Главная / Про Бетон / Для чего кладут арматуру в бетон

Для чего кладут арматуру в бетон

Обычный бетон обладает некоторыми недостатками, которые сохраняются независимо от используемой марки цемента и тщательности подбора примесей. Один из таких недостатков – недостаточная прочность несущих конструкций из чистого бетона. Однако материал сам по себе слишком хорош, чтобы отказываться от него в пользу металлических конструкций, к тому же, он гораздо дешевле. Железобетон решает проблему прочности и экономичности при производстве бетона. Именно укрепленный арматурой бетон становится основной для многоэтажных зданий и обширных промышленных площадок.

Как именно арматура помогает сделать железобетон таким прочным? Любая несущая конструкция из бетона подвергается нагрузкам на сжатие и растяжение, что вызывает временную или постоянную деформацию. Чтобы понимать, как работает деформация, можно представить на месте железобетонной плиты большой блок резины, который сжимается, растягивается и сгибается по определенным правилам. Бетон подвержен почти тем же законам физики, хотя его деформация менее заметна глазу. А чрезмерная деформация недостаточно укрепленного бетона вызовет разрушение конструкций, что чревато приведением здания в аварийный вид.

Чистый бетон, хоть и выглядит довольно прочным, разрушается при относительно малых усилиях. Поэтому его используют там, где предполагается лишь один вид деформации в один момент времени. Несущие конструкции в зданиях требуют большей прочности и гибкости. Стержень арматуры из стали выдерживает значительные нагрузки по сравнению с твердым бетоном, он выдерживает в сто раз более сильное растяжение, чем самый крепкий неармированный бетон. Таким образом, стержни из стали способны удерживать целые бетонные плиты от сильной деформации, принимая на себя многие виды нагрузок, в том числе резкие вибрации.

Важно подбирать арматуру определенного сечения, чтобы она хорошо укладывалась в бетон, не создавая полостей или слабых областей в плите. Сцепление может быть усилено длительным выдерживанием бетона после заливки, а также повышением исходной шероховатости стальных стержней. Сама же сталь отлично сцепляется с бетоном, при этом они имеют примерно одинаковые физические свойства в плане изменения температуры – например, они одинаково меняют свой объем. Дополнительное укрепление происходит при усадке бетона – он так плотно сжимает стальные прутья, что они практически становятся неотъемлемой частью готовой железобетонной плиты. Железобетон становится частью прочных стен, полов и потолочных плит в жилых и промышленных зданиях.

Так как бетон является слабым проводником тепла, стальная арматура надежно защищена от одного из своих главных недостатков – хрупкости при резком изменении температур. Арматура внутри железобетонной плиты практически не испытывает влияния температуры в самые жаркие или холодные сезоны года.

12 ноября 2016г. Строительные материалы

При заливке бетона во внимание принимается целый комплекс различных факторов, которые будут влиять на прочность окончательно затвердевшей конструкции. Колебания температуры, грунтовые воды и даже качество воздуха окажут влияние на прочность заливаемого бетона, поэтому инженеры ищут различные пути обеспечения качества готовой продукции. На сегодняшний день металлические стержни, которые называются арматурой, часто помещаются в бетон, чтобы нагрузка распределялась равномерно и конечный затвердевший бетон был хорошо укреплен.

Как правило арматуру для бетона изготавливают из углеродистой стали и производят с характерной ребристой поверхностью, которая необходима для лучшего сцепления с бетоном.

Бетон является относительно сильным, когда он полностью установлен и хорошо застыл, но он имеет низкую прочность на разрыв, а после расширения или сжатия (которые происходят ввиду различных условий, например, погодных), он не сцепляется сам с собой обратно. Арматура, помещенная в бетон, компенсируют низкую прочность на разрыв в бетоне. Именно арматура держит бетон от разделения, которое может вызвать трещины и другие повреждения структуры.

Арматура эффективно держит структуру в едином целом комплекте, а так как сталь и бетон расширяются и сжимаются почти с одинаковой скоростью, то вероятность их отделения друг от друга крайне мала.

Стальные стержни выпускают производители металлоизделий. Стержни бывают разной длины и толщины, так как каждый проект нуждается в своем типе арматуры.

Строители могут сформировать из арматуры единую сетку или клетку, связав стержни друг с другом. Это, как правило, делается в крупных проектах.

Кирпичные и другие конструкции также иногда усиливаются стальной арматурой. Но в основном, заказы на арматуру делают фирмы, которые строят большие несущие конструкции из бетона, то есть работают с крупными проектами.

