Стеклопластиковая или стальная арматура: плюсы и минусы. Стальная арматура

ГОСТ, размер, назначение :: SYL.ru

Сегодня постройка любого здания или технического сооружения не обходится без применения бетонного раствора. Армированный каркас конструкции многократно увеличивает прочность строения, предотвращая растрескивание и разрушение построек из бетона. Современный металлопрокат предлагает разнообразные типы стальной строительной арматуры для формирования железобетонных конструкций разного предназначения.

Основные характеристики стальной арматуры

Воспринимать растягивание и усиливать сжатые зоны бетонных конструкций – основное назначение строительной арматуры. Для реализации этой функции арматурные прутья изготавливаются с максимально высокими показателями прочности и пластичности. Чтобы получить качественный продукт, металлопрокатные предприятия повышают прочностные свойства сырья:

• регулируют химический состав стали, увеличивая содержание углерода и химических добавок;
• в холодном состоянии сталь упрочняется методом скручивания, волочения, вытяжения, сплющивания и другими способами;
• применяется термическая обработка;
• сочетается несколько методов.

Прочная и пластичная, не поддающаяся коррозии под слоем бетона, выдерживающая температурные перепады проверенная временем стальная строительная арматура используется как при строительстве малоэтажных жилых построек, так и при возведении сложных промышленно-технических сооружений.

Разновидности арматурных изделий

По назначению арматура разделяется на 4 вида:

• Рабочая. Воспринимает растягивающие усилия, возникающие в железобетонных конструкциях под давлением сторонних нагрузок и собственного веса.
• Распределительная. Представляет собой соединённую проволокой или сваркой арматурную сетку или каркас. Связывая прутки между собой, препятствует смещению рабочей основы при бетонировании и предназначена для распределения равномерной нагрузки между элементами рабочей арматуры.
• Хомуты. Используются при сборке каркаса, предохраняя от появления трещин около опор в балках.
• Монтажная. Используется при бетонировании или сборке каркаса для обеспечения правильного положения хомутов и рабочей арматуры. Не воспринимает никаких нагрузок и по завершении работ обычно вынимается.

Виды строительной арматуры

По ориентации в конструкции разделяется на поперечную и продольную. Поперечная арматура связывает бетон в сжатой и растянутой зонах конструкции для предотвращения образования наклонных трещин вблизи опор. Продольная арматура, воспринимая сжимающее и растягивающее напряжение, предотвращает вертикальное растрескивание в растянутой зоне сооружения.

По условиям применения разделяется на напрягаемую и ненапрягаемую арматуру. Напрягаемой может быть только рабочая арматура, предварительно натянутая для повышения прочности железобетонного строения. Натяжение арматурных прутьев, уменьшая прогибы и снижая массу конструкции, предотвращает образование трещин и сокращает количество стальной арматуры.

Методы изготовления арматуры

По технологии производства арматура для железобетонных строений бывает двух видов:

• Горячекатаная стержневая. Арматура с любым диаметром, поставляемая в стальных стержнях длиной до 13 метров или в мотках «бухтах» с массой до 1,3 тонны.
• Холоднотянутая проволочная. В процессе протаскивания (волочения) стали через отверстия волочильных станов проволока или стержни меняют форму поперечного сечения и размеры. Более длительный и дорогостоящий производственный процесс, в результате которого получают высококачественную арматуру толщиной не более 5 мм.

Горячекатаная стальная арматура по цене существенно ниже холоднотянутой и отличается более высоким уровнем устойчивости к коррозии. Стержни горячекатаной арматуры используются чаще и для повышения прочности они проходят последующую термическую и механическую обработку. Этот вид арматуры разделяется по форме поверхности на 2 типа:

1. Гладкая – металлические стержни с гладкой поверхностью. Используются для монтажа каркаса.
2. Периодического профиля (рифлёная) – прутья с поперечными выступами и продольными рёбрами на поверхности, закрученными по винтовой линии.

При отливке железобетонных изделий или строений выемки и выступы поверхности обеспечивают лучшую сцепку бетона с арматурным каркасом.

Классификация арматуры

Прочность арматурных прутьев зависит сплава стали, из которого они изготовлены. Классифицируется арматура в соответствии с механическими свойствами. Сегодня существует несколько типов маркировки стальной строительной арматуры по классам:

• А240 А-I.
• А300 A-II.
• А400 A-III.
• А600 A-IV.
• А800 A-V.
• А1000 A-VI.

Класса А240 (А-I) производится гладкая арматура, прочие классы производятся с периодическим рифлёным профилем. Особые свойства, способ производства или назначение арматуры указываются в маркировке готовых изделий дополнительными индексами. Термомеханическая обработка обозначается «Ат», упрочение методом вытяжки – «Ав». Для регионов Крайнего Севера морозостойкая арматура маркируется «с». Повышенная устойчивость к коррозии обозначается «К», а прутки для сваривания маркируются «С».

Требования к прочности стальной арматуры определяется ГОСТами, задающими для каждого класса пределы текучести. Для горячекатаной стержневой арматуры ГОСТ 5781, стержневая арматура, упроченная термомеханическим способом, выпускается по ГОСТу 10884. В соответствии с требованиями ГОСТа, стальная арматура не может иметь на своей поверхности раковин, плён, трещин или закатов. Выпускаются стальные прутки арматуры с диаметром от 6 мм до 80 мм.

Маркировка готовой продукции на производстве включает в себя класс, дополнительный индекс и окрашивание кончиков стержней соответствующим марке цветом. Выглядит обозначение класса так: Ат400С или Ат800КС.

