Стеклопластиковая арматура – недостатки и преимущества
Стеклопластиковая арматура, которая появилась на строительном рынке относительно недавно, имеет как достоинства, так и недостатки, о которых обязательно должен быть осведомлен потребитель. Несмотря на заверения производителей в том, что данная продукция является полноценной заменой металлической арматуры, не во всех ситуациях ее применение можно считать обоснованным.
Каркас монолитной плиты из композитной арматуры
Что собой представляет арматура из стеклопластика
Так называемая композитная арматура – это стержень из стеклопластика, вокруг которого намотана углепластиковая нить, служащая не только для усиления конструкции такого изделия, но и для обеспечения его надежного сцепления с бетонным раствором. У арматуры данного типа есть как плюсы, так и минусы, и к ее использованию следует подходить очень взвешенно.
Элементами для фиксации углепластиковых арматурных прутков между собой служат пластиковые хомуты.
Скрепление стеклопластиковой арматуры с помощью фиксаторов и хомутов
Оценивая целесообразность использования стеклопластиковой арматуры, необходимо рассмотреть все плюсы и минусы ее применения в отдельных ситуациях. Такой подход позволит обеспечить высокую эффективность этого материала как средства укрепления строительных конструкций различного назначения.
Если не учитывать характеристики стеклопластиковой арматуры и не сопоставлять их с параметрами аналогичных изделий, изготовленных из металла, можно нанести серьезный вред будущей строительной конструкции или элементам отделки. Именно поэтому прежде чем приступать к выбору элементов для армирования конструкций из бетона, следует разобраться, в каких случаях применение тех или иных изделий является более целесообразным.
Физико-механические свойства композитной арматуры различных типов
Основные преимущества
Среди преимуществ, которыми отличается углепластиковая арматура, стоит выделить следующие.
- Важным преимуществом стеклопластиковой арматуры является ее небольшой удельный вес, что дает возможность использовать ее для армирования легких конструкций из ячеистого бетона и некоторых других строительных материалов. Это позволяет значительно снизить вес конструкций, которые армируются с ее помощью. Между тем вес обычной бетонной конструкции при использовании стеклопластиковой арматуры снизится незначительно, так как сам строительный материал обладает внушительной массой.
- Низкая теплопроводность также относится к преимуществам стеклопластиковой арматуры. При использовании такой арматуры в бетонных конструкциях не образуется мостиков холода (чего нельзя сказать об армирующих элементах из металла), что значительно улучшает их теплоизоляционные параметры.
- Высокая гибкость стеклопластиковой арматуры позволяет отгружать ее заказчику в бухтах, а не нарезанной отдельными прутками. Благодаря компактной форме упаковки транспортировать такую арматуру значительно проще, для чего можно использовать багажник любого легкового автомобиля, а это серьезно сокращает расходы на доставку материала к месту выполнения строительных работ. Использование армирующих элементов, которые отгружаются не нарезанными прутками, а в бухтах, позволяет также снизить расходы материала за счет уменьшения количества нахлестов. Это положительным образом сказывается как на прочностных характеристиках будущей бетонной конструкции, так и на ее стоимости, что особенно важно при выполнении строительных работ.
- Достаточно спорным считается такое преимущество стеклопластиковой арматуры, как ее долговечность внутри бетонной конструкции. Арматура из металла, находясь в изолированном состоянии, также не подвергается негативному влиянию внешних факторов, что обеспечивает долговечность ее использования.
- Углепластиковая арматура – это диэлектрический материал, что является преимуществом изделий из данного материала. Проводящая электрический ток металлическая арматура больше подвержена коррозии, что негативным образом сказывается на ее долговечности.
- По сравнению с армирующими элементами из металла, стеклопластиковые изделия не подвержены воздействию химически активных сред. Такое преимущество стеклопластиковой арматуры особенно актуально в случаях возведения строений в зимнее время, когда в бетон добавляются различные солевые растворы, ускоряющие процесс застывания.
- Являясь диэлектриком, углепластиковая арматура не создает радиопомех внутри здания, в отличие от металлических прутков. Такое преимущество важно тогда, когда в бетонной конструкции имеется много армирующих элементов. В противном случае использование композитной арматуры не станет минусом, но будет не столь актуально.
Главные достоинства композитной арматуры
Имеются у стеклопластиковой арматуры и недостатки, о которых также следует знать ее потенциальным потребителям.
Главные недостатки
Недостатки стеклопластиковой арматуры связаны со следующими ее характеристиками.
- К минусам стеклопластиковой арматуры относится, в частности, то, что она не выдерживает воздействия высоких температур. В то же время сложно представить ситуацию, когда арматурный каркас, находящийся внутри бетона, может быть нагрет до температуры 200 градусов.
- Достаточно высокая стоимость – это условный недостаток, если учитывать тот факт, что для армирования бетонных конструкций можно использовать стеклопластиковую арматуру меньшего диаметра в сравнении с изделиями из металла.
- Арматура из углепластика плохо гнется. Этот недостаток ограничивает ее использование при создании укрепляющих каркасов для бетонных конструкций. Между тем выполнить гнутые участки арматурного каркаса можно и из стальных элементов, а затем нарастить их при помощи стеклопластиковых прутков.
- Арматура, изготовленная из стеклопластика, плохо выдерживает нагрузки на излом, что очень критично для бетонных конструкций. Соответственно, их усиливающий каркас должен успешно выдерживать такие нагрузки, чем не может похвастаться арматура, выполненная из композитных материалов.
- В отличие от металлического арматурного каркаса, стеклопластиковые изделия обладают меньшей жесткостью.
Из-за этого недостатка они плохо переносят вибрационные нагрузки, возникающие при их заливке с помощью автомобильного миксера. При использовании такой техники арматурный каркас подвергается значительным механическим нагрузкам, которые могут вызвать его поломку и нарушение пространственного положения его элементов, поэтому к жесткости подобных бетонных конструкций предъявляются достаточно высокие требования.
Разрыв арматуры в следствии недостаточного связующего в структуре стержня
Рассматривая преимущества и недостатки стеклопластиковой арматуры, сложно сказать, насколько она лучше или хуже изготовленной из металла. В любом случае к выбору этого материала следует подходить очень обоснованно, используя его для решения тех задач, для которых он действительно предназначен.
Сферы применения стеклопластиковой арматуры
Арматура, изготовленная из композитных материалов, правила укладки которой несложно изучить по соответствующим видео, используется и в капитальном, и в частном строительстве.
Поскольку капитальное строительство осуществляется силами квалифицированных специалистов, которые хорошо знакомы с нюансами и недостатками применения тех или иных строительных материалов, остановимся на особенностях использования такого материала при возведении частных малоэтажных строений.Сферы использования композитной арматуры
- Арматура, изготовленная из композитных материалов, успешно используется для укрепления фундаментных конструкций следующих типов: ленточных, высота которых больше, чем глубина промерзания почвы, и плитных. Применение арматуры из углепластика для укрепления фундаментов целесообразно лишь в тех случаях, когда строение возводится на хорошем грунте, где бетонные основания не будут подвергаться нагрузкам на излом, которые стеклопластиковые элементы могут просто не выдержать.
- При помощи стеклопластиковой арматуры укрепляют стены, кладка которых выполняется из кирпича, газосиликатных и других блоков. Следует отметить, что в качестве связующего элемента стен композитная арматура очень популярна среди частных застройщиков, которые используют ее не только для укрепления кладки несущих конструкций, но и для обеспечения их связки с облицовочными перегородками.
- Этот материал активно используется и для связки элементов многослойных панелей. Структура последних включает в себя слой утеплителя и бетонные элементы, которые и связываются между собой при помощи стеклопластиковой арматуры.
- Благодаря тому, что арматура рассматриваемого типа лишена такого недостатка, как подверженность коррозии, ее часто используют для укрепления различных гидротехнических сооружений (к примеру, плотин и бассейнов).
- В тех случаях, когда необходимо эффективно увеличить жесткость клееных деревянных балок, их также укрепляют при помощи стеклопластиковой арматуры.
- Используется этот материал и в дорожном строительстве: с его помощью укрепляют слой асфальтового полотна, который подвергается повышенным нагрузкам в процессе своей эксплуатации.
Резюмируя все вышесказанное, следует отметить, что применять стеклопластиковую арматуру можно достаточно эффективно, если учитывать ее недостатки и связанные с ними ограничения, которые оговариваются производителем.
Способна ли арматура из стеклопластика заменить аналоги из металла
Несмотря на то, что арматура, изготовленная из композитных материалов, является достаточно новым материалом на строительном рынке, уже можно найти множество рекомендаций (и даже видео) по ее применению. Учитывая данные рекомендации, можно сделать вывод о том, что применять стеклопластиковую арматуру лучше всего для укрепления стен, возводимых из кирпича и строительных блоков, а также для связи несущих стен с межкомнатными перегородками.
Усиление стен из газосиликатных блоков 4-миллиметровой композитной арматурой
Преимуществами использования такой арматуры является то, что она не подвержена коррозии, а также что она не создает мостиков холода, как это происходит с армирующими прутками из металла. Использование такой арматуры для укрепления фундаментных конструкций обосновано в тех случаях, когда возводится не слишком тяжелая постройка и строительство осуществляется на грунте, отличающемся высокой устойчивостью.
В любом случае успешность использования этого нового строительного материала пока не подтверждена длительной практикой, поэтому, применяя его, любой застройщик действует на свой страх и риск. Специалисты, имеющие большой опыт в строительстве, рекомендуют для конструкций, к которым предъявляются высокие требования по надежности, устойчивости и долговечности, использовать все же армирующие каркасы, изготовленные из традиционных металлических элементов.
Оценка статьи:
Загрузка…Поделиться с друзьями:
Как вязать стеклопластиковую арматуру для фундамента: видео, фото
Популярность вопроса о том, как наиболее правильно вязать стеклопластиковую арматуру для укрепления фундамента и других конструкций из бетона, обусловлена тем, что этот материал все активнее начинает использоваться как в капитальном, так и в частном строительстве. Многих из тех, кто собирается применять этот инновационный материал, также интересует вопрос и о том, насколько эффективно его использование для армирования стен строений, возводимых из блочных строительных элементов.
Армирующий каркас плитного фундамента – одна из сфер использования стеклопластиковой арматуры
История появления стеклопластиковой арматуры в строительстве
Стеклопластиковая арматура на самом деле не является новинкой на строительном рынке, она была разработана и начала производиться еще в 60-е годы прошлого столетия. Однако ее высокая стоимость на момент начала производства способствовала тому, что ее использовали для армирования только тех конструкций, в которых стальные укрепляющие элементы подвергались активной коррозии: бетонных конструкций, эксплуатирующихся в суровых климатических условиях, опор мостов и др.
Стеклопластиковая арматура будет лучшим решением при строительстве бетонных сооружений, контактирующих с морской водой
Активное развитие химической промышленности привело к тому, что со временем себестоимость производства стеклопластиковой арматуры значительно снизилась, что и позволило начать применять ее более активно. Широкому использованию данного материала способствовал и тот факт, что в 2012 году был утвержден государственный стандарт (31938-2012), согласно которому определяются требования не только к производству, но также к методам испытаний стеклопластиковой арматуры.
Согласно требованиям вышеуказанного нормативного документа, арматура из стеклопластиковых материалов может выпускаться в интервале диаметров от 4 до 32 мм. Но наибольшее применение, особенно в малоэтажном строительстве, приобрели изделия, диаметр которых составляет 6, 8 и 10 мм. В отличие от аналогичных изделий из стали, стеклопластиковая арматура отпускается заказчику не в виде отдельных прутков, а намотанной в бухты.
Арматура СП: удобная, лёгкая, устойчивая и упругая
В нормативном документе кроме технических характеристик стеклопластиковой арматуры оговорены требования к состоянию ее внешней поверхности. Согласно этим требованиям, на поверхности таких изделий не допускается наличие сколов, расслаиваний, вмятин и других дефектов.
Характеристики материала
Арматура, изготавливаемая из композитных материалов, в зависимости от используемого для ее изготовления непрерывного армирующего наполнителя, подразделяется на несколько категорий:
- стеклокомпозитная, которая обозначается аббревиатурой АСК;
- углекомпозитная, обозначаемая АУК;
- комбинированная или АКК;
- и ряд других категорий.
