Il mercato delle costruzioni è costantemente aggiornato con innovazioni interessanti e moderne. L'armatura composita in fibra di vetro è uno di questi materiali più recenti. Al momento non tutti sanno a cosa serve e come si usa correttamente.

Dal 2012, l'interesse dei costruttori per questo prodotto è in costante crescita, poiché il prezzo di questo materiale non è così elevato e la qualità ne consente l'utilizzo per gettare le fondamenta non solo per edifici residenziali, ma anche per la costruzione di strutture più grandi, ad esempio i ponti. Ciò è particolarmente rilevante al nord, poiché i rinforzi metallici sono soggetti a corrosione, mentre la fibra di vetro non presenta questo problema.

SPECIFICHE

L'armatura in fibra di vetro è una miscela di forte fibra di vetro e resina resistente al calore.

Nell'anno sopra menzionato è stato pubblicato GOST, che stabiliva chiaramente i parametri dei suoi parametri:

• Diametro - da 4 a 32 mm
• La temperatura alla quale il materiale può essere utilizzato è di 60 gradi Celsius
• La resistenza alla trazione massima è una misura della forza con cui un materiale viene allungato e della sua area della sezione trasversale. Per il rinforzo in fibra di vetro, la norma è 800 MPa.
• La resistenza massima alla compressione è 300 MPa.
• Resistenza massima: oltre 150 MPa.

VANTAGGI DEI RINFORZI IN FIBRA DI VETRO

Questo tipo di materiale da costruzione è significativamente diverso dal solito acciaio e presenta molti vantaggi rispetto ad esso:

1. Resistenza alla corrosione. I raccordi in vetroresina non temono assolutamente gli ambienti alcalini e acidi.
2. Leggero con elevata resistenza. Il suo peso è 10 volte inferiore a quello dell'acciaio.
3. Bassa conduttività termica, che protegge le pareti e le fondazioni dal gelo, cosa particolarmente importante nelle regioni settentrionali.
4. Corrente non conduttiva e nessuna interferenza.
5. Prezzo. Allo stesso prezzo del rinforzo in acciaio di piccolo diametro, è possibile acquistare fibra di vetro di diametro maggiore.
6. Elevata resistenza alla trazione del materiale. Questa cifra è 3 volte superiore a quella del rinforzo in acciaio.
7. Nessuna cucitura. Prima del trasporto, le barre metalliche vengono tagliate per adattarsi ai parametri del veicolo in cui vengono trasportate. Successivamente, la rete armata presenta numerose connessioni, che rappresentano i punti più deboli della fondazione e dei muri. Poiché l'armatura in fibra di vetro viene fornita in bobine fino a 150 m, non è necessario tagliarla, il che si traduce in un numero minimo di giunzioni. Il trasporto può essere effettuato anche nel bagagliaio di un'auto.

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2. Nessun pagamento in eccesso per la quantità di materiale. I raccordi metallici vengono venduti nella stessa lunghezza di 12 m, inferiore a quella che non è più possibile acquistare, e la fibra di vetro può essere acquistata nella quantità necessaria per la costruzione.
3. Non è necessario acquistare strumenti aggiuntivi durante l'installazione del rinforzo in fibra di vetro, ad esempio una saldatrice.
4. Il coefficiente di dilatazione uguale a quello del calcestruzzo sottoposto ad esposizione termica è garanzia dell'assenza di fessurazioni nella struttura finita.

5. Nonostante tutti i vantaggi menzionati, il rinforzo in fibra di vetro presenta uno svantaggio principale: un'alta probabilità di frattura. Per le barre d'acciaio, questa cifra è molto più alta.

   
   

   È a causa di questo indicatore che il rinforzo in fibra di vetro viene utilizzato solo quando è necessario rispettare determinate restrizioni su corrosione, proprietà dielettriche e conduttività termica. Tutte le strutture costruite al di sopra di determinati limiti sono realizzate a rischio dei costruttori. I produttori trasmettono queste informazioni agli acquirenti direttamente sulle etichette del marchio.

   USO DEL MATERIALE NELLA COSTRUZIONE

   L'edilizia industriale ha rinforzi in fibra di vetro lunghi e ampiamente utilizzati, a differenza di quelli bassi. A giudicare dai vantaggi e dagli svantaggi, è possibile proteggere chiaramente la portata del rinforzo in fibra di vetro. Si tratta, ad esempio, di lavori sulla protezione delle banche, sulla costruzione di strade. Questo materiale è molto popolare nella costruzione suburbana. Viene utilizzato per rinforzare muri, fondazioni, molto spesso fondazioni a nastro e murature in calcestruzzo aerato.

   
   

   Importante! Il rinforzo della muratura è realizzato mediante una combinazione di rinforzo in acciaio e fibra di vetro.

   
   

   PREPARAZIONE DEL RINFORZO

   Prima di versare la fondazione, è necessario lavorare adeguatamente il rinforzo per una maggiore resistenza e stabilità della struttura. Ciò consente di legare l'armatura in un'unica struttura, creando così il telaio portante dell'edificio. La potenza della struttura complessiva della fondazione deve essere dotata di rinforzi aggiuntivi. Per questo avrai bisogno di:

   
   

   Importante! Il filo per maglieria deve essere rotondo, non prenderne uno quadrato, poiché quando si torce il filo può danneggiarsi.

   Esistono diversi tipi di uncinetti:

   Questi materiali devono essere scelti con molta attenzione. Ad esempio, il filo di legatura deve essere abbastanza spesso per evitare rotture quando il cemento viene applicato al telaio. Altrimenti, i legamenti potrebbero scoppiare e il design della base del nastro risulterà asimmetrico, il che non dovrebbe essere consentito.

   
   

   L'intero processo è suddiviso in passaggi:

   
   

   Particolare attenzione deve essere prestata quando si legano gli angoli. Nei negozi di ferramenta è possibile acquistare elementi speciali che si installano facilmente al posto degli angoli.

   
   

   Importante! Negli angoli, il rinforzo può essere lavorato solo a mano, senza esposizione al calore.