Поскольку арматурный профиль подвержен коррозии (а если это произойдет, вероятность трещин в бетоне увеличится), то стержни устанавливают на определенной глубине. Если они слишком близки к поверхности, до них может дотянуться вода, а это приведет к коррозии и ржавчине. Обычно бетона достаточно, чтобы оградить арматурный стержень от влаги, но в определенных ситуациях (например, в сооружениях, близко расположенных к соленой воде, или в мостах) используют арматуру, покрытую полимером, препятствующим образованию ржавчины. Арматура с покрытием стоит дороже, чем обычная стальная арматура, но в долгосрочной перспективе, она, конечно же, демонстрирует свою выгоду (потому что ремонт некоторых сооружений и их реконструкция обходится очень дорого).

Когда речь заходит о строительстве фундамента, всегда говорится о необходимости его армирования. Исключением являются только кирпичный и свайно-винтовой фундаменты. Несмотря на то, что процесс армирования на первый взгляд несложный, это не совсем так.

В первую очередь трудности возникают на этапе выбора арматуры, а во вторую – при армировании углов фундамента, так как это место достаточно тяжелое для подобной работы. Чтобы не допустить ошибок, важно заранее знать особенности выбора материала и тонкости армирования фундамента.

Не менее важно также верно составить чертежи армирования фундамента, или правильно воспользоваться уже готовыми. Без этого рассчитывать на хороший результат нельзя.

Иногда у некоторых строителей возникает желание сэкономить на армировании и обойтись без него. Конечно же, это категорически запрещается, так как арматура является важной и неотъемлемой частью фундамента. Чтобы полностью убедиться в этом, необходимо ознакомиться с функциями арматуры в фундаменте и оценить ее незаменимость.

Понимание, зачем нужно армирование бетонного фундамента, необходимо при строительстве.

• Во-первых, наличие арматуры увеличивает несущие способности основания, позволяя установить на него более тяжелую постройку.
• Во-вторых, при отсутствии арматуры основание дома под воздействием внешних факторов начинает быстро разрушаться, так как бетон очень слаб при нагрузках на разрыв.

Кроме этого, без установленных прутьев или сетки арматуры основание достаточно сильно гуляет при сезонных колебаниях грунта, что приводит к порче постройки, вплоть до ее полного разрушения.

От того насколько правильно сделан выбор материала арматуры и ее диаметр, зависит в дальнейшем прочность и долговечность основания. Сегодня на рынке предложено два вида арматуры – металлическая и стеклопластиковая. Первая наиболее универсальна и обладает отличной прочностью. Применение ее для армирования фундамента дома является бюджетным и надежным.

Стеклопластиковая арматура, будучи еще совсем новым материалом, пока еще не проверена на долговечность на практике. Она отличается от металлической значительно более высокой ценой, но в то же время не подвержена коррозии. Армирование фундамента этой арматурой считается надежным.

Не менее важным показателем при выборе арматуры является и ее диаметр. Изменяется он не только от веса строения, но и от типа фундамента. Диаметр может быть как пять, так и восемьдесят миллиметров, и необходимо выбрать тот, который подходит для конкретного случая. В загородном строительстве чаще всего используют прутья не более тридцати двух миллиметров.

Для того чтобы решить, какой диаметр арматуры нужен для ленточного фундамента, стоит сразу определиться с весом будущего дома. Если возводить планируется легкую постройку, то вполне хватит сечения в восемь миллиметров. Для строений среднего веса достаточно двенадцати миллиметров, а для тяжелых – четырнадцати.

При армировании столбчатого фундамента диаметр сечения прутьев подбирается в зависимости от веса постройки, аналогично тому, как это делается при ленточном основании.

Армирование монолитного фундамента требует прутьев с большим сечением. Чаще всего применяют арматуру с диаметром в четырнадцать – шестнадцать миллиметров. Нельзя забывать о том, что при армировании плиты фундамента будет использоваться как горизонтальная, так и вертикальная арматура.

Также при выборе арматуры хорошо ознакомиться со СНиП армирования, благодаря чему можно будет точно определить необходимый диаметр.

Для грамотного проведения работы требуется придерживаться схемы армирования фундамента и иметь под рукой все необходимое. Для того чтобы благополучно осуществить армирование ленточного фундамента понадобятся:

• болгарка;
• пластиковые фиксаторы;
• вязальная проволока;
• арматура – металлическая или стеклопластиковая (совмещать два вида в одном фундаменте нельзя). Учитывая это, следует сразу определиться с тем, какую арматуру использовать для ленточного фундамента.

Перед началом работ для полного ознакомления с предстоящим делом стоит посмотреть различные представленные в интернете чертежи армирования ленточного фундамента. Арматуру продают в виде длинных прутьев, и поэтому для начала ее необходимо нарезать на нужную длину.

Определить, сколько нужно арматуры для ленточного фундамента, можно самостоятельно, имея элементарные математические знания. Стоит также добавить небольшой запас, а не приобретать прутья впритык. Сейчас для расчета армирования фундамента удобно применять онлайн калькулятор.