Сталь для производства арматурных прутьев

При производстве арматурных прутьев используются низколегированные и углеродистые марки стали. Путем изменения количества химических веществ сплаву придаются определённые свойства. В качестве легирующих добавок применяются алюминий, кремний, марганец, азот, хром, бор, титан, цирконий. Добавление в сплав, например, марганца, повышает жёсткость материала, не снижая при этом его эластичности. Изменяя кристаллическую решётку, кремний повышает плотность стальных прутьев, что улучшает эксплуатационные свойства арматуры, но затрудняет сваривание элементов. Существенно повышается прочность стали при добавлении к сплаву углерода. Но передозировка этого вещества ухудшает пластичность строительной арматуры.

Марка стали арматуры указывается заказчиком. При отсутствии в заказе требований к марке производитель согласовывает её с получателем либо завод определяет её по своему усмотрению.

Частота использования

Широким спросом пользуется арматура 12 мм из стали класса А3500С. Для скрепления пластичных ребристых прутьев этого вида можно использовать сварку. Прутья арматуры 12 мм придают каркасу более высокую прочность.

Применение строительной арматуры

Плоские или объёмные конструкции из стальных прутьев соединяются между собой электросваркой, вязальной проволокой или специальными арматурными фиксаторами. Качественное сцепление плоских арматурных сеток (решёток) и объёмных каркасов с бетоном зависит от его прочности и величины усадки, а также от вида поверхности и формы сечения арматурных стержней. Надёжность сцепления бетона и арматуры обеспечивают три фактора:

1. Механическое зацепление выступов и неровностей поверхности арматуры за бетон.
2. Силы трения, возникающие на поверхности арматурных прутьев при их обжатии бетоном в процесс усадки.
3. Адгезия (склеивание) арматурной поверхности с бетоном за счёт вязкости цементного раствора.

В настоящее время прочный надёжный стальной армированный «скелет» имеет любое бетонное сооружение. Современные офисные или коммерческие здания, жилые или технические строения, дамбы электростанций или мосты возводятся с применением технологии монолитного бетонирования.

Стальная арматура

В строительстве широко распространена арматура стальная стержневая. Это неотъемлемый элемент конструкций из железобетона, повышающий прочность цементного камня на изгиб и сжатие. Мы расскажем, какой бывает металлическая арматура, из чего ее производят, на какие классы делятся и об особенностях ее применения.

Технологии изготовления арматуры

По способу производства арматура бывает:

• Горячекатаная стержневая;
• Холоднотянутая проволочная.

В обоих случаях используется низколегированная или углеродистая сталь разных марок, в зависимости от этого и делится на 6 классов А-I…А-VI.

Горячий способ производства предполагает формовку размягченной стальной стержневой заготовки валиками. При увеличении температуры происходит упрочнение связей структуры металла, соответственно, арматура из него способна воспринимать большие нагрузки по сравнению с холоднотянутыми изделиями, увеличивается прочность на разрыв.

Арматура холодной протяжки получается из не разогретой заготовки, проходящей через обжимные валики.

Для повышения прочности арматуры ее подвергают термической обработке или делают цинкование – процедура обеспечивает устойчивость металла к влаге и агрессивным средам.

Выпускается стержневая арматура сечением от 8 мм в отдельных прутьях, тонкая проволочная – в мотках.

Классификация и маркировка арматуры

Классификация арматуры предполагает разделение изделий по классу используемой для производства стержней стали. Деление регламентирует ГОСТ 5781-82 «Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций»:

*по согласованию с заказчиком сталь А-II…A-V может быть изготовлена с гладким профилем.

Классы, в свою очередь, делятся на подклассы, которые обозначаются дополнительными индексами:

• «С» — стержневая сталь, которая подходит для сварки;
• «Т» — термически обработанное изделие;
• «К» — коррозионностойкая сталь, т.е. обработанная цинком;
• «СК» — коррозионностойкая сталь, которую можно сваривать.

Металлическая арматура разных классов производится из различных стальных сплавов, которые определяют ее технические свойства. При этом, учитывается диаметр прутков:

Таблица составлена по данным ГОСТ 5781-82.

Механические свойства арматурной стали

Стержневая арматура разных марок обладает индивидуальными механическими свойствами, которые учитывают при выборе изделия для армирования конструкций из бетона. Основные приведены в таблице №8 ГОСТ 5781-82:

Свойства стержневой арматуры определяются лабораторными испытаниями, по результату которых составляется протокол. Допускается уклонение от правил ГОСТ по согласованию с заказчиком.

Таблица площади поперечного сечения арматуры

При расчете армирующих стержней, кроме диаметра, также учитывают массу изделий. Она приведена в сортаменте ГОСТ 5781-82:

*масса приведена в среднем значении – более точный параметр зависит от конкретной марки, используемой для производства стержневого проката стали.

Сферы применения стальной арматуры

Характеристики стальной арматуры определяют сферу ее применения. Стержни гладкого профиля используют:

• Для перевязки рабочих стержней каркаса;
• Вязка декоративных изделий для дизайна;
• Монтаж отдельных элементов сложных механизмов.

Прутки периодического профиля более востребованы:

• Усиление бетонных конструкций в участках наибольшего растяжения и сжатия;
• Установка опорных элементов и конструкций;
• Армирование штукатурных слоев, напольных стяжек;
• Обустройство дорожного покрытия и тротуарных зон;
• Монтаж армирующих поясов для кладки блоков и кирпичей.