   Il telaio finito viene posato nella cassaforma in posizione orizzontale delle griglie.

   Questo metodo è molto comune tra i costruttori che realizzano rinforzi con le proprie mani. Oltre a ciò, ci sono molte altre opzioni per il fissaggio del rinforzo per una fondazione a strisce:

   Importante! Prima di iniziare il lavoro, è necessario determinare chiaramente quali carichi sono previsti per la fondazione a nastro e qual è lo scopo del lavoro.

   REALIZZAZIONE DI UNA FONDAZIONE CON RINFORZI IN FIBRA DI VETRO

   Dopo che il maestro ha finito di lavorare a maglia il rinforzo, puoi procedere direttamente al rinforzo.

   Per una fondazione a nastro, vengono utilizzate aste con un diametro di 8 mm, che è paragonabile a un rinforzo metallico con una sezione trasversale di 12 mm.

   Importante! La fondazione viene eseguita su una superficie perfettamente piana.

   L'algoritmo delle azioni è il seguente:

   L'armatura in fibra di vetro è un prodotto da costruzione relativamente nuovo, ma è già diventato molto popolare tra coloro che sono coinvolti nell'edilizia privata. Inoltre, il rinforzo della vetroresina viene effettuato su scala industriale anche nella costruzione di strade, nella costruzione di ponti, nel rafforzamento delle sponde e nell'edilizia.

   
   

   Il lavoro a maglia di rinforzo fai-da-te è un processo semplice che è facile da eseguire con tutti i materiali necessari. Anche una persona impreparata può farlo, basta provare diversi elementi. Ciò distingue favorevolmente il rinforzo in fibra di vetro dall'acciaio, per creare un telaio da cui è necessaria una saldatrice ed esperienza con essa.

   
   
   1. Le barre trasversali dello strato inferiore sono posate su morsetti di rinforzo, che vengono installati prima dell'esecuzione del lavoro.
   2. Le aste dei vomeri vengono tagliate e impilate alla distanza richiesta l'una dall'altra, su di esse sono contrassegnati i punti di incollaggio.
   3. I ponticelli sono installati ad angolo retto rispetto alle aste di equità, ciascuna delle quali è collegata nei punti contrassegnati. Se il lavoro a maglia viene eseguito con il filo, deve essere piegato a metà e fissato saldamente con un gancio. Se vengono utilizzati morsetti, ciascuno di essi viene serrato più strettamente.

Il rinforzo composito si riferisce a materiali moderni progettati per sostituire costosi prodotti metallici laminati e fornire una maggiore resistenza all'influenza negativa di fattori esterni. Dopo che questo tipo di barra polimerica ha iniziato a essere prodotta in Russia nel 2012, l'interesse dei costruttori ha iniziato a crescere ogni anno.

L'uso di materiali in fibra di vetro per rinforzare strutture monolitiche in calcestruzzo è particolarmente importante in caso di possibile esposizione all'umidità, poiché i polimeri non sono suscettibili alla corrosione.

Le aste di plastica vengono utilizzate nei singoli edifici, nella costruzione di grandi edifici e strutture, per fortificazioni costiere e autostrade. Nell'edilizia privata, ne vengono realizzati telai di rinforzo per fondazioni a strisce e lastre, nonché murature armate da blocchi di cemento espanso.

Il materiale con cui sono realizzati i raccordi in plastica è una miscela polimerica di fibra di vetro longitudinale ad alta resistenza e resina resistente al calore. I diametri standard delle aste prodotte vanno da 4 a 32 mm. Temperatura massima di esercizio 60˚C. Resistenza alla trazione 150 MPa.

Preparazione dei materiali per l'assemblaggio del telaio di rinforzo

Per aumentare la resistenza complessiva di un monolite di cemento, viene rinforzato con una struttura di rinforzo in fibra di vetro sotto forma di rete piatta o telaio spaziale, assemblato da barre tonde di sezione trasversale variabile o costante. Elementi separati di tali strutture sono interconnessi utilizzando un filo per maglieria, morsetti di fissaggio o una pistola speciale.

Pertanto, per lavorare a maglia un telaio di rinforzo, è necessario acquistare:

• raccordi in plastica dei diametri di progetto;
• filo per maglieria o morsetti lunghi.

A differenza delle tradizionali barre metalliche, l'armatura in fibra di vetro viene fornita come bobina arrotolata.

Pertanto, prima di iniziare l'assemblaggio del telaio, è necessario svolgerlo e tagliarlo in pezzi della lunghezza richiesta. Il taglio viene effettuato con un seghetto o altro strumento che non consente il riscaldamento del materiale. Contrassegnare i punti di taglio sulla superficie è facile con un normale pennarello.

Il filo per maglieria deve essere di sezione rotonda e con un diametro di almeno 1 mm per fornire la necessaria resistenza della connessione e non scoppiare se attorcigliato. Per ottenere rapidamente pezzi di filo della lunghezza necessaria per la lavorazione a maglia, l'intera bobina avvolta deve essere tagliata con una smerigliatrice in 3 o 4 parti.

Per rendere il filo per maglieria più morbido, può essere bruciato sulla fiamma con una fiamma ossidrica o sul fuoco. Il filo non cotto si piega peggio e non sempre garantisce una presa salda sulla giunzione. Inoltre, il metallo non preparato ha meno duttilità e si rompe più spesso durante il funzionamento.

Lavoro a maglia con colletti.
Modello generale di lavoro a maglia.

Strumento per legare il filo dell'armatura

Usare le pinze per lavorare a maglia non è molto conveniente. Non forniscono la densità di copertura della connessione necessaria e richiedono molto impegno. Pertanto, il filo di acciaio viene attorcigliato sulle barre d'armatura utilizzando ganci speciali o una pistola per maglieria. I negozi di utensili offrono in vendita due tipi di ganci progettati per il rinforzo a maglia:

• manuale semplice, che deve essere ruotato continuamente durante il funzionamento;
• vite semiautomatica, con gancio che ruota quando si preme la maniglia;
• morsetti di plastica sotto forma di anelli e cremagliere verticali indossati sul rinforzo.

