Арматура для бетона из нержавейки: Страница не найдена

НЕРЖАВЕЮЩАЯ АРМАТУРА ДЛЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЦЕНА

НЕРЖАВЕЮЩАЯ АРМАТУРА ДЛЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЦЕНА

Предлагаемая к реализации продукция (строительная арматура) с данного подраздела имеет сертификаты качества и отвечает стандартам ГОСТ. Интернет магазин строительных и отделочных материалов в Москве -stroy предлагает: купить арматуру — по низкой и выгодной цене с доставкой по Москве и Московской области. Доставка арматуры — осуществляется после полного согласования деталей с клиентом по Москве и Московской области. Арматура бывает в виде стальных стержней, объемных каркасов или сетки, и является составной частью любой железобетонной конструкции, главная задача этих изделий – усилить прочностные характеристики бетона. Пролистав страницы нашего магазина вы убедитесь в том, что цена на арматуру разница по сравнению с другими представителями оптово-розничной торговли в сфере строительных и отделочных материалов. Продажа арматуры — осуществляется через интернет ресурс нашей компании со склада в Москве и Московской области за наличный и безналичный расчет. Изделия, полученные методом горячей прокатки, отличаются разными формами поперечного сечения и имеют широкую область использования.

Нержавеющая арматура для железобетонных конструкций цена

Современные арматурные стали для конструкций из железа и бетона проходят термообработку и низкотемпературный отпуск, что увеличивает их прочность и долговечность. Как правило, арматурные стержни изготавливаются из стали, но в некоторых случая могут использоваться также композитные сплавы (стеклопластик, углепластик, базальтопластик) или дерево (например, бамбук). Арматура — это изделие из металла, которое используется при создании армированных конструкций из железа и бетона, а также может иметь вид сварных конструкций, используемых в строительных работах, для придания жесткости и улучшения сцепки с бетоном. Арматура подразделяется на виды, в зависимости от класса прочности и механических характеристик. Арматура. Строительство любого дома в Москве и Московской области, независимо от его этажности, не обходится без использования арматуры . Например, в зависимости от профиля прутка, арматура строительная — бывает гладкая и рифленая, в конструкциях может иметь продольную или поперечную ориентацию. В зависимости от сферы применения, арматура классифицируется на рабочую, конструктивную и монтажную.

Арматура для железобетонных конструкций

Арматура — может представлять собой сортовой прокат, воспринимающий или распределяющий нагрузку или температурные воздействия в различных конструкциях.

Нержавеющая арматура для железобетонных конструкций

Смотрите также
  • НЕРЖАВЕЮЩАЯ АРМАТУРА ДЛЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

    В зависимости от химических элементов, которые содержатся в сплаве, нержавеющая сталь приобретает такие свойства, как жаропрочность, устойчивость к…

  • ЖЕСТКАЯ АРМАТУРА ДЛЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

    При проектировании железобетонных зданий и сооружений в соответствии с требованиями, предъявляемыми к конкретным конструкциям, должны быть установлены…

  • АРМАТУРА ДЛЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

    Получились очень долговечные изделия. Внутри трубы натянуты мощные троса, нагружающие массив бетона сжатием и исключающие появление растягивающих…

  • СТАЛЬНАЯ АРМАТУРА ДЛЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЦЕНА

    Относительно способа установки, арматура бывает: каркасной (используется для армирования балок и колонн), штучной (используется при небольшом объеме…

  • СТАЛЬНАЯ АРМАТУРА ДЛЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

    Нередко требуется расположение прутьев не только по центру, но и по бокам. В среднем расстояние между узловыми стержнями должно находиться в пределах…

Арматура: виды и классификация — Карстон

Использование бетона для возведения зданий и сооружений различного назначения известно с давних времён. Некоторые исследователи считают, что этот материал использовался даже при строительстве знаменитых египетских пирамид. Однако бетон считается довольно хрупким и может быть разрушен под влиянием окружающей среды. По этой причине происходит его усиление за счёт использования металлических прутьев, композитных материалов, или арматуры. Для разных целей используются различные варианты армирования, которые мы далее рассмотрим.

Используемые в железобетонных конструкциях металлические прутья или композитные элементы различаются по используемому материалу, внешнему виду, расположению в бетонном монолите. Именно по этим критериям происходит разделение арматуры на различные типы и виды. Наибольшее распространение получила арматура на стальной основе, её отличает дешевизна и простота в изготовлении. Существует множество разновидностей подобных усиливающих бетон элементов. Но прежде чем рассказать об этом виде, коротко остановимся на композитном варианте.