Основное назначение стержневой арматуры периодического профиля – усиление конструкций из бетона. Их стержней вяжут плоские или пространственные каркасы. Арматура в них выполняет разные функции:

• Компенсация излома бетона созданием напряжения на растяжение стержня. Максимальные нагрузки концентрируются в нижней части конструкций типа балки на двух опорах или с жестким защемлением;
• Компенсация сжатия, которое концентрируется в верхней части той же балки.

Недостатки

У стержневой арматуры есть несколько недостатков, которые необходимо учитывать:

• При отсутствии антикоррозийного покрытия прутки подвергаются окислению при контакте с водой. Процессы могут начаться даже от воздействия воды в составе цемента во время его затвердевания.
• Невозможность выполнять функции стержневыми изделиями при неправильном выборе класса прутка и его диаметра.
• Чрезмерно напряженная арматура способна дать обратный эффект и образовать трещины в бетонной конструкции.
• Требуется соблюдение защитного слоя бетона – не менее 2 диаметров размера сечения для предотвращения попадания воды к стержням.

Упаковка, транспортирование и хранение

Стальные стрежни для удобства окрашивают в разные цвета:

• А-IV – красный;
• А-V – красный и зеленый;
• А-VI – красный и синий.

Допускается нанесение краски на концы 0,5 метров.

Стержневую арматуру компонуют в партии по 15 тонн и перевязывают из проволокой, вязанкой. Также упаковывают тонкую проволоку в бухты. При необходимости для заказчика делают перевязки другой массы – 3 или 5 тонн, а также индивидуальный тоннаж. Укомплектованные связки обязательно маркируют классом стержней.

Перевозка металлических изделий допускается только в горизонтальном положении для избегания перегибов и деформаций.

Хранить стержневую арматуру рекомендуется в закрытых сухих помещениях, исключив контакт с водой.

betonopedia.ru

Строительная арматура - характеристики, требования, применение

Продукты металлопроката все более востребованы в современном строительстве, и сортовая арматура, в разы повышающая прочность бетона – не исключение. Ведь железобетонные изделия широко применяются при возведении как промышленных объектов, так и зданий жилого назначения.

Содержание:

1. Процесс производства арматуры
2. Арматура строительная: технические характеристики и маркировка
3. Сфера применения
4. Требования к строительной арматуре
5. Виды строительной арматуры
6. Композитная строительная арматура

Процесс производства арматуры

Арматура – материал, изготовление которого проходит в условиях производства методом горячего проката. Сталь после прибытия на завод отгружается, а затем подается в отделение заготовки. Металлолом проходит тщательную сортировку и помещается на плавление до жидкого состояния. Дальше жидкая сталь разливается в изложницы. После застывания стальных слитков осуществляется их нагрев, обжим и прокат. Потом продукция остывает на холодильниках, проходит контроль качества, обрезается и готовится к транспортировке. Купить строительную арматуру потребитель может в стержнях либо мотках (в зависимости от вида).

Арматура строительная: технические характеристики и маркировка

В процессе возведения железобетонных конструкций чаще применяется гибкая стальная арматура – прутки. Если возникает необходимость в создании более жестких конструкций, то используются швеллеры, уголки и двутавры.

Арматура строительная ГОСТ 5781-822 – стержневая. Поверхность изделия может быть гладкой или рифленой, что отражается на маркировке. Гладкая арматура (А-I) на профиле стержня рифлений не имеет. Арматура периодического профиля внешне несколько отличается. Изделия класса А-II, А-III и А-IV, А-V и А-VI имеют выступы в форме винта – рифление проходит под определенным углом, равномерно овивая профиль в три захода. Но различия изделий классов I-VI не сводятся лишь к внешним признакам. Разница в их физико-механических свойствах (прочность, вид стали) обозначена буквами. Так, «т» указывает, что при изготовлении изделия была использована термически упрочненная сталь, «к» - материал обладает повышенной устойчивостью к коррозии, «с» - изделие поддается свариванию, «в» - прочнее за счет вытяжки.

К арматуре по ГОСТу 10884-81 (94) относят термомеханические и тepмически упрочненные стальные стержни с периодическим профилем, диаметр которого 6-40 мм. Такие материалы используются для строительства  отвeтственных желeзобетонных конструкций.

Арматурой нового класса является А500С. При работах с данным видом арматуры можно использовать дуговую сварку. Ее выпускают согласно стандарту CТО АCСЧМ 7 – 93. Такая арматура отличается прочностью, пластичностью, низкой себестоимостью. Она может использоваться как для устройства фундамента, плит перекрытия и в других целях.

Сфера применения

То, что объект, выстрoенный по технологии монолитного бетонирования, намного прочнее остальных сооружений, ни у кого сомнений не вызывает. Внешний вид здания от этого не страдает, скорее, наоборот – износостойкость поверхности значительно повышается. Ведь арматура, по сути, является каркасом, удерживающим бетон, поскольку надежно сцепляется с ним благодаря рифленому профилю.

Дамбы, здания аэропортов, плотины, мосты – все эти сооружения возводятся с использованием продуктов металлопроката.  В какую бы сферу строительства мы ни заглянули, везде строительная арматура больше чем востребована. От нее зависит прочность возведенных конструкций.

Требования к строительной арматуре

Арматура используется в качестве основы строительных конструкций, требующих повышенного уровня безопасности. Поэтому характеристики и качество металлопрокатной продукции должны быть чрезвычайно высокими.

Строительная арматура должна соответствовать следующим критериям:

• максимальная шарнирность;
• прочность;
• соoтветствие ГОСТу для более жесткого сцепления с бетоном;
• устойчивость к коррозии.