Non puoi comprare un semplice gancio, ma crealo tu stesso (più su come farlo -), piegandolo da uno spesso filo di acciaio e affilando la punta. In questo caso, avrai qualcosa con cui realizzare un disegno di progetto dalle aste senza acquistare uno strumento.

Il modo in cui usi una pistola per maglieria rende il processo più rapido e semplice, ma questo strumento piuttosto grande potrebbe non fornire l'accesso a determinati luoghi. Inoltre, un tale strumento porta a un superamento del filo.

I morsetti in plastica sono necessari per fissare la gabbia di armatura assemblata nella posizione spaziale richiesta all'interno della cassaforma prima della fornitura del calcestruzzo.

Tecnologia di lavorazione manuale del filo di rinforzo in fibra di vetro

Affinché la gabbia o la rete di rinforzo assuma la forma spaziale necessaria e non la cambi durante il getto di calcestruzzo, tutti i singoli elementi devono essere collegati saldamente tra loro. Molto spesso, per questo viene utilizzato il filo per maglieria. Il lavoro a maglia è un modo semplice e veloce di unire, che non richiede competenze elevate. Inoltre, il rinforzo in fibra di vetro è semplicemente impossibile da collegare mediante saldatura, e quindi questo tipo di fissaggio è più appropriato in questo caso.

L'intero processo su come lavorare il rinforzo in fibra di vetro per una fondazione può essere suddiviso nei seguenti passaggi passo passo:

1. l'armatura arrotolata in una baia viene svolta e tagliata in segmenti della lunghezza di progetto;
2. sulle barre trasversali dello strato di rinforzo inferiore vengono posizionati morsetti di plastica;
3. sugli elementi trasversali distanziati ad una determinata distanza l'uno dall'altro sono posate le aste longitudinali;
4. in tutte le intersezioni del rinforzo, le connessioni vengono effettuate torcendo gli anelli di un filo per maglieria piegato a metà;
5. dopo aver assemblato la fila inferiore, gli elementi di rinforzo verticali vengono lavorati alle intersezioni delle celle esterne;
6. alle estremità superiori o al centro delle cremagliere verticali, a seconda del numero di file di progetto, sono legati i segmenti trasversali;
7. la fila successiva di rinforzo longitudinale viene posata e lavorata a maglia;
8. il telaio assemblato viene trasferito e installato all'interno della cassaforma per la fondazione a nastro.

Il lavoro può essere notevolmente semplificato se si combina il rinforzo in fibra di vetro con il metallo. I telai rettangolari possono essere preparati in anticipo da barre di acciaio e quindi non sarà necessario eseguire la lavorazione a maglia separata dei segmenti verticali.

Le sfumature delle strutture a maglia per il getto di una fondazione in lastra

Il rinforzo delle basi portanti monolitiche del tipo a lastra viene effettuato sotto forma di una o due file di maglie, a seconda della soluzione progettuale. Pertanto, in questo progetto, le barre d'armatura non sono considerate longitudinali e trasversali. Per sollevare la rete inferiore sopra lo strato impermeabilizzante, sul rinforzo vengono posizionati dei morsetti di plastica ogni metro e mezzo o due metri. Ciò consente di installare la gabbia di rinforzo rigorosamente su un piano orizzontale ad una determinata altezza.

Una caratteristica importante dell'assemblaggio dell'armatura per una fondazione a soletta è che viene prodotta in loco. Ciò è necessario a causa delle grandi dimensioni della struttura e dell'impossibilità di successivi spostamenti. Pertanto, durante la lavorazione a maglia, è necessario prestare la massima attenzione a non calpestare le barre d'armatura posate e a non danneggiare la struttura.

Nel solaio coibentato svedese e finlandese (ne parleremo più avanti), è necessario prevedere l'intersezione dei tiranti del solaio con la gabbia di rinforzo del nastro laterale di sostegno. Per fare questo, le aste vengono tagliate più a lungo, lasciate sul lato verticale delle gabbie di rinforzo e legate con filo metallico.

Le sfumature della lavorazione a maglia dei telai in fibra di vetro per fondazioni a strisce

Caratteristiche dell'assemblaggio dell'armatura per una fondazione a nastro è la presenza di giunzioni laterali, intersezioni e angoli.

All'incrocio dei nastri sotto le pareti interne, il collegamento del telaio perpendicolare con quello esterno viene effettuato mediante elementi piegati a forma di U.
Negli angoli, il rinforzo viene piegato ad angolo retto o vengono legati gli elementi preparati a forma di L. La lunghezza della sovrapposizione delle barre collegate deve essere di almeno 30 cm e in quest'area vengono eseguite almeno 2 maglie.

Il rinforzo in fibra di vetro deve essere piegato con molta attenzione, senza applicare il trattamento termico. Le proprietà elastiche della plastica rendono la procedura di piegatura piuttosto difficile. Pertanto, per il montaggio di angoli e giunzioni, si consiglia di acquistare elementi piegati di fabbrica.

Le intersezioni del rinforzo in fibra di vetro sotto la fondazione a nastro possono essere collegate da segmenti diritti oppure una delle strutture intersecanti può essere assemblata nel luogo di installazione.

Il montaggio delle gabbie di rinforzo può essere effettuato in un'area aperta, lontano dalla trincea scavata. Una corretta posa di una struttura già assemblata prevede una distanza di almeno 25 mm dalle pareti del cassero e dal fondo.

Finalmente

Il rinforzo in fibra di vetro per la fondazione è un processo tecnologicamente semplice che non richiede particolari competenze professionali. Anche una persona impreparata può impararlo rapidamente. Hai solo bisogno di esercitarti un po'.

La leggerezza del materiale semplifica notevolmente il lavoro e la grande lunghezza della barra d'armatura nella baia consente di tagliare le aste di qualsiasi lunghezza richiesta. Ciò riduce il numero di giunti a differenza dei materiali in acciaio.