Особенности композитной арматуры

Эта разновидность сочетает в своей конструкции как стальные, так и пластиковые элементы. В зависимости от особенностей изготовления, в композитной арматуре могут быть использованы следующие типы искусственных волокон:

  • Стеклопластиковые;
  • Углепластиковые;
  • Базальтопластиковые.

Это современный материал усиления бетонных конструкций, который появился лишь в конце прошлого века. Наиболее часто для создания композитной арматуры используются стеклопластиковые волокна. Основным преимуществом такого материала считается высокая прочность, которая в два с лишним раза превосходить сталь. Углепластиковые и базальтопластиковые волокна применяются для возведения объектов, часто испытывающих влияние неблагоприятной среды. Они способны длительное время противостоять вредному воздействию, а так же обладают высокой резистентностью к огню. Однако композитная арматура на основе таких волокон стоит гораздо дороже стальной, поэтому используется в строительстве довольно редко.

Классификация и разновидности металлической арматуры

Несмотря на некоторые преимущества композитной основы, в большинстве случаев для усиления бетона используется металлическая арматура, прежде всего – стальная. Преимуществом таких усиливающих бетон конструкций считается простота в изготовлении, дешевизна используемых материалов, длительный срок эксплуатации. К тому же стальные материалы имеют универсальную область применения. Их можно использовать при проведении монтажных работ, при строительстве жилых или торговых комплексов. Большое значение имеет так же возможность применения стальной арматуры в промышленном строительстве. Она может различаться:

  • По технологии изготовления;
  • В зависимости от использования;
  • По профильному рисунку;
  • В зависимости от расположения в конструкции.

В зависимости от технологии изготовления стальные прутья могут быть холоднокатаными, горячекатаными или холоднодеформированными. Их легко можно различить по маркировке – литерой А обозначаются горячекатаные прутья, В – холоднодеформированные, К – катаные. По вариантам использования она может быть ненапрягаемой или напрягаемой. В простых конструкциях, не предполагающих значительные нагрузки, применяется арматура ненапрягаемого типа. Если же возводимое сооружение предполагает выдержку значительных нагрузок, в ход идёт напрягаемая разновидность. В зависимости от профильного рисунка армирующие материалы разделяются на гладкие или рифлёные, последние имеют наибольшее распространение. Металлические прутья могут по-разному располагаться в бетонных конструкциях – различается поперечное и продольное размещение.

Большое значение при выборе армирующих материалов имеет металл, из которого они изготовлены. Наибольшее распространение получили рифлёные прутья, изготовленные из стандартной низколегированной стали, относящиеся к классу А1 (сейчас маркировка постепенно заменяется на А240). К этой категории относится разновидностей, обладающих схожими эксплуатационными характеристиками, к примеру А5-АV-А600 или А3-АIII-А400. Более прочным вариантами считаются термически усиленные металлические прутья. Подобное усиление происходит за счёт процесса ускоренного охлаждения в процессе изготовления. Отличить такую разновидность армирующих материалов можно по маркировке, в которую входит литера Т. Примером может служить термическая арматура АТ600 или АТ1000. Усиливающие бетон элементы различаются также в зависимости от степени окисления и подразделяются на:

  • Кипящие;
  • Полуспокойные;
  • Спокойные.

В соответствии с этим они получили обозначение КП, ПС, СП. Наиболее простым и дешёвым вариантом является арматура, изготовленная на основе кипящей стали. Процесс её изготовления проходит быстрее, но в процессе кипения металл теряет некоторые свои прочностные качества. Поэтому для зданий и сооружений, испытывающих значительные нагрузки, рекомендуется использовать конструкции с маркировкой СП, т.е. спокойные. Их производство занимает больше времени и стоят они гораздо дороже. Компромиссным вариантом может стать применения арматуры с полуспокойной степенью окисления.

Существует так же разделение на арматурные классы, от которых зависит область применения тех или иных металлических прутьев. Различается арматура монтажная, строительная и промышленная. Монтажная арматура относится к наиболее простой и распространённой категории и маркируется как А1 или А240. Материалы, обозначенные в разбросе от А200 до А400 относятся по классификации к строительным конструкциям. Именно они в основном используются при возведении жилых зданий или офисных центров. Для создания производственных помещений используется арматура более высоких, промышленных классов.

