Армирование бетона

• Назначение бетонной арматуры
• Типы применяемой арматуры
• Характеристики и работа с арматурой
• Защита от коррозии

Назначение бетонной арматуры

Строительство зданий и сооружений проводится при помощи железобетона, железобетонных плит, железобетонных монолитных конструкций.

Бетон достаточно прочный материал, но при растяжении его свойства резко ухудшаются, а добавление в него стального прута (арматуры) увеличивает прочность конструкции в несколько раз.

Для чего применяется арматура? Располагаясь внутри бетона, она увеличивает его прочность и, соответственно, воспринимаемые нагрузки. Какую именно прочность увеличивает арматура в бетоне? Усилия, которые действуют на бетон, делят на три составляющие. Они могут действовать на бетон как по отдельности, так и в комплексе. Характер создаваемого усилия может создавать:

Виды арматуры : 1-2. Арматура периодического профиля. 3. Проволока периодического профиля. 4. Семипроволочная прядь. 5. Двухпрядный канат.

• сжатие;
• растяжение;
• сдвиг.

Бетон сам по себе выдерживает достаточное усилие на сжатие, а вот при растяжении его свойства ухудшаются примерно в 10-12 раз. Добавление в бетон металла в виде стального прута позволяет улучшить его характеристики. При этом немаловажным фактором является хорошая связь бетона и металла.

Стеновые бетонные панели в своей конструкции содержат вертикальные и горизонтальные направляющие арматуры. Их располагают внутри бетона поближе к внутренней и внешней поверхностям стен. Если сечение стен резко изменяется, в углах уменьшения или увеличения сечений предусматривают дополнительные направляющие. Такое изменение можно встретить, например, по углам дверных и оконных проемов. Применяемая стальная арматура в железобетонных изделиях делится на несколько типов по конструктивным особенностям.

Типы применяемой арматуры

Армирование бетона проводится мягкой сталью с допустимым напряжением в металле, указанным в соответствующих СНиП. В качестве арматуры применяют также:

• среднеуглеродистую сталь;
• высокоуглеродистую сталь;
• холоднокатаную стальную проволоку.

В качестве арматуры используют деформированные стержни с зазубринами. Неровность стержня позволяет обеспечить лучшую механическую связь арматуры и бетона. Эффективность такой связи небольшая и увеличивается, если между составными элементами происходит напряжение на сдвиг. Чем выше усилие на сдвиг, тем выше сопротивление материала за счет лучшего сцепления. Арматура с деформированной поверхностью самостоятельно не применяется, так как присутствует опасность сколов бетона. Чаще всего такая арматура применяется дополнительно со стальной проволокой.

В качестве арматуры для бетона применяется арматурная сетка, которая изготавливается из стальной проволоки. Для соединения проволоки применяется электросварка. Для изготовления сетки могут применяться витые стержни с прочным соединением в местах пересечения. Использование таких стержней позволяет не использовать электросварку. Применяется сетка чаще всего при изготовлении железобетонных плит, используемых как при строительстве домов, так и при строительстве дорог.

Схема работы железобетона при сжатии.

Еще один тип арматуры для бетона – листовая стальная арматура. Конструктивно такая арматура представляет собой пластину листовой стали, в которой делают прорези с их последующим отгибанием. Получается что-то в виде сита. Ячейки такого сита могут иметь различную конструкцию.

Применяется арматура такой конструкции для проведения армирования плит перекрытия, а также стеновых панелей. Стальной лист с прорезями может содержать небольшую шероховатость, которая создаст лучшее сцепление штукатурки с плитой.

Характеристики и работа с арматурой

Прежде чем приступать к проведению установки арматуры в бетон фундамента или стен, следует проверить ее качество и состояние. В первую очередь проверяется наличие ржавчины и ее количество. Не является плохим показателем наличие небольшого слоя ржавчины, так как металл подвержен коррозии при воздействии на него окружающей среды. Но если при протирании жесткой щеткой от металла отделяются достаточно большие кусочки ржавчины, такая арматура попадает под брак. Использовать ее не рекомендуется.