Per ulteriori informazioni su come lavorare correttamente il rinforzo in fibra di vetro, puoi vedere i seguenti video.

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Il nome stesso "cemento armato" suggerisce che le aste metalliche dovrebbero essere utilizzate come elementi di rinforzo nelle strutture. Fino a poco tempo fa nessuno metteva in dubbio questa affermazione, ma nel settore delle costruzioni è apparso un materiale composito alternativo che merita l'attenzione dei contemporanei. Il rinforzo in basalto, carbonio e fibra di vetro viene utilizzato per le fondamenta, per il rafforzamento dei muri e il rafforzamento dei pendii, nella costruzione di strade e nel giardinaggio, nella costruzione di ponti e nella costruzione di contenitori di terra per vari scopi.

Questa tecnologia è nota dagli anni '60 del secolo scorso, ma a quel tempo il materiale era troppo costoso e gli sviluppatori privati ​​non erano interessati. Oggi è diventato più accessibile e, di conseguenza, più popolare.

Conferma normativa

Il rinforzo composito presenta molti vantaggi ed è utilizzato nell'edilizia da molti anni, ma è considerato un nuovo materiale nel mercato interno e provoca opinioni controverse sull'efficacia del suo utilizzo diffuso. Gli oppositori della tecnologia di rinforzo di una striscia, una lastra o una fondazione TISE con materiale non tradizionale sostengono che il suo quadro normativo rimane debole, la qualità non è stata testata nel tempo e non sono state ancora condotte ricerche serie in questo settore. Presumibilmente, quindi, le grandi imprese di costruzione non hanno fretta di utilizzare in modo massiccio rinforzi compositi nelle strutture in cemento. In Russia, infatti, esistono già diversi GOST legati al materiale. Vale a dire:

• GOST 31938-2012 - stabilisce le condizioni tecniche applicabili alle armature di una sezione periodica;
• GOST 32486-2013, GOST 32487-2013 e GOST 32492-2013 - indicano metodi per determinare e misurare le caratteristiche per la durabilità del rinforzo composito, la resistenza del materiale agli ambienti aggressivi, nonché metodi per stabilire la resistenza alla trazione per diversi parametri.

Le normative statali specificano il diametro nominale raccomandato del rinforzo composito da 4 a 32 mm, che, secondo i requisiti di SNiP 52-01-2003, può essere utilizzato nella progettazione di strutture in cemento armato. In conformità con le condizioni tecniche annunciate in GOST, la sezione trasversale delle aste può avere altre dimensioni. I prodotti con un diametro di 4-8 mm vengono forniti in bobine (bobine o su tamburi) secondo una dimensione predeterminata o in lunghezza misurata - in segmenti da 0,5 a 12 metri.

Le imprese che producono rinforzi in fibra di vetro per le fondazioni dispongono di specifiche industriali e proprie con rapporti di prova e certificati. Ma la presenza solo di questa documentazione senza la conferma del rispetto delle normative statali non è sufficiente!

Classificazione

Il rinforzo composito per la fondazione è un'asta non metallica composta da fibre di varia origine e leganti sotto forma di resine poliestere. L'asta di potenza è responsabile delle principali caratteristiche fisiche e meccaniche. Lo strato di ancoraggio, avvolto a spirale attorno all'asta, presenta delle sporgenze ed è destinato a migliorare l'adesione al calcestruzzo. Non consente l'estrazione dell'armatura dal corpo della fondazione.

A seconda del componente di rinforzo, il rinforzo composito per fondazioni o pareti si divide in:

• composito di vetro - ha la designazione ASK;
• composito di carbonio - ha la designazione AUK;
• composito di basalto - ha la designazione ABK;
• aramidocomposito - ha la designazione AAK;
• combinato con componenti compositi - ACC.

È possibile sostituire i tiranti metallici della struttura di fondazione con rinforzi in fibra di vetro lisci o nervati (spirali). Uno speciale filo di vetro, chiamato rovig, viene avvolto attorno all'asta durante il processo di fabbricazione del materiale, dopo di che viene trattato termicamente. Questa tecnologia consente di produrre rinforzi compositi altamente affidabili, che ne rendono possibile l'utilizzo in strutture critiche.

Caratteristiche distintive del rinforzo in fibra di vetro

Il vantaggio principale di rinforzare la fondazione con rinforzo in fibra di vetro è la possibilità della sua costruzione su terreni problematici. Oltretutto:

• la leggerezza delle aste consente di ridurre il peso totale della struttura e di consegnare il materiale all'oggetto tramite un veicolo convenzionale;
• il taglio semplice è garantito dalla duttilità del materiale e semplifica l'assemblaggio del telaio;
• l'assenza di processi corrosivi non consente la distruzione della struttura per arrugginimento delle armature;
• le caratteristiche tecniche consentono l'utilizzo di aste in fibra di vetro durante l'installazione di fondazioni su pali TISE;
• la bassa conduttività termica elimina il verificarsi di "ponti freddi" nella progettazione;
• la resistenza alla trazione del rinforzo in fibra di vetro supera di oltre due volte quella delle barre metalliche;
• la capacità di far passare le onde radio risolve il problema della schermatura dei segnali elettromagnetici;
• la non conducibilità elettrica rende la struttura sicura e protetta dall'azione delle correnti vaganti.

Possiamo dire che il rinforzo in fibra di vetro esteriormente non è molto diverso dal metallo, tranne forse nel colore. Ma lavorare a maglia le aste composite è diverso, poiché per collegare correttamente telai non metallici vengono utilizzati morsetti di plastica sotto forma di morsetti speciali e non saldature o fili di acciaio.

Tra gli aspetti negativi del rinforzo composito si può notare:

• resistenza al calore insoddisfacente, significativamente inferiore alle controparti metalliche, che causa problemi in caso di incendio;
• resistenza alla frattura insufficiente;
• basso modulo di elasticità, che non consente l'uso di ferri nelle strutture curve a causa del difficile fissaggio dell'armatura nella posizione desiderata, e nei solai e griglie delle fondazioni TISE - a causa della facile flessione del materiale, costringendo il calcestruzzo a lavorare in tensione.