Виды строительной арматуры

В зависимости от будущего месторасположения в составе каркаса, арматура может быть поперечной либо продольной. Поперечная применяется для защиты конструкции от возникновения трещин поблизости опор, а также для улучшения связки с бетоном. Продольная препятствует образованию вертикальных напряжений и принимает на себя часть нагрузок бетона.

Арматура строительная (вес погонного метра колеблется от 2,22 кг до 39,46 кг и зависит от толщины и длины профиля) бывает таких видов:

• хомуты; 
• монтажная;

• рабочая;
• распределительная.

Рабочая армaтурa принимает растягивающие усилия, которые возникают в результате влияния на постройку внешних нагрузок, а также собственного веса. Монтажная предназначена для формирования каркаса и фиксации рабочих прутков. Распределительная армaтурa делит нагрузку между всеми стержнями, препятствуя их перемещению и прогибу. Хомуты защищают бетон от растрескивания поверхности возле крепежей. Если каркас необходимо расположить в балках или ригелях, то применяют двойные стальные пруты.

По принципу связи с бетоном арматура бывает напрягаемой и ненапрягаемой. В зависимости от способа формирования бывает канатная, стержневая и проволочная арматура.

По способу установки армaтуру разделяют на сварочную и вязаную в форме сетки или каркаса. Сварочную армaтуру иногда еще называют штучной. Ее используют при небольших объемах работ. При возведении масштабных сооружений каркас должен быть гибким – «плавать», как говорят профи. Иначе здание может разрушиться даже при незначительном оползне либо в случае минимальных движений земной поверхности. Именно поэтому каркас чаще «вяжут».

Арматурная сетка состоит из стержней, которые фиксируются в местах пересечения сваркой либо вязкой. Каркасы, собранные из прутков и соединительной решетки, называют плоскими. Пространственные каркасы - еще одна разновидность армированных конструкций. Они составлены из нескольких плоских сеток или пакетов.

В зависимости от того, из какого материала выполнена, строительная арматура делится на стальную и композитную.

Композитная строительная арматура

В последнее время композитные изделия выступают в качестве альтернативы металлопрокатным. Данный материал обладает рядом преимуществ. Композитные изделия гораздо прочнее, чем арматура строительная, цена на них меньше. Стойкость к коррозии также значительно улучшает физико-механические характеристики данного материала.

Композитные изделия, а точнее – стержни или тросы, состоят из стеклянных, базальтовых либо углеродных волокон и пропитаны полимерным связующим. Поверхность стержней имеет ребра, расположенные параллельно друг другу или по спирали. Арматура из стеклянных волокон получила название стеклопластиковой, базальтовых – базальтопластиковой, а из углеродных волокон – соответственно, углепластиковой.

Композитная стеклопластиковая арматура имеет рифленую по спирали поверхность. Неоспоримый плюс этого материала – в сочетании чрезвычайной прочности и сравнительно небольшого веса. Изделия из базальтовых волокон с продольным рифлением обладают повышенной огнеупорностью и термостойкостью. Прутки и тросы из углеродных волокон также отличаются незаурядной прочностью. На изготовление одного троса уходит около 12 тыс. волокон, спаянных полимерами.

Композитная арматура на рынке стройматериалов появилась не столь давно. Она применяется в процессе реставрации бетонных конструкций и кирпичных сооружений, а также в строительстве дорожных покрытий (укрепление откосов, для смешанных покрытий, включающих в себя несколько полотен). Востребована такая арматура и в зимний период, когда есть необходимость введения в бетон различных смесей для форсирования процесса застывания. Ведь ускорители оказывают негативное влияние на стальные конструкции, приводят к их коррозии, в то время как воздействие химических веществ на композитные изделия сведено к минимуму.

Стоит отметить, что некоторые из новейших композитных материалов находятся на стадии разработки, их свойства только изучаются. Насколько они долговечны, покажет время. А пока в нашей стране для усиления бетона применяются преимущественно изделия из стали. Столбы, бордюры, колонны, лестничные марши и клетки - конструкции, для создания каркаса которых используется арматура, и встречаются они в повседневной жизни каждого из нас гораздо чаще, чем мы можем предположить.

strport.ru

Стальная арматура | Новости в строительстве

Стальная арматура применяется в строительстве для армирования железобетонных конструкций в виде  горячекатаной стержневой арматуры, холоднотянутой проволочной арматуры, сварной арматурной сетки, арматурных канатов и сетки армоцемента.

С бурным развитием металлургической промышленности растет объем и номенклатура используемых в строительстве металлических изделий  и особенно использование в строительстве стальной арматуры. Из стального проката возводят каркасы гражданских и промышленных  зданий, возводят мосты, изготовляют стальную  арматуру для железобетонных конструкций и изделий, трубы, кровельную сталь,  а также различные ассортименты  металлических изделий, болты, заклепки, шурупы, гвозди и другие виды.

Читай также виды стали

Для армирования железобетонных конструкций применяют: горячекатаную стержневую арматуру классов A-I, A-II, A-III, A-IV, A-V, A-VI, Aт-III, Aт-IVC, Aт-IVK, Aт-VCK, Aт-VIK, Aт-VI, Aт-VII, A-IIIB; холоднотянутую проволочную арматуру классов B-I, Bp-I,Bp-II; арматурные канаты классов-К-7, К-9; сварные арматурные сетки( рулонные и плоские) по ГОСТ 8478-81 и сетки для армоцемента (сварные и тканые) по серии I.410-10.