Армирование фундамента своими руками начинается с закрепления на дне траншеи пластиковых держателей, на которые после устанавливаются прутья. В ленточном фундаменте обычно не обустраивают более четырех рядов продольных прутьев. Горизонтальные прутья устанавливают таким образом, чтобы они были на расстоянии пяти сантиметров от опалубки. Все места стыков прутьев соединяются при помощи вязальной проволоки.

Делать это нужно вне зависимости от того, какая арматура применяется для ленточного фундамента. Процесс связывания одинаков как для металлической, так и для стеклопластиковой арматуры. После создания нижнего яруса устанавливают вертикальные прутья и обустраивают верхний слой.

Дать точные рекомендации, какую арматуру лучше использовать для ленточного фундамента, нельзя, так как каждый сам выбирает материал в зависимости от своих конкретных условий и материальных возможностей.

Достоинств у кирпичного фундамента немало. Это и возможность возведения основания любого размера, и доступная цена материала, и стойкость к перепадам температур. Как выбрать кирпич для строительства .

Предпочтение фундаменту на сваях отдают в тех случаях, когда строительство ведется в непосредственной близости к водоемам или на песчаных и лесных почвах. К несомненным достоинствам свайного фундамента стоит отнести .

Работы по строительству ленточного фундамента можно провести в сжатые сроки, что, несомненно, является его преимуществом. Рассчитать количество необходимых для его возведения материалов можно с помощью различных онлайн-калькуляторов .

При произведении расчетов винтового фундамента стоит отметить, что расстояние между сваями не стоит делать более чем три метра, тогда это позволит сократить расходы на.

Когда речь идет о необходимости бетонирования какой-либо конструкции, будь то фундамент дома, стены или перекрытия, практически всегда используется стальная арматура.

Известно, что бетон хорошо воспринимает нагрузки на сжатие, но плохо относится к растяжению, изгибам и скручиванию. Поэтому для повышения прочности бетонных изделий в них вводят стальную арматуру, которая превращает обычный бетон в железобетон.

Обычно арматура – это стальные стержни, сетки и различные сварные или вязаные каркасы. В зависимости от того, что представляет собой арматурный каркас бетона, арматура может быть плоской или объемной.

Арматура может иметь постоянное сечение (гладкая) или иметь периодический профиль. Рифленая арматура наиболее часто используется для создания железобетонных конструкций, так как ее профиль обеспечивает лучшее сцепление стали и бетона, превращая их в единое рабочее тело.

Существует несколько разновидностей арматуры, которую изготавливают из различных марок стали. Каждая разновидность обладает определенными свойствами, которые обусловлены добавками, вводимыми при варке стали.

Самой известной часто используемой является арматура А3.

Одним из примечательных видов арматуры является арматура 35ГС, которая изготавливается из низколегированной стали. Она изготовлена из стали 35ГС, которая содержит повышенное количество углерода и марганца. Эти элементы придают арматуре особые свойства:

наличие углерода обеспечивает повышенную прочность арматуры;
марганец отвечает за высокую пластичность.

Отличительными свойствами данного типа арматуры являются также следующие:

высокая стойкость к коррозии при контакте с бетоном;
стойкость к механическим нагрузкам;
устойчивость к такому явлению как вибрация.

Этими особенностями обусловлено использование арматуры 35ГС в условиях с суровыми климатическими условиями и в зонах повышенной сейсмической активности.

Этот тип арматуры широко используется при возведении монолитных конструкций, строительстве метрополитенов и мостов. Также ее используют для сооружения каркасов подводных трубопроводов.

Использование каркасов из этой арматуры в предварительно напряженных изделиях из бетона, придает им дополнительную прочность и надежность. Нередко ее используют и для армирования ответственных участков дорожного полотна.

Для строительных работ используют арматурные стержни диаметром от 6 до 40 мм, которые можно приобрести в катушках (небольшого диаметра) или в прутках длиной от 6 до 11,7 м.

источник

Уже более века в строительной отрасли известен такой материал, как железобетон. Несмотря на такой почтенный возраст, это соединение бетона и стальной арматуры используется в строительстве до сих пор. Это объясняется многими факторами, среди которых важнейшим является повышенная прочность железобетона, которая достигается благодаря использованию арматуры.

Армаровка, подготовленная под заливку бетона.

В данной статье будет рассказано о том, как работает арматура в бетоне, зачем она там нужна и в чем заключается особенность такого конструкторского решения.

Железобетонные сооружения используются не только в строительстве жилых или же производственных зданий. Преимущества, которые дает этот строительный материал, позволяют применять его во многих сферах строительства, подразумевающих дальнейшую эксплуатацию в различных условиях.