Физико-механические параметры полимерной арматуры различных видов
Выбирая композитную арматуру для укрепления фундамента или стен возводимых строительных конструкций, следует учитывать ее основные характеристики:
- предельная температура, при которой эта арматура может эффективно эксплуатироваться;
- предел прочности изделия, измеряемый при растяжении; данный параметр рассчитывается как отношение прилагаемой силы к площади поперечного сечения арматурного прутка, для изделий категории АСК он должен быть не меньше 800 МПа, а для арматуры АУК — не менее 1400 МПа;
- модуль упругости при растяжении; у углекомпозитной арматуры данный показатель превышает аналогичную характеристику стеклопластиковых изделий более чем в 2,5 раза;
- предел прочности изделия, измеряемый при его сжатии; для всех типов композитной арматуры данный показатель должен составлять не менее 300 МПа;
- предел прочности арматуры, измеряемый при поперечном срезе; для различных типов композитной арматуры данный показатель должен составлять: для арматуры АСК — 150 МПа и более; для АУК — более 350 МПа.
Арматура из металла или композитных материалов?
Принимая решение, какую арматуру использовать для укрепления фундамента или стен здания, следует сравнить характеристики традиционных изделий из металла и стеклопластика. По сравнению с металлическими, стеклопластиковая арматура обладает следующими преимуществами:
- исключительная устойчивость к коррозии: фундаменту, для укрепления которого использована композитная арматура, не страшно взаимодействие с кислотными, солеными и щелочными средами;
- обладая низкой теплопроводностью, стеклопластиковая арматура не создает мостиков холода, что является особенно актуальным качеством для эксплуатации зданий в климатических условиях нашей страны;
- материалы, применяемые для изготовления стеклопластиковой арматуры, являются диэлектриками, поэтому фундаменты и стены, для укрепления которых она использована, обладают абсолютной прозрачностью для радио и электромагнитных волн;
- вес композитной арматуры значительно ниже, чем масса изделий, изготовленных из металла;
прочность армирующих прутков из стеклопластика практически в 2–3 раза выше, чем у арматуры, изготовленной из металла; - по причине того, что композитная арматура поставляется заказчику в бухтах по 100–150 метров, при укреплении фундамента с ее использованием можно минимизировать количество стыковочных соединений, которые, как известно, являются наиболее слабыми местами в любой бетонной конструкции;
- приобретение композитной арматуры более экономически выгодно за счет того, что вы можете купить ровно такой объем, который вам необходим для укрепления фундамента или стен своего строения, не ориентируясь на фиксированную длину прутков, как в случае с изделиями из металла;
- коэффициент теплового расширения композитных материалов почти идентичен с аналогичным параметром бетона, поэтому в конструкциях, для армирования которых они используются, практически не возникает трещин.
Если сравнивать по стоимости, то затраты на использование металлических и стеклопластиковых изделий практически одинаковые.
Сравнение металлической и стеклопластиковой арматуры (нажмите для увеличения)
Самым значимым недостатком арматуры, изготовленной из стеклопластика, является достаточно низкий показатель ее прочности на излом, что ограничивает ее применение для укрепления сильно нагруженных бетонных конструкций.
Особенности использования композитной арматуры
Арматуру, которая изготовлена из композитных материалов, преимущественно используют для укрепления ленточных или плитных фундаментов в малоэтажном строительстве. Объясняется это тем, что данная арматура по причине своего относительно недавнего появления на отечественном строительном рынке еще мало изучена и не протестирована длительной практикой своего использования.
Прежде чем приступить к монтажу арматурного каркаса, необходимо подготовить опалубку для заливки будущего фундамента. Такая процедура выполняется по стандартной схеме, как и в случае использования металлической арматуры. Для армирования ленточных фундаментов небольших строений преимущественно используют композитные прутки диаметром 8 мм, что соответствует 12-ти миллиметровым изделиям из металла. В первую очередь из таких прутков вяжут сетки, из которых затем монтируют армирующий каркас.
Скрепление арматурной сетки с помощью вязальной проволоки
При использовании прутков из композитных материалов важно знать, как вязать стеклопластиковую арматуру так, чтобы из нее получился надежный каркас, который эффективно укрепит бетонную конструкцию. Элементами, которые позволят надежно и правильно связать такую конструкцию, могут быть пластиковые хомуты или обычная вязальная проволока. Выбор того или иного варианта зависит только от личных предпочтений и наличия под рукой тех или иных приспособлений.
Как изготовить надежный каркас для фундамента
Для того чтобы правильно изготовить основу для ленточного фундамента, для которого будет использоваться стеклопластиковая арматура, можно просмотреть обучающее видео и воспользоваться несложными рекомендациями. Итак, алгоритм изготовления такого каркаса выглядит следующим образом.
- Прежде чем вязать арматуру, необходимо составить чертеж своего будущего каркаса и нарезать все элементы для его изготовления по точным размерам.
- Поперечные прутья нижнего слоя арматурного каркаса позиционируют при помощи специальных фиксаторов. Устанавливать такие элементы можно как до начала сборки арматурного каркаса, предварительно вымерив размер его ячеек, так и после его готовности.
- Размер ячеек зависит в первую очередь от размеров ленточного фундамента, который вы собираетесь укреплять. Такой размер может варьироваться в достаточно широких пределах: 15–30 см.
- Продольные прутья арматурного скелета перед тем, как вязать, лучше предварительно разложить на земле и сделать на них отметки маркером в тех местах, где к ним будут фиксироваться поперечные элементы. Начав вязать арматуру, следует следить за тем, чтобы элементы фиксировались друг с другом строго под прямым углом.
- Поперечные перемычки нужно вязать с продольными элементами каркаса с их нижней стороны. Чтобы армирующий скелет и, соответственно, будущий фундамент получился надежным и устойчивым, пластиковые хомуты или вязальную проволоку в местах соединений следует вязать потуже.
- Изначально изготавливаются горизонтальные слои армирующего каркаса, только потом следует вязать их между собой вертикальными перемычками. Фиксировать вертикальные перемычки также необходимо с внутренней стороны ячеек каркаса, это позволит вам получить в итоге надежную и устойчивую конструкцию, которая не разъедется в процессе заливки бетона и будет отлично выполнять свои армирующие функции.
- Углы — это особое место армирующей конструкции, и им необходимо уделить отдельное внимание. Стеклопластиковую арматуру не рекомендуется самостоятельно гнуть под воздействием нагрева, что может самым негативным образом сказаться на ее прочностных характеристиках. Поэтому угловые элементы арматурного скелета лучше вязать из уже гнутых прутков, которые сегодня можно приобрести, либо аккуратно выполнять изгиб без теплового воздействия.
- После того, как арматурная конструкция будет полностью готова, ее необходимо аккуратно поместить во внутреннюю часть уже подготовленной опалубки.
Схема армирования углов ленточного фундамента
Схема армирования примыканий ленточного фундамента
Если вязать элементы арматурного каркаса при помощи проволоки, то для облегчения своего труда можно изготовить вязальный крючок, для чего удобно использовать старую отвертку. Как сделать такой крючок и вязать с его помощью арматурный каркас, так же можно ознакомиться по соответствующему видео.
Изготовление армирующего каркаса из прутков, которые сделаны из стеклопластика, — несложный процесс, о чем можно судить даже по обучающему видео, где подробно показано, как его вязать. Для работы с таким материалом, как стеклопластик, вам не потребуются специальные инструменты и сложное оборудование, его легко резать и вязать, он обладает более легким весом, чем арматура, изготовленная из металла.
В любом случае, выбирая такой материал для укрепления фундамента или стен своего дома или строения любого другого назначения, следует иметь в виду, что вы поступаете на свой страх и риск, так как стеклопластиковая арматура появилась недавно на отечественном строительном рынке, и ее характеристики еще не до конца подтверждены длительностью применения на практике.
Оценка статьи:
Загрузка…Поделиться с друзьями:
15 способов применения стеклопластиковой арматуры в строительстве
В данной статье разберем и подробно опишем 15 способов как и где наиболее часто применяют стеклопластиковую композитную арматуру.
1. Фундаментные плиты
Технология армирования фундаментных плит при малоэтажном сторительстве не выше трех этажей с применением стеклопластиковой композитной арматуры происходит путем замены металлической арматуры на стеклопластиковую согласно таблице равнопрочной замены.
Правильная замена на стеклопластиковую арматуру гарантированно приводит к существенной экономии денежных средств, т.к. стеклопластиковая арматура дешевле металлической. Принцип армирования фундаментых плит стеклопластиковой арматурой не отличается от армирования металлической арматурой, но приводит к существенной экономии времени на монтаже.
При замене металлической арматуры на стеклопластиковую нет необходимости уменьшать шаг армирования.
При необходимости удленения хлыста стеклопластиковой арматуры соединение происходит в нахлест. Длинна нахлеста от 20 до 50 см.
Вязка стеклопластиковой арматуры осуществляется вязальной проволокой, резка стеклопластиковой арматуры осуществляется шлифовальной машинкой — «болгаркой».
2. Ленточные фундаменты
Армирование ленточного фундамента с применением стеклопластиковой арматуры происходит путем замены металлической арматуры на стеклопластиковую согласно таблице равнопрочной замены.
Таблица равноправной замены металлической арматуры на композитную стеклопластиковую арматуру
Металлическая класса А-III (A400C) | Арматура композитная полимерная стеклопластиковая ОЗКМ (АКС) |
---|---|
6 А-III | 4 АКС |
8 А-III | 5,5 АКС |
10 А-III | 6 АКС |
12 А-III | 8 АКС |
14 А-III | 10 АКС |
16 А-III | 12 АКС |
18 А-III | 14 АКС |
20 А-III | 16 АКС |
Правильная равнопрочная замена металлической арматуры на стеклопластиковую позволит Вам получить экономическую выгоду до 45% (экономия в 2 раза).
При замене металлической арматуры на стеклопластиковую нет необходимости увеличивать количество слоев армирования и количества хлыстов в одном слое.
При необходимости удленения хлыста стеклопластиковой арматуры соединение происходит в нахлест. Длинна нахлеста от 20 до 50 см.
Вязка стеклопластиковой арматуры так же осуществляется вязальной проволокой, резка стеклопластиковой арматуры осуществляется «болгаркой».
3. Армирование промышленных бетонных полов
Армирование промышленных бетонных полов с применением стеклопластиковой композитной арматуры происходит путем замены металлической арматуры на стеклопластиковую согласно таблице равнопрочной замены.
Правильная замена на стеклопластиковую арматуру при армировании промышленных бетонных полов так же приводит к существенной экономии денежных средств, т.к. стеклопластиковая арматура дешевле металлической.
Принцып армирования стеклопластиковой арматурой не отличается от армирования металлической арматурой, но приводит к существенной экономии времени на монтаже.
При замене металлической арматуры на стеклопластиковую нет необходимости уменьшать шаг армирования.
При необходимости удленения хлыста стеклопластиковой арматуры соединение происходит в нахлест. Длинна нахлеста от 20 до 50 см.
Вязка стеклопластиковой арматуры осуществляется вязальной проволокой, резка стеклопластиковой арматуры осуществляется шлифовальной машинкой — «болгаркой».
4. Отмостки вокруг зданий
Отмостка — это полоса шириной от 0,6м до 1,2 м, которая примыкает к фундаменту или цоколю здания с уклоном.
Уклон отмостки должен быть не менее 1% (1 см на 1 м) и не более 10 % (10 см на 1м).
Отмостку вокруг здания рекомендуется возводить с использованием стеклопластиковой арматуры, так как главная задача отмостки — это отвод поверхностных дождевых и талых вод от стен и фундамента дома. Отмостка с применением стеклопластиковой арматуры прослужит в несколько раз дольше, так как у стеклопластиковой арматуры высокие антикоррозийные свойства, что препятствует возникновению трещин в бетоне.
5. Армопояс (сейсмопояс) между этажами кирпичных или блочных зданий
Применение стеклопластиковой композитной арматуры при армировании армопояса (сейсмопояса) между этажами кирпичных или блочных зданий за счет высоких прочностных характеристик повышает пространственную жесткость здания и защищает фундамент и стены от трещин, вызванных неравномерной осадкой и морозным пучением грунта.
6. Связующее для кирпичной кладки
Для увеличения прочности кирпичной кладки и соблюдении одинаковой толщины швов необходимо воспользоваться прутами из стеклопластиковой арматуры диаметрами Ф4 и Ф6, вместо металлической сетки.