Технические характеристики некоторых марок стальной арматуры приведены в таблицу-1.

Таблица-1. Техническая характеристика стальной арматуры.

Применяемая сталь в качестве арматуры для железобетонных конструкций и изделий , не должна иметь на поверхности ржавчины и загрязнений.  Необходимо это учитывать при хранении и  складировании арматурной стали. Стальная арматура имеющая на поверхности ржавчину и  отпадающую при ударе молотком окалину а также краску, масло и другие загрязнения, должна быть очищена  перед использованием в дело.

Легко поддающийся удалению тонкий слой ржавчины или краски не является дефектом арматуры. Очистка стальной арматуры проводиться как правило  механическими способами: с помощью стальных дисковых электрощеток или путем  протягивания через вибро-песочницы. Арматурную сталь классов A-I, A-II, диаметром до 12 мм и класса A-III диаметром до 10 мм включительно поставляют в прутках или  мотках, а больших диаметров -поставляют в прутках.

Арматурную сталь классов A-IV, A-V и  A-VI поставляют в прутках. Допускается по согласованию с потребителем поставка арматурной стали классов A-IV, A-V, A-VI диаметром до 8 мм в мотках. Высокопрочную стальную проволоку поставляют в мотках большого диаметра: проволоку диаметром 3 мм -не менее 1,2 м, 4…5 мм -не менее 2 м, 6…8 мм-не менее 2 м.

Арматурные канаты поставляют в бухтах диаметром 1,5…2,0 м. Смотанные с бухт или барабанов канаты должны сохранять прямолинейность. Правка арматурных канатов не допускается. Одним из эффективных направлений снижения материалоемкости в частности металла является переход на предварительно напряженные конструкции.

Полное использование свойств высокопрочных сталей в предварительно напряженных конструкциях позволяет заменить малоэффективные тяжелые железобетонные изделия более легкими и тонкостенными. при замене сварной арматуры предварительно напряженной сокращение расхода стали по массе для большинства изделий при стержневом армировании составляет 30…40 % а при армировании высокопрочной проволокой -50…60 %.

Наибольший эффект достигается в производстве предварительно напряженных конструкций для промышленного строительства и инженерных сооружений за счет снижения расхода стали и стальных конструкций: в крупноразмерных ограждающих конструкциях-до 2,5…3,5, в напорных трубах-до 6, пролетных строениях мостов -до 2,5 раз.

Важными условиями расширения производства предварительно напряженных конструкций являются увеличение выпуска специальных сталей, термически упрочненной стали классов Ат-V,Ат-VI и  Ат-VII, высокопрочной проволоки Bp-II и B-II, диаметром 7 и 8 мм, новой проволочной арматуры Bpп-I и Вц-II, а также арматуры периодического профиля класса Bp-I и арматурных канатов диаметром 4,5…15 мм.

Термически упрочненная стальная арматура имеет высокие показатели предела текучести и временного сопротивления (смотри таблицу-2).

Таблица-2. Химический состав и прочностные показатели термически упрочненной стержневой арматурной стали.

Переход на производство предварительно напряженных конструкций взамен изделий со сварной арматурой сопровождается также повышением культуры производства и уровня механизации и автоматизации производства, что приводит к дальнейшему снижению трудозатрат. При отсутствии арматурной стали требуемых диаметров и классов их замену следует производить по согласованию с организациями разработчиками чертежей конструкций, причем чтобы не допускать перерасхода арматуры, следует применять сталь более высоких классов.

После определения требуемой площади сечения заменяющей арматуры  ее диаметра и количества стержней необходимо проверить, удовлетворяются ли конструктивные требования, предусмотренные нормативными документами, в частности СНиП II-21-75 (минимальные и максимальные расстояния между стержнями, защитные слои бетона, анкеровка стержней и т.п.).

Перерасчет производят путем определения эквивалентной по прочности площади сечения арматуры при замене одного вида стали другим, для чего рекомендуется пользоваться графиками либо специальными таблицами( смотри таблицу-3)

Таблица-3. Характеристика стальной арматуры при замене диаметров

Примечание: 1. Примеры подбора эквивалентных по прочности арматурных стержней различных диаметров и классов даны без учета всех требований по проектированию конструкций. 2. В знаменателе показано изменение прочностных показателей, %.

Так с целью уменьшения расхода ненапрягаемой арматуры заводы железобетонных изделий переходят на использование проволоки периодического профиля класса Bp-I вместо обыкновенной B-I, что дает 5…6 % экономии металла. Ее применение не требует изменения конструкции армирования, так как высокая прочность позволяет использовать ее с меньшим сечением.

Предприятия Главмоспромстройматериалов, выпуская ежегодно в среднем 5 млн. м³ сборных армированных строительных конструкций из тяжелого и легкого бетона, используют более 270 тыс.т арматурной стали , из них 70% эффективных марок. Так, в многопустотных настилах массового применения в результате использования более эффективных видов арматуры, снижения массы, применения легких бетонов, исключения некоторых элементов конструктивного армирования удалось снизить расход стали до 10 кг на 1 м³ изделий.

Свыше 30 % экономии достигается при замене арматуры класса А-I классом А-II или класса А-II классом А-III. Например, в железобетонных забивных сваях типа С длиной 4,5 м и 6 м со сварным арматурным каркасом в типовых проектах продольная арматура принята диаметром 10 мм класса А-I, а в сваях длиной 7 и 8 м-диаметром 12 мм класса А-I.