Va tenuto presente che il rinforzo in fibra di vetro è inferiore sotto diversi aspetti alle controparti composite di carbonio e basalto, ma l'applicazione di un rivestimento in sabbia lo rende più resistente e allo stesso tempo più costoso.

Calcolo metratura e posa armatura composita

È possibile evitare una spesa eccessiva di materiale per fondazioni a nastro, TISE, colonnari e a soletta eseguendo il calcolo corretto. Per una struttura a lastre, è necessario conoscere la lunghezza e la larghezza del sito, che determineranno la dimensione delle aste. Conoscendo il loro passo nelle direzioni trasversale e longitudinale è possibile calcolare il numero di rinforzi nervati, tenendo però presente che le griglie della soletta devono essere posizionate nelle zone inferiore e superiore. Moltiplicando gli indicatori, ottieni la lunghezza totale dell'armatura funzionante. Le aste lisce sono installate verticalmente. La loro altezza dipende dall'altezza della lastra e il numero dipende dal numero di celle nel telaio.

Per una fondazione a strisce realizzata con rinforzo in fibra di vetro, i calcoli vengono eseguiti in modo simile. La lavorazione a maglia delle aste, in questo caso, è consentita in un sito separato, seguita dalla posa dei telai spaziali finiti nella cassaforma preparata. Per una fondazione a strisce, le aste di lavoro disposte lungo la lunghezza devono necessariamente avere una superficie nervata.

Nelle fondazioni colonnari e nei pali TISE, l'armatura principale è posizionata verticalmente. A seconda dei calcoli, possono contenere da due a quattro aste nervate equidistanti. La loro lunghezza è la somma della profondità della fondazione del pozzo perforato per il TISE, ovvero l'altezza della colonna, e della dimensione dei rilasci che servono ad interfacciarsi con le strutture a monte. Per quanto riguarda la fondazione a nastro, la lunghezza delle aste viene moltiplicata per il loro numero e si ottiene la lunghezza totale dell'armatura di lavoro.

Il numero di barre trasversali dipende dal loro passo e la dimensione dipende dal diametro della colonna o del pozzo. Dopo aver determinato la loro lunghezza totale in un'unica struttura, la cifra viene aumentata del numero di punti di getto e viene determinata la lunghezza richiesta del rinforzo in fibra di vetro installato orizzontalmente su pali e pilastri. I telai vengono preparati in un'area appositamente designata. Gli elementi vengono tagliati su misura e legati tra loro con fascette in plastica. I telai finiti vengono abbassati nei pozzetti, dopo di che vengono colati con cemento.

Se il progetto prevede un supporto aggiuntivo della griglia a terra, le aste metalliche del telaio possono essere sostituite con rinforzi in fibra di vetro.

Il design delle fondazioni TISE, diventate popolari grazie alla tecnologia semplice, alla versatilità e alla velocità di costruzione, prevede l'installazione di una griglia fuori terra. In relazione a questa caratteristica, l'installazione del rinforzo composito al suo interno deve essere confermata da calcoli accurati. Altrimenti per realizzare il telaio vengono utilizzate solo aste metalliche.

Il progresso tecnologico invade inesorabilmente tutti i tipi di sfere della vita moderna. Non poteva ignorare il settore dei materiali da costruzione. Ogni anno il mercato si riempie di nuovi sviluppi che consentono di facilitare e semplificare il processo di costruzione. È grazie alle nuove tecnologie che oggi è diventato possibile gettare le basi del rinforzo in fibra di vetro come base per gli edifici bassi. Questo tipo di struttura dell'edificio, apparso sul mercato non molto tempo fa, è già riuscito a soppiantare in modo significativo i soliti e popolari prodotti in ferro e acciaio. Quali sono i principali vantaggi della fibra di vetro? Qual è il suo scopo?

Caratteristiche comparative dei materiali

Il nome stesso di questo materiale racchiude la sua caratteristica principale. È costituito da fili di plastica o di vetro, saldamente saldati insieme in aste omogenee con una struttura superficiale liscia o ondulata e una sezione trasversale circolare. La struttura ondulata contribuisce ad una migliore adesione al calcestruzzo ed è ottenuta avvolgendo tondini lisci con fibra di vetro.

I prodotti con superficie ondulata subiscono il peso della struttura in costruzione, mentre quelli lisci servono a collegare le singole parti del telaio. A differenza dei soliti prodotti in metallo, i materiali di nuova generazione hanno una serie di caratteristiche grazie alle quali il rinforzo in fibra di vetro per fondazioni a nastro detiene saldamente la palma nel mercato dei materiali da costruzione.

Le principali differenze tra la fibra di vetro rispetto al metallo includono:

Determinazione della quantità di materiale consumato

Il calcolo dell'armatura in fibra di vetro per la fondazione di un edificio è influenzato principalmente dal tipo di struttura e dalle sue dimensioni. Per gli edifici bassi, si consiglia di utilizzare rinforzi nervati con un diametro non superiore a dieci millimetri. Nel calcolo, è necessario tenere conto del fatto che la base della fondazione a nastro è un telaio a due livelli e che il passo delle celle non deve superare i cinquanta centimetri. Le sue dimensioni influenzano il numero totale di giunti nella struttura. Il consumo di materiale dipende anche dalla presenza di muri principali portanti nell'edificio, poiché ciascuno di essi richiede il getto di una base con telaio a due livelli.

Nei casi in cui è previsto il getto della fondazione con le proprie mani, senza il coinvolgimento di professionisti, è molto importante effettuare il calcolo corretto della quantità di materiale da costruzione. Può essere prodotto secondo l'algoritmo seguente.

