Что такое арматура?

Развитие строительной отрасли требует разработки новых материалов, отвечающих современным требованиям. Обеспечение прочности фундаментов, каркасов зданий связано с применением специальных элементов, которым посвящен материал статьи. Арматура – это неотъемлемая часть железобетона, компенсирующая растягивающие напряжения.

В различных типах железобетонных изделий применяется стальная арматура для бетона, параметры которой определяются на проектной стадии. Она отличается прочностными характеристиками, химическим составом, технологией производства, диаметром, профилем, принципом использования.

Остановимся подробно на этих конструктивных элементах. Рассмотрим, что такое арматура, ее разновидности, каковы ее свойства, область применения.

Необходимость применения

Рассмотрим, для чего используется, как работает арматура в фундаменте или строительной конструкции.

Бетон известен, как строительный материал, обладающий высокой прочностью, длительным ресурсом эксплуатации. Бетонный массив, сохраняя целостность, воспринимает сжимающие усилия, но восприимчив к растягивающим нагрузкам, сдвигам. Они вызывают появление трещин, нарушение целостности.

Применение армированного бетона позволило улучшить эксплуатационные характеристики объектов. Монолитный железобетонный массив включает стальные рифленые прутки, имеющие высокую степень адгезии с бетоном. При изготовлении железобетона предварительно формируется контур усиления с последующей заливкой бетонным составом. Полученная конструкция отличается комплексом характеристик:

• Повышенной прочностью
• Высокой степенью пластичности.
• Устойчивостью к вибрации.
• Стойкостью к деформациям.
• Не восприимчивостью к коррозионным процессам.

Возведение зданий производится из бетона, усиленного арматурой. Насколько нужна арматура в бетоне? Она повышает прочностные характеристики, компенсирует воспринимаемые усилия, осуществляющие:

• растяжение армированной конструкции;
• сжатие железобетонного сооружения или изделия;
• поперечный сдвиг бетонного массива.

  

Армирование бетона положительно повлияло на улучшение характеристик, обеспечивая повышенную адгезию рифленых металлических стержней и бетонного массива.

Как правило, в бетоне располагаются стержни арматуры по вертикалям и горизонталям, что позволяет компенсировать перпендикулярно направленные нагрузки, действующие на железобетонную конструкцию. В изделиях, сооружениях из бетона применяются различные типы стальных прутков, отличающиеся конструктивными особенностями, свойствами.

Общая классификация

Используемая в строительной отрасли арматура – это стальные прутки, классифицируемые на различные типы.Они отличаются следующими признаками:

• Профилем сечения.
• Характером воспринимаемых усилий.
• Принципом применения.
• Назначением.
• Особенностями распределения в бетонном массиве.
• Способом производства.

  

Разновидности

Рассмотрим каждую особенность. Согласно используемому профилю, применяются следующие прутки:

• имеющие равномерно распределенные по поверхности поперечные выступы, расположенные под равным углом к продольной оси стержня. Рефленность обеспечивает сцепление с бетонным массивом;
• имеющие круглое сечение. Они применяются как связующие стержни.

В зависимости от того, как осуществляется работа арматуры в фундаменте или железобетонном сооружении, стержни отличаются характером воспринимаемых усилий, действующих:

• В поперечном направлении. Использование поперечно расположенных элементов предотвращает образование расположенных под углом трещин, являющихся результатом напряжения сдвига.
• Продольно. Прутки компенсируют растягивающие усилия, обеспечивают прочность изделий на растянутых участках. Продольно расположенные элементы, также воспринимают сжимающие нагрузки, обеспечивая целостность конструкции из бетона.

Стержни усиления разделяются на виды, согласно принципу действия. Прутки могут находиться в бетоне в различном состоянии:

• предварительно напряженном. Это обеспечивает уменьшение прогибов, препятствуют растрескиванию.
• в свободном (не напряженном). Их применение предусматривает бетонирование в естественном состоянии без предварительного натяжения.

  

Армирование бетона производится стержнями, отличающимися по назначению. Применяются следующие прутки:

• Рабочие, воспринимающие напряжения от массы сооружения и внешние усилия.
• Распределительные стержни, отличающиеся рифленым профилем. Это обеспечивает компенсацию усилий, целостность бетонной конструкции.
• Монтажные элементы, с помощью которых собирается каркас усиления. Они способствуют сохранению положения стального сетчатого или пространственного контура при бетонировании.
• Крепежные детали, выполняющие функцию анкеров. Применяются как закладные детали.
• Конструктивные, устанавливаемые на участках, где имеется вероятность возникновения дополнительных напряжений.

При выполнении усиления каркасного и сетчатого типа рабочие прутки применяются совместно с монтажными, распределительными стержнями.