При обозначении особенностей тех или иных материалов могут быть использованы специальные обозначения. Так, литера С указывает на то, что это арматура, с которой можно проводить сварочные работы. Буква К означает, что конструкция имеет антикоррозийное покрытие.

Важное значение имеет и форма профиля, которой обладают металлические прутья. Кроме гладкого профиля различаются три основных разновидности рифлёной арматуры:

  • Кольцевая;
  • Серповидная;
  • Смешанная.

До последнего времени практически все металлические прутья, используемые для усиления бетонных конструкций, имели профиль кольцевого типа. До сих пор такой вариант считается самым распространённым, его стандарты регулируются ГОСТ 57-81. В конце прошлого века в практике появляется европейский серповидный арматурный профиль. Он считается более эффективным в использовании, но его изготовление занимает больше времени. По этой причине на сегодняшний день всё большее распространение в строительстве получает арматурный профиль смешанного типа, сочетающий в себе элементы кольцевой и серповидной разновидности.

Почему нержавеющая сталь? — Арматура из нержавеющей стали

Каковы преимущества?

  • Поскольку он обладает высокой устойчивостью к коррозии от ионов хлорида
  • Защита не зависит от высокой щелочности бетона
  • Бетонное покрытие можно уменьшить
  • Бетонный герметик, такой как силан, можно исключить
  • Бетонная смесь может быть упрощена в соответствии с потребностями конструкции бетона, а не для защиты арматуры
  • Повышает долговечность
  • Сокращает объем технического обслуживания и ремонта
  • Его можно использовать выборочно для элементов высокого риска с экономической эффективностью
  • Со временем он будет переработан

Нержавеющие стали и другие решения для защиты от коррозии [15] [16]

 

Преимущества

Недостатки

Эпоксидное покрытие

Более низкие первоначальные затраты

  • Нельзя сгибать без образования трещин
  • Требуется осторожное обращение, чтобы не повредить его во время установки

Цинкование

Более низкие первоначальные затраты

  • Нельзя сгибать без образования трещин
  • Цинковое покрытие коррозирует быстрее, чем железо, теряет эффективность, когда цинк подвергается коррозии

Полимеры, армированные волокном

Более низкие первоначальные затраты
Легкие

  • Низкий модуль (низкая жесткость)
  • Не сгибается без образования трещин
  • Отсутствие термостойкости и низкая ударопрочность в суровых зимних условиях
  • Свойства с течением времени (старение)?
  • Разложение водой и температурой?
  • Необходимо позаботиться об утилизации по окончании срока службы

Катодная защита

Более низкие первоначальные затраты

  • Требуется тщательное проектирование для обеспечения общей защиты
  • Требуется тщательная установка для поддержания надлежащих электрических контактов
  • Требуется постоянный источник тока (который необходимо контролировать и обслуживать) или расходуемые аноды, требующие контроля и замены

Мембраны

Более низкие первоначальные затраты?

  • Требует тщательной установки
  • Производительность с течением времени спорна
  • Ограничено горизонтальными поверхностями

НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ

Низкая стоимость жизненного цикла:

  • Конструкция аналогична углеродистой стали
  • Комбинированная арматура из углеродистой стали/нержавеющей стали хорошо работает
  • Выдерживает плохое качество изготовления (недостаточное бетонное покрытие, плохое уплотнение, неадекватное отверждение…)
  • Нечувствителен к низкому качеству бетона
  • Простая установка
  • Без обслуживания
  • Без ограничения срока службы
  • Позволяет использовать более тонкий бетонный слой
  • Повышенная огнестойкость
  • 100% переработанный

Удаляет коррозию, вызывающую растрескивание бетона, вызванное коррозией

  • Более высокая начальная стоимость…. но ограничена несколькими процентами от стоимости конструкции

Выбор марки

Рекомендации Технического центра по консалтингу в области цемента и бетона, Швейцария [17]:

Материал усиления

Питтинг
Сопротивление

1)

Коррозия
Сопротивление
Класс

Карбонизация бетона

Да

Да

Да

2)

Да

2)

Содержание хлоридов3)

Ноль

Ноль

Низкий

Низкий

Середина

Высокий

Арматура обычная черная

0

0

+

+/-

(-)

Арматура с эпоксидным покрытием

0

?