Следующий параметр, на который следует обратить внимание – это диаметр стержня, очень часто при длительном хранении и коррозийном воздействии это значение уменьшается и не соответствует заводской маркировке и значениям, указанным в проекте строения.

Например, при хранении арматуры на складе с химически агрессивной средой значение толщины арматуры может уменьшаться на 1 мм в течении полугода.

При проведении армирования бетона применяют следующие приемы ее обработки:

Схема армирования ленточного фундамента.

• гнутье;
• вязка;
• сварка.

Гнутье арматуры проводится вручную, с использованием специального гибочного станка. Если количество арматуры слишком большое, например, в объемах завода ЖБИ, используют специальные механические станки. Большое внимание уделяется радиусу изгиба арматуры, значение которого указывается в СНиП. Неправильное расположение в бетон арматуры может вызвать его раскалывание. Особенно такое раскалывание возможно в тонких элементах, например, в балках.

Вязка арматуры – не менее важный этап работ при армировании бетона. Во-первых, правильно должно быть выбрано расположение арматуры. Во-вторых, установленная арматурная сетка должна быть зафиксирована, чтобы не было смещений в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Упрощается работа по вязке, если проводить ее отдельно от бетонируемой конструкции, но усложняется процесс перемещения. При достаточно массивной конструкции потребуются специальные подъемные механизмы.

Для вязки арматуры применяется специальная мягкая стальная проволока, так называемая вязальная. Можно найти специальные крепления в виде пружин. Использование пружин позволит ускорить процесс.

При проведении вязки арматуры следует правильно выбрать расстояние между стержнями. Значение расстояния выбирается согласно диаметру стержня и не должно быть не менее его диаметра. Если используются различные диаметры, то расстояние принимается относительно самого большого из них. В вертикальной плоскости между главными стержнями должно выдерживаться не менее 12 мм. Исключение составляют только те места, где происходит сращивание или пересечение с поперечными стержнями.

Сварка арматуры широко применяется в настоящее время. Сварку арматуры делят на два вида:

Схема сварки арматурных соединений.

• сварка «вприхватку»;
• встык.

При сварке «вприхватку» требуется особая прочность сварного шва. Выполняется сварка путем соединения стержней, находящихся под разными углами.

Проведение сварки встык требует большего внимания, так как сварной шов принимает на себя усилия от растяжения и сжатия.

Для того чтобы сварной шов получился прочным, следует соблюдать основные требования:

• выполнение работ должно проводиться опытным специалистом;
• необходимо найти специально предназначенные для работ электроды и оборудование;
• шов должен подвергаться качественной проверке, особенно на заполнение металлом;
• значение силы тока для сварки должно быть достаточно высоким.

Для сварки арматуры применяют газовую, электродуговую сварки, а также сварку сопротивлением. Самой приемлемой в плане экономии и качества является электродуговая.

Защита от коррозии

Арматура для бетона должна быть защищена от коррозии. Находясь внутри бетона, стальной стержень фактически не подвергается коррозии, поэтому следует правильно выбирать толщину защитного слоя.

Для того чтобы толщина была выдержана, прежде чем заливать бетон следует проверить правильность расположения арматуры, найти неточности и устранить их.

Толщина защитного слоя должна составлять:

• для продольной балки – не менее 25 мм;
• для плит – не менее 1 мм;
• для конца стержня арматуры – не менее 25 мм;
• во всех остальных вариантах не менее 1 мм или не меньше диаметра арматуры.

Несоблюдение требований и невыдерживание значения толщины защитного слоя приведет к появлению трещин, коррозии металла и разрушению строения.

Отдельные элементы арматуры могут потребовать дополнительную защиту от коррозии. Это касается тех элементов, которые выходят на поверхность. Для защиты использую шеллак, лак или инертную краску. Применение меди допустимо, но только в тех случаях, если в окружающей среде не присутствует хлористый кальций. Элементы, покрытые цинком, свинцом, кадмием или алюминием в свежем бетоне подвержены коррозии, поэтому использовать такую защиту не рекомендуется.

Разрушение металла ускоряется, если в бетоне присутствуют блуждающие электротоки, чаще всего они возникают при возникновении влажности.