Gia Cố Bằng Sợi Thủy Tinh Cho Nền Móng: Các Sản Phẩm Polyme Và Nhựa để Gia Cố, Tính Toán Và ứng Dụng, đánh Giá Của Chuyên Gia

2024 Tác giả: Beatrice Philips | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-09 13:50

Mỗi năm, vật liệu mới xuất hiện trên thị trường xây dựng khác với vật liệu cũ ở bất kỳ khía cạnh nào. Gia cố bằng sợi thủy tinh cũng không ngoại lệ. Những sản phẩm này có rất nhiều ưu điểm vượt trội so với những “bộ xương” thép thông thường.

Thông số kỹ thuật

Gia cố kính xuất hiện vào những năm 1960. Do giá thành cao, nó chỉ được sử dụng ở vùng Viễn Bắc, nơi các cấu trúc kim loại nhanh chóng bị ăn mòn. Vật liệu composite được sử dụng thường xuyên nhất để xây dựng các trụ đỡ cầu. Do sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp hóa chất, giá của cốt sợi thủy tinh đã giảm xuống đáng kể. Điều này làm cho nó có thể trở thành một sản phẩm giá cả phải chăng chỉ thể hiện ở mặt tốt trong tất cả các cấu trúc xây dựng cho các mục đích khác nhau.

Sự phổ biến rộng rãi của gia cố kính đã góp phần vào sự phát triển của GOST 31938-2012 , trong đó các yêu cầu về sản xuất phụ kiện và phương pháp thử được chỉ ra. Phù hợp với tiêu chuẩn nhà nước này, cốt sợi thủy tinh composite được sản xuất với đường kính từ 0,4 đến 3,2 cm. 0, 8 và 1 cm.

Trong tài liệu kỹ thuật, ngoài các tiêu chuẩn về kích thước hình học và đường kính của cốt thép, các yêu cầu đối với bề mặt ngoài của sản phẩm cũng được chỉ ra. Trên bề mặt của cốt thép không được có hiện tượng tách lớp, vụn, vết lõm và các khuyết tật khác.

Vật liệu sợi thủy tinh bao gồm các thanh có độ bền cao với nhiều đường kính khác nhau . Chúng được làm từ vật liệu composite - sợi thủy tinh. Chúng chủ yếu được sử dụng trong kết cấu bê tông, cũng như để lắp đặt thay cho cốt thép. Sợi thủy tinh được sơn, trang trí, phủ màng PVC, và cũng được sử dụng cho tất cả các loại hình gia công cơ khí. Tùy thuộc vào phụ gia tăng cường, composite thủy tinh, composite cacbon và cốt thủy tinh kết hợp được phân biệt.

Khi lựa chọn cốt thủy tinh để lắp đặt nền móng của kết cấu, cần phải tính đến các đặc tính kỹ thuật như:

• giới hạn nhiệt độ trên đối với việc sử dụng cốt thủy tinh là hơn + 60 ° C;
• Độ bền kéo cuối cùng là tỷ số giữa công suất tác dụng lên diện tích mặt cắt của chi tiết. Cốt sợi thủy tinh có độ bền tối đa là 900 MPa và composite carbon - 1400 MPa;
• độ đàn hồi khi kéo đối với vật liệu composite cacbon cao gấp 3 lần so với vật liệu composite thủy tinh;
• cường độ cuối cùng trong quá trình nén đối với bất kỳ loại gia cố thủy tinh nào phải trên 300 MPa;
• Độ bền cuối cùng của mặt cắt đối với cốt thủy tinh ít nhất phải là 150 MPa và đối với composite cacbon - ít nhất là 350 MPa.