Толщина диаметра арматуры зависит от толщины шва в кирпичной кладке.
Замена металлической кладочной сетки на пруты из стеклопластика позволит снизить затраты на армирующий материал более чем в 5 раз.
Так же применение стеклопластиковых прутов в кирпичной кладке позволит существенно сократить потери тепла, так как стеклопластиковая арматура плохо проводит тепло, в несколько раз хуже, чем металл.
7. Связующее для кладки стен из блоков/кирпича, для монолитных стен
Для увеличения прочности при кладки стен из блоков/кирпича, для монолитных стен и регулировании толщины швов рекомендуется использовать пруты из стеклопластика диаметрами Ф4, Ф6 и Ф8 вместо металлической сетки. Толщина диаметра арматуры зависит от толщины шва при кладке.
Замена металлической кладочной сетки на пруты из стеклопластика позволит снизить затраты на армирующий материал более чем в 5 раз.
Так же применение стеклопластиковых прутов позволит существенно сократить потери тепла, так как стеклопластиковая арматура плохо проводит тепло, в несколько раз хуже, чем металл.
8. Комбинирование с металлом в плитах перекрытий
Плиту перекрытия армируют в два слоя. Нагрузка на плиту перекрытия идет с верхней части вниз и распределяется относительно всей площади покрытия. Соответственно, основная рабочая арматура находиться в нижнем слое и испытывает большие нагрузки на растяжение. Верхний слой, в основном, получает нагрузки на сжатие.
В данном случае стеклопластиковую арматуру применяют комбинированно с металлической. Верхний слой необходимо выполнить из стеклопластиковой арматуры, нижний — из металлической.
В самой сетке стеклопластиковая композитная арматура должна иметь цельный вид без наличия разрывов. Если происходит армирование перекрытия с помощью стеклопластиковой арматуры Ф10, то необходимо выполнить нахлест в 400 мм. Все стыки арматуры следует располагать в шахматном порядке.
9. Гибкие связи
Гибкая связь используется для соединения внутренней стены через утеплитель (и воздушный слой) с облицовочной стеной в единое целое в системе трехслойных стен.
Композитные гибкие связи производство ООО «ОЗКМ» — это стержни, изготовленные из стеклопластика длиной от 200 до 600 мм с периодической рельефной поверхностью либо стержни с круглым сечением (зависит от проектного решения). Благодаря этому гибкие связи «ОЗКМ» обладают высокой адгезией с бетоном и дополнительной защитой от агрессивного воздействия щелочной среды бетона.
Гибкие связи применяются:
- для кирпичной кладки (Ф 6 мм),
- для утепления монолитных зданий (Ф 6 мм),
- для блоков (Ф 4 мм),
- для панельного домостроения (Ф 6 мм).
Нашем сайте вы можете подробнее узнать о композитных гибких связях и заказать их.
10. Ленточные фундаменты под заборы
Ленточные фундаменты предусматриваются для следующих типов ограждений: забор с кирпичными столбами, металлический кованый забор и забор из лесоматериала или профнастила с несущими металлическими стойками.
Армирование фундамента под забор с использованием стеклопластиковой арматуры очень выгодно. За счет высоких прочностных характеристик арматуры из стеклопластика и невысоких нагрузок, при армировании фундамента под забор чаще всего используется композитная арматура диаметрами Ф4 и Ф6.
Технология армирования ничем не отличается от технологии при использовании металлической арматуры, но значительно дешевле и быстрее по времени. Продольные пруты стеклопластиковой арматуры укладываются на дно вырытой траншеи на опоры высотой 4-7 см. Крайние прутья из стеклопластика должны отступать от стенок траншеи на 6-8 см.
Поперечная арматура и вертикальные стойки обычно вяжутся с шагом 400 мм.
Верхний ряд продольной арматуры крепится на стойки так, чтобы он был ниже верхнего уровня траншеи на 5-7 см. Затем выполняется укладка поперечной стеклопластиковой арматуры верхнего ряда.
11. Армирование чаши для бассейна (дна и стенок)
12. Дорожное строительство
Стеклопластиковая арматура получает отзывы строителей положительные ввиду ее универсальности, так как ее можно применять для усиления прочности дорожного полотна, опор, мостов.
13. Пешеходные бетонные дорожки
Для придания жесткости бетонной дорожки необходимо произвести армирование основания, хотя многие этим пренебрегают.
При армировании пешеходной дорожки стеклопластиковой арматурой толщину бетонного основания можно делать меньше, что приводит к существенной экономии по затратам на бетоне.
Так же использование арматуры из стеклопластика для армирования пешеходных дорожек защищает бетон от распадания на фрагменты.
14. Бетонные площадки для проезда и парковки автомобилей.
Перед началом армирования сверху под бетонную площадку на песчаную подушку засыпают слой щебня в 5 см и уплотняют его. Армирование стеклопластиковой арматуры усиливает бетонную структуру, поэтому при устройстве площадки под стоянку автомобиля без нее не обойтись.
Бетонирование площадки для проезда и парковки автомобиля осуществляют при помощи стеклопластиковой арматуры, которую нарезают прутьями необходимой длины. Рекомендуется использовать стеклопластиковую арматуру диаметровом Ф6.
Каркас из арматуры изготавливают непосредственно на месте укладки и не займет много времени. Стеклопластиковые прутья размещают крест-накрест и в точках стыковки перевязывают проволокой.
15. Армирование монолитных бетонов содержащих противоморозные добавки.
Стеклопластиковая арматура, в отличие от металла, устройчива к щелочной среде. Противоморозные добавки состоят из щелочи и солей, вызывающие коррозию у металла.
Применение стеклопластиковой арматуры при армировании монолитных бетонов содержащих противоморозные добавки увеличивает срок службы бетонного основания в несколько раз и препятствует возникновению трещин и защищает бетон от распадания на фрагменты.
Перейти к каталогу продукцииСырьё для производства стеклопластиковой арматуры
Из чего же на самом деле сделана композитная стеклопластиковая арматура?
Отвечает Генеральный Директор ООО «Обнинский Завод Композитных Материалов» Клименко Максим Владимирович:
«Добрый день. Во-первых, сразу хочу отметить, что продукция ООО «Обнинский Завод Композитных Материалов» вот уже 3 года производится только из лучших связующих материалов и стекловолокна иностранного производства.
Мы ставим «во главу угла» качество продукции, поэтому заключены договора с мировыми лидерами по производству сырья для производства композитных материалов. Из чего же на самом деле сделана композитная стеклопластиковая арматура?
Стеклоровинг — это основной материал при производстве композитной стеклопластиковой арматуры. Компания Jushi (Юши или Джуши) производит стеклоровинги на основе модифицированных силановых замаслевателях №386 и №312, которые специально разработаны и успешно совместно применяются при производстве композитных стеклопластиковых изделий методом пултрузии.
Стеклоровинг производства компании Jushi в данный момент является самым качественным продуктом на рынке стекловолокна. Он выдерживает огромные разрывные нагрузки, превосходя конкурентов в несколько раз. Обнинский Завод Композитных Материалов является основным потребителем стекловолокна компании Jushi на территории России и имеем договор на поставоки стеклоровинга.
Эпоксидная смола — это основной полимер, применяемый при производстве стеклопластиковой арматуры. Для производства стеклопластиков методом пултрузии, в том числе при производстве композитной стеклопластиковой арматуры, опор — колышек для растений и других продуктов, применяем высококачественные эпоксидные смолы CYD 128, производства компании Sinopec (Китай) и эпоксидные смолы KER 828, производства Южнокорейского бренда Kumho. С этими компаниями Обнинский Завод Композитных Материалов так же имеет долгосрочные договоры на поставки эпоксидных смол.
ИМТГФА (Изометилтетрагидрофталевый ангидрид) — это основной отвердитель при производстве стеклопластиковой арматуры. ИМТГФА идеально подходит для высокотемпературного отверждения эпоксидных смол. Производство стеклопластиковой арматуры происходит при высоких температурах в специальных печах, температура доходит до 340С. Поэтому, при использовании ИМТГФА композитная продукция приобретает отличные физико-механические свойства и высокие прочностные характеристики.
Катализатор представляет собой особый компаунд, сочетающий в себе свойства Диэтиленгликоль Диглицидилового Эфира (ДЭГ-1) и Алкофена (ДМП). При использовании этих компонентов конечный продукт приобретает высокие свойства стойкости к химическому воздействию».
Композитная арматура для фундамента — отзывы инженеров технология
Традиционные строительные материалы регулярно совершенствуются, обретая новые эксплуатационные характеристики и наращивая качество существующих технических параметров. При этом наблюдается и тенденция вытеснения классических подходов в строительстве инновационными решениями. К таким относится и успешное вхождение на рынок стройматериалов композитной арматуры.
Хотя споры о том, насколько применение данного материала в качестве замены стальных прутьев, все еще актуальны, целый ряд ее преимуществ бесспорен и давно оценен специалистами. В частности, композитная арматура для фундамента, отзывы инженеров о которой подчеркивают ее прочность и легкость в использовании, становится все популярнее и расширяет сферы применения.
Что представляет собой композитная арматура?
Главной особенностью данного материала является его неметаллическое происхождение. Хотя основной перечень функций таких стержней предполагает обеспечение весьма ответственных несущих задач, они изготавливаются не из стали, как это делается в случае с классической арматурой.
Тем не менее, схожим эксплуатационным характеристикам в полной мере соответствуют композитные волокна из стекла, базальта, углерода и арамида. Именно эти компоненты, а также их комбинации закладываются в основу композитных прутьев. Собственно, отсюда и названия такой арматуры – стеклопластиковая, стеклоармированная или базальтопластиковая.
Однако, использования одних лишь синтетических волокон недостаточно для обеспечения высокой прочности и надежности тех же фундаментных сооружений. Обязательным этапом в процессе изготовления материала является прохождение обработки посредством термореактивных или термопластичных полимерных добавок. Благодаря им происходит отвержение структуры будущих стержней.
Далее, как и в случае со стальной арматурой, композитные аналоги наделяются ребрами и специальным покрытием из песка, что повышает связующие и адгезивные качества при контактах с бетонными заливками под фундамент.
Вернуться к содержанию
Достоинства композитной арматуры
Преимущества композитных материалов обусловлены использованием синтетического сырья. Таким образом обеспечиваются широкие возможности по внесению нужных физико-технических качеств материала, а также исключается или, по крайней мере, минимизируется влияние негативных факторов.
Так или иначе, большинство преимуществ ориентировано на армирование фундамента композитной арматурой с целью создания прочных и надежных основ для зданий и конструкций. Итак, среди достоинств синтетических стержней выделяются следующие:
- Высокие показатели прочности на разрыв. По сравнению с первоклассной арматурой из стали у композитного аналога эта характеристика выше в 2,5 раза;
- Производители дают гарантию до 100 лет. В результате эксплуатационный срок фундамента увеличивается в несколько раз;
- Температура не влияет на свойства арматуры. В коридоре от – 70 до +100 ºC стержни не утрачивают технические характеристики. Более того, при отрицательной температуре прочность композитов увеличивается на 35%;
- Исходя из природы используемого в изготовлении материала можно констатировать, что стеклопластиковая и другая синтетическая арматура полностью защищена от процессов коррозии, а также негативных кислотных и щелочных воздействий, что зачастую оказывается губительным для металлического армирования;
- Такая арматура полностью антистатична и не является электропроводником. Соответственно, при использовании материала можно не беспокоиться о создании радиопомех. И с другой стороны, электромагнитные поля никак не влияют на композитные прутья и их свойства;
- На теплопроводность металла строители не обращают внимания, так как с «мостиками холода», образуемыми от него, остается лишь смириться. Однако, композитная арматура для фундамента отзывы инженеров о которой отмечают минимальную теплопроводность, исключает теплопотери, повышая таким образом и энергосберегающую функцию дома;
- Кроме эксплуатационных качеств, стоит отметить легкость в обращении с такой арматурой. В первую очередь этому способствует скромная масса. Для наглядного примера: 100-метровый стержень может весить около 10 кг. Аналогичный стержень из стали будет весить примерно в 8-9 раз больше;
- Казалось бы, при очевидных преимуществах стоимость такого материала должна в разы превышать металлическое армирование. Но и по этому показателю композитная арматура выигрывает у стали – по цене она дешевле в среднем на 30%;
- Производители выпускают стеклопластиковые прутья любой длины и с различными параметрами ребер.