4)

Арматура оцинкованная

0

0/1

+

+

(+)

Хромистая сталь             5)

10-16

1

+

+

+

(+/-)

(+/-)

Хромоникелевые стали и хромоникелевые молибденовые стали

 

17-22

2

+

+

+

+

+

(+)

Хромо-никель-молибденовые стали

 

23-30

3

+

+

+

+

+

+

Хромо-никель-молибденовые стали

 

>31

4

Для особых случаев например:

  • Очень высокое содержание хлоридов
  • Высокое содержание хлоридов и другие неблагоприятные обстоятельства

1)  WS: эквивалент устойчивости к точечной коррозии, рассчитанный по формуле: WS=%Cr+3,3%Mo+0%N.
Для расчета использовалось минимальное содержание хрома и молибдена согласно EN 10088 и Stahlschlüssel (Германия). Содержание азота не учитывалось.

2) Доминирует влияние содержания хлоридов. Карбонизация не имеет второстепенного значения, так как скорость карбонизации низкая или защитный слой бетона высокий

3) Содержание хлорида:

низкий:

≤0,6 М.% по отношению к содержанию цемента

 

средний:

≥0,6, но ≤1,5М.% по отношению к содержанию цемента

 

высокий:

≥1,5, но ≤5 М.% по отношению к содержанию цемента

 

очень высокий:

>5 млн. % по отношению к содержанию цемента

4)  Классификация является неопределенной/спорной. Сравнительные соображения и суждения: см. главу 4.7.

5) Подверженность точечной коррозии хромистых сталей с низким содержанием хрома быстро возрастает с уменьшением рН. Таким образом, в зависимости от покрытия бетона карбонизация бетона более или менее важна

Рекомендации:

BSSA (Британская ассоциация производителей нержавеющей стали) Специальный отчет (2003 г.) [18]

Выбор марки материала для заданных условий воздействия

Условия воздействия

Марка материала

Нержавеющая сталь, встроенная в бетон с нормальным воздействием хлоридов в потолки, краевые балки, диафрагменные стены, соединения и конструкции

1. 4301

То же, что и выше, но с ослабленными требованиями к долговечности в соответствии с таблицей 3.7.

1.4301

То же, что и выше, но в тех случаях, когда по особым причинам требуется дополнительное смягчение конструкции для долговечности данной конструкции или компонента, т. е. когда целостность гидроизоляции не может быть гарантирована в течение всего срока службы конструкции

1.4436

Прямое воздействие хлоридов и хлоридсодержащих вод, например, на дюбели, прижимные болты и другие компоненты, выступающие из бетона

1.4429

1.4436

Особые структурные требования для использования более прочной арматуры, подходящей для всех условий воздействия

1.4462

1.4429

Обратите внимание, однако, что с тех пор стали широко использоваться тощие марки Duplex (пожалуйста, перейдите к свойствам нержавеющей стали)

Экономически выгодна ли нержавеющая сталь?

Пример 2 [20]
Пирс Прогресо был построен в 1941 году с использованием арматуры из нержавеющей стали. Сравнение LCA/LCC проводилось с гипотетическим альтернативным стержнем из углеродистой стали. Они показывают, что нержавеющая арматура приводит к более низкой стоимости жизненного цикла и более низкому потенциалу глобального потепления.
    

Пример 3 [21]
Министерство транспорта Онтарио, Канада
«Преимуществом нержавеющей стали является очень низкая скорость коррозии в среде бетона/хлорида. Минимальные коррозионные повреждения ожидаются в течение срока службы 75 лет. Несмотря на то, что покупать арматуру из черной стали или стали с эпоксидным покрытием намного дороже, она более рентабельна в долгосрочной перспективе, потому что коррозионные повреждения, обычно наблюдаемые с черной сталью и сталью с покрытием, не возникают».

Строительные нормы и правила требуют, чтобы конструкции соответствовали надлежащему уровню огнестойкости, обычно не менее 2 часов, прежде чем они рухнут. Одним из основных параметров железобетонных балок является защитный слой бетона (над арматурным стержнем).

Увеличение защитного слоя бетона будет эффективным, однако, только в том случае, если в бетоне нет больших трещин или он поврежден. Это может произойти со временем в результате коррозии.

Еще одна проблема, связанная с толстыми бетонными покрытиями, заключается в «отслаивании», т.е. растрескивании и отслаивании бетонного покрытия в случае пожара. Способы избежать этого применяются, но они увеличивают стоимость.

Эффективным способом повышения огнестойкости железобетона является использование арматуры из нержавеющей стали. Нержавеющие стали сохраняют свои механические свойства лучше, чем углеродистая сталь, при повышенных температурах.