Calcolo della dimensione del telaio longitudinale

1. Innanzitutto è necessario determinare il perimetro della struttura, in base alle sue dimensioni, quindi aggiungere al valore ottenuto la dimensione totale dei muri principali previsti dal progetto. Se prendiamo come esempio un edificio lungo quattro metri e largo cinque metri e allo stesso tempo con un muro portante lungo quattro metri, il risultato del calcolo sarà il seguente: 4 * 2 + 5 * 2 + 4 \u003d 22 metri.
2. Data la necessità di utilizzare un telaio a due livelli, costituito da quattro aste parallele, cioè due per ogni livello, è necessario aumentare di quattro volte la lunghezza totale risultante dell'armatura. Il risultato sarà: 22*4 = 88 metri.
3. Poiché la vetroresina non è soggetta a saldature e l'unione delle parti del telaio è sovrapposta, è necessario prevedere un metro in più per ogni angolo dell'edificio. Per fare ciò, moltiplicare il numero dei muri esterni e principali dell'edificio per uno, quindi per il numero di aste, cioè per quattro. Nell'esempio accettato, il calcolo sarà simile al seguente: (4 + 1) * 1 * 4 \u003d 20 metri.
4. La somma del valore della lunghezza totale dei muri e dei volumi aggiuntivi da unire darà il valore desiderato: 88 + 20 = 108 metri.

I calcoli però non finiscono qui. Successivamente, è necessario calcolare la quantità di materiale da costruzione necessaria per collegare le aste del telaio in un'unica struttura. Per questi scopi, le aste lisce con un diametro della sezione trasversale di circa 8 millimetri sono abbastanza adatte. Sono significativamente più economici di quelli a coste e svolgono un ottimo lavoro nel collegare le funzioni.

Calcolo della dimensione dei collegamenti trasversali

1. Poiché la tecnologia di getto della fondazione richiede che il passo tra gli anelli di collegamento non superi il mezzo metro, è necessario determinare il numero di celle richieste. Per fare ciò, è necessario dividere la dimensione totale della base per cinquanta centimetri. In questo esempio, il risultato sarà: 88:0,5=44 celle. Ciò significa che sarà necessario installare 44 anelli di collegamento.
2. Per calcolare il consumo di materiali da costruzione per un'imbracatura, è necessario determinarne il perimetro, in base ai parametri standard di 50 per 25 centimetri. Il perimetro sarà pari a: 0,5*2 + 0,25*2 = 1,5 metri.
3. La quantità di materiale necessaria per gli anelli di collegamento può essere calcolata moltiplicando il perimetro per il numero di anelli. Il valore desiderato sarà il seguente: 1,5 * 44 = 66 metri.
4. Considerando che durante i lavori di installazione spesso si verificano diversi scarti a seguito del taglio, è ragionevole aggiungere una certa percentuale dello stock al numero richiesto, da cinque a dieci unità. Il risultato è il valore desiderato dell'ordine di settanta metri.

Calcolo del numero di elementi di fissaggio

Infine è necessario determinare il numero di elementi di fissaggio in plastica per unire gli anelli trasversali e le barre di rinforzo longitudinali. Per fare ciò, il numero di anelli di collegamento deve essere moltiplicato per il numero di punti di ancoraggio. Risulta: 44 * 4 \u003d 176 elementi di fissaggio.

In totale, il rinforzo della fondazione a nastro con rinforzo in fibra di vetro dell'edificio dall'esempio sopra riportato richiederà l'acquisto di:

• 108 metri di rinforzo ondulato del diametro di 10 millimetri;
• 70 metri di armatura liscia del diametro di 8 millimetri;
• 176 viteria in plastica per l'aggancio al telaio.

Nonostante l'apparente complessità del calcolo di cui sopra, qualsiasi non professionista è perfettamente in grado di farlo da solo.

Procedura di installazione della fondazione

Nonostante le differenze nelle caratteristiche e nelle peculiarità dell'uso dell'acciaio e della fibra di vetro, le istruzioni di installazione della fondazione rimangono identiche. Le fasi di lavoro sono di carattere generale e non cambiano a seconda del tipo di materiale utilizzato.

1. Innanzitutto è necessario realizzare una cassaforma in legno delle dimensioni corrispondenti al progetto dell'edificio.
2. Dopo aver preparato la base per la futura fondazione, è necessario assemblare il telaio con rinforzo in fibra di vetro. Per fare ciò è necessario collegare saldamente le aste tra loro mediante fascette in filo metallico o in plastica, rispettando il passo delle celle previsto dalle norme. Considerando che, a differenza dei manufatti in acciaio, l'armatura in fibra di vetro non può essere fissata staticamente mediante saldatura, particolare attenzione dovrà essere posta al fascio di tondini, la suscettibilità della fondazione agli spostamenti dipende dalla robustezza del telaio. Poiché le aste in fibra di vetro praticamente non si piegano, è possibile utilizzare angoli speciali dello stesso polimero nei giunti delle pareti del futuro edificio.
3. Una volta completato l'assemblaggio del telaio, la cassaforma viene colata con calcestruzzo. Calcolare il volume della soluzione è abbastanza semplice. Il perimetro della base deve essere moltiplicato per la sua altezza e larghezza. Dopo il getto, l'ulteriore prosecuzione del lavoro è possibile solo dopo l'indurimento finale del calcestruzzo, che avverrà non prima di due o tre settimane.

L'uso nella costruzione di prodotti realizzati con materiali di nuova generazione, che possono essere tranquillamente attribuiti alla fibra di vetro, per la loro leggerezza, resistenza, affidabilità e durata, può ridurre significativamente i costi di lavoro migliorandone la qualità.

Recentemente, sul mercato dei materiali da costruzione sono comparsi sempre più nuovi prodotti, che un non professionista non può affrontare. Una di queste nuove tecnologie è l’uso del rinforzo in fibra di vetro. I produttori posizionano il loro prodotto come tondo per cemento armato, il che presenta molti vantaggi rispetto alle solite barre di acciaio, ma è davvero così?

I materiali compositi sono un intero gruppo di barre d'armatura che differiscono nel tipo di materia prima. Il composito ha preso il nome dal fatto che contiene diversi elementi. Il primo è costituito da fibre provenienti da vari tipi di materie prime, il secondo è un polimero termoindurente o termoplastico (resina). Dopo che il legante si è indurito, si ottengono aste resistenti.