Вернуться к содержанию
Недостатки арматуры из композитов
Несмотря на все плюсы композитной арматуры, споры о целесообразности ее использования свидетельствуют и о наличии недостатков. В частности, отмечаются следующие минусы:
- Хотя композитная арматура отличается термостойкостью, специалисты отмечают низкий порог ее горения. По критериям огнеопасности такая арматура входит в группу самозатухающих материалов. Кроме того, если температура окружающей среды превышает 200 ºC, то материал утрачивает прочностные свойства;
- Коэффициент упругости композитной арматуры вызывает неоднозначные суждения. Если используется арматура композитная стеклопластиковая для фундамента, то низкий модуль упругости идет в плюс, но в случае ее применения для перекрытий могут возникнуть сложности в виде потребности в дополнительных расчетах надежности конструкции. Есть и другая сторона данного свойства. Если требуется формирование криволинейного армирования, то это технологическое решение придется рассчитывать заранее и деформировать стержень в заводских условиях, так как на стройплощадке выполнить эту операцию будет невозможно;
- В отличие от металлической арматуры, композитные стержни нельзя соединять путем сварки. Это несколько ограничивает функциональность материала, но, с учетом распространенного способа соединения вязкой, этот недостаток не столь существенен.
Вернуться к содержанию
Сферы применения
Синтетическое армирование нашло применение в различных областях промышленного и гражданского строительства. С его помощью возводят жилые дома, сооружают заводские комплексы, применяют в монтаже технологических конструкций и т.д.
Особенно распространено применение композитной арматуры в фундаментах для малоэтажных строений и коттеджей. Кроме того, композитные стержни хорошо себя проявляют в бетонных конструкциях. Это могут быть стеновые кладки с гибкими связками, а также устройство кирпичных и железобетонных сооружений.
Не обходятся современные строители без синтетического материала и там, где невозможно применение стальных прутьев. Например, в условиях мороза в растворы для кладки необходимо добавлять специальные добавки в виде ускорителей твердения и противоморозных присадок. Такие внесения негативно воздействуют на металлические стержни, но для композитной арматуры они безвредны.
Современные технологии дорожного строительства также предусматривают возможность использования синтетической арматуры. Ее применяют в сооружении покрытий, устройстве насыпей, для укрепления других элементов дорог, подвергающихся воздействию химически вредных реагентов. Как правило, использование композита в этой сфере предполагает одну цель – создание прочной связки с укрепляющим свойством. С этой целью стержни внедряются в дорожные откосы, конструкции мостов и различных полотен, испытывающих повышенные транспортные нагрузки.
Вернуться к содержанию
Технология монтажа композитной арматуры
В малоэтажном строительстве обычно используются композитные стержни, диаметр которых составляет 8 мм. Если сравнивать показатели прочности, таким прутьям будет соответствовать стальная арматура на 12 мм.
В итоге, композитная арматура ленточный фундамент из которой выполняется с заливкой бетонной смеси, позволяет качественно подготовить основу дома с минимальными затратами. Но для этого необходимо выполнение монтажа с соблюдением правил закладки фундамента и применением оптимальной схемы армирования:
Вначале формируется опалубка. Если планируется ее использование в будущем для других построек, то желательно предусмотреть для нее защиту в виде покрытия из пергамина;
Используя строительный уровень необходимо разметить площадку внутри опалубки, в рамках которой будет выполнена заливка бетонной массы. Здесь важно учесть, что армирующая сетка должна закладываться в основу фундамента так, чтобы ее края находились в 50 мм от границ опалубки. Чтобы выполнить это условие, на дно фундамента можно выложить кирпичи;
Далее выполняется непосредственная укладка композитной арматуры. Уже упоминалось, что электросварка в качестве способа связки прутьев не поможет в случае со стеклопластиком. Можно, конечно, использовать вязку, но самое надежное армирование фундамента композитами выполняется без соединений;
На следующем этапе укладываются поперечины, то есть горизонтальные армирующие перемычки. Здесь производится другая технологическая вязка, для которой следует использовать нейлоновые хомуты – в сущности, это пластиковая стяжка. Таким образом привязываются прутья и формируется сетка;
Заключительный этап предполагает заливку бетонной массой. Для композитной арматуры желательно использовать бетон марки 400.
Чтобы исключить воздушные пузыри, полученную бетонную основу следует утрамбовать строительными вибраторами. В дальнейшем обслуживание фундамента может производиться по общим правилам, как и при армировании стальными прутьями.
Не нашли ответов в статье? Больше информации по теме:
Как вязать стеклопластиковую арматуру
Строительный рынок постоянно пополняется интересными и современными новинками. Композитная стеклопластиковая арматура является одним из таких новейших материалов. На данный момент еще не все знают, для чего она нужна и как правильно используется.
С 2012 года интерес строителей к данному продукту стал постоянно расти, так как цена у этого материала не столь высокая, а качество позволяет ее использовать для заливки фундамента не только жилых домов, но и при постройке более масштабных сооружений, к примеру, мостов. Особо она актуальна на севере, так как металлическая арматура подвержена коррозии, а у стеклопластиковой такой проблемы нет.
Технические характеристики
Стеклопластиковая арматура – это смесь крепкого стекловолокна и термопрочной смолы.
В вышеупомянутом году был издан ГОСТ, который четко установил параметры ее параметры:
- Диаметр — от 4 до 32 мм
- Температура, при которой материал можно эксплуатировать — от 60 градусов по Цельсию
- Максимальный предел прочности при растягивании — это показатель силы, с которой материал растягивается и площади его поперечного сечения. Для стеклопластиковой арматуры норма – это 800 МПа.
- Максимальный показатель прочности сжатия- 300МПа.
- Максимум прочности — более 150 МПа.
Достоинства стеклопластиковой арматуры
Такой вид строительного материала существенно отличается от привычной стальной и имеет массу преимуществ, по сравнению с ней:
- Стойкость к образованию коррозии. Стеклопластиковая арматура совершенно не боится щелочных и кислотных сред.
- Небольшой вес при высокой прочности. Вес такой ее на 10 раз меньше, чем у стальной.
- Низкая теплопроводность, что защищает стены и фундаменты от промерзания, что особо актуально в северных районах.
- Непроводимость тока и отсутствие помех.
- Цена. За ту же цену, что и у стальной арматуры небольшого диаметра можно приобрести стеклопластиковую большего диаметра.
- Высокая прочность материала при растяжении. Этот показатель больше, чем у стальной арматуры в 3 раза.
- Отсутствие швов. Металлические прутья перед транспортировкой режутся под параметры автомобиля, в котором их перевозят. Впоследствии армированная сетка имеет множество соединений, которые являются самыми слабыми местами в фундаменте и стенах. Так как стеклопластиковая арматура поставляется бухтами до 150 м, резать ее не нужно, что приводит к минимальному количеству швов. Транспортировка может осуществляться даже в багажнике легковой автомашины.
- Отсутствие переплаты за количество материала. Металлическая арматура продается одинаковой длиной 12 м, меньше ее уже не приобрести, а стеклопластика можно купить то количество, которое необходимо для строительства.
- Отсутствие необходимости докупать дополнительные инструменты при монтаже стеклопластиковой арматуры, например, сварочный аппарат.
- Одинаковый с бетоном коэффициент расширения при тепловом воздействии — гарантия отсутствия трещин в готовом строении.
Недостатки материала
Несмотря на все упомянутые достоинства, стеклопластиковая арматура имеет один главный недостаток – это большая вероятность излома. У стальных прутьев этот показатель намного выше.
Именно из-за этого показателя стеклопластиковая арматура используется только тогда, когда нужно соответствовать определенным ограничениям по коррозии, диэлектрическим свойствам и проводимости тепла. Все конструкции, которые возводятся свыше определенных границ, делаются на страх и риск строителей. Производители доносят эту информацию до покупателей непосредственно на фирменных этикетках.
Использование материала в строительстве
Промышленное строительство уже давно и широко использует стеклопластиковую арматуру в отличие от малоэтажного. Судя по достоинствам и недостаткам можно четко оградить сферу применения стеклопластиковой арматуры. Это, например, работы по берегоукреплению, строительству автодорог. Очень большой популярностью этот материал пользуется в загородном строительстве. Она используется для армирования стен, фундамента, чаще всего ленточного, кладки из газобетона.
Важно! Армирование кладки производится комбинацией стальной и стеклопластиковой арматуры.
Далее будет рассмотрен процесс армирования ленточного фундамента.
Подготовка арматуры
Прежде чем заливать фундамент, нужно правильно вязать арматуру для большей прочности и устойчивости конструкции. Это позволяет связать арматуру в единую конструкцию, создав тем самым опорный каркас здания. Мощность общей конструкции фундамента нужно обеспечить дополнительными ребрами жесткости. Для этого понадобится:
- Стеклопластиковая арматура
- Вязальная оцинкованная проволока с сечением 1 мм
- Вязальный крючок
Важно! Вязальная проволока должна быть круглого сечения, не следует брать квадратную, так как при скрутке проволока может повредить сама себя.
Есть несколько видов крючков для вязания:
- Обыкновенный крючок. Его при работе необходимо постоянно вращать.
- Винтовой крючок – сам вращается при нажатии на рукоятку.
Названные материалы нужно выбирать очень внимательно. Например, вязальная проволока должна быть довольно толстой, чтобы избежать ее разрывов при подаче бетона на каркас. В противном случае связки могут лопнуть, а конструкция ленточного основания получится ассиметричной, чего никак нельзя допускать.
Весь процесс делится на шаги:
- Поперечные прутья нижнего слоя укладываются на арматурные фиксаторы, которые устанавливаются до проведения работ.
- Долевые прутья нарезаются и укладываются на необходимом друг от друга расстоянии, на них отмечаются места скрепления.
- Под прямым углом к долевым прутьям устанавливаются перемычки, каждая из которых связывается в отмеченных местах. Если вязка производится проволокой, то ее нужно сложить вдвое и прочно зафиксировать при помощи крючка. Если же используются хомуты, то каждый из них затягивается потуже.
- После окончания работ по сооружению первого ряда сетки можно делать остальной каркас. Перпендикулярные отрезки крепятся с внутренней стороны ячеек таким же образом.
Особо осторожно нужно подходить к обвязке углов. В строительных магазинах можно купить специальные элементы, которые легко устанавливаются на место углов.
Важно! В углах арматуру можно вязать только вручную, без теплового воздействия.
Готовый каркас укладывается в опалубку в горизонтальном положении сеток.
Этот способ очень распространен среди строителей, которыми вязка арматуры производится своими руками. Помимо него, существует еще несколько вариантов скрепления арматуры для ленточного фундамента:
- Довольно крупные по масштабу работы требуют вязать арматуру специальными вязальными пистолетами.
- Самым простым способом можно считать вязку с использованием пластиковых хомутов нужного размера. Такой метод прекрасно подойдет, если осуществляется вязка небольшого сооружения. Его достоинством является то, что нет необходимости носить с собой при работе большой моток проволоки, а также можно не покупать вязальный крючок.
Важно! Перед началом работ нужно четко определиться какие нагрузки планируются для ленточного фундамента, и каков объем работ.
Создание фундамента со стеклопластиковой арматурой
После того как мастер закончил вязать арматуру, можно приступать непосредственно к армированию.
Для фундамента ленточного типа используются прутья, диаметр которых составляет 8 мм, что сопоставимо с арматурой из металла с сечением 12 мм.
Важно! Фундамент выполняют на идеально ровной поверхности.
Алгоритм действий такой:
- Установка обработанной пергамином опалубки
- Обозначение того уровня, до которого производится заливка раствора. Делается это водяным уровнем с проведением замеров в нескольких местах.
Важно! Сетка арматуры должна быть полностью погружена в опалубку и не доходить до ее края приблизительно на 5 см.
Если выполнить это условие не получается, то можно подложить под арматурную сетку кирпичи.
- Укладка стеклопластиковой арматуры на подготовленное покрытие из кирпичей.
- Заливка готовой конструкции качественным бетоном. При заливке бетон в обязательном порядке утрамбовывается, чтобы избежать пустых полостей.
Важно! Подсчет количества бетона производится так: периметр ленточного фундамента умножаем на высоту и ширину.