Согласно выбранному способу монтажа, применяются следующие усиления:

• штучное армирование, устанавливаемое при сборке с использованием сварки. Используются элементы круглого сечения или прутки с рифленой поверхностью;
• сетчатое усиление, представляющее предварительно собранную с помощью вязальной проволоки для сварки конструкцию;
• каркасного типа. Оно отличается пространственной формой.

  

В зависимости от способа изготовления, элементы усиления применяются в виде:

• Стержней, наиболее распространенным типом которых, являются горячекатаные прутки. Маркировка арматуры соответствует различным классам, отличающимся механическими характеристиками. Она может включать буквы А, В или К и цифровое обозначение, например, A400 или A500. Стержневые элементы производятся из низколегированных, насыщенных углеродом, легирующими добавками сталей. Это обеспечивает устойчивость к коррозионным процессам, пластичность, прочностные характеристики.
• Канатов или проволоки, произведенной холоднотянутым методом. Элементы усиления данного вида используются в натянутом, предварительно напряженном состоянии, отличаются высокой прочностью. Особенностью канатов является повышенная прочность, высокая адгезия с бетонным массивом, надежная компенсация изгибающих усилий.

Отдельная разновидность – неметаллические прутки, произведенные из стеклопластиковых или полимерных композитов, содержащих углеродные, базальтовые или стеклянные волокна. Они восприимчивы к изгибающим усилиям, подвержены горению, не воздействуют на электромагнитные излучения. Отличается от стальных стержней:

• Уменьшенной массой.
• Стойкостью к коррозии.

  

Область применения

Сферы использования изделий из стали, применяемых для усиления бетона, достаточно широки:

• строительство фундаментов, несущих стен, перекрытий жилых зданий;
• возведение объектов промышленного профиля;
• устройство специальных сооружений гидротехнического назначения (электрических станций, пирсов), а также находящихся под землей конструкций;
• установка опорных колонн для различных магистралей;
• выполнение строительных мероприятий по усилению штукатурки, выполнению стяжки;
• производство на предприятиях ЖБИ изделий фасонной конструкции из армированного бетона (элементов перекрытий, фундаментных блоков, балок, колец);
• обустройство аэродромных конструкций, пешеходных зон, дорожных покрытий;

Железобетон используется для строительных мероприятий в зонах с повышенной сейсмической активностью, холодными климатическими условиями.

Маркировка арматуры, применяемой для каждой из перечисленных сфер применения, различна. Она включает аббревиатуру, состоящую из определенных букв и цифр. Остановимся на этом более детально.

Специфика маркировки

Маркировка арматуры обеспечивает возможность применять стальные прутки для решения конкретных задач, связанных с усилением бетонных конструкций.

Индивидуальное обозначение арматура содержит в виде заглавных букв:

• А – характеризует термически упрочненную продукцию, произведенную холоднокатаным или горячекатаным методом.
• В – соответствует стальным стержням, деформированным в холодном состоянии.
• К – обозначение стойкости к коррозии элементов, имеющих гальваническое покрытие.
• С – возможность применения электрической сварки для соединения прутков.
• Т – индекс, обозначающий сталь, упрочненную термическим или механическим способом.

Цифровое обозначение арматура имеет в виде цифр, характеризующих текучесть материала, указанную в мегапаскалях. С повышением значения показателя возрастает надежность, прочностные характеристики. Термически упрочненные стальные стержни маркируются обозначением от А240 до A1000.

Прутки разделяются на классы, обозначаемые А1–А4:

• А1 – характеризует стержни диаметром 4-40 мм, изготовленные из стали Ст3, применяемые для монтажных и распределительных прутков;
• А2 – обозначает рифленые прутки, диаметр которых составляет 10-80 мм, произведённые из углеродистых сталей Ст5, Ст18;
• А3 – стержни сечением 6-40 мм, изготовленные из низколегированной стали 25, 32, 35. Массово применяются для стандартных железобетонных конструкций;
• А4 – объединяет элементы усиления рифленой, гладкой формы, диаметром 6-32 мм, содержащие легирующие добавки. Прутки изготавливаются из высокопрочных материалов 20ХГСТ, 20ХГ2Ц, 30ХГ2С, применяемых для конструкций, соединяемых с помощью сварки.

От правильного выбора маркировки элементов усиления зависит, как работает арматура в бетоне. Маркировка продукции может содержать диаметр прутка. Например, индекс А600 Т Ø20 обозначает, что это рифленый пруток диаметром 20 мм из низколегированной термоупрочненной холоднокатаной стали с текучестью 600 мегапаскалей.

Заключение

Материал статьи знакомит с особенностями конструкции, разновидностью элементов усиления, являющихся неотъемлемой частью железобетона. Правильный выбор стальных прутков гарантирует прочность бетонного массива на протяжении длительного времени.