Опыт показал возможность замены указанной арматуры арматурой соответственно диаметром 8 мм класса А-II и 10 мм класса А-III. В масштабе страны такая замена может обеспечить экономию свыше 15 тыс.т стали. Дальнейшее совершенствование качества материалов железобетонных конструкций должно предусматривать не только улучшение их механических характеристик, но и изыскание путей наиболее рационального использования металлической арматуры а также создание новых эффективных неметаллических армирующих материалов.

Все большее развитие получает стеклопластиковая арматура в виде проволоки и стержней различного диаметра. выполненных из продольно-ориентированных стеклянных волокон, связанных в монолит различными смолами. Такая арматура в виде проволоки диаметром 6 мм применяется в цветной металлургии при изготовлении предварительно напряженных полимербетонных ванн для электролиза цинка, меди и других. Разрабатываются и активно применяются в строительстве различные виды пластиковой арматуры. 

Просмотров: 298

РЕКОМЕНДУЕМ выполнить перепост статьи в соцсетях!

stroivagon.ru

это что такое? Виды арматуры

В строительных текстах часто встречается термин "арматура". Слово это иностранное, и смысловое наполнение может вызвать путаницу у людей, мало знакомых со спецификой его применения.

Арматура в строительстве

Отраслевое понятие "арматура" можно разделить на две большие группы значений — конструкционная и технологическая.

Первая применяется при изготовлении строительных конструкций. Армированный бетон отличается от простого монолита использованием воспринимающих нагрузку стержней, сеток или каркасов.

Арматура, устанавливаемая на трубопроводах, распределяет и регулирует потоки жидкости в сетях водоснабжения и канализации. Объединяет эти понятия функциональное назначение. Арматура - это то, что составляет рабочую часть общей системы.

Конструкционная арматура

Бетонные конструкции являются основным типом строительных изделий. Бетон иногда называют искусственным камнем. Он обладает прекрасным сопротивлением при сжатии, но относительно легко разрушается при растяжении и изгибе. Этот недостаток устраняется армированием бетонного массива материалами, обладающими способностью воспринимать растягивающие нагрузки без потери прочности. Прогрессивное развитие индустрии строительных материалов расширило линейку предложения арматуры. Помимо традиционной стальной, в неё вошли изделия из полимеров, каковым является композитная арматура. Появление новых материалов позволяет полнее учитывать эксплуатационные характеристики изделий.

Стандарты для конструкционной арматуры

Применение материалов и изделий для возведения зданий и сооружений строго регламентируется. Безопасная эксплуатация требует соблюдения стандартов, разработанных ведущими специалистами и утверждённых на уровне законодательства. Стальная арматура должна соответствовать ГОСТ 10884-94, регламентирующему физические и технические параметры материала. Композитная отвечает требованиям ГОСТ 31938-2012. Стальная арматура, поступающая на рынок, как правило, соответствует техническим условиям, поскольку имеет устоявшуюся производственную базу и технологическую культуру. К сожалению, элементы из полимерных материалов могут иметь значительный разброс потребительских свойств, что требует внимательного отношения к закупаемым изделиям. При этом следует отдавать предпочтение предприятиям, предоставляющим полные характеристики на них.

Стальная арматура

Сталь, из которой изготовлена арматура (ГОСТ 10884-94), бывает углеродистая и низколегированная. Для улучшения сцепления с телом бетона стержни могут иметь периодический профиль, параметры которого также заданы в государственном стандарте. Такой вид армирования наиболее распространён и хорошо изучен. Стальная арматура - это традиционный тип материала для армирования. Бетон, армированный стальными стержнями, каркасами и сетками, называется железобетоном. Из него изготавливают практически все строительные конструкции, от фундаментных до панелей перекрытия и несущих элементов каркасов зданий. Заводы выпускают большую номенклатуру железобетонных конструкций различного назначения. Сегодня всё большую популярность приобретает монолитное строительство, при котором большинство элементов здания изготавливаются в проектном положении посредством заливки бетона в установленные опалубки с уложенным арматурным каркасом. Если при заводском изготовлении элементов основным способом скрепления стержней является сварка, то при изготовлении на месте обычно используют вязку арматуры проволокой. Помимо арматуры периодического профиля, применяют и гладкие стержни. Прочность сцепления с бетоном или раствором у них существенно ниже, но в отдельных случаях использование гладкокатаной арматуры оправдано.

Композитная арматура для бетона

Современное строительство развивается в направлении большей архитектурной выразительности и снижения издержек. Полимерная арматура это позволяет делать наиболее эффективно. Важным достоинством полимеров по сравнению с металлом является существенно меньший вес и невосприимчивость к коррозии. К ним относится базальтопластиковая, углепластиковая, стеклопластиковая арматура.

Прочностные характеристики полимерной арматуры обычно превышают возможности стальной. Как и стальная, композитная арматура может быть периодического и постоянного профиля. Однако её работа под нагрузкой имеет свои особенности. В отличие от стали, стеклопластиковая арматура не имеет текучести, и при достижении предельно допустимых нагрузок происходит мгновенное разрушение элемента.

Сталь против композита: что выбрать?