- Готовый фундамент накрывается пленкой, которая фиксируется кирпичами или брусками. Через 2 — 3 недели можно производить строительные работы.
Стеклопластиковая арматура — относительно новый строительный продукт, но он уже стал довольно популярен среди тех, кто занимается частным строительством. Помимо того, стеклопластиковое армирование выполняется и в промышленных масштабах при строительстве дорог, возведении мостов, укреплении берегов, строительстве.
Вязка арматуры своими руками — это несложный процесс, который легко выполнить, имея все нужные материалы. Даже неподготовленный человек сможет это сделать, стоит только попробовать на нескольких элементах. Это выгодно отличает стеклопластиковую арматуру от стальной, для создания каркаса из которой нужен сварочный аппарат и опыт работы с ним.
What is, Algorithms, Applications, Example
- Home
Testing
- Back
- Agile Testing
- BugZilla
- Cucumber
- Database Testing
- ETL Testing
- Назад
- JUnit
- LoadRunner
- Ручное тестирование
- Мобильное тестирование
- Mantis
- Почтальон
- QTP
- Назад
- Центр качества (ALM)
- Центр качества (ALM) 0003
- Управление тестированием
- TestLink
SAP
- Назад
- ABAP
- APO
- Начинающий
- Basis
- BODS
- BI
- BPC
- CO
- Назад
- CRM
- Crystal Reports
- QM4000
- QM4
- Заработная плата
- Назад
- PI / PO
- PP
- SD
- SAPUI5
- Безопасность
- Менеджер решений
- Successfactors
- Учебники SAP
- Назад
- Java
- JSP
- Kotlin
- Linux
- Linux
- Kotlin
- Linux js
- Perl
- Назад
- PHP
- PL / SQL
- PostgreSQL
- Python
- ReactJS
- Ruby & Rails
- Scala
- SQL 000
- SQL 000
- SQL 0000003 SQL000
- UML
- VB.Net
- VBScript
- Веб-службы
- WPF
Обязательно учите!
- Назад
- Бухгалтерский учет
- Алгоритмы
- Android
- Блокчейн
- Бизнес-аналитик
- Создание веб-сайта
- Облачные вычисления
- COBOL
- 000 Назад 000 927
- 0003 Компилятор 000 900 900 Дизайн
900 900- 11 минут на чтение
- Провести эксперимент
- Определить головные и рабочие узлы
- Создание оценщика RL
- Отправьте эксперимент, чтобы запустить запуск
- Посмотреть результаты
Вычислительный экземпляр машинного обучения Azure
- Узнайте, как клонировать образцы записных книжек в Учебнике: Настройка среды и рабочей области.
- Клонируйте папку how-to-use-azureml вместо руководств
- Запустите записную книжку по настройке виртуальной сети, расположенную по адресу
/ how-to-use-azureml / reinforcement-learning / setup / devenv_setup.ipynb
для открытия сетевых портов, используемых для распределенного обучения с подкреплением. - Запустите образец записной книжки
/how-to-use-azureml/reinforcement-learning/atari-on-distributed-compute/pong_rllib.ipynb
- Узнайте, как клонировать образцы записных книжек в Учебнике: Настройка среды и рабочей области.
Ваш собственный сервер Jupyter Notebook
Обучите и разверните модель обучения с подкреплением (предварительная версия).- Машинное обучение Azure
В этой статье
Примечание
Машинное обучение Azure Обучение с подкреплением в настоящее время является предварительной функцией. В настоящее время поддерживаются только каркасы Ray и RLlib.
Из этой статьи вы узнаете, как обучить агента обучения с подкреплением (RL) игре в видеоигру Pong.Вы будете использовать библиотеку Python с открытым исходным кодом Ray RLlib с Машинным обучением Azure для управления сложностью распределенных заданий RL.
Из этой статьи вы узнаете, как:
Эта статья основана на примере RLlib Pong, который можно найти в репозитории GitHub записной книжки для машинного обучения Azure.
Предварительные требования
Запустите этот код в любой из следующих сред. Мы рекомендуем вам попробовать вычислительный экземпляр Машинного обучения Azure для максимально быстрого запуска. Доступны записные книжки с образцами подкрепления, которые можно быстро клонировать и запускать в вычислительном экземпляре Машинного обучения Azure.
Как обучить агента, играющего в понг
Обучение с подкреплением (RL) — это подход к машинному обучению, основанный на обучении на практике. В то время как другие методы машинного обучения обучаются, пассивно принимая входные данные и находя в них закономерности, RL использует обучающих агентов , чтобы активно принимать решения и учиться на их результатах.
Ваши обучающие агенты учатся играть в понг в смоделированной среде . В каждом кадре игры обучающие агенты принимают решение переместить ракетку вверх, вниз или остаться на месте. Чтобы принять решение, он смотрит на состояние игры (изображение экрана RGB).
RL использует вознаграждений , чтобы сообщить агенту, успешны ли его решения. В этой среде агент получает положительное вознаграждение, когда он набирает очко, и отрицательное вознаграждение, когда ему присваивается очко.На протяжении многих итераций обучающий агент учится выбирать действие, основанное на его текущем состоянии, которое оптимизирует сумму ожидаемых будущих вознаграждений.
Обычно для выполнения этой оптимизации в RL используется модель глубокой нейронной сети (DNN). Первоначально обучающий агент будет работать плохо, но каждая игра будет генерировать дополнительные образцы для дальнейшего улучшения модели.
Обучение заканчивается, когда агент достигает среднего вознаграждения 18 за период обучения.Это означает, что агент обыграл своего противника в среднем не менее чем на 18 очков в матчах до 21.
Процесс повторения симуляции и повторного обучения DNN требует больших вычислительных ресурсов и больших объемов данных. Одним из способов повышения производительности заданий RL является распараллеливание работы , чтобы несколько обучающих агентов могли действовать и учиться одновременно. Однако управление распределенной средой RL может быть сложной задачей.
Машинное обучение Azure предоставляет платформу для управления этими сложностями и масштабирования рабочих нагрузок RL.
Настройте среду
Настройте локальную среду RL, загрузив необходимые пакеты Python, инициализируя рабочее пространство, создав эксперимент и указав настроенную виртуальную сеть.
Импорт библиотек
Импортируйте необходимые пакеты Python для выполнения оставшейся части этого примера.
# Импорт Azure ML Core
импортировать azureml.core
из azureml.core import Workspace
из azureml.core import Experiment
из azureml.core.compute импорт AmlCompute
из azureml.core.compute импорт ComputeTarget
из azureml.core.runconfig импорт EnvironmentDefinition
из azureml.widgets импортировать RunDetails
from azureml.tensorboard import Tensorboard
# Импорт обучения с подкреплением Azure ML
из azureml.contrib.train.rl import ReinforcementLearningEstimator, Ray
из azureml.contrib.train.rl импортировать WorkerConfiguration
Инициализировать рабочее пространство
Рабочая область машинного обучения Azure — это ресурс верхнего уровня для машинного обучения Azure. Он предоставляет вам централизованное место для работы со всеми созданными вами артефактами.
Инициализируйте объект рабочей области из файла config.json
, созданного в разделе предварительных требований. Если вы выполняете этот код в экземпляре вычислительных ресурсов машинного обучения Azure, файл конфигурации уже создан для вас.
ws = Workspace.from_config ()
Создать эксперимент с обучением с подкреплением
Создайте эксперимент, чтобы отслеживать ход вашего обучения с подкреплением. В Машинном обучении Azure эксперименты представляют собой логические коллекции связанных испытаний для организации журналов выполнения, истории, выходных данных и многого другого.
Experiment_name = 'rllib-pong-multi-node'
exp = эксперимент (рабочая область = ws, name = эксперимент_имя)
Укажите виртуальную сеть
Для заданий RL, использующих несколько целей вычислений, необходимо указать виртуальную сеть с открытыми портами, которые позволяют рабочим узлам и головным узлам обмениваться данными друг с другом. Виртуальная сеть может входить в любую группу ресурсов, но должна находиться в том же регионе, что и ваше рабочее пространство. Дополнительные сведения о настройке виртуальной сети см. В записной книжке по настройке рабочего пространства, которую можно найти в разделе предварительных условий.Здесь вы указываете имя виртуальной сети в своей группе ресурсов.
vnet = 'ваш_vnet'
Определение целей вычислений руководителя и рабочего
В этом примере используются отдельные целевые объекты вычислений для головного и рабочих узлов Ray. Эти параметры позволяют масштабировать вычислительные ресурсы вверх и вниз в зависимости от ожидаемой рабочей нагрузки. Установите количество узлов и размер каждого узла в соответствии с потребностями вашего эксперимента.
Головная вычислительная цель
В этом примере используется головной кластер с графическим процессором для оптимизации производительности глубокого обучения.Головной узел обучает нейронную сеть, которую агент использует для принятия решений. Головной узел также собирает точки данных с рабочих узлов для дальнейшего обучения нейронной сети.
Головное вычисление использует одну виртуальную машину (ВМ) STANDARD_NC6
. Он имеет 6 виртуальных процессоров, что означает, что он может распределять работу между 6 рабочими процессорами.
из azureml.core.compute import AmlCompute, ComputeTarget
# выбираем имя для кластера головы Ray
head_compute_name = 'head-gpu'
head_compute_min_nodes = 0
head_compute_max_nodes = 2
# В этом примере используется виртуальная машина с графическим процессором.Для использования ЦП ВМ установите для SKU значение STANDARD_D2_V2
head_vm_size = 'STANDARD_NC6'
если head_compute_name в ws.compute_targets:
head_compute_target = ws.compute_targets [head_compute_name]
если head_compute_target и тип (head_compute_target) - AmlCompute:
print (f'found head compute target. просто используйте его {head_compute_name} ')
еще:
print ('создание новой целевой вычислительной машины ...')
provisioning_config = AmlCompute.provisioning_configuration (vm_size = head_vm_size,
min_nodes = head_compute_min_nodes,
max_nodes = head_compute_max_nodes,
vnet_resourcegroup_name = WS.группа_ресурсов,
vnet_name = vnet_name,
subnet_name = 'по умолчанию')
# создаем кластер
head_compute_target = ComputeTarget.create (WS, head_compute_name, provisioning_config)
# может опрашивать минимальное количество узлов и определенный тайм-аут.
# если минимальное количество узлов не указано, будут использоваться настройки масштаба для кластера
head_compute_target.wait_for_completion (show_output = True, min_node_count = None, timeout_in_minutes = 20)
# Для более подробного просмотра текущего статуса AmlCompute используйте get_status ()
печать (head_compute_target.get_status (). serialize ())
Рабочий вычислительный кластер
В этом примере используются четыре виртуальных машины STANDARD_D2_V2
для целевой вычислительной машины рабочего. Каждый рабочий узел имеет 2 доступных процессора, всего 8 доступных процессоров для распараллеливания работы.
не требуются для рабочих узлов, поскольку они не выполняют глубокое обучение. Рабочие запускают игровые симуляции и собирают данные.
# выберите имя для кластера Ray worker
worker_compute_name = 'worker-cpu'
worker_compute_min_nodes = 0
worker_compute_max_nodes = 4
# В этом примере используется ЦП ВМ.Для использования виртуальной машины GPU установите для SKU значение STANDARD_NC6
worker_vm_size = 'СТАНДАРТ_D2_V2'
# Создайте цель вычислений, если она еще не была создана
если worker_compute_name в ws.compute_targets:
worker_compute_target = ws.compute_targets [имя_компьютера_работника]
если worker_compute_target и тип (worker_compute_target) - AmlCompute:
print (f'found worker compute target. просто используйте его {worker_compute_name} ')
еще:
print ('создание новой целевой вычислительной машины ...')
Provisioning_config = AmlCompute.Provisioning_configuration (vm_size = worker_vm_size,
min_nodes = worker_compute_min_nodes,
max_nodes = worker_compute_max_nodes,
vnet_resourcegroup_name = ws.resource_group,
vnet_name = vnet_name,
subnet_name = 'по умолчанию')
# создаем кластер
worker_compute_target = ComputeTarget.создать (WS, worker_compute_name, provisioning_config)
# может опрашивать минимальное количество узлов и определенный тайм-аут.
# если минимальное количество узлов не указано, будут использоваться настройки масштаба для кластера
worker_compute_target.wait_for_completion (show_output = True, min_node_count = None, timeout_in_minutes = 20)
# Для более подробного просмотра текущего статуса AmlCompute используйте get_status ()
печать (worker_compute_target.get_status (). serialize ())
Создание оценщика обучения с подкреплением
В этом разделе вы узнаете, как использовать ReinforcementLearningEstimator для отправки задания обучения в Машинное обучение Azure.