Схемы основных уплотнений деформационных швов бетонных и железобетонных плотин:
а — диафрагмы из металла, резины и пластических масс; б — шпонки и прокладки из асфальтовых материалов; в — инъекционные (цементация и битумизация) уплотнения; г — брусья и плиты из бетона и железобетона; 1 — металлические листы; 2 — профилированная резина; 3 — асфальтовая мастика; 4 — железобетонная плита; 5 — скважины для цементации; 6 — цементационные клапаны; 7 — железобетонный брус; 8 — асфальтовая гидроизоляционная прокладка.

Создание строительного материала из бетона и стали обусловлено рядом преимуществ, которые дает такой симбиоз. Прежде всего это касается физических свойств этих двух материалов. Бетон дополняет сталь, а сталь значительно усиливает физические параметры бетона.

В первую очередь это касается такого понятия, как прочность. Данный параметр измеряется при разных состояниях того или иного материала. К таким состояниям относятся растяжение, сжатие и сдвиг. Каждое из этих состояний важно, поэтому их расчет ведется весьма тщательным образом.

Бетон имеет довольно высокий уровень прочности при сжатии. Этот показатель обусловил применение бетонных конструкций при строительстве перекрытий, где сжатие является постоянным. Однако там, где помимо сжатия действует и фактор растяжения, нужно применять железобетон.

Объясняется это тем, что сталь, из которой сделана арматура, имеет очень высокий уровень прочности при растяжении. Это-то и дает тот запас прочности, которым славятся железобетонные конструкции. Правильное соединение стали и бетона, правильно созданная между ними связь обеспечивают высокую прочность железобетонного сооружения. Далее будет рассказано о том, как достичь того, чтобы эта самая связь стали и бетона была как можно более прочной и на полную мощность выполняло свое предназначение.

Самостоятельная укладка половой доски

Прочность конечной железобетонной конструкции зависит в первую очередь от того, как осуществляется связь бетона с арматурой. Если говорить более конкретно, то важно то, как бетон передает свое напряжение, возникающее от нагрузки, стальной арматуре. Если эта передача осуществляется без потери энергии, то и общая прочность будет высокой.

При передаче напряжения не должно быть никакого сдвига связи. Значение этого параметра допускается лишь в 0,12 мм. Точное, прочное и неподвижное соединение бетона и стальной арматуры — это залог того, что и прочность конечного железобетонного сооружения также будет высокой.

Для того чтобы наглядно понимать принцип работы арматуры в бетоне, недостаточно знать лишь теоретическую часть, о которой было сказано выше. Немаловажной частью подготовки является и практика, то есть знание того, как этот железобетон делается и какие правила его производства обеспечивают железобетонную связь конечной конструкции.

Для того чтобы начать производство железобетона, понадобятся, как не трудно догадаться, железо и бетон. При выборе материала для металлического остова нужно руководствоваться определенными правилами, некоторые из которых прописаны в специальных нормативных документах. Согласно правилам, для производства арматуры можно использовать следующие материалы:

мягкая сталь;
средне- и высокоуглеродистая сталь;
стальная проволока, произведенная методом холодной протяжки.

Каждый из этих материалов проходит такие операции, как механическое упрочнение и холодное скручивание. Важным фактором является и то, что металлические стрежни должны быть обязательно с неровной или же немного зазубренной поверхностью. Такое положение дел дает дополнительное сцепление стали с бетоном.

Конструкция монолитного перекрытия с применением стального профилированного настила в качестве несъемной опалубки и внешней арматуры.

Расположение арматуры должно быть осуществлено по всей площади железобетонного блока, плиты или же иной конструкции. Из стальных стержней создается сетка. Эта сетка представляет собой прутья, которые соединены между собой под прямым углом. Соединение происходит путем сварки или же вязки.

Существует и еще одна разновидность арматуры, о которой нужно рассказать. Это так называемая листовая арматура. Представляет она собой лист стали, который по всей своей поверхности прорезается во множестве мест, а получившиеся прорези расширяются. Получается своеобразная сетка, расположение которой осуществляется так же, как и расположение обычной арматурной сетки. Применение такой сетки востребовано в плитах перекрытия и стенах зданий.

Прежде чем начать работы по составлению арматурной сетки и встраиванию ее в бетонную плиту или же иную бетонную конструкцию, стальные стрежни нужно к этому подготовить. Далее их нужно проверить на пригодность и прочность. Только после этого стоит приступать к основной операции армирования бетона.

Самыми главными параметрами, по которым происходит проверка арматуры, являются наличие на ней ржавчины и ее соответствие указанным ранее расчетным размерам. Нельзя забывать и о физических дефектах. Стальные прутья должны быть ровными и соответствовать всем размерам. Их расположение в бетонной плите должно быть точно выверено, ведь отклонение даже на несколько миллиметров может быть критическим.

Говоря о ржавчине, речь идет о сильной коррозии, которая уже начинает разрушать внутренности того или иного металлического стержня. При ржавчине, которая поразила лишь незначительные части стержней, эксплуатация арматуры разрешена. Однако нужно совершить обработку таких прутьев специальными антикоррозийными средствами.