Характер работы железобетона предполагает возможность воздействия влаги на арматуру при раскрытии трещин в изделиях, работающих на изгиб и растяжение. Естественно, это увеличивает риск потери прочности и снижает сроки службы конструкций. При бетонировании или кирпичной кладке в зимнее время сталь подвергается агрессивному воздействию морозостойких добавок, что также создаёт вероятность снижения эксплуатационных характеристик. Полимерные материалы позволяют избегать негативного воздействия коррозии на несущие элементы зданий и сооружений. Синтетическая арматура это обеспечивает. Однако композиты имеют худшие показатели по огнестойкости, быстрее теряя прочность при нагревании. Меньший вес арматуры из композитов является привлекательным свойством при индивидуальном и малоэтажном строительстве, как правило, не обеспеченном грузоподъёмными механизмами. Снижение расходов на транспортировку и перемещение по стройплощадке может составлять ощутимую сумму.

Трубопроводная арматура

Спектр применения арматуры на трубопроводах очень обширен. Она используется везде, от сетей малого диаметра в частном секторе до массивных изделий промышленного назначения. Трубопроводная арматура на сетях распределения обязана отвечать высоким требованиям по безопасности и безотказности работы. Эти элементы сетей, сочетающие в себе противоречивые требования, могут быть очень сложной конфигурации. Например, запорная арматура должна выдерживать гидродинамический удар, достигающий существенных значений при больших диаметрах труб. Поэтому наиболее подходящим материалом обычно считаются цветные металлы, например медь и бронза, позволяющие изготавливать фрезерованные и литые изделия различной сложности. Однако они имеют высокую стоимость и невысокую прочность. Поэтому применяют сталь, чугун и полимеры в качестве материалов, из которых производится арматура. Завод-изготовитель гарантирует эксплуатационные параметры изделий, что позволяет сделать обоснованный выбор того или иного материала.

Полимеры в сантехнических сетях

Распространение пластиковых труб дало толчок появлению арматуры из пластика или со значительным количеством пластмассовых компонентов. Наибольшей популярностью они пользуются в коммунальном хозяйстве и частном секторе. Неоспоримое преимущество, которым обладает такая арматура, это меньший вес и отсутствие коррозии труб и элементов сетей. Трубы из полимерных материалов могут быть практически неограниченной длины, в отличие от стандартных размеров металлических. Они достаточно легко соединяются между собой различными способами.

Сварка полимеров менее трудоёмкая и пожаробезопасная, по сравнению со сваркой металлов. Помимо отсутствия коррозии, полимерные трубы и арматура не подвержены накапливанию в водопроводных и тепловых сетях осадков, которые могут приводить к зарастанию внутреннего пространства и снижению эффективного диаметра. Запорная арматура, распределительная и иная, устанавливается на трубопроводы при помощи методов, применяемых при устройстве стыков труб.

fb.ru

Виды арматуры и ее применение – чем и как укрепляют бетон? + Видео

Арматура относится к сортовому длинномерному прокату, спрос на который с годами только увеличивается. Основным его потребителем является строительный рынок, который по большому счету и диктует, какие виды арматуры сегодня выпускать производителям.

1 Виды арматуры и ее применение – многогранная сталь

Задавшись вопросом, какая бывает арматура, сложно получить исчерпывающий ответ в нескольких абзацах. Арматуру можно разделить на виды по самым разным характеристикам: по форме профиля, по назначению, по материалу изготовления, по технологии производства, по особенностям нагрузки в конструкциях из железобетона. И это еще далеко не все, однако остановимся на основных группах.

Итак, арматура бывает круглой и квадратной. Квадратная арматура поставляется исключительно в горячекатаных стальных прутках, со стороной квадрата от 5 мм до 200 мм. Углы могут быть как острыми, так и притупленными. Квадратные изделия, чаще всего, пользуются спросом при создании конструкций в качестве угловых опор, а также при создании заборов разной сложности.

Рекомендуем ознакомиться

Круглая арматура, в свою очередь, по профилю делится на гладкую и рифленую. Последняя представляет собой прутки с равномерным рифлением разного вида – все они преследуют цель более надежного сцепления с бетоном. Рифленая арматура обязательно имеет два продольных ребра, между которыми по спирали проходит рифление.

Именно арматура с рифлением, чаще всего, применяется в сооружениях из железа и бетона. По назначению такие изделия делят на рабочие, распределительные, монтажные и хомуты (анкера). Рабочая арматура берет на себя в железобетонных конструкциях скалывающую и растягивающую нагрузку от внешнего воздействия и непосредственно веса конструкций.

Распределительная арматура отвечает на удержание рабочих прутьев арматуры в нужном положении, а также распределяет между ними равномерно вес конструкции. Монтажная арматура служит для сборки каркаса, ее задача – обеспечить точное положение всех элементов при бетонировании. Хомуты же связывают арматуру в одно целое, предохраняя бетон от возникновения косых трещин возле опор.

2 Спецификация арматуры – конструкции и каркасы

Требуемые механические свойства обеспечиваются при изготовлении самой стали. Для производства нужной арматуры используют не только углеродистую сталь, но и материал, легированный марганцем и кремнием. Еще более прочные, но и более дорогие изделия легируют титаном и хромом. По степени прочности на разрыв изделия делят на стержневые и проволочные. Стержневую арматуру производят на металлургических заводах путем холодного или горячего проката. Готовые изделия могут быть подвержены дополнительной обработке вытяжкой в холодном состоянии или термической обработке.

Проволочные изделия получают в результате холодной протяжки подготовленных стержней через ряд последовательно уменьшающихся в диаметре отверстий (фильеры).

В результате протяжки стержни существенно сужаются и увеличиваются по длине. Но главная цель металлургов – изменение кристаллической структуры стали, которая приобретает повышенную прочность на разрыв. Помимо этого, арматуру делят на поперечную и продольную. Если последняя стойко противостоит растягивающему напряжению и препятствует образованию вертикальных трещин, то поперечная помогает избегать образования наклонных трещин от скалывающих напряжений, что особенно актуально для опор.

