие нагрузки. Прочность прутка на разрыв оценивается в момент разрушение образца при приложении к его концам разнонаправленных усилий. Означенный метод обеспечивает высокую точность измерений за счет применения современных приборов (динамометров).

Согласно техническим условиям действующего стандарта арматура пластиковая и металлическая в сравнение имеют следующие пределы прочности при растяжении:

• Композитная: не менее 800 МПа.
• Стальной: зависит от класса, в частности для прутка класса A-III (A340) составляет 360 МПа.

Ответ на вопрос, что лучше композитная арматура или металлическая в плане стойкости к растягивающим нагрузкам очевиден. Стекловолоконные стержни существенно превосходят горяче- и холоднокатаные по прочности на разрыв. Следует отметить, что именно этот тип нагрузок призваны компенсировать прутки в железобетонных конструкциях и изделиях.

Теплопроводность

При использовании композитной арматуры или стальной в несущих или ограждающих конструкциях зданий необходимо учитывать условия внешней среды. Наружные поверхности фундаментов и стен здания нагреваются и охлаждаются в зависимости от сезона и климатической зоны, в частности температурный диапазон для Московской области составляет от -35 до +38 °C. Суточные колебания не такие экстремальные, но все же достигают 12-16 °C. В жилых помещениях согласно санитарным нормам должно быть не менее +18 °C в идеале +22 °C.

Из-за разницы наружных и внутренних температур образуются направленные потоки передачи тепловой энергии, величина которых зависит от теплопроводности материалов. Для стеклопластиковой арматуры коэффициент составляет от 0,35 до 0,50 Вт/м*К, для стальных прутков (низколегированных) – от 47 до 58 Вт/м*К. Разница между максимальными показателями – в два порядка.

Ответ на вопрос, что лучше пластиковая или металлическая арматура в плане обеспечения высокой энергоэффективности здания очевиден. Поперечные стальные прутки вследствие высокой теплопроводности образуют мостики холода, а значит, строительным конструкциям потребуется дополнительная теплоизоляция. У композитных стержней эти показатели крайне низкие, что делает их более предпочтительными для армирования стен и фундаментов.

Стойкость к коррозии

Для корректного сравнения стальной (металлопроката) и стеклопластиковой арматуры следует учитывать степень их устойчивости к агрессивным факторам внешней среды. От этого в значительной мере зависит долговечность силового каркаса. Наиболее доступные и распространенные марки низколегированных сталей 35ГС или 25Г2С как и многие другие подвержены коррозии с выделением ржавчины. Особенно уязвимы сварные соединения, с которых обычно начинается разрушение несущих металлоконструкций.

Сравнение арматуры стеклопластиковой и металлической по уровню устойчивости к коррозии показывает полное превосходство первой. Композит относится к нержавеющим материалам первой группы химической стойкости. Стекловолокно с успехом используется при возведении гидротехнических сооружений, а также опорных конструкций зданий в районах с повышенной влажностью грунтов.

Удобство использования

Для понимания, что лучше арматура стеклопластиковая (стеклополимерная) или металлическая, нужно разобраться в методах и способах работы с ними. Стальные стержни исключительно технологичны:

• Легко режутся с использованием механического или электроинструмента.
• С помощью специальных приспособлений изгибаются на нужный угол без потери прочности.
• Возможность выбора способа соединения рабочих и распределительных прутков электро- или газовой сваркой, а также вязка проволокой или специальными хомутами.

В смысле удобства использования композитной арматуры и металлической (стальной) арматуры сравнение явно не в пользу первой. При работе со стекловолокном нужно использовать защитные средства: очки, перчатки и респираторы. При резке композита образуются мелкая стеклянная крошка, которая может повреждать кожные покровы и слизистые оболочки глаз. Соединение стержней возможно только механическим способом: проволочными петлями или специальными хомутами.

Металлическая или стеклопластиковая арматура: что лучше использовать, и в каких случаях?

Применение тех или иных материалов в строительстве определяется на этапе проектирования с учетом их технико-экономических показателей и условий внешней среды. Современные образцы стеклопластиковой (стекловолоконной) арматуры при оценочном сравнении с металлической выглядят более предпочтительными:

• высокая прочность на разрыв;
• низкая теплопроводность;
• стойкость к коррозии.

При выборе между композитными или металлическими армирующими стержнями учитывается способность к изгибу без потери прочности, которая у стального проката заметно выше. Пруток класса А240 может изгибаться вокруг оправки диаметром в три диаметра на 180°, что для стекловолокна невозможно.

Для объективности сравнения арматуры (композитной) стеклопластиковой и металлической следует отметить простоту и технологичность последней в работе. Стальной пруток не требует специальных средств защиты при резке и обработке, большие возможности при выборе способов соединения.

Современная арматура пластиковая и металлическая, сравнение которых проводится по техническо-экономическим показателям и эксплуатационным качествам, вполне сопоставимы. Стальной пруток рекомендуется использовать в конструкциях, работающих на изгиб (балки и перекрытия). Композиты хорошо себя зарекомендовали при возведении фундаментов, монолитных стен и иных ограждающих элементов.