После этого осуществляется сгиб металлических стержней. Зачем нужна эта операция? Она необходима для сложных армированных конструкций, которые будут устанавливаться в бетоне. Производится данная операция на специальных станках. После завершения всех операций, призванных подготовить арматуру, происходит связка или же сварка арматурной сетки. Для создания такой сетки обычно используются следующие материалы и инструменты:

стальные прутья (они должны быть уже подготовлены, проверены и, если нужно, изогнуты);
металлическая проволока (она нужна, если используется связка);
сварочный аппарат (он нужен, если будет использоваться сварка арматурной сетки);
ровная поверхность (связка или сварка сетки должна производиться очень осторожно, малейший сдвиг может нарушить правильность всей конструкции);
подъемный механизм (для закрепления стальной конструкции в бетоне нужно использовать подъемный механизм);
прокладки и ограничители (эти приспособления позволяют контролировать ровность связки и избежать смещений).

Схема монолитного перекрытия.

Связка как крепление арматурных стержней сейчас используется намного чаще, чем сварка. Обусловлено это меньшей затратностью данного процесса. Однако и качество соединения тоже уменьшается. Но что бы там ни было, данная операция проводится и ее осуществление тоже требует знаний и определенных навыков.

Обычно связка проводится в стороне от уже сделанной опалубки. Поверхность, на которой происходит связка, должна быть идеально ровной, так как в результате должна получиться связка без каких-либо смещений. Для контроля ровности и отсутствия смещений применяются специальные прокладки и ограничители, устанавливаемые в ходе процесса крепления прутьев.

Нужно помнить, что при данной работе крепление, которое уже произведено, крайне сложно исправить. Для этого придется разбирать целую секцию и перевязывать ее заново. Поэтому слежение за ровностью связки и правильностью процесса является обязательным.

Для вязки могут использоваться различные материалы. Самым распространенным и доступным из них является обычная железная проволока, которая обладает мягкостью и одновременной прочностью. Могут использоваться и специальные крепления на основе пружин. Они значительно ускоряют процесс крепления.

Для того чтобы связь арматуры с бетоном была качественной, нужно просчитывать такой момент, как слой бетона над стальной сеткой. Слой бетона должен защищать стальную конструкцию от проникновения к ней воздуха и влаги. Важно найти разумное значение толщины слоя бетона, которое удовлетворит все требования, предъявляемые к железобетонным конструкциям.

Соотношение составляющих бетона М250 (цемент, песок, гравий и вода).

Вторым способом создания арматурной сетки является сварка. Она начинает все чаще использоваться на наших стройках, так как является идеальным решением для прочности и качественного исполнения железобетона. Далее будут рассмотрены ее преимущества и то, как правильно производить сварку, чтобы связь арматуры и бетона стала действительно крепкой.

Чаще всего используют электродуговую сварку. Она является самой распространенной из-за своей простоты и качества. Посредством сварочного аппарата и электродов производится сварка внахлест под углом и сварка двух стержней из стали на одной прямой. В первом случае особый контроль за качеством не предусматривается. А вот при сварке на одной прямой нужно создать действительно прочное соединение, способное выдержать большую нагрузку.

Сварка имеет ряд преимуществ перед вязкой:

возможность обойтись без соединения внахлест;
уменьшение итогового поперечного сечения многих участков соединений в арматурной сетке;
повышенная жесткость арматурного каркаса.

Можно найти еще немалое количество преимуществ, которыми обладает сварка.

Прежде чем начинать производить сварку, стыки стержней стоит зачистить. Они должны быть ровными или же обрезаны под определенными углами, удобными для сварки прутьев того или иного сечения. При подгонке прутьев друг к другу можно использовать специальное устройство, которое контролирует как горизонталь, так и вертикаль прутьев.

Немаловажным условием качественно выполненной работы является ее контроль. Он должен касаться всего: и качества швов, и квалификации сварщика, и итога произведенных работ. Нужно сказать пару слов о предварительном проверочном сваривании. Оно предполагает сварку нескольких проверочных прутьев. После чего производятся их испытания на разрыв и на сжатие.

Таблица соотношения прочности бетона.

Здесь будет рассказано о том, как арматура улучшает качества бетона в тех или иных строительных конструкциях, важнейшими из которых являются балки, плиты и колонны. Каждая из этих конструкций позволяет найти особенности, которые должны учитываться при создании железобетонных блоков.

Напряжение, которое испытывает балка, не является однородным. Нижняя часть балки более подвержена растяжению. Это значит, что именно она нуждается в укреплении арматурным каркасом.

