Арматурный каркас является обязательной частью бетонных монолитных фундаментов любого типа. Это его скелет, обеспечивающий конструкции стабильность, прочность, устойчивость к деформациям, долгий срок эксплуатации. И если раньше для армирования использовались только стальные пруты или сетки, то сейчас им появилась альтернатива из композитных материалов – стеклопластика, стеклобазальта. Какой арматурой армировать фундамент лучше, дешевле, удобнее, будем разбираться в этой статье.
Зачем армировать фундамент
Монолитный бетон — очень твердый, прочный материал, способный выдерживать большие нагрузки, но он имеет и такую отрицательную характеристику, как хрупкость. Именно её нивелируют, укрепляя монолит надежным каркасом, принимающим на себя нагрузки на растяжение и сжатие и предотвращающим деформации бетонного камня. Сопротивление арматурного прута растяжению во много раз больше, чем у бетона, и он передает эту способность всей конструкции после её полного застывания, когда она превращается в монолит.
Арматурные каркасы для фундамента в зависимости от его вида (плитный, ленточный, свайный, столбчатый) бывают плоскими или пространственными, вертикальными или горизонтальными. Основание любого здания испытывает нагрузку не только сверху от давления постройки, но и снизу – от сопротивления и морозного пучения грунта. Для противодействия этим нагрузкам и проводится армирование.
Если фундаментная лента имеет высоту до 100 см, армирование выполняют двумя продольными поясами, соединенными вертикальными перемычками. Один пояс проходит над подошвой, а второй ближе к верхнему срезу ленты. Для фундаментов более глубокого заложения количество армирующих поясов увеличивают до трех.
Каркас для монолитной фундаментной плиты представляет собой сплошную сетку из арматурных стержней, связанных проволокой. Количество сеток (одна или две) зависит от высоты плиты, размер их ячеек и диаметр прутков рассчитывается для каждого проекта индивидуально.
Армокаркас для фундамента, независимо от вида, устанавливают так, чтобы при заливке бетона он был со всех сторон равномерно закрыт защитным слоем монолита, для чего применяют специальные фиксаторы и проставки.
Виды арматуры для фундаментов
До сравнительно недавнего времени вопроса, какую арматуру брать для фундамента, перед строителями не стояло: она была только стальной в виде прутов определенного сечения. Частные застройщики при возведении не самых нагружаемых конструкций для экономии средств иногда использовали подходящий металлический лом.
С появлением композитных материалов возник выбор и в этой сфере. Помимо стеклопластиковой арматуры появилась и фибра – стальная, полипропиленовая, базальтовая. Но она применяется в фундаментах только как вспомогательный компонент, не заменяя скелетный каркас, поэтому о ней речь не идет. Рассмотрим подробно только основные материалы.
Металлическая арматура для фундамента
Из-за использования металлического каркаса армированные бетонные конструкции стали называть железобетонными. Его основу составляют стальные прутки гладкого или периодического (ребристого) профиля сечением 6-40 мм.
Для фундаментов, плит перекрытия и других нагружаемых конструкций предпочтительнее ребристая арматура – она лучше сцепляется с бетоном. Гладкую можно использовать при изготовлении перемычек, перегородок.
Изделия этого вида подразделяется на несколько классов. Не обязательно изучать всю классификацию, чтобы понимать, какую арматуру применять для фундамента. Достаточно запомнить две марки: А300 (АII) и А400 (АIII). Более высокие марки используют при возведении фундаментов для зданий выше 3 этажей.
Плоская сетка или пространственный каркас из арматуры собираются посредством связывания перекрестий специальной вязальной проволокой или пластиковыми стяжками. Сваривать их не рекомендуется, так как при сильном нагреве арматура теряет прочность, становится хрупкой. Хотя в промышленном строительстве применяют и сварной способ, используя для таких каркасов арматуру с литерой С в маркировке.
Композитная арматура для фундамента
Композитная гибкая арматура для фундамента бывает стеклопластиковой (АСП) и полимерно-базальтовой (АБП). Это пруты периодического профиля сечением 4-20 мм, которые, в отличие от стальных, поставляются метражом в бухтах.
Материал это относительно новый, пока малознакомый частным застройщикам, не прошедший длительного испытания временем. Даже правила проектирования бетонных конструкций, армированных композитной арматурой, появились буквально несколько лет назад. Они оформлены в свод правил СП 295.1325800.2017.