Примечание: EN 1.4311 (AISI 304N): данные о арматуре из нержавеющей стали от ISSF, EN 1.4301 (AISI 304) данные Еврокода

Компьютерное моделирование показывает, что огнестойкость балок, армированных нержавеющей сталью, намного лучше, чем огнестойкость балок, армированных углеродистой сталью. .

Приведенная ниже кривая, полученная с помощью компьютерного моделирования, показывает, как бетонная балка, армированная C-сталью или нержавеющей сталью (марка EN 1. 4311 — AISI 304N), изгибается под нагрузкой в ​​случае пожара (стандарт ISO 834 — целлюлозное возгорание). Прогиб балки увеличивается со временем (и температурой балки) до тех пор, пока она больше не может выдерживать нагрузку.

Нержавеющая сталь почти удваивает время до разрушения балки. Кроме того, большое удлинение обеспечивает прогрессирующее разрушение балки и, следовательно, предупреждает о неминуемой опасности.

 

 

Увеличение времени до разрушения, вызванное арматурой из нержавеющей стали, является привлекательной альтернативой увеличению бетонного покрытия:

  • не увеличивает вес конструкции, следовательно, нагрузка на члены
  • поддерживает огнестойкость в конструкциях, подверженных коррозии

Арматура из нержавеющей стали для армирования бетона

Арматура из нержавеющей стали для армирования бетона: руководство по обновлению и выбору

 

Использование высокопрочной, коррозионностойкой арматуры из нержавеющей стали для армирования бетона в мостах, автомагистралях, зданиях и других строительных объектах в последнее время растет, особенно когда затраты на жизненный цикл этого обновления материала должным образом сопоставляются с первоначальными затратами. более низкие затраты и предполагаемая экономия углеродистой стали. Тенденция к использованию нержавеющей стали особенно заметна в прибрежных районах США, а также в Канаде и Европе.

Все чаще более высокие первоначальные затраты на сплошную арматуру из нержавеющей стали со спиральным оребрением могут быть оправданы по сравнению с первоначальными затратами, затратами на техническое обслуживание в течение всего срока службы, затратами на замену и эксплуатационными расходами, понесенными при использовании арматуры из углеродистой стали с плакировкой или покрытием или без них.

На практике арматура из нержавеющей стали используется во многих бетонных конструкциях для обеспечения высокой прочности и долговременной устойчивости к коррозионному воздействию хлоридов из дорожной соли и суровых морских сред, а также хлоридов, образованных бетоном, в котором арматура похоронен.

Возможное применение коррозионностойкой арматуры из нержавеющей стали может включать в себя множество морских конструкций, таких как настилы мостов, тротуары, пандусы, парапеты, сваи, барьеры, подпорные стены, системы анкеровки, гаражи, волноломы, колонны, пирсы, причалы и причалы . Нержавеющую арматуру также можно рассматривать для инфраструктуры химических и других технологических предприятий, где может быть важна коррозионная стойкость.

Арматура из нержавеющей стали, обладающая хорошим сочетанием высокой прочности, ударной вязкости, пластичности и сопротивления усталости, наряду с коррозионной стойкостью, используется для строительства мостов и других сооружений в районах с высокой сейсмичностью. Первостепенной заботой здесь является необходимость высокой прочности для сохранения структурной целостности любого моста, подверженного сейсмическим воздействиям, и безопасности автомобилистов, использующих его.

Следует отметить, что сейсмическая модернизация мостов является одной из шести основных категорий, финансируемых Федеральным управлением автомобильных дорог (FHWA). Другие инфраструктурные проекты FHWA включают инновационные исследования и строительство мостов, проекты ценообразования, а также паромные переправы и терминалы. Любой или все три из этих проектов могут потребовать переоценки арматурных материалов.

Также растет число применений арматуры, требующих контролируемой магнитной проницаемости, где углеродистая сталь не может рассматриваться как вариант. Арматура из немагнитной нержавеющей стали успешно используется в фундаментах электродвигателей, а также в строительстве зданий, в которых размещается МРТ и подобное оборудование.

Кроме того, те же самые немагнитные нержавеющие сплавы использовались при строительстве пирсов для «деперминга», где правильное функционирование приборов восстанавливается на пришвартованных кораблях перед их возвращением в море. Разработчики или разработчики материалов, которым нужна нержавеющая сталь с низкой проницаемостью, должны указать, что материал должен быть проверен в соответствии с методом испытаний ASTM A 342. стали, в некоторых строительных проектах на протяжении многих лет пытались выполнить облицовку арматурой из нержавеющей стали типа 316 или арматуры из углеродистой стали с эпоксидным покрытием, что дало смешанные или плохие результаты в долгосрочной перспективе.