Низ балки, укрепленный арматурной сеткой, будет испытывать точно такое же растяжение, как и раньше. Однако сопротивление этому растяжению будет усилено физическими свойствами стали, которая при грамотной связке с бетоном будет передавать ему свое сопротивление.

Относительно бетонной плиты надо сказать следующее. Ее опирание происходит посредством двух, а иногда и четырех сторон. Плита испытывает растяжение с большего в середине. Принято крепить арматурную сетку с двух сторон плиты, это позволяет быть уверенным в том, что арматурная сетка работает в полной мере.

Представленная тут информация поможет понять, как работает арматурная сетка и зачем нужно ее использование в строительстве как промышленном, так и гражданском. Несмотря на то, что железобетон используется уже довольно давно, он до их пор остается актуальным и будет оставаться таким еще долгое время.

источник

Армирование бетона применяется повсеместно с целью придания материалу вспомогательного укрепления и прочности благодаря добавлению в конструкцию арматуры. Бетон – ключевой строительный материал, который нецелесообразно или невозможно заменить в процессе реализации различных этапов сооружения зданий.

Несмотря на хорошие показатели прочности, бетонные конструкции легко деформируются, прекрасно справляясь с усадкой и сжатием, но демонстрируя ухудшение характеристик в 10-12 раз при растяжении. Неравномерные нагрузки в зонах растяжения провоцируют трещины, что в дальнейшем ведет к разрушению строения. Для повышения износоустойчивости зданий и препятствования преждевременной коррозии используется метод армирования.

Для начала нужно рассмотреть основные свойства сочетания двух материалов. Благодаря своим физическим характеристикам бетон дополняет сталь, защищает от коррозии, перегревов. А за счет арматуры в бетоне значительно повышается стойкость материала к общим и локальным деформациям, перепадам температур, правильно распределяются нагрузки.

Основные показатели прочности бетонных конструкций:

В разных состояниях материал демонстрирует иные значения данных параметров. Он очень прочен при сжатии, поэтому применяется при возведении перекрытий, выдерживающих постоянно сильное сжатие. Но если, кроме этого фактора, работает еще и растяжение, обязательно применяется железобетон, так как самостоятельно выдержать нагрузку бетон не может.

Армированный бетон обладает большим запасом прочности на растяжение, так как используемая в его производстве арматура сделана из прочной стали. При правильном соединении двух материалов они обеспечивают максимальные показатели, делая здания и сооружения прочными и долговечными.

Прочность всей железобетонной конструкции определяется правильностью связи двух материалов. Самым важным является то, каким образом бетон отдает появляющееся в результате нагрузки напряжение стальной арматуре. Если в процессе энергия не теряется, прочность будет максимальной.

Здесь нужно, чтобы не было сдвига связи – допускается показатель, равный 0.12 миллиметра. Соединение арматуры и бетона должно быть прочным, точным и полностью недвижимым. Важно правильно выполнить теоретические расчеты и верно реализовать их на практике, соблюдая все правила производства железобетонных конструкций.

Армированный бетон – это прочный и надежный материал, который используется в самых разных сферах строительства. В соответствии с поставленными задачами к армирующей системе предъявляют такие основные требования: хорошая механическая прочность, адгезия с массой бетона, малогабаритность, небольшой вес, близость коэффициента линейного температурного расширения к показателям бетона, стойкость к влиянию компонентов раствора.

Стальные прутья и сетки в значительной степени улучшают свойства строительного материала, для чего бетон армируют практически всегда в процессе выполнения сложных работ. В основном усиливают балки, плиты и колонны.

Элементы, где есть нагрузки на бетон:

Балки – напряжение однородное, растяжение больше действует на нижнюю часть, которую укрепляют каркасом, усиливая сопротивление растяжению и передачу его стали.
Плита – опирается на 2 или 4 стороны, наибольшее растяжение посредине, сетку крепят с двух сторон, укрепляя их одинаково.

Армирование бетона осуществляется несколькими методами: дисперсное, с использованием сетки, монолитное (стержневое, каркасное). Обычно армируют фундамент, конструкции жилых домов, монолитные сооружения, перекрытия и т.д.

Чтобы понять, как работает арматура в бетоне, необходимо рассмотреть особенности самих материалов. Стальные элементы изготавливают с рифленой поверхностью для увеличения адгезии с бетонным раствором. Поверхности могут быть с кольцевым, серповидным, а также четырехсторонним либо смешанным покрытием (демонстрируют наилучшую адгезию).

При сооружении своими руками обязательно четко следуют нормам расхода стали и заполнителя. В зависимости от проекта показатели будут разные. Обычно для фундамента берут около 160-200 килограммов на 1 метр кубический, несущих перекрытий – около 200 килограммов. Чаще всего предпочтение отдают стальным прутьям, но сегодня рынок предлагает также суперпрочные соединения из базальта, стекла, стеклопластика. Последний, кстати, лучше всего укрепляет элементы конструкции, обеспечивая малый вес и хорошую износоустойчивость.