Машинное обучение Azure использует классы оценки для инкапсуляции информации о конфигурации запуска. Это позволяет легко указать, как настроить выполнение скрипта.
Определите рабочую конфигурацию
Объект WorkerConfiguration сообщает Машинному обучению Azure, как инициализировать рабочий кластер, который будет запускать сценарий входа.
# Пакеты пунктов, которые мы будем использовать как для руководителя, так и для рабочего
pip_packages = ["ray [rllib] == 0.8.3"] # В последней версии Ray есть исправления ошибок, связанных с перемещением объектов
# Укажите конфигурацию Ray worker
worker_conf = WorkerConfiguration (
# Вычислительный кластер Azure ML для запуска Ray worker
compute_target = worker_compute_target,
# Количество рабочих узлов
node_count = 4,
# GPU
use_gpu = Ложь,
# Пакетов PIP для использования
pip_packages = pip_packages
)
Определить параметры скрипта
Сценарий входа pong_rllib.py
принимает список параметров, которые определяют, как выполнять задание обучения. Передача этих параметров через оценщик в качестве уровня инкапсуляции позволяет легко изменять параметры сценария и запускать конфигурации независимо друг от друга.
Указание правильного числа num_workers
позволит максимально эффективно использовать ваши усилия по распараллеливанию. Установите количество рабочих, равное количеству доступных процессоров. Для этого примера вы можете рассчитать это следующим образом:
Головной узел — это Standard_NC6 с 6 виртуальными ЦП.Рабочий кластер состоит из 4 виртуальных машин Standard_D2_V2 с 2 процессорами в каждой, всего 8 процессоров. Однако вы должны вычесть 1 ЦП из числа рабочих, поскольку 1 должен быть выделен для роли головного узла. 6 ЦП + 8 ЦП — 1 головной ЦП = 13 одновременно работающих. Машинное обучение Azure использует головной и рабочий кластеры, чтобы различать вычислительные ресурсы. Однако Ray не делает различий между головными и рабочими, и все ЦП являются доступными ЦП для выполнения рабочего потока.
training_algorithm = "IMPALA"
rl_environment = "PongNoFrameskip-v4"
# Параметры обучающего скрипта
script_params = {
# Алгоритм обучения, в данном случае IMPALA
"--run": тренировочный_алгоритм,
# Environment, в данном случае Pong
"--env": rl_environment,
# Добавьте дополнительные одинарные кавычки на обоих концах строковых значений, поскольку у нас есть пробелы в
# строковые параметры, самые внешние кавычки не передаются в скрипты, так как на самом деле они не являются частью строки
# Количество графических процессоров
# Количество работников луча
"--config": '\' {"num_gpus": 1, "num_workers": 13} \ '',
# Целевое вознаграждение за эпизод означает прекращение тренировки
# Общее время тренировки в секундах
"--stop": '\' {"episode_reward_mean": 18, "time_total_s": 3600} \ '',
}
Определение оценки обучения с подкреплением
Используйте список параметров и объект конфигурации worker для построения оценщика.
# Оценка RL
rl_estimator = ReinforcementLearningEstimator (
# Расположение исходных файлов
source_directory = 'файлы',
# Файл сценария Python
entry_script = "pong_rllib.py",
# Параметры для передачи в файл скрипта
# Определено выше.
script_params = параметры_сценария,
# Настройка целевого объекта вычислений Azure ML для головных узлов Ray
compute_target = head_compute_target,
# Пакеты пунктов
pip_packages = pip_packages,
# Использование графического процессора
use_gpu = Верно,
# RL framework.В настоящее время должно быть Рэй.
rl_framework = Луч (),
# Конфигурация Ray worker, определенная выше.
worker_configuration = worker_conf,
# Как долго ждать запуска всего кластера
cluster_coordination_timeout_seconds = 3600,
# Максимальное время для выполнения всего задания Ray
# Это отключит запуск через час
max_run_duration_seconds = 3600,
# Разрешить запускать Docker-контейнер Ray для полноценного использования
# общей памяти, доступной из ОС хоста.
shm_size = 24 * 1024 * 1024 * 1024
)
Сценарий входа
Сценарий входа pong_rllib.py
обучает нейронную сеть с использованием среды OpenAI Gym PongNoFrameSkip-v4
. OpenAI Gyms — это стандартизированные интерфейсы для тестирования алгоритмов обучения с подкреплением в классических играх Atari.
В этом примере используется алгоритм обучения, известный как IMPALA (архитектура «субъект-учащийся», взвешенная по важности). IMPALA распараллеливает каждый отдельный субъект обучения для масштабирования на многих вычислительных узлах без ущерба для скорости или стабильности.
Ray Tune управляет рабочими задачами IMPALA.
импортный луч
импортировать ray.tune как мелодию
из ray.rllib import train
импорт ОС
import sys
из azureml.core импорт Выполнить
from utils импорт обратных вызовов
DEFAULT_RAY_ADDRESS = 'локальный: 6379'
если __name__ == "__main__":
# Анализировать аргументы
train_parser = train.create_parser ()
args = train_parser.parse_args ()
print ("Конфигурация алгоритма:", args.config)
если args.ray_address равно None:
args.ray_address = DEFAULT_RAY_ADDRESS
ray.init (адрес = args.ray_address)
мелодия.запустить (run_or_experiment = args.run,
config = {
"env": args.env,
"num_gpus": args.config ["num_gpus"],
"num_workers": args.config ["num_workers"],
"callbacks": {"on_train_result": callbacks.on_train_result},
"sample_batch_size": 50,
"train_batch_size": 1000,
"num_sgd_iter": 2,
"num_data_loader_buffers": 2,
"модель": {
«тусклый»: 42
},
},
стоп = аргументы.стоп,
local_dir = '. / журналы')
Функция обратного вызова журнала
Сценарий входа использует служебную функцию для определения настраиваемой функции обратного вызова RLlib для записи метрик в рабочую область машинного обучения Azure. Узнайте, как просматривать эти показатели в разделе «Мониторинг и просмотр результатов».
'' Модуль обратных вызовов RLlib:
Общие методы обратного вызова для передачи в трейнер RLlib.
'' '
из azureml.core импорт Выполнить
def on_train_result (информация):
'' 'Обратный вызов результата поезда для записи показателей, возвращаемых тренером.'' '
run = Run.get_context ()
run.log (
name = 'episode_reward_mean',
значение = информация ["результат"] ["эпизод_reward_mean"])
run.log (
name = 'episodes_total',
значение = информация ["результат"] ["Эпизоды_общий"])
Отправить прогон
Run обрабатывает историю выполнения текущих или завершенных заданий.
run = exp.submit (config = rl_estimator)
Примечание
Запуск может занять от 30 до 45 минут.
Мониторинг и просмотр результатов
Используйте виджет Jupyter для машинного обучения Azure, чтобы в режиме реального времени видеть статус ваших запусков.В этом примере виджет показывает два дочерних запуска: один для головы и один для рабочих.
из azureml.widgets import RunDetails
RunDetails (запустить) .show ()
run.wait_for_completion ()
- Подождите, пока загрузится виджет.
- Выберите головную секцию в списке секций.
Выберите Щелкните здесь, чтобы просмотреть запуск в студии машинного обучения Azure , чтобы получить дополнительную информацию о запуске в студии. Вы можете получить доступ к этой информации во время выполнения цикла или после его завершения.
График Episode_reward_mean показывает среднее количество баллов, набранных за период обучения. Вы можете видеть, что обучающий агент изначально работал плохо, проигрывая матчи, не набрав ни единого балла (показывается значением reward_mean, равным -21). За 100 итераций обучающий агент научился побеждать компьютерного противника в среднем на 18 очков.
Если вы просматриваете журналы дочернего запуска, вы можете увидеть результаты оценки, записанные в файле driver_log.txt.Возможно, вам придется подождать несколько минут, прежде чем эти показатели станут доступны на странице выполнения.
Вкратце, вы научились настраивать несколько вычислительных ресурсов для обучения агента обучения с подкреплением очень хорошей игре в понг.
Следующие шаги
Из этой статьи вы узнали, как обучить агент обучения с подкреплением с помощью обучающего агента IMPALA. Чтобы увидеть дополнительные примеры, перейдите в репозиторий GitHub для машинного обучения с подкреплением в Azure.
Обучение с подкреплением — Персонализатор — Когнитивные службы Azure
- 2 минуты на чтение
В этой статье
Обучение с подкреплением — это подход к машинному обучению, который изучает поведение, получая обратную связь от его использования.
Обучение с подкреплением работает:
- Предоставляет возможность или степень свободы разыгрывать поведение — например, принятие решений или выбор.
- Предоставление контекстной информации об окружающей среде и возможностях выбора.
- Обеспечение обратной связи о том, насколько хорошо поведение позволяет достичь определенной цели.
Хотя существует множество подтипов и стилей обучения с подкреплением, вот как эта концепция работает в Personalizer:
- Ваше приложение предоставляет возможность показывать один фрагмент контента из списка альтернатив.
- Ваше приложение предоставляет информацию о каждой альтернативе и контексте пользователя.
- Ваше приложение вычисляет баллов вознаграждения .
В отличие от некоторых подходов к обучению с подкреплением, Personalizer не требует моделирования для работы. Его алгоритмы обучения предназначены для реагирования на внешний мир (а не для управления им) и изучения каждой точки данных с пониманием того, что это уникальная возможность это требует времени и денег для создания, и что есть ненулевое сожаление (потеря возможного вознаграждения), если произойдет неоптимальная работа.
Какой тип алгоритмов обучения с подкреплением использует Personalizer?
Текущая версия Personalizer использует контекстных бандитов , подход к обучению с подкреплением, основанный на принятии решений или выборе между отдельными действиями в заданном контексте.
Память решений , модель, которая обучена фиксировать наилучшее возможное решение с учетом контекста, использует набор линейных моделей. Они неоднократно демонстрировали бизнес-результаты и являются проверенным подходом, частично потому, что они могут учиться из реального мира очень быстро, не требуя многопроходного обучения, а частично потому, что они могут дополнять модели контролируемого обучения и модели глубоких нейронных сетей.
Распределение трафика исследования / использования производится случайным образом в соответствии с процентным соотношением, установленным для исследования, а алгоритм исследования по умолчанию — epsilon-greedy.
История контекстных бандитов
Джон Лэнгфорд придумал название Contextual Bandits (Langford and Zhang [2007]), чтобы описать подмножество обучения с подкреплением, и работал над полдюжиной статей, улучшающих наше понимание того, как учиться в этой парадигме:
- Beygelzimer et al.[2011]
- Dudík et al. [2011a, b]
- Agarwal et al. [2014, 2012]
- Бейгельзимер и Лэнгфорд [2009]
- Li et al. [2010]
Джон также ранее давал несколько руководств по таким темам, как совместное прогнозирование (ICML 2015), контекстная теория бандитов (NIPS 2013), активное обучение (ICML 2009) и выборочные границы сложности (ICML 2003)
Какие фреймворки машинного обучения использует Personalizer?
Personalizer в настоящее время использует Vowpal Wabbit в качестве основы для машинного обучения.Эта структура обеспечивает максимальную пропускную способность и минимальную задержку при составлении рангов персонализации и обучении модели со всеми событиями.
Список литературы
Следующие шаги
Офлайн-оценка
5 ключевых факторов, по которым положительное армирование работает
Положительное подкрепление — это основанная на фактах практика обучения, которая проста, но достаточно эффективна, чтобы ее можно было применять во всех классах, учащихся и ситуациях.Подкрепление происходит сразу же после поведения, которое увеличивает вероятность того, что человек будет повторять такое поведение снова. Учащиеся постоянно подкрепляются в течение учебного дня и разными способами. Это может быть социальная реакция сверстников и взрослых, например, шутка или смех сверстников. Материальный объект, данный человеку в виде награды за хорошую работу. Самоуспокоение, такое как ощущение спокойствия, которое возникает после глубоких вдохов. Или изменение обстановки, например, переезд в более тихое место, когда становится слишком громко.Подкрепление — мощный образовательный инструмент, поскольку помогает обучать новым навыкам и изменять поведение. Хитрость заключается в том, чтобы контролировать, кто и как часто дает подкрепление. Вот пять ключевых факторов, которые следует учитывать при использовании положительного подкрепления с уникальными учениками.