Армировка композитной арматурой также выполняется путем создания плоских или пространственных каркасов с помощью хомутов или вязальной проволоки. Но технические характеристики у неё другие, поэтому и специфика применения отличается от классического армирования металлом.
Сравнение характеристик стальной и композитной арматуры
Главное отличие арматуры из стали и композита заключается в сопротивлении растяжению. Этот показатель характеризуется модулем упругости, который равен:
- 200000 у стали;
- 71000 у АБП;
- 55000 у АСП.
То есть, даже более прочная полимерно-базальтовая арматура уступает по этому параметру стальной почти втрое. Иными словами, при серьезной нагрузке она не растянется, а просто порвется, не препятствуя разрушению конструкции.
Если же говорить в общем о том, какие имеет пластиковая арматура для фундамента плюсы и минусы, то и достоинств у неё немало. К их числу относятся:
- достаточно высокая прочность;
- гибкость, облегчающая транспортировку и хранение;
- стойкость к коррозии, являющейся настоящим бичом для стальных стержней.
Последнее свойство – самое важное. Даже при несоблюдении толщины защитного слоя или его разрушении стеклопластик не будет ржаветь под воздействием влаги и других агрессивных сред, сохраняя свои изначальные характеристики.
Но для обеспечения равных рабочих характеристик со стальным каркасом стекловолоконная арматура для фундамента должна иметь большее сечение. И стоить при этом она будет ощутимо дороже даже с учетом того, что за последние годы композит в цене упал, а сталь заметно поднялась. То есть, применение композитной арматуры в частном домостроении просто-напросто невыгодно.
Рекомендации по армированию монолитных фундаментов
Проектированием зданий, и особенно таких ответственных конструкций, как фундамент, должны заниматься специалисты. Но при строительстве простых деревянных или каркасных домов многие частные застройщики берут всю ответственность на себя. Им можно порекомендовать использовать для расчета количества арматуры для плиты калькулятор – специальный сервис, предлагаемый некоторыми строительными порталами.
Один из таких онлайн-калькуляторов описан в этом видео:
Однако нужно помнить, что в таких расчетах необходимо учитывать не только нагрузки на фундамент от строения, но и особенности грунта: его тип, уровень залегания грунтовых вод, глубину, на которую он промерзает зимой. И если грунт сложный, то лучше все же воспользоваться помощью профессионалов.
При желании или необходимости выполнить все расчеты самостоятельно или с помощью калькулятора, воспользуйтесь следующими общими рекомендациями.
- Если брать поперечное сечение фундаментной ленты, то суммарный размер сечений всех арматурных стержней должен быть не менее 0,1% от его площади.
- Какой шаг арматуры для фундамента выбрать для продольных линий, зависит от его ширины, но он не должен быть более 40 см.
- Шаг между поперечными связями варьируется в пределах 30-80 см.
- Диаметр арматурных стержней зависит от длины фундаментной ленты: если она меньше 3 метров, допускается сечение 10 мм, если больше – не менее 12 мм.
- Сечение всех стержней в одном продольном поясе должно быть одинаковым. Для нижнего пояса можно использовать больший диаметр прутков.
- Стержни стыкуются по длине с перехлестом, равным 30 их диаметрам на ровных участках и 50 диаметров на углах.
- И пространственный каркас, и плоская арматурная сетка для фундамента устанавливается в опалубку с таким зазором от её стенок и дна, чтобы после заливки бетона вокруг них образовался защитный слой толщиной 4-7 см.
Качеству арматуры также стоит уделить внимание. Если на ней есть отслаивающиеся пласты ржавчины или образовавшиеся из-за коррозии каверны, использовать её для армирования фундамента нельзя. Равномерный налет или пятна «свежей» ржавчины допускаются.
При расчете необходимого количества арматуры не забывайте учитывать напуски на стыках и пересечениях, добавляя к полученному результату ещё 10-15%.
Заключение
Металл в последнее время заметно подорожал, но, выбирая, какая арматура подойдет для фундамента, лучше все же остановиться на стальной, как более надежной и устойчивой к пиковым нагрузкам. При этом экономить, используя проржавевшие или слишком тонкие прутки, нельзя – это может обернуться аварийными последствиями для дома.
Композитная арматура для фундамента тоже неплохой вариант, особенно учитывая её стойкость к коррозии. И если есть возможность «достать» её по разумной цене и произвести грамотные расчеты в соответствии с СП, она станет хорошей альтернативой металлическому аналогу.