A seconda della provenienza delle fibre si distinguono diversi tipi di rinforzo:

• fibra di vetro;
• composito di basalto;
• composito di carbonio;
• composito aramidico;
• combinato, costituito principalmente da un tipo di fibra, ma con inclusioni su tutta la lunghezza di un altro tipo.

L'uso più comune del rinforzo in fibra di vetro sarà discusso ulteriormente. La struttura del rinforzo in fibra di vetro è simile alla struttura del legno. Allo stesso modo, lungo l'asta si trovano le fibre che, a causa del legante, formano un unico insieme.

Vantaggi dell'applicazione

Il rinforzo con tale materiale presenta i seguenti vantaggi:

• La possibilità di avvolgere il materiale in bobine ne facilita notevolmente il trasporto e riduce i costi di autocostruzione: il rinforzo può essere consegnato con i propri veicoli.
• La leggerezza dei prodotti facilita il lavoro con le proprie mani. Non è necessario utilizzare una grande quantità di manodopera e attrezzature di sollevamento. Per fare un confronto, la densità dell'acciaio è di 7850 kg per metro cubo, mentre un metro cubo di materiale composito ha una massa di 1900 kg. Da qui si può calcolare che la massa del rinforzo in fibra di vetro è 4,13 volte inferiore a quella dell'acciaio.
• Resistenza alla corrosione. Il problema principale delle barre d'acciaio è che tendono ad arrugginirsi. La fibra di vetro non ha paura dell'acqua e dei vari ambienti aggressivi. Il rinforzo con materiale composito è adatto per il calcestruzzo con l'aggiunta di vari modificatori (antigelo, ecc.).
• Inoltre, i vantaggi includono il fatto che la fibra di vetro non conduce bene il calore e non conduce l'elettricità. Le strutture in calcestruzzo non forniscono il necessario isolamento termico dell'edificio, pertanto sono sempre dotate di uno strato isolante che impedisce la perdita di calore. A questo proposito, la bassa conduttività termica del composito non gioca un ruolo significativo. La non conduttività dell'elettricità offre alcuni vantaggi. Ma a volte nelle strutture in cemento armato vengono fornite aste per i dispositivi di messa a terra o di protezione contro i fulmini. Quando si utilizza il rinforzo in fibra di vetro, tali misure sono impossibili.

Difetti e miti

Il materiale è abbastanza nuovo, quindi non è completamente compreso. L'utilizzo di questo tipo di aste nelle costruzioni di massa rende impossibile l'assenza di un quadro normativo per il calcolo. Per la fibra di vetro esiste solo GOST 31938-2012. Si tratta di un documento normativo recente e unico. GOST fornisce i requisiti tecnici per il materiale, ma non fornisce raccomandazioni per il calcolo, i produttori forniscono solo valori approssimativi delle corrispondenti barre di acciaio.

Il rinforzo composito presenta i seguenti svantaggi:

• Impossibilità di piegatura: il materiale può essere piegato solo in fabbrica secondo schemi prestabiliti;
• L'impossibilità di utilizzare la saldatura. Di solito, la saldatura viene utilizzata su telai di grandi dimensioni; nella costruzione di abitazioni private, il rinforzo viene spesso lavorato a maglia.
• Instabilità alle alte temperature. L'acciaio inizia a perdere le sue proprietà se riscaldato a 600 gradi Celsius. Nel caso di un composito, la perdita di capacità portante avviene molto prima. Ciò significa che in caso di incendio, i pavimenti e le travi in ​​cemento collasseranno più velocemente.

Oltre alle carenze, ci sono punti dubbi di cui dovresti essere a conoscenza.

Caratteristiche di progettazione

Il calcolo degli elementi in cemento armato viene effettuato secondo la joint venture "Strutture in calcestruzzo e cemento armato" per 2 gruppi di stati limite (LSS).

• 1 GPS - calcolo in base alla capacità portante. Verificare se l'elemento può sopportare il carico applicato su di esso. Il calcolo viene effettuato tenendo conto della resistenza del materiale.
• 2 HPS - calcolo della rigidezza. Tiene conto della deformazione e dell'entità dell'apertura delle fessure nelle strutture in cemento armato. Il calcolo viene effettuato tenendo conto del modulo di elasticità del materiale.

In un elemento in cemento armato, il carico di compressione è assunto dal calcestruzzo, e la funzione dell'armatura è quella di impedirne la distruzione sotto l'azione delle deformazioni. I produttori di compositi dichiarano caratteristiche di elevata resistenza (Rs), ma tacciono riguardo al modulo elastico (Es). È questo valore che determina la deformabilità della struttura.

La deformabilità può essere calcolata dividendo la resistenza per il modulo di elasticità. Per armatura in acciaio A400, Rs = 360 MPa, Es = 200.000 MPa, da qui si ottiene una deformabilità pari a 0,0018 ovvero 0,18%. Per rinforzo in fibra di vetro Rs = 1000 MPa, Es = 50000 MPa. La deformabilità è 0,02 o 2%. Quelli. per 1 metro di struttura, l'allungamento del rinforzo composito è possibile fino a 2 cm contro 0,18 cm per l'acciaio, immagina che tipo di crepe si formeranno nella struttura. Il rinforzo è progettato per prevenire fessurazioni e stiramenti. Il composito affronta questa funzione 10 volte peggio dell'acciaio.

Questa qualità è particolarmente importante quando si rinforzano solai e travi varie. Qui le deformazioni sono molto grandi, quindi il rinforzo di tali elementi con un composito è impossibile.

Se utilizzato in strutture con precompressione, la sua perdita nel tempo per l'acciaio è del 20-30% (quanto si perde la rigidità della struttura). Per i rinforzi in fibra di vetro questo valore può raggiungere l'80-90% in 5-10 anni, perché si tratta di un materiale organico. Cioè, l'intero scopo della precompressione scompare.