Ưu điểm và nhược điểm

Những ưu điểm của việc sử dụng các sản phẩm polyme composite như sau:

• vận chuyển dễ dàng do có thể cuộn vật liệu thành cuộn;
• chi phí nhỏ trong quá trình xây dựng bằng tay của chính bạn, vì vật liệu có thể được lấy từ xưởng trên xe của chính bạn;
• kích thước nhỏ cho phép bạn làm mà không cần một số lượng lớn công nhân và xe tải;
• Chống ăn mòn. Sợi thủy tinh không sợ độ ẩm hoặc môi trường xâm thực;
• thiếu các đặc tính dẫn nhiệt, vì kết cấu bê tông phải được bao phủ bởi một lớp cách nhiệt để có khả năng cách nhiệt cao - nhằm tránh thất thoát nhiệt. Vì lý do này, tính dẫn nhiệt kém của composite thực tế không ảnh hưởng đến chất lượng của cấu trúc;

• tính chất điện môi đảm bảo an toàn điện;
• trọng lượng thấp cho phép bạn giảm chi phí vận chuyển và quá trình xếp dỡ, đồng thời cũng đơn giản hóa việc tăng cường nền móng;
• tuổi thọ cao đảm bảo độ bền của kết cấu lên đến 3 lần, tương đương với 50–80 năm. Trong trường hợp này, không cần phải thực hiện công việc sửa chữa tốn kém;
• khả năng chống lại nhiệt độ khắc nghiệt. Kính cường lực chịu được khoảng nhiệt độ từ -70 đến +200 độ nên theo thời gian sẽ không xuất hiện các vết nứt trên bề mặt sản phẩm;
• thân thiện với môi trường. Cốt sợi thủy tinh hoàn toàn an toàn về độc tính. Nó phù hợp với tất cả các tiêu chuẩn Châu Âu, và cũng không gây hại cho môi trường;
• vô tuyến trong suốt - không có màn hình và không bị nhiễu sóng vô tuyến, thông tin liên lạc di động và Internet.

Việc sử dụng vật liệu composite có những nhược điểm sau:

• không tự cho mình uốn cong, vì vậy bạn cần phải lập sơ đồ cho nhà sản xuất;
• nó là không thể sử dụng hàn. Đối với gia cố composite, đan được sử dụng;
• không ổn định đối với nhiệt độ cực đoan. Ở nhiệt độ +600 độ, thép mất đi các đặc tính hữu ích và vật liệu composite mất khả năng chịu lực thậm chí sớm hơn.

Khi so sánh cốt thép và cốt sợi thủy tinh, cái sau sẽ có nhiều ưu điểm hơn, cụ thể là:

• khả năng chống ăn mòn, vì chúng không sợ axit hoặc kiềm;
• dẫn nhiệt thấp, vì cốt thủy tinh được làm từ các sản phẩm polyme. Kết quả là trong quá trình xây dựng nền móng, không cần cầu lạnh;
• so với cốt thép, sợi thủy tinh không dẫn điện và không gây nhiễu sóng vô tuyến;
• sản phẩm bằng sắt nặng gấp 10 lần sợi thủy tinh;
• chính sách giá cả cho hai loại phụ kiện thực tế không khác nhau, nhưng nó thuận tiện hơn nhiều khi sử dụng - sợi thủy tinh. Trung bình, các sản phẩm từ sợi thủy tinh đắt hơn 30% so với các sản phẩm kim loại, nhưng các nhà sản xuất đảm bảo rằng đường kính của cốt thép lớn hơn so với sợi thủy tinh. Ví dụ, phụ kiện kim loại có đường kính 0,8 cm và chiều dài 1 mét có giá 10 rúp, và sợi thủy tinh - 16 rúp. Nhưng đồng thời, đường kính của cốt sợi thủy tinh có thể được lấy không phải 0,8 cm, mà là 0,6 cm, nhưng giá cho 0,6 cm sẽ là 10 rúp. Điều này có nghĩa là khi mua, bạn sẽ nhận được chi phí gần như tương đương với khi mua phụ kiện kim loại;
• việc lắp đặt cốt sợi thủy tinh thường không có đường nối, vì chúng được sản xuất ở dạng thanh lên đến 150 mét. Khi sử dụng cốt thép, các mối nối được coi là khu vực kém bền nhất. Và việc sử dụng vật liệu sợi thủy tinh trong việc xây dựng nền móng không có các khu vực không ổn định trong cơ sở gia cố;
• một trong những lợi thế quan trọng nhất của sợi thủy tinh là người mua có thể mua số lượng vật liệu theo đúng nhu cầu;
• vận chuyển các sản phẩm sợi thủy tinh dễ dàng hơn nhiều so với các sản phẩm kim loại. Thanh và cuộn có gia cố bằng sợi thủy tinh phù hợp ngay cả trong xe du lịch;
• Thông số giãn nở nhiệt của sợi thủy tinh thực tế giống như của bê tông, do đó, khi gia cố nền móng và kết cấu bê tông, các khuyết tật khác nhau không được hình thành.

