Где применяется металлическая арматура

Строительство монолитных конструкций (фундаменты, стены, плиты перекрытия) осуществляется с применением арматуры. Технология предполагает сначала создание жесткого каркаса из стержней или сварной сетки. Отдельные элементы соединяются между собой и только после этого заливаются бетоном. По способу крепления выделяют жесткие и гибкие, сварные и вязаные каркасы. Область применения зависит как от этих критериев, так и от вида арматуры.

Необходимость применения

Материал стержней отличается упругостью, прочностью на сжатие-разрыв, позволяет значительно увеличить долговечность бетонных конструкций. Применение арматуры в строительстве считается нормой независимо от назначения здания, количества уровней над фундаментом. Ее используют на гражданских, промышленных, военных объектах, при прокладке бетонного дорожного полотна.

Преимущества применения армирующих стержней:

повышается прочность при одновременном воздействии факторов сжатия-растяжения;
снижается риск появления трещин на поверхности, в том числе сквозных;
улучшается стойкость к резким перепадам температуры.

На железобетонные конструкции воздействует нагрузка от самой постройки, движение грунта при промерзании-оттаивании. Стержни выполняются с ребристым профилем, который удерживает их внутри бетонной массы независимо от нагрузки. При монолитном, панельном строительстве металл отдельных блоков сваривается, что создает дополнительный каркас жесткости.

Благодаря свойствам арматуры появляется возможность отливать монолитные дома, использовать железобетонные плиты на больших пролетах, создавать прочные каркасы в виде колонн (внутри и снаружи зданий, под мостами). Полное погружение стержня в бетон исключает ржавление в воде и при повышенной влажности окружающего воздуха.

Виды арматуры

Наиболее распространенный вид арматуры – стальной металлопрокат. В качестве материала обычно используется сталь по качеству соответствующий ГОСТ 5781-82, 10884-94, 6727-80, 7348-81, 13840-82 (в зависимости от требуемых механических свойств). Возможно производство по техническим условиям (ТУ), это рекомендуется уточнять у продавца.

Пореже стали встречается композитная арматура из базальтовых, углеродных, стекловолоконных волокон. В качестве эксклюзива при производстве слабо нагруженных деревянных перегородок используются бамбуковые жерди или рейки. Такие изделия нельзя использовать в составе несущих стен, межэтажных перекрытий.

Стальная арматура

Выполняются стержни из стали различных диаметров – от 6 мм до 20 мм и более. По методике их изготовления различается холоднокатаная и горячекатаная арматура. Они имеют разное назначение даже при условии производства из одной марки стали. Внешне второй тип выделяется наличием на поверхности окалины. Нагрев снижает пластичность материала, зато позволяет получать заметно более дешевое сырье.

По свойствам стальная арматура различается на виды:

А1 (А240, AI) – распространенный вариант для изготовления ЖБИ (плит перекрытия и пр.);
А2 (А300, AII) – стержни увеличенного диаметра, до 80 мм, для каркасов свай;
А3 (А400, AIII) – ребристые прутки, с улучшенным сцеплением с бетоном;
А4 (А600, AIV) – для изготовления деталей, рассчитанных на динамическую нагрузку;
А5 (А800, AV) – для производства элементов, используемых в строительстве мостов, других типов гидротехнических сооружений;
А6 (А1000, AVI) – стержни повышенной нагрузочной способности, применяемые на дамбах, объектах ядерной промышленности.

Встречается маркировка А600С, по которой определяется арматура с повышенной стойкостью к коррозии (в сплав добавлены молибден и ванадий). Помимо механических свойств, рекомендуется сразу уточнять марку стали. От нее зависит как сфера применения, так и удобство монтажа (уровень сложности сварочных работ, возможность соединения с другими сплавами).

Марки и классы материала:

20ГС – конструкционная низколегированная сталь, хорошо поддающаяся сварке;
35ГС – аналог предыдущей марки с повышенной защитой от давления, агрессивных сред;
Ст3кп – конструкционная углеродистая сталь с высокой надежностью в условиях сильных вибраций, давления;
22Х2Г2АЮ – марка металла, подходящая для производства предварительно напряженных ЖБИ изделий;
80С – прочный сплав, хорошо выдерживающий сильное давление, воздействие агрессивной среды.

При производстве арматуры марки А240 используется гладкий профиль (нет ребер), а на остальных имеется периодический профиль (внешне похож на резьбу, но не является сплошным по диаметру). Иногда выполняется круговой, по всей длине прутка, идущий тремя заходами по винтовой линии. Это также влияет на предназначение армирующего материала. Например, выделяют продольные и поперечные модификации, которые лучше выдерживают соответственно усилие разрыва или сгиба.