Si prega di notare che nessun produttore di cemento precompresso (lastre, travi) utilizza rinforzi compositi. Non esistono documenti normativi per questo (SP, SNiP), quindi è impossibile calcolare come si comporterà.

Sulla base di ciò, le assicurazioni dei produttori sull'elevata resistenza del materiale sono vere, ma non solo la resistenza influisce sul normale funzionamento della struttura. In termini di deformabilità, la fibra di vetro è significativamente inferiore all'acciaio.

Riduzione del peso della struttura

Una piccola massa di materiale riduce significativamente l'intensità del lavoro, ma le aste non possono fornire una riduzione significativa del peso dell'intera struttura, che viene utilizzata per ridurre il carico sulla fondazione.

I valori numerici sono forniti per giustificazione:

1. Il carico sulla fondazione da una lastra di 6 m per 1,5 me uno spessore di 0,2 m da cemento armato è pari alla somma della massa di calcestruzzo e rinforzo. La percentuale di rinforzo è del 3%. Il volume del calcestruzzo \u003d 6 * 1,5 * 0,3 \u003d 2,7 m³. Moltiplicando questo volume per la percentuale di rinforzo, otteniamo il volume dell'acciaio = 2,7 * 0,03 = 0,081 m³. Massa di calcestruzzo = 2,7 m³ * 2000 kg/m³ = 5400 kg. Massa dell'acciaio = 0,081 m³ * 7850 kg/m3 = 636 kg. Massa totale della piastra = 6036 kg.
2. Per la stessa lastra è previsto il rinforzo con fibra di vetro. Il volume del calcestruzzo, l'armatura non cambia, anche la massa del calcestruzzo. Peso dell'armatura = 0,081 m³ * 1900 kg/m³ = 154 kg. La massa del piatto è 5400 kg + 154 kg = 5554 kg.

Dai calcoli di cui sopra si può vedere che la massa totale dell'elemento differisce di meno di 500 kg. Con una massa della piastra superiore a 5000 kg, questo non è un valore molto elevato. Pertanto, l'uso del rinforzo in fibra di vetro per ridurre il carico sulla fondazione non è economicamente giustificato, poiché il composito è più costoso.

Durabilità

Potete fidarvi della parola dei produttori di rinforzi compositi secondo cui la durata di servizio dei rinforzi compositi è di 80 anni. Ma due fatti rendono dubbie le loro parole:

• L'acciaio è stato utilizzato dall'uomo per molti anni, ci sono molte informazioni a riguardo, è possibile determinarne con precisione la durata in determinate condizioni. Le barre composite sono un nuovo materiale. Non ci sono informazioni sul suo funzionamento per un lungo periodo, vale a dire certificato 80 anni.
• Le barre composite sono un materiale organico. Nel corso del tempo, i legami polimerici in qualsiasi sostanza organica si rompono, il cosiddetto processo di "invecchiamento" delle sostanze organiche, questo porta alla perdita delle proprietà del materiale, a volte alla distruzione (ad esempio, la gomma diventa rigida e inizia a rompersi dopo un certo tempo). .

Possibili applicazioni

Il paragrafo precedente dipinge tutto in colori neri. Ma quando lo leggi, non dimenticare i pregi del materiale. Grazie alle sue proprietà fisiche, questo tipo di rinforzo sarà una buona soluzione per:

• Rinforzo della muratura. Nelle malte per muratura vengono spesso utilizzati antigelo e altri additivi aggressivi che hanno un effetto negativo sui prodotti in acciaio. La vetroresina non ha paura di tali modificatori.
• Rinforzo della fondazione a strisce. La posa dell'armatura in una fondazione a nastro è spesso di natura costruttiva (senza calcolo), quindi può essere adatta l'armatura in fibra di vetro, leggera e resistente agli attacchi chimici, ma dovrebbe essere usata con attenzione, soprattutto per edifici massicci e fondazioni su terreni problematici (alta livello delle acque sotterranee, sollevamento, abbassamento del suolo, ecc.).
• Rinforzo della carreggiata. L'armatura non viene distrutta dal contatto con il terreno.

Ricorda che non esiste documentazione normativa per il rinforzo composito (SP, SNiP), quindi nessun progettista sarà in grado di calcolare correttamente la struttura con tale rinforzo. Non si può parlare dell'uso di questo rinforzo nelle fondazioni di lastre e nella griglia, perché. i carichi di trazione possono essere elevati.

Rinforzo della fondazione a strisce

Il fondotinta a listelli, a seconda della sezione, può essere di due tipologie:

• rettangolare;
• a forma di T.

Nella struttura a T della fondazione a strisce, il muro funziona solo in compressione e l'armatura viene inserita senza calcolo. La suola allo stesso tempo percepisce la piega e viene calcolata. La fibra di vetro può essere posata nel muro, ma nella suola, con cautela. È adatto solo per piccoli carichi.

Con una sezione rettangolare della fondazione a strisce, è possibile utilizzare aste composite. Ciò è dovuto al fatto che questo design funziona principalmente in compressione. L'armatura orizzontale utile (diametro e numero di ferri) è determinata dalla percentuale di armatura pari, come precedentemente indicato, al 2-3%. I morsetti per piccoli edifici sono selezionati in base ai requisiti di progettazione nel documento “Rinforzo di elementi di edifici monolitici in cemento armato. Guida alla Progettazione", riporta inoltre i diametri minimi dell'armatura di lavoro. Questo documento fornisce i requisiti per le barre di acciaio, non esistono standard per i compositi, quindi lo sviluppatore può utilizzarlo a proprio rischio e pericolo.

Sulla base di quanto sopra, possiamo concludere che il rinforzo in fibra di vetro è un materiale che non è stato ancora completamente studiato. Il suo utilizzo oggi è possibile solo per il rinforzo costruttivo, ma questo materiale non deve essere utilizzato per il rinforzo operativo. Il composito non è particolarmente adatto per rinforzare travi, soffitti e griglie, ad es. dove sono presenti grandi momenti flettenti e torsionali.

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