Theo các chuyên gia, cốt sợi thủy tinh thực sự có những mặt tích cực và tiêu cực như trên. Tuy nhiên, nhiệm vụ chính của nó là tăng cường nền móng, và do mức độ bền của vật liệu thấp, điều này rất khó đạt được.

Vì lý do này, hầu hết người mua thích phụ kiện thông thường . Nhiều người cũng tự hỏi làm thế nào vật liệu này có thể được tăng cường nếu nó không thể hàn và xoắn. Một số nhà xây dựng sử dụng chai nhựa để giảm giá nền móng. Kết quả là, các cấu trúc như vậy đã không bị phá hủy trong nhiều thập kỷ. Hầu hết các kỹ sư đều nhận thấy việc sử dụng cốt sợi thủy tinh rất hiệu quả, vì nó có thể tăng tốc đáng kể việc xây dựng bất kỳ cấu trúc nào, điều này cũng làm giảm chi phí vật liệu.

Phạm vi áp dụng

Cốt sợi thủy tinh đã được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực xây dựng công nghiệp, và trong xây dựng nhà ở tư nhân mới bắt đầu được giới thiệu.

Trong quá trình xây dựng các đồ vật nhỏ, vật liệu composite được yêu cầu để bảo vệ bờ và gia cố các yếu tố sau:

• hàng rào của kết cấu bê tông. Nhưng chúng không được sử dụng trong các cấu trúc hỗ trợ và sàn nhà;
• hầu hết các loại nền móng. Quá trình gia cố nền móng kiểu băng bằng sợi thủy tinh có thể thực hiện mà không cần tính toán chi tiết, vì sản phẩm nhẹ và có khả năng chống lại các yếu tố có hại. Nhưng tuy nhiên, nó phải được sử dụng cực kỳ cẩn thận, đặc biệt là đối với các cấu trúc xây dựng lớn và nền móng trên đất lồi, lún và trong đất có hàm lượng nước ngầm tăng lên;
• bê tông khí và bê tông bọt;
• những con đường có sự gia tăng tiếp xúc với các yếu tố môi trường trung bình;
• nề. Chất chống đông và các thành phần khác được thêm vào vữa xây làm giảm độ tin cậy của vật liệu thép. Cốt nhựa composite không sợ bất kỳ chất phụ gia nào.

Nhưng khi gia cố khối xây, vấn đề sử dụng cốt sợi thủy tinh đang gây tranh cãi. Các nhà chuyên môn cho rằng, khi ốp tường bê tông bọt khí, nên sử dụng cốt kính có đường kính lớn hơn 0,6 cm, các góc được gia cố bằng vật liệu thép. Kết quả là sự kết hợp của hai loại vật liệu.

Việc sử dụng cốt thủy tinh chỉ được chứng minh trong trường hợp các yêu cầu khắt khe hơn được đặt ra đối với khả năng chịu ảnh hưởng của tính chất ăn mòn, dẫn nhiệt và dẫn điện của sản phẩm cốt thép.

Công nghệ gia cố

Khi gia cố các loại nền, sử dụng các thanh cốt thép có đường kính 0,8 cm.