Заливка бетона с армированием – способы усиления:

1) Монолитное – производят каркасы на заводе, из выложенных несколькими слоями соединенными между собой прутьев диаметром 6-40 миллиметров, соединенных проволокой поперечно и вертикально. Может использоваться проволока металлическая диаметром 2-4 миллиметра. Стержни используются в напряженном и ненапряженном состоянии. В итоге получается каркас с крупными ячейками размером до 20 сантиметров.

2) Дисперсное – путем добавлением фибры из базальта, стали, стекловолокна (используется чаще всего) или полипропилена в определенный объем жидкого раствора. Стальную фибру делают из металлических опилок, в среднем добавку вводят в объеме 0.3-1.2 килограмма на кубический метр раствора (для особо прочных растворов повышают до 2-3 килограммов) на этапе замешивания. Значительно повышается стойкость бетона к воде, истиранию, растрескиванию.

Большой популярностью пользуется стекловолоконная фибра. Для самых прочных смесей берут до 3-10 килограммов на кубический метр.

3) С использованием сетки (из полимера, композита, стали) – работы выполняются легко, для разных задач сетки продаются с ячейками 15-20 сантиметров листами размером 0.5х2 или 1.5х2 метра. Конструкция прочна, но боится коррозии, может проводить холод и понижать теплоизоляционные свойства здания.

Арматура для бетона должна быть качественной: без большого слоя ржавчины (чтобы не отпадали крупные куски при обработке), с соответствующим маркировке и параметрам диаметром стержня, который может меняться в зависимости от условий хранения.

Способы обработки арматуры:

Гнутье – осуществляется вручную, на специальном гибочном станке, обращая внимание на радиус изгиба, указанный в СНиП.
Вязка – элементы связывают в единый каркас на месте или отдельно, потом перемещая.
Сварка – может выполняться встык или вприхватку.

Чтобы понять, как правильно армировать бетон, необходимо рассмотреть свойства разных материалов и конструкций, изучить основные правила и нормы, этапы реализации задачи.

Основные этапы выполнения работ:

Осмотр, подготовка площади, учет наклона, контура участка, измерение уровнем.
Создание опалубки из деревянных щитков, закрепление досок забитыми в землю кольями, оклейка внутренней части досок пергамином.
Подготовка арматуры.
Просчет расстояния между прутьями.
Соединение связкой или сваркой.
Заливка объекта, утрамбовка бетона для устранения воздушных карманов.
Ожидание полного затвердевания – около 2-3 недель, съем опалубки.

Металлическая армация производится с использованием разных видов стали, из которой изготавливают необходимые элементы, каркасы, измельчают и добавляют в виде добавки в раствор и обрабатывают различными способами.

Материалы, из которых производят элементы конструкции:

Мягкая сталь
Среднеуглеродистая сталь
Высокоуглеродистая сталь
Стальная холоднокатаная проволока

Обычно используют деформированные стержни с рельефной поверхностью, что обеспечивает максимальную адгезию и исключает возможность сдвига. Чем выше усилие на сдвиг, тем больше сопротивление материала. Самостоятельно стержни с рельефом не применяются, только со стальной проволокой, исключающей сколы бетона.

Для производства железобетонных плит применяют арматурную сетку из стальной проволоки, соединяя ее электросваркой или витыми стержнями. Такие плиты необходимы в процессе строительства дорог, домов.

Стальная листовая арматура – тонкий лист стали с отогнутыми краями ячеек разной конфигурации, который чем-то похож на сито. Данным материалом армируют плиты перекрытия, стеновые панели.

Первым этапом выполнения задачи является проверка стержней на предмет ржавчины и соответствия указанным физическим параметрам. Прутья должны быть ровными, точно соответствовать спецификациям. Далее прутья сгибают на специальных станках в соответствии с проектом, и только после придания нужной формы и конструкции вяжут или сваривают.

Проверенные и изогнутые прутья
Специальная вязальная мягкая металлическая проволока либо пружины для крепления
Сварочный аппарат – если выбран этот метод соединения
Ровная поверхность
Прокладки и ограничители – чтобы сделать все ровно и не сместить элементы
Подъемный механизм – чтобы закрепить конструкцию в бетоне

В процессе вязки нужно верно выбрать расположение элементов, зафиксировать сетку на идеально ровной поверхности, исключить смещения по вертикали или горизонтали. Уже сделанное крепление исправить сложно – придется разбирать секцию, заново скреплять. Проводить работы отдельно от уже готовой опалубки проще, но при реализации задачи непосредственно на месте нет необходимости привлекать спецтехнику для перемещения конструкции.