Целевое поведение
Уникальные учащиеся часто изучают несколько моделей поведения одновременно. Это может затруднить учащимся ассоциирование подкрепления с определенным поведением.Чтобы учащийся понял различие, выберите одно или два поведения, на которых нужно сосредоточиться. Составьте план, чтобы закрепить такое поведение, и убедитесь, что каждый, кто работает с этим учеником, знает, какое поведение является целью и как его усилить. Поскольку поведение постоянно подкрепляется, важно, чтобы учащийся подкреплялся одинаково во всех средах.
Примеры:
- Создайте «шпаргалку» по подкреплению для учащегося и поделитесь ею с командой.
- Расставляйте приоритеты в отношении разрушительного и / или опасного поведения перед другими.
Похвала за поведение
Словесная похвала должна сопровождать любое подкрепление, будь то материальная награда или действие. Применяя подкрепление, четко указывайте ученику на то, что он сделал. Это помогает им установить связь между своим поведением и подкреплением, а также помогает учителям не попасть в общую ловушку повторения одной и той же фразы. Часто учителя возвращаются к «хорошей работе», когда хвалят; использование определенного языка помогает учащемуся лучше ассоциировать хорошее поведение и подкрепляющую речь.
Примеры:
- «Спасибо, что подняли руку».
- «Хорошая работа, сидя на своем месте».
- «Мне нравится, как вы спокойно делаете свою работу».
Подкрепление по выбору ученика
Чтобы положительное подкрепление было эффективным, важно понимать, что мотивирует учащегося. У каждого ученика свои интересы и предпочтения. Заполнение простой анкеты об их интересах или наблюдение за тем, с чем играет учащийся, может быть полезно при создании плана положительного подкрепления для конкретного учащегося.Кроме того, создание доски для выбора, чтобы они могли заранее выбрать себе вознаграждение, — отличный способ развивать навыки самоадвокации и общения.
Примеры:
- «Пришло время урока математики. На что ты хочешь работать? »
- «У нас скоро свободное время. С чем ты хочешь поиграть? Хорошо, отлично, давай будем усердно работать и использовать тихие голоса во время календаря «. Функция GPS
- Unique Learning System включает собственный опрос интересов с поддержкой символов.
Скорость армирования
Скорость подкрепления означает, как часто ученик получает подкрепление в течение дня.Эта скорость часто отслеживается по количеству минут или часов между подкреплениями. Распространенной проблемой для учащихся, особенно молодых или тех, кто изучает новые навыки, является то, что они не получают должного подкрепления. Не существует стандарта, которому нужно следовать при принятии решения о степени подкрепления, но полезно учитывать возраст и уровень способностей ученика, а также уровень сложности поведения.
Примеры:
- Младшим ученикам обычно требуется более частое и меньшее подкрепление.Они могут включать в себя работу над наклейками на диаграмме, получение пятерки за то, что сидят на стуле, или возможность поиграть с игрушкой в течение минуты после календарного времени.
- Старшие ученики могут реже получать большее подкрепление, например, зарабатывать дополнительное время на технологии за выполнение всей своей работы в течение дня или получать особое угощение за хорошее поведение в конце недели.
Выцветающая материальная арматура
Материальные подкрепления, такие как еда, время технологий или жетоны, обычно наиболее эффективны при обучении новому поведению или навыку.Важно избавиться от них в пользу более естественных форм подкрепления, таких как общественная похвала и внимание учителя. Многие учащиеся изначально не подкрепляются социальными средствами, но постепенно могут научиться ценить это. Чтобы помочь учащемуся совершить этот прыжок, соедините каждое ощутимое подкрепление со словесной похвалой, а затем медленно увеличивайте словесную похвалу и уменьшайте материальное подкрепление.
Примеры:
- «Отличная работа, теперь вы можете использовать компьютер».
- «Вперед! Вот твоя синяя машина.”
Если принять во внимание все пять этих факторов, положительное подкрепление может эффективно работать, помогая изменить поведение и улучшить обучение. Имейте в виду, что любое подкрепление должно происходить после того, как происходит поведение ученика. Подкрепление происходит потому, что ученик что-то делает хорошо. Чтобы это было эффективным, они должны быть в состоянии связать подкрепление со своим предыдущим поведением. Вначале может быть трудно обучить системе подкрепления поведения, но с практикой положительное подкрепление становится второй натурой и легко вписывается в повседневное обучение.
Хотите дополнительные стратегии, которые помогут закрепить желаемое поведение? Попробуйте эти примеры стратегий из Positivity, онлайн-решения n2y для управления поведением.
Скачать сейчасᐉ Приложения обучения с подкреплением
Возможно, вы читали об обучении с подкреплением, просматривая истории об AlphaGo — алгоритме, который научился играть в игру GO и побеждать опытного игрока-человека — и, возможно, нашли эту технологию увлекательной.
Однако, поскольку предмет по своей природе сложен и не кажется многообещающим с точки зрения бизнеса, вы, возможно, не сочли полезным углубляться в его изучение.
Что ж, оказывается, отсутствие у RL практических преимуществ — заблуждение; на самом деле есть несколько способов, которыми компании могут его использовать прямо сейчас.
В этом посте мы перечислим возможные приложения для глубокого обучения с подкреплением и объясним без технического жаргона, как в целом работает RL.
Обучение с учителем, обучение без учителя и обучение с подкреплением
Итак, в обычном обучении с учителем , согласно нашему недавнему посту, у нас есть пары ввода / вывода (x / y) (например,g), которые мы используем для обучения машин. Зная результаты для каждого ввода, мы позволяем алгоритму определять функцию, которая отображает Xs-> Ys, и мы продолжаем исправлять модель каждый раз, когда она делает ошибку прогноза / классификации (путем обратного распространения и подергивания функции). Мы продолжаем этот вид обучения, пока результаты алгоритма не станут удовлетворительными.
В обычном неконтролируемом обучении у нас есть данные без меток, и мы вводим набор данных в наш алгоритм, надеясь, что он обнаружит в нем некую скрытую структуру.
Обучение с подкреплением решает задачи другого типа. В RL есть агент, который взаимодействует с определенной средой, таким образом изменяя свое состояние, и получает вознаграждение (или штрафы) за свой ввод. Его цель — найти шаблоны действий, попробовав их все и сравнив результаты, которые принесут наибольшее количество очков вознаграждения.
Одна из ключевых особенностей RL заключается в том, что действия агента могут не влиять на непосредственное состояние среды, но влияют на последующие.Так что иногда машина не узнает, эффективно ли то или иное действие, гораздо позже в эпизоде.
Кроме того, существует так называемая дилемма компромисса эксплуатация / разведка .
Стремясь максимизировать числовое вознаграждение, агент должен склоняться к действиям, которые, как он знает, приводят к положительным результатам, и избегать тех, которые не дают. Это называется эксплуатацией знаний агента.
Однако, чтобы выяснить, какие действия верны, в первую очередь необходимо их опробовать и рискнуть получить штраф.Это известно как разведка .
Уравновешивание эксплуатации и исследования — одна из ключевых проблем в обучении с подкреплением и проблема, которая вообще не возникает в чистых формах обучения с учителем и без учителя.
Помимо агента и среды, в каждой системе RL есть также эти четыре элемента :
Политика. Как действует агент при определенном состоянии окружающей среды; они могут быть определены простой функцией или включать в себя некоторые обширные вычисления.Думайте о них как о правилах или ассоциациях машинных стимулов и реакций.
Сигналы вознаграждения определяют, следует ли изменять политику или нет. Как мы уже упоминали, единственная цель агента — максимизировать числовое вознаграждение, чтобы на основе этого сигнала он мог делать выводы о том, какие действия являются хорошими или плохими.
Функции ценности также играют решающую роль в формировании поведения агента, но, в отличие от сигналов вознаграждения, которые оценивают действия в непосредственном смысле, они определяют, является ли событие хорошим в долгосрочной перспективе, принимая во внимание следующие состояния.
Наконец, модели модели имитируют среду, в которой находится агент, и, таким образом, позволяют делать выводы о его будущем поведении. Методы обучения с подкреплением, использующие модели для планирования, называются модельными, а методы, полностью основанные на пробах и ошибках, называются безмодельными.
Хорошо, как на самом деле работает RL?
Давайте возьмем игру в Понг в качестве примера (старинные игры Atari часто используются для объяснения внутренней работы обучения с подкреплением) и представим, что мы пытаемся научить агента, как в нее играть.
В настройке контролируемого обучения первое, что мы делаем, это записываем игровые сеансы человека-игрока и создаем помеченный набор данных, в который мы записываем каждый кадр, отображаемый на экране (ввод), а также каждое действие игрока. (выход).
Затем мы скармливаем эти входные кадры нашему алгоритму и заставляем его предсказывать правильные действия (нажатие вверх или вниз) для каждой ситуации (правильность определяется нашими выходными данными). Мы использовали бы обратное распространение, чтобы настроить функцию, пока машина получает правильные прогнозы.
Несмотря на высокий уровень точности, который мы могли достичь с его помощью, у этого подхода есть несколько серьезных недостатков. Во-первых, у нас должен быть помеченный набор данных для любого вида контролируемого обучения, а получение данных (и аннотирование меток) может оказаться довольно дорогостоящим и трудоемким процессом. Кроме того, применяя такой вид обучения, мы не даем машине шанса когда-либо обыграть игрока-человека; по сути, мы просто учим его подражать им.
Однако в обучении с подкреплением таких ограничений нет.
Мы начинаем так же, то есть пропускаем входные кадры через наш алгоритм и позволяем ему выполнять случайные действия. У нас нет целевых меток для каждой ситуации, поэтому мы не указываем агенту, когда он должен нажимать вверх, а когда вниз. Мы даем ему возможность самостоятельно исследовать окружающую среду.
Мы предоставляем только обратную связь с табло. Каждый раз, когда модели удается набрать очко, она получает награду +1, а каждый раз, когда она теряет очко, получает штраф -1.Исходя из этого, он будет итеративно обновлять свои политики, чтобы действия, приносящие вознаграждение, были более вероятными, а действия, приводящие к штрафу, отфильтровывались.
Здесь нужно немного терпения: сначала агент, необразованный, будет постоянно проигрывать игру. Однако по мере того, как он продолжает изучать игру, в какой-то момент он случайно наткнется на выигрышную последовательность действий и соответствующим образом обновит свою политику.
Проблемы обучения с подкреплением
Не все так хорошо в стране RL.Даже сценарий, который вы только что прочитали, когда агент становится хорошо разбирающимся в игре Atari, может оказаться довольно проблематичным.
Предположим, алгоритм какое-то время играл в Понг против человека и довольно умело подбрасывал мяч назад и вперед. Но затем он скользит к концу эпизода и теряет очко. Вознаграждение за всю последовательность будет отрицательным (-1), поэтому модель будет предполагать, что каждое совершенное действие было неправильным, что не так.
Это называется проблемой присвоения кредита и связано с тем, что наш агент не получает обратную связь сразу после каждого действия.В Pong он может видеть результат только после того, как эпизод закончился, на табло. Таким образом, он должен каким-то образом установить, какие действия привели к конечному результату.
Из-за этого скудного количества приложений по установке вознаграждения с алгоритмами обучения с подкреплением обычно очень неэффективны. Для обучения им требуется много данных, прежде чем они станут эффективными.
Кроме того, в некоторых случаях, когда последовательность действий, необходимых для получения награды, слишком длинная и сложная, система дефицитного вознаграждения полностью выйдет из строя.Агент, который не может получить вознаграждение, совершая случайные шаги, никогда не научится правильному поведению.
Чтобы бороться с этим, специалисты по RL вручную проектируют функции вознаграждения, чтобы они могли направлять политику агента в отношении получения вознаграждения. Как правило, эти функции выдают серию мини-наград на пути к большой выплате, таким образом предоставляя агенту необходимые предложения. Процесс создания этой функции известен как формирование награды .