Наплавка арматуры — это относительно новый процесс, который еще предстоит доказать для долгосрочного использования. Без прилипания и одинаковой толщины плакирования арматурный стержень будет подвержен коррозионному воздействию. Кроме того, плакирование углеродистой арматурой обычно выполняется на относительно коротких участках. Таким образом, большое количество стержней должно быть индивидуально закрыто и запечатано с обоих концов. Эта операция выполняется либо производителем стержней, либо на строительной площадке, где работа трудоемкая. После добавления опасностей при транспортировке, погрузке и разгрузке запасов и изготовлении арматурной сетки шансы получить безупречный плакированный стержень значительно уменьшились. Без идеальной плакировки углеродистая сталь будет подвергаться воздействию.

Жидкие эпоксидные покрытия, наносимые на арматуру из углеродистой стали погружением или распылением, служат до 20 лет в слабоагрессивных средах. Однако покрытие должно идеально прилегать к поверхности стержня и оставаться без царапин или повреждений после нанесения. Как и в случае с плакировкой, малейшее пятно, которое не прилипает или имеет поверхностное повреждение, подвергает основной металл коррозионному воздействию.

Поскольку дефект обычно не виден и не обнаружен в бетоне, стержень может серьезно испортиться, сокращая срок службы конструкции, в которой он используется. Известно, что даже при отсутствии поверхностных дефектов покрытия преждевременно портятся из-за различий в покрытии и толщине пленки.

Проблемы, связанные с плакированием и покрытием, заставили многих разработчиков материалов переосмыслить достоинства и экономическую эффективность арматуры из нержавеющей стали, особенно для использования в агрессивных средах.

Свойства нержавеющей стали 

Хотя в обозначении ASTM A 276 перечислено большое количество нержавеющих сплавов, подходящих для использования в армировании бетона, для большинства применений можно рассматривать любую из четырех основных нержавеющих сталей. Это нержавеющая сталь 2205 (S31803), нержавеющая сталь типа 316LN (S31653), нержавеющая сталь 18Cr-3Ni-12Mn (S24000) и нержавеющая сталь типа 304LN (S30453). См. рис. 1 для их номинального химического состава.

Для арматуры процесс выбора сплава должен начинаться с оценки механических свойств каждого сплава. В спецификации ASTM A955, касающейся деформированных и простых стержней из нержавеющей стали для армирования бетона, перечислены стандартные требования к свойствам. Этот стандарт позволяет производить арматуру из нержавеющей стали трех уровней прочности.

Однако Carpenter может достичь предела текучести 75 тысяч фунтов на квадратный дюйм (518 МПа) или выше для всех четырех рассматриваемых сплавов и предела прочности при растяжении не менее 100 тысяч фунтов на квадратный дюйм (690 МПа). Эти значения представляют собой самый высокий из трех уровней прочности, перечисленных в ASTM A955. Наивысший уровень прочности может быть достигнут во всех стандартных диаметрах стержней от № 3 до № 11 или от 0,375 дюйма (10 мм) до 1,375 дюйма (35 мм). Уровни прочности фактически могут быть адаптированы к размеру прутка путем изменения параметров горячей прокатки.

Все четыре вида нержавеющей стали обладают исключительной пластичностью, что позволяет легко формовать и изготавливать арматурный стержень. Их свойства удлинения находятся в диапазоне от 20 до 30 процентов, что в два или даже три раза превышает минимальное удлинение от 7 до 12 процентов, установленное спецификацией ASTM A9.55 для тех же сплавов на уровне предела текучести 75 тысяч фунтов на квадратный дюйм. Удлинение является ключевым свойством производителей, которые выполняют многочисленные операции гибки. (Фото 1) Кроме того, все четыре сплава обладают хорошей ударной вязкостью и сопротивлением усталости.

Это уникальное сочетание механических свойств делает все четыре нержавеющие стали кандидатами для строительных проектов в районах с активной сейсмической активностью. Их высокий уровень прочности позволяет конструкторам использовать меньше материалов и снижать вес. Их хорошая пластичность позволяет конструкциям изгибаться, не ломаясь, при любых сейсмических возмущениях.

Нержавеющая сталь 2205 представляет собой дуплексную нержавеющую сталь с микроструктурой, состоящей из аустенитной и ферритной фаз. Эта дуплексная структура, наряду с химическим составом, придает сплаву превосходное сочетание прочности и коррозионной стойкости. В отожженном и горячекатаном состоянии нержавеющая сталь 2205 является ферромагнитной.

