Преимущества композитных технологий

За последние 15 лет композитная арматура перешла из разряда экспериментальных материалов в категорию полноценных заменителей стали.

Применение полимерных армирующих сеток для повышения прочности бетонных фундаментов трудно назвать новой технологией. Этот метод достаточно хорошо известен отечественным строительным организациям, хотя и не получил должной популярности. Между тем в странах Евросоюза полимерные сетки широко используются в фундаментостроении наряду с другими, не менее эффективными методами, такими как свайный, буроинъекционный, траншейный.

На мировом рынке строительных материалов доля стальных армирующих сеток постепенно сокращается. Они превосходно работают на сжатие, но становятся хрупкими и непрочными при растяжении. Растягивающее напряжение, так же как и пластическая усадка во время твердения, приводит к возникновению трещин, которые поглощают воду, что, в конечном счете, приводит к коррозии металлической арматуры и существенной потере монолитности бетона. Эти факторы и обусловили интерес специалистов к полимерным аналогам. Усиленные волокнами пластики (стеклопластик, базальтопластик) рассматриваются в качестве реальной альтернативы металлу. 

Преимущества композитных технологий

Армирующие полимерные сетки представляют собой базальтовые основания или сетку из стеклонитей, перевитые специальным образом и пропитанные щелочестойким полимерным составом. Именно щелочестойкость является основным показателем качества армирующих материалов. Этот параметр определяется разностью показателей прочности на разрыв в исходном состоянии и после выдержки в 5%­ном растворе NaOH в течение 28 дней. По европейским стандартам разница не должна превышать более 50%. Добавление волокон позволяет материалу деформироваться пластично и выдерживать растягивающие нагрузки. Волокна привносят прочность, препятствуя росту трещин при высыхании бетона, и улучшают микроструктурные свойства.

За последние 15 лет композитная арматура перешла из разряда экспериментальных материалов в категорию полноценных заменителей стали. И связано это не только с удорожанием металлопродукции, композиты действительно оказались материалом с высоким конкурентным потенциалом, позволяющим существенно повысить качество строительных конструкций. Кроме электромагнитной прозрачности, композитная арматура отличается необычайно высокой стойкостью к коррозии, она в четыре раза легче аналогичной стальной сетки и при этом обладает хорошими теплоизоляционными свойствами.

Практика применения

Зарубежные компании производят целую гамму армирующих сеток, которые могут использоваться при возведении жилых и промышленных зданий, в строительстве дорог, мостов, туннелей, трамвайных и железнодорожных путей, в том числе отдельно выпускаются сетки и для строительства фундаментов. Волокна из поливинилового спирта обычно используются в архитектурных и декоративных приложениях для предотвращения вероятности поверхностного травления, которое может иметь место при коррозии стальных волокон, и для удаления абразивности в местах, где предполагается контакт человека с поверхностью.

Сетки для армирования бетона изготавливаются любого формата, с различным размером ячейки и разной конфигурацией. Армирующие элементы эффективно способствуют укреплению грунтов, предотвращают его расползание, повышают анизотр­опию. Использование коротких волокон в бетоне для улучшения его свойств было признанной технологией на протяжении многих столетий. В Римской империи строительные растворы армировались конским волосом. В Мессопотамии в 3 тыс. до н.э. между слоями песчаной насыпи укладывались циновки из трост­ника, их фрагменты до сих пор находят при раскопках.

Отечественный опыт

Все строительные компании заинтересованы в том, чтобы здания и сооружения, которые они возводят, были надежными, имели долгий срок службы. По этой причине на смену сборным железобетонным конструкциям приходят более совершенные монолитные системы, что естественно стимулирует спрос на современные армирующие материалы.

Армирующие сетки решают многие инженерные задачи в процессе проектирования и уплотнения грунта. Так, в городе Руденске на рециркуляционной станции с помощью армирующих элементов удалось погасить боковое давление грунта на ограждающую конструкцию при обратной засыпке.

Армирование при нагельном креплении

Нагельное крепление представляет собой многоанкерную заармированную конструкцию, применение которой целесообразно при необходимости углубления грунта, строительстве здания или сооружения на склоне горы, в аварийных ситуациях, вызванных деформацией существующего строения. При нагельном креплении по мере откопки котлована бурится скважина, почти горизонтальная с небольшим уклоном. В скважину погружается арматурный стержень, который замоноличивается с образованием цилиндрической поверхности. За счет заармированного нагельным креплением грунта при раскопке котлована гасится боковое давление на ограждающую конструкцию. Каждый забетонированный слой торкретируется, т.е. на поверхность арматурных стержней прикрепляется полимерная армирующая сетка. Такая процедура повторяется через определенные расстояния по проекту (0,5 м, 1 м...). Технология нагельного крепления с армированием применялась при работах на строющихся станциях метро(каждые 5 м, т.е. на отметках 5, 10, 15 м). Сетки из полимерного нетканого материала использованы в качестве армирующего и дренирующего материала, на вертикальных поверхностях они применялись в качестве гидроизоляции.

Перспективы использования армирующих сеток при закладке грунтов позволяют отказаться от фундаментов глубокого заложения и подпорных стенок больших размеров. Применение материа­ла значительно ускоряет темпы проведения работ, улучшает внешний вид готовых объектов, сокращает эксплуатационные расходы и повышает коррозионную стойкость конструкций.