Сценарии использования обучения с подкреплением
Робототехника. RL может использоваться для задач управления большой размерностью, а также в различных промышленных приложениях. Например, Google, как сообщается, сократил потребление энергии примерно на 50% после внедрения технологий Deep Mind. В космосе есть инновационные стартапы (бонсай и т. Д.), Которые распространяют глубокое обучение с подкреплением для эффективной настройки машин и оборудования.
Анализ текста. Исследователи из Salesforce, известной компании, занимающейся облачными вычислениями, использовали RL вместе с продвинутой моделью генерации контекстного текста для разработки системы, способной создавать легко читаемые резюме длинных текстов.По их словам, их алгоритм можно тренировать на разных типах материалов (новостные статьи, блоги и т. Д.).
Совершение сделки. Крупные компании в финансовой индустрии уже некоторое время используют алгоритмы машинного обучения для улучшения торговли и капитала, и некоторые из них, например JPMorgan, уже бросили свои шляпы в кольцо RL. В 2017 году компания объявила, что начнет использовать робота для торгового исполнения крупных заказов. Их модель, обученная на миллиардах исторических транзакций, позволила бы выполнять торговые процедуры быстро, по оптимальным ценам и снимать огромные ставки, не создавая рыночных колебаний.
Здравоохранение. Недавние статьи предлагают множество вариантов применения RL в сфере здравоохранения. Среди них — дозирование лекарств, оптимизация политики лечения для страдающих хроническими заболеваниями, клинические испытания и т. Д.
Заключение
RL обещает компаниям, это само собой разумеющееся, но важно, чтобы вы не поддавались шумихе вокруг технологии и реалистично оценивали ее сильные и слабые стороны и те преимущества, которые она может принести вашему бизнесу.Мы предлагаем сначала найти несколько простых вариантов использования, чтобы проверить, как работает RL.
Если вы хотите узнать больше о том, что такое обучение с подкреплением и как оно может помочь вашей компании, свяжитесь с нашим экспертом, чтобы получить бесплатную консультацию.
Теория армирования на рабочем месте | Работа
Для эффективного управления людьми существует множество нюансов, и у разных менеджеров есть свои мысли и подходы к достижению оптимальной производительности. Термин теория подкрепления на рабочем месте относится к особому стилю управления, при котором менеджеры награждают, наказывают или игнорируют поведение в попытке повысить производительность.Такой подход к управлению персоналом имеет как сторонников, так и противников.
Подходы к управлению людьми
Различные отрасли требуют разных стилей управления и подходов. Фактически, разные типы личности также реагируют на разные мотиваторы. Некоторые компании издают конкретные директивы о том, как они хотят, чтобы менеджеры и руководители вели себя, в то время как другие позволяют руководителям использовать свое здравое суждение в том, как они поддерживают свой персонал и достигают своих целей путем подкрепления в поведении организации.
Теория положительного подкрепления
Менеджеры, использующие стратегию положительного подкрепления, обеспечивают положительное вознаграждение сотрудникам, когда они хорошо работают, с теорией, указывающей, что поощряемое поведение — это повторяющееся поведение, которое приведет к сохранению высоких уровней достижений. Некоторые примеры положительного подкрепления на рабочем месте:
Сотрудник рано приходит на работу, и менеджер сразу же признает этот факт: « Я вижу, что ты сегодня рано, Тони, я ценю твою приверженность!»
Теория подкрепления: Тони наслаждается похвалой, и он с большей вероятностью будет чувствовать себя оцененным, а также будет регулярно приходить на работу рано, тем самым повышая производительность.
Сотрудник находит крупного клиента, и менеджер особо выделяет его на собрании сотрудников: «Я хочу поблагодарить Анжелу за то, что она привела на этой неделе шестизначный счет. Мы пытались привлечь эту компанию к работе в течение двух лет, и ей это удалось ».
Теория подкрепления: Публичное признание Анджелы заставляет ее чувствовать себя ценной, одновременно демонстрируя другим сотрудникам, что достижения и достижение целей публично признаны руководством.
Сотрудник задерживается несколько дней подряд, чтобы помочь коллеге завершить большой проект, а начальник пишет личное письмо с благодарностью и помещает его в свое личное дело сотрудника.
Теория подкрепления : Руководитель видит и ценит командную работу и следит за тем, чтобы усилия сотрудников официально документировались и упоминались в будущих оценках эффективности.
Положительное подкрепление также может быть продемонстрировано небольшими благодарностями, такими как обеды для команды с обслуживанием, подарочные карты или другие льготы.Его также можно применять при положительных оценках производительности, повышении заслуг и продвижении по службе.
Плюсы теории: Положительное подкрепление может поднять моральный дух, снизить текучесть кадров и повысить производительность.
Минусы теории : Сотрудники могут впасть в динамику, при которой ожидается постоянная похвала даже за обычные повседневные задачи и обязанности. Менеджерам может стать труднее выговаривать или перенаправлять сотрудников, когда это необходимо для исправления непродуктивного поведения.
Теория отрицательного подкрепления
Как следует из этого термина, отрицательное подкрепление в организационном поведении сосредотачивается на подходе, при котором сотрудников ругают или наказывают иным образом за плохую работу или ошибки. Теория, лежащая в основе этого метода управления, заключается в том, что если сотрудник получает негативное внимание, это будет неприятным опытом и, следовательно, будет сдерживать подобное поведение в будущем. Примеры:
Сотрудник опаздывает на работу, и менеджер тут же говорит: «Боб, ты опоздал на 20 минут.Пусть это повторится снова, и я сниму вашу зарплату и напишу вам «.
Теория подкрепления: Боб смущен своим поведением и вряд ли повторит его; одновременно с этим другие сотрудники, которые увидят, как Боб одевается, будут хотят избежать такого же уровня дискомфорта и, следовательно, будут сами прилагать усилия, чтобы приходить вовремя.
Сотрудник пропускает ключевой срок, и на собрании персонала, отмечает менеджер, «Я намеревался проверить новый справочник для сотрудников сегодня, но, к сожалению, Сьюзен не смогла завершить его вовремя, поэтому нам придется включить его в повестку дня нашего следующего собрания.”
Теория подкрепления: Сьюзен стесняется того, что ее вызвали за пропущенный срок, и вряд ли она пропустит последний срок в будущем. Ее коллеги признают, что нельзя мириться с нарушением сроков выполнения проекта, и к ним будут относиться неблагосклонно, поэтому они будут сами прилагать усилия, чтобы не пропустить сроки.
Сотрудник отказывается участвовать в командном проекте. Менеджер признает усилия группы перед своим руководителем и ставит не участвующего в работе сотрудника на место, говоря: «Стивен, пожалуйста, скажите г.Смит об элементах проекта, над которым вы работали ».
Теория подкрепления: Стивен вынужден признать перед начальником своего босса, что он не участвовал в проекте. Стив понимает, что из-за своего бездействия он выглядит бездельником в двойных цепочках подчинения, и в будущем ему будет предложено следовать указаниям.
Теория отрицательного подкрепления также может быть продемонстрирована в форме удержания продвижений по службе , повышения заслуг и назначения на выбор, закрепления заработной платы, понижения или отстранения правонарушителя.
Плюсы теории: Сотрудники осознают, что недостаточная производительность и низкая производительность недопустимы, и будут прилагать все усилия, чтобы вносить вклад в работу членов команды.
Минусы теории: Сотрудники будут испытывать повышенный стресс на рабочем месте, моральный дух на рабочем месте снизится, а текучесть кадров может быть высокой.
Теория подкрепления вымирания
Теория подкрепления вымирания теория — это стратегия, в которой сотрудников не хвалят и не ругают за их рабочий продукт, поведение или взаимодействие в команде.В этом сценарии управления работники не подвергаются риску унижения на рабочем месте, но они также отказываются от признания за хорошо выполненную работу.
Плюсы теории: Сотрудники не чувствуют давления и стресса, связанных с ошибкой, несоблюдением сроков или невыполнением заявленных целей и задач. Стресс на рабочем месте может быть уменьшен, а текучесть кадров может быть уменьшена, по крайней мере, для статичных исполнителей.
Теоретические недостатки: У вас мало стимулов для повышения производительности, если ваши усилия никогда не будут признаны.Производительность может снизиться, и высокопроизводительные сотрудники могут искать другие возможности, в которых их вклад отмечен.
Персонализированные методы мотивации
Никакой размер не подходит всем, особенно когда речь идет о мотивации и подкреплении на рабочем месте, и в идеале у менеджеров было бы время и желание научиться поощрять сотрудников на индивидуальном уровне. На что следует обратить внимание:
- Для некоторых профессионалов движущим мотивом является страх неудачи или публичного замешательства, а для других — похвала, шанс на продвижение по службе или повышение заработной платы.
- Некоторые сотрудников реагируют на вознаграждения, например, стремятся к цели, к которой прилагается бонус, или получают дополнительные выходные.
- Другие работников мотивирует потенциальная возможность взять на себя более сложную работу или продвинуться по служебной лестнице.
Примите во внимание следующие советы по разработке программ мотивации и подкрепления, учитывающих индивидуальные особенности и предпочтения:
- Спросите сотрудников, что их мотивирует.Это простой и понятный подход, который поможет вам адаптировать свой стиль управления и поможет вам успешно реализовать стратегии подкрепления.
- Обратите внимание на то, как сотрудники реагируют на критику или критику. Когда им делают выговор, они повышают свою эффективность или уходят? Этот указывает на подход, который им необходимо использовать для полной мотивации.
- Проведите собеседований при увольнении, когда сотрудники покидают компанию.Спросите, чувствовали ли они себя достаточно мотивированными во время пребывания в должности. Сотрудники с большей вероятностью ответят честно, когда уходят из компании.
Анонимные опросы также могут помочь руководителям оценить, насколько их сотрудники довольны методами мотивации и подкрепления.
Другие факторы, влияющие на мотивацию
Когда дело доходит до проблем с производительностью сотрудников, дело не только в методах мотивации и подкрепления.Другие факторы также влияют на уровень производительности сотрудников. Например:
Если у вас есть сотрудник, который недоволен своей работой, потому что она не чувствует себя удовлетворяющей, никакое количество приложений теории подкрепления не изменит ситуацию. Убедитесь, что сотрудникам подобраны должности, которые позволяют им в полной мере использовать свои навыки. Мало того, что работники будут счастливее и более мотивированы к достижению высокого уровня производительности — компания также выиграет от полного использования их талантов.
Когда сотрудник чувствует, что нет возможности успешно выполнить поручение работодателя, это может демотивировать. Например, попросить одного сотрудника выполнить работу по заполнению документов, которую обычно выполняют четыре человека, за половину времени, является невыполнимой задачей. Неважно, наградите вы этого человека или ругаете — работу просто невозможно.
Когда команды состоят из людей, которые плохо работают вместе, у них не так много мотивации для того, чтобы объединяться и эффективно сотрудничать.В то время как профессиональные взрослые в идеале должны иметь возможность работать с другими людьми, которые могут им не нравиться или с которыми они могут не соглашаться, для компании выгодно работать над созданием сплоченных и высокопроизводительных команд.
Может быть сложно получить мотивацию, когда у вас нет опыта или ресурсов для выполнения поставленных задач. Например, маркетинговая команда, отвечающая за разработку новой рекламной кампании, вряд ли будет заинтересована, если у нее нет программ, навыков или людей, необходимых для качественного выполнения работы.
Когда сотрудники считают, что с ними обращаются несправедливо, это может стать большим демотиватором. Это особенно актуально, когда возникает установка: «Я ничего не могу сделать правильно, так что с таким же успехом могу и не пытаться». Сотрудники, как правило, работают лучше, когда они уверены, что их хорошая работа будет признана и с ними будут обращаться справедливо.
Сотрудники, которые считают, что они получают должное и справедливое вознаграждение, с большей вероятностью будут мотивированы хорошо выполнять свою работу без чрезмерного подкрепления со стороны руководства.Компенсацию можно найти в виде заработной платы и премий, но ее также можно найти в оплачиваемом отпуске, вариантах работы на дому и сокращенных рабочих неделях.
Результаты теории подкрепления
Есть несколько способов измерить, достигают ли теории подкрепления на рабочем месте желаемых результатов на практике.
- Измерьте оборот в вашей отрасли и сравните результаты положительной и отрицательной теории подкрепления или теории вымирания. Измеряйте производительность и уровень доходов, используя одни и те же стандарты.
- Проведите беспристрастную стороннюю фокус-группу с сотрудниками, чтобы оценить реакцию на различные методы мотивации.