Нержавеющая сталь типа 316LN представляет собой усиленную азотом версию нержавеющей стали типа 316L. Он имеет значительно более высокий предел текучести и предел прочности на растяжение, чем нержавеющая сталь типа 316L, без существенного влияния на пластичность, коррозионную стойкость или немагнитные свойства.

Нержавеющая сталь 18Cr-3Ni-12Mn представляет собой аустенитную нержавеющую сталь с высоким содержанием марганца, упрочненную азотом, которая обеспечивает значительно более высокий предел текучести и прочность на растяжение, чем нержавеющая сталь типа 304. Ее можно рассматривать для применений, где прочность или магнитная проницаемость нержавеющей стали типа 304 неподходящий.

Нержавеющая сталь типа 304LN представляет собой упрочненную азотом версию нержавеющей стали типа 304L, доступную в горячекатаном состоянии. Этот сорт имеет гораздо более высокую текучесть и предел прочности на растяжение, чем тип 304L, без потери пластичности, коррозионной стойкости или немагнитных свойств.  

Коррозионная стойкость 

Выбор наиболее подходящей нержавеющей стали для изготовления арматуры может зависеть от требуемой степени коррозионной стойкости, особенно с учетом сходства основных механических свойств сплавов. Из четырех обсуждаемых марок арматуры нержавеющая сталь 2205 обеспечивает наилучшую общую коррозионную стойкость.

По сравнению с обычными нержавеющими сталями, такими как тип 304 и тип 316, нержавеющая сталь 2205 обладает превосходной стойкостью к хлоридной точечной и щелевой коррозии благодаря более высокому содержанию хрома, молибдена и азота. Он также обладает превосходной стойкостью к коррозионному растрескиванию под воздействием хлоридов благодаря своей дуплексной микроструктуре. В условиях испытаний его эквивалентное число стойкости к точечной коррозии было примерно на 50 процентов выше, чем у трех других сплавов.

В целом коррозионная стойкость нержавеющей стали типа 316LN аналогична коррозионной стойкости нержавеющей стали типа 316L. Более высокое содержание азота повышает его устойчивость к хлоридной точечной и щелевой коррозии. Благодаря низкому содержанию углерода нержавеющая сталь типа 316LN обладает хорошей стойкостью к межкристаллитной коррозии в состоянии после сварки. Его можно рассматривать для использования в суровых прибрежных морских условиях.

Нержавеющая сталь 18Cr-3Ni-12Mn обеспечивает общую коррозионную стойкость между характеристиками нержавеющей стали типов 430 и 304. Ее можно рассматривать для применения в арматуре, где коррозионная стойкость приближается к нержавеющей стали типа 304, но где прочность или магнитная проницаемость нержавеющей стали типа 304 не подходит. Он также обладает хорошей устойчивостью к атмосферной коррозии.

Нержавеющая сталь типа 304LN обладает коррозионной стойкостью, аналогичной сплаву 18Cr-3Ni-12Mn. Он обладает хорошей устойчивостью к атмосферной коррозии и может быть полезен в других, менее суровых условиях. Этот сорт также обеспечивает полезную стойкость к солевым средам на дорогах и хлоридам в бетоне.  

Магнитные свойства

Три из четырех обсуждаемых сплавов могут быть рассмотрены для тех применений арматуры, где наиболее важна контролируемая магнитная проницаемость. Нержавеющая сталь типа 316LN обладает низкой магнитной проницаемостью, что важно для арматуры, которую можно использовать в конструкциях, близких к чувствительным электронным устройствам или медицинскому оборудованию с магнитным резонансом.

Как и нержавеющий сплав типа 316LN, нержавеющая сталь 18Cr-3Ni-12Mn также немагнитна в условиях отжига и горячей прокатки. Он был успешно использован в Норфолке, штат Вирджиния, на «деперминговом» пирсе, а также может быть рассмотрен для использования рядом с чувствительными электронными устройствами и оборудованием для медицинской резонансной томографии.

Как и два предыдущих сплава, нержавеющая сталь типа 304LN также немагнитна. Следовательно, он может быть кандидатом для применения в арматуре рядом с чувствительными электронными устройствами и аппаратами МРТ, если его механические свойства и коррозионная стойкость также подходят.  