В дополнение к рассмотренной выше маркировке применяются дополнительные индексы. Так, «С» указывает на стержневую сталь, которая подходит для сварки. Буква «Т» означает термическую обработку прутка, «К» – обработку поверхности антикоррозионным слоем (цинком), а «СК» – то же покрытие, но с возможностью сваривания.

Композитная арматура

Неметаллические стержни также различаются по маркировке. К буквенно-цифровому обозначению здесь добавлена цветовая раскраска. Последнее преимущественно используется для разделения по диаметрам. Например, зеленый пруток означает сечение в 10 мм, синий – в 8 мм, красный – в 7 мм, темно-синий – в 6 мм, грязно-белый- в 4 мм. Буквы означают материал композита.

Маркировка композитной арматуры:

АБП – базальтовая, с высокой устойчивостью к воздействию агрессивных сред вроде солей, газов, щелочей, кислот;
АСП – стеклопластиковая, с высокой прочностью при относительно малом весе изделия;
АУП – углепластиковая, с повышенной износоустойчивостью, большой ценой;
АКК – комбинация стекловолокна и волокон базальта.

Плюс к перечисленным в продаже встречается марка ААК (ААП), арамидокомпозитная. По составу она похожа на капрон или нейлон, т.к. состоит из полиамидных нитей. В любом случае связующим веществом в композитной арматуре выступает органическая смола, которая дает дополнительную стойкость к коррозии, невосприимчивость к воздействию влаги, агрессивных жидкостей и газов.

Благодаря такому свойству композиты востребованы в дорожном строительстве, при изготовлении элементов конструкций с повышенной опасностью появления блуждающих токов, для укрепления грунта про рытье туннелей, шахт. Также материал используется для армирования береговых линий, усиления стяжек пола, опалубки крупногабаритных резервуаров, в отделке фасадов.

Профили композитной арматуры выпускаются двух видов. К первому относятся стержни с условно-гладкой поверхностью. Повысить сцепление с бетоном «скользкого» полимера удается за счет его покрытия мелкофракционным кварцевым песком. Вторая категория похожа на металлические из-за винтового ребра. Такое профиль также называется «периодическим». И получается путем намотки жгута из стекловолокна.

Отличия стали и композита

Оба материала обладают целым перечнем преимуществ и недостатков, поэтому арматура из них успешно применяется в различных областях. Так, композит легче перевозить, допускается хранить на «открытом воздухе». Он не намокнет, не испортится из-за высокой влажности или солнечного света.

Преимущества стальной арматуры:

монолитное соединение путем сварки;
сохраняет форму после сгибания;
легко удерживает многоэтажную конструкцию.

Иногда общий металлический каркас используется в качестве заземления. Металл подходит для межэтажных перекрытий, чего не скажешь про «чрезмерно» пластичные композитные материалы. Их преимущества проявляются в других ситуациях. Например, когда нужна пониженная теплопроводность, диэлектрические свойства полимеров, высокая удельная прочность. Она легко режется болгаркой или даже ручной ножовкой.

Но композитные стержни не получится согнуть с малым радиусом, гнутые прутки придется заранее заказывать у производителя. Соединение каркаса допускается единственным способом – связкой, хотя недостатком это назвать сложно. При воздействии высоких температур (более 200°C) плиты с армированием композитом склонны к деформации, разрушению.

Область применения

На этапе планирования строительных работ рекомендуется тщательно подойти к вопросу подбора армирующего материала. Часто приходится приобретать несколько марок арматуры – одну для фундаментной плиты, другие для конструирования каркаса монолитных стен, заливки бетонных перекрытий. Различный диаметр стержня применяется при строительстве дорожн ого покрытия или заборных плит, подпорных стен или берегоукрепительных сооружений.

По назначению арматурные каркасы делятся:

анкерное – для создания закладных элементов при бетонировании;
конструктивное – для распределения нагрузки, компенсации температурного расширения;
монтажное – для соединения отдельных деталей каркаса в единую конструкцию.

Также рассматривается «рабочее» применение арматуры. По этим подразумевается увеличение основной нагрузки на каркас, повышение прочности конструкции. Избежать ошибки при подборе стройматериала проще, если приобретать готовые ЖБИ изделия. Но, например, при необходимости заливки монолитного фундамента армирование проводится «по месту». В этом случае понадобятся знания маркировки, особенностей отдельных марок.

1 2

Автор: Панин Константин Глебович

Применение электросварных труб