При выполнении вязки нужно верно определить расстояние между прутьями, которое выбирается с учетом их диаметра: значение не должно быть меньше диаметра стержня, при использовании нескольких прутьев разного диаметра расстояние высчитывают в соответствии с самым большим. В вертикальной плоскости между основными прутьями выдерживают минимум 12 миллиметров, за исключением мест пересечения или скрещивания с поперечными прутьями.

Для качественной связи нужно правильно рассчитать толщину слоя бетона над сеткой – он призван защитить конструкцию из стали от воздействия влаги и воздуха.

Второй способ закрепления арматуры – сварка, которая гарантирует прочность и качество исполнения железобетона. Обычно используют электродуговую сварку, правильно подобранные электроды, соединяют встык или внахлест.

Второй вариант не требует особого контроля за качеством, соединение встык должно быть сделано профессионалом, чтобы железобетон соответствовал заявленным механическим свойствам и выдерживал серьезные нагрузки. Сварка обеспечивает повышенную жесткость каркаса, уменьшает итоговое поперечное сечение участков соединений.

До сваривания прутья зачищают, обрезают, гнут (если нужно), подгоняют по вертикали и горизонтали с использованием специального устройства, выполняют проверочное сваривание, испытывают швы на сжатие и разрыв. Если все в порядке, продолжают.

Можно было бы спросить: если арматура в бетоне, зачем ее защищать? Но тут речь идет не о защитных средствах, а о достаточном слое бетона, который точно защитит каркас. Чтобы избежать проблем, до расчета бетона и его заливки проверяют правильность расположения конструкции, устраняют неточности.

Плиты – минимум 1 миллиметр
Продольные балки – минимум 25 миллиметров
Конец прута – минимум 25 миллиметров
Все остальные случаи – минимум 1 миллиметр либо диаметр арматуры

Игнорирование данных показателей приводит к появлению коррозии, трещинам, деформациям, разрушениям сооружения. Отдельно нужно позаботиться о защите элементов, выходящих на поверхность – для усиления краев используют лак, инертную краску, шеллак, в некоторых случаях медь. Элементы с покрытием алюминием, кадмием, цинком коррозируют еще в свежем растворе, поэтому их вообще не рекомендуется применять.

При возникновении влажности в бетоне могут присутствовать блуждающие электротоки, что стремительно разрушает металл. Для защиты желательно использовать разные способы гидроизоляции – материалы, добавки, покрытия, отделка и т.д.

По диаметру Композитная (стекловолоконная арматура) меньше стальной, вот таблица для соответствия:

Если задаться вопросом о том, зачем нужна арматура в бетоне, зачем использовать сразу два материала в конструкции вместо того, чтобы выбрать какой-то один, становится очевидно, что все свои лучшие свойства сталь и бетонный раствор проявляют исключительно в тандеме.

Основные преимущества железобетонной конструкции:

Жесткость, способность выдерживать изгиб, растяжения, удары, усадку, принимать любую форму без потери прочности, принимая любые виды воздействия
Длительный срок службы
Стойкость к температурным воздействиям, влаге

К недостаткам причисляют увеличение веса конструкции (что обязательно нужно учитывать в проекте и просчитывать все показатели), сложности в перестройке, изменении уже готовых систем.

Вводя фибру или другие добавки при дисперсном усилении в раствор, вымешивать массу с волокном минимум 15 минут, после сразу работать.
При выборе типа материала для армирования учитывать тип упрочняемой конструкции – для перекрытий, стен, колонн выставляются разные требования, то же самое и с фундаментом (учитывать его тип).
Разделять монтажную арматуру (обеспечивает прочное соединение элементов) и специальную распределительную (понижает локальное влияние нагрузок).
Использование разных приемов и материалов с учетом назначения армируемой конструкции и предельных нагрузок позволит добиться наилучшего результата – так, к примеру, защитить здание от усадки поможет сеточное армирование с использованием обычной дорожной сетки, а при работе с отдельными важными элементами желательно дополнительно использовать фибру.
Нежелательно применять: алюминиевые прутья, листовую сталь, сетку-рабицу, рельсы, демонтированные трубы, стержни длиной до 1 метра и другие неподходящие материалы.
Выбирая между связкой и сваркой, лучше отдать предпочтение первому варианту (меньше деформации).
В сам раствор нужно вводить гидроизоляционные присадки.
Не лениться оклеивать внутреннюю сторону досок опалубки пергамином, который устранит излишнее испарение влаги, сделает поверхность более ровной, продлит срок службы щитов.
На прутья и сетки не должны попадать маслянистые вещества или краски.
Работая с полом и стенами, нужно оставлять отверстия для вентиляции и электрических проводов.

Армирование бетона позволяет значительно продлить срок службы конструкции за счет усиления ее несущих способностей, добавления прочности и стойкости к разным типам воздействий. Главное – выбрать правильные материалы и методы, которые позволят добиться наилучшего результата.

источник

17 Июл 2019 admin 15