Длина арматуры 

Стальные стержни, используемые для армирования бетона, должны быть соединены друг с другом для обеспечения максимальной прочности. Обычно они соединяются путем сращивания их вместе проволокой или с помощью механических соединителей или соединителей. Обычное перекрытие примерно 4 фута стержня на обоих концах для сращивания уменьшает эффективную длину стержня. Процент стержня, потерянного из-за перекрытия, меньше в длинном стержне, чем в более коротком стержне.

Втулки также должны использоваться для защиты соединений из разнородных металлов для предотвращения гальванической коррозии. Таким образом, чем больше сращиваний, соединений, перекрытий и рукавов требуется в усиленной конструкции, тем дороже она становится.

Это делает длину стержня важной. Для соединения длинных стержней из нержавеющей стали, длина которых в настоящее время достигает 40 футов, требуется меньше времени и средств, чем для соединения большего количества стержней меньшего размера. В дополнение к экономии времени и труда длинные стержни с меньшим количеством соединений также экономят вес и место без потери прочности.  

Классический пример 

Береговой мост, строящийся в настоящее время в Норт-Бенде, штат Орегон, наглядно демонстрирует преимущества использования арматуры из нержавеющей стали 2205 вместо арматуры из углеродистой стали для критически важных элементов конструкции в суровых морских условиях. Департамент транспорта штата Орегон (ODOT), выбравший дуплексную нержавеющую сталь 2205 производства Talley Metals, дочерней компании Carpenter Technology Corporation в Хартсвилле, Южная Каролина, ожидает, что новый мост будет работать без обслуживания в течение 120 лет. Это в 2,5 раза больше срока службы моста, который он заменяет!

Когда строительство моста будет завершено к концу 2003 года, его стоимость составит примерно 12,5 миллионов долларов. Нержавеющая арматура составляет всего 13 процентов от общей стоимости моста. Благодаря этому небольшому увеличению ODOT сэкономит затраты на замену обычного моста через 50 лет. Эта сумма, вероятно, составит 25 миллионов долларов, или, по крайней мере, вдвое превышает сегодняшнюю стоимость строительства моста. С точки зрения стоимости жизненного цикла, это настоящее достижение.

Арматура должна была обладать превосходной коррозионной стойкостью, чтобы выдерживать воздействие насыщенного солью воздуха и тумана с Тихого океана, а также хлоридсодержащей влаги, которая вызывала коррозию под конструкциями.

От арматуры из нержавеющей стали требовалась сверхвысокая прочность, чтобы облегчить проектирование нового моста и справиться с потенциально разрушительной сейсмической активностью в этом районе. ODOT требовал уровня прочности 75 тысяч фунтов на квадратный дюйм (520 МПа). Это был новый уровень прочности для строительства мостов, и он был значительно выше, чем у нержавеющей арматуры, которая использовалась ранее при замене двух других прибрежных мостов.

Наряду с такой высокой прочностью арматурный стержень также должен был обеспечивать хорошую пластичность (удлинение 25 процентов), чтобы его можно было эффективно изготовить. С более прочным нержавеющим сплавом, таким как нержавеющая сталь 2205, ODOT также пользуется экономическим преимуществом, заключающимся в меньшем весе арматуры из нержавеющей стали, чем это потребовалось бы при использовании сплава с меньшей прочностью.

Следует отметить, что арматура из нержавеющей стали в этом проекте, мост Хейнс-Инлет-Слау, использовалась избирательно там, где ее свойства были наиболее необходимы. Гораздо больший объем арматуры из углеродистой стали без покрытия используется в новом мосту для элементов основания, где коррозия не является проблемой.  

Доставка прутка 

Вопрос о доставке прутка, всегда важный, необходимо согласовывать с поставщиком металла. В этой связи следует отметить, что количество американских производителей, которые плавят и прокатывают большие объемы арматуры из нержавеющей стали в США, в настоящее время ограничено несколькими. Carpenter Technology, крупный поставщик, плавит и производит арматуру из нержавеющей стали всех марок и размеров исключительно в США. Эти арматурные изделия продаются Talley Metals Technology, Inc., дочерней компанией Carpenter, расположенной в Хартсвилле, Южная Каролина 9.0033

 

Номинальный химический состав арматуры из нержавеющей стали

Нержавеющая сталь

№ ООН

Кр%

Ni%

С%

Н%

Мо%

Мн%

Si%

Дуплекс 2205

С31803

21,5

5,0

0,02

0,17

2,7

1,7

0,5

Тип 316LN

S31653

17,5

10,5

0,02

0,12

2.