Khi thực hiện cài đặt DIY, bạn nên tuân thủ trình tự sau:

• khi lắp đặt ván khuôn, các bộ phận của nó được bọc trong giấy da để có thể sử dụng nhiều lần;
• bằng cách sử dụng một mức ngang trên các chi tiết của ván khuôn, các dấu hiệu được thực hiện để đổ dung dịch bê tông. Điều này là cần thiết để phân bố đều thành phần bê tông dọc theo toàn bộ chu vi của móng;
• các yếu tố của gia cố thủy tinh để tăng cường tất cả các loại nền móng được phủ bằng hỗn hợp có độ dày hơn 5 cm, đối với điều này, bạn cũng có thể sử dụng gạch, nên được đặt ở dưới cùng của cấu trúc;
• một số hàng cốt sợi thủy tinh được đặt trên một hàng gạch. Nên sử dụng các thanh đặc không có khớp nối. Để tính toán chiều dài cần thiết của thanh, trước tiên bạn phải đo chiều dài của mỗi cạnh của nền móng trong tương lai. Dựa trên các giá trị này, bạn có thể rút hoặc cắt các thanh có chiều dài cần thiết;
• sau khi đặt hàng dọc thanh tiến hành gia cố dây nhảy ngang bằng kẹp nhựa;
• phần trên của khung được thực hiện, phần này lặp lại chính xác phần bên dưới. Kích thước của một ô khoảng 15 cm, cả hai cấp đều được cố định bằng cầu dọc;
• sau khi đan lồng cốt thép, quá trình đổ thành phần bê tông bắt đầu. Các chuyên gia khuyên bạn nên sử dụng mác bê tông M400.

Khả năng tính toán của cốt thép loại sợi thủy tinh sẽ tránh được các chi phí không cần thiết và các vấn đề bổ sung do thiếu các thanh cốt thép và phải mua số lượng sản phẩm cần thiết. Việc tính toán cho nền móng của các loại bản và dải bao gồm việc xác định chiều dài và số lượng thanh, dựa trên diện tích của móng và bước của lưới gia cố. Cần lưu ý rằng bản sàn phải có hai đai gia cường: đai dưới và đai trên, được cố định bằng các thanh dọc dọc theo toàn bộ chu vi của tấm. Quá trình gia cố móng cột là khác nhau. Cốt thép có gân được tăng cường theo chiều dọc, và gia cố trơn theo chiều ngang. Khung yêu cầu 3-4 que tính, chiều dài của chúng bằng chiều cao của trụ. Đối với trụ có đường kính lớn thì sẽ cần nhiều thanh hơn và cần nhiều hơn 4 thanh ngang cho một trụ.

Để tính toán khối lượng tối ưu của giải pháp bê tông, bạn cần biết chu vi của móng, được nhân với giá trị chiều rộng và chiều sâu của nó. Khi đổ hỗn hợp vào, phải nhớ rằng phải nén chặt dung dịch để tránh xuất hiện bọt khí.

Vữa bê tông đông cứng trong khoảng 3 tuần . Lúc này cần bảo vệ bề mặt nền đổ bằng polyetylen khỏi ẩm. Khi trời nắng ráo, nên phun nước lên bề mặt.

Hầu hết các chuyên gia nói rằng khi đặt các khối khí và bọt, các góc nên được gia cố bằng các phụ kiện kim loại. Sự kết hợp như vậy sẽ mang lại cho cấu trúc tòa nhà sức mạnh, độ ổn định và độ tin cậy cao hơn nữa. Thường có tranh chấp về việc cần thiết phải đan gia cố thủy tinh bằng kẹp nhựa. Nó nên được đan để tăng cường lồng cốt thép trước khi đổ hỗn hợp bê tông cho đến khi thành phần khô hoàn toàn. Sau khi bề mặt cứng lại, không quan trọng việc khung có được kết nối hay không.