Изделия из арматуры также делят на следующие виды: арматурные сетки, каркасы из арматуры и штучная арматура.

• Арматурная сетка состоит из перекрещивающихся стержней, которые соединяются в местах пересечений проволокой для вязки или сваркой. Применяют готовые сетки в качестве "полуфабриката" для армирования плит.
• Каркасы из арматуры делают из продольных круглых прутков и соединяющей их решетки. В обычном виде это плоские каркасы, из которых при необходимости собирают пространственные каркасы. При их изготовлении используются как холоднокатаные, так и горячекатаные изделия. Их применение, в основном, сконцентрировано на армировании колонн и балок.
• К штучной арматуре относят как прутки из круглых стержней, так и более жесткие профильные изделия из стали: различные виды швеллеров, уголки, трубы, рельсы, двутавровые балки. На месте бетонирования эти элементы, в зависимости от сложности, собираются в арматурный каркас или конструкцию произвольной формы с помощью сварки или вязки арматуры. Штучные изделия используются, в основном, на малых объектах строительства или в сложных, стесненных условиях бетонирования, когда готовый каркас или сетку невозможно доставить к месту бетонирования.

3 Арматура нержавеющая – альтернатива металлу!

Все виды арматуры из стали обладают существенным минусом, который ограничивает сроки хранения и использования – сталь подвержена коррозии, не говоря уже об излишней степени расширения, теплопроводности, проведении электричества и намагничивании.

Именно поэтому альтернативная арматура из полимерных материалов и минеральных волокон (стекловолокно, базальтовое волокно) после тщательного анализа очень активно внедряется в производство. Внешний вид композитная арматура позаимствовала у рифленой металлической – многочисленные ребра обеспечивают плотное сцепление с бетоном. В остальном же между изделиями существенная разница:

• Удельный вес готовых прутков из полимеров и стекловолокна в четыре раза меньше аналогичных по диаметру металлических.
• Прочность композитных материалов выше, что позволяет при создании конструкций с соблюдением прочностных характеристик уменьшать вес каркасов разной сложности до 10 раз! Следовательно, на фундамент сооружения оказывается существенно меньшая нагрузка, а значит его параметры могут быть изменены в сторону уменьшения.
• Высокая стойкость к коррозии и химическим воздействиям. Композитную арматуру можно свободно использовать даже при сооружении подводных конструкций в соленой морской воде – сроки эксплуатации, указанные производителем, она отработает.
• Отсутствие коррозии повышает надежность и долговечность конструкций.
• Теплопроводность композитных изделий в 100 раз ниже, чем у металлических. Следовательно, помещения, построенные с ее применением, существенно теплее – стены удерживают тепло и не пропускают холод.
• Проведение работ возможно без привлечения тяжелой техники.
• Эпоксидные смолы и минеральные волокна, используемые при производстве арматуры, не проводят электричество и не намагничиваются. Такие свойства незаменимы в военной и медицинской сферах, при сооружении аэропортов и других зданий, оборудованных высокоточной техникой.

4 Мини-арматура – фибровые волокна

Помимо традиционной арматуры в виде прутков, все чаще строители прибегают к армированию бетонных конструкций с помощью фибрового волокна. Впрочем, фибра – это лишь усовершенствованный вариант старых способов повышения прочности строительных смесей, в которые добавляли камыш, солому и даже овечью шерсть. Современные фиброволокна изготавливаются из стали (мелкие отрезки проволоки из низкоуглеродистой стали), полипропилена, стекловолокна и синтетического материала полиамида.

Фиброволокна препятствуют возникновению усадочных трещин, с их помощью достигается более высокая плотность бетона, устойчивость к вибрациям и изменению температурных режимов. Материал обретает большую прочность на изгиб и растяжение, стойкость к расслаиванию. Бетон стоек к истиранию и воздействию химических средств (в случае применения стекловолокна, полиамида, полипропилена), именно поэтому его применяют при строительстве дорожных полотен и взлетно-посадочных магистралей на аэродромах.

tutmet.ru

Стеклопластиковая или стальная арматура, сравнение, плюсы и минусы

Индустрия строительства постоянно развивается. На рынке появляются новые материалы, отвечающие высоким требованиям строительства. Жилые и промышленные здания строят в короткие сроки. При их строительстве применяются различные современные материалы и инновационные технологии. Недавно на суд застройщиков была представлена стеклопластиковая арматура, которая начала конкурировать с проверенными временем стальными прутами.

Плюсы и минусы стеклопластиковой арматуры

Стеклопластик обладает преимуществами перед сталью, которые стоит подробно рассмотреть.

Плюсы

1. Меньший удельный вес. Масса строения уменьшается в разы, а это немаловажно в определенных условиях строительства.
2. Стойкость к коррозии — не ржавеет и не гниет.
3. Показатели прочности на разрыв и сжатие у нее намного выше, что важно для строительства многоэтажных сооружений.
4. Устойчивая к агрессивной, химической среде.
5. Диапазон применения при различных температурах — от -60 до +100 градусов.
6. Применима в любых географических широтах.
7. Простота и удобство транспортировки. Арматура из стеклопластика продается в небольших бухтах, они компактны, так что при необходимости могут перевозиться на легковых автомобилях.
8. Быстрый и практичный монтаж. Резать материал можно болгаркой, а соединять элементы между собой пластиковыми хомутами. Но стоит отметить, что при работе с этим материалом нужно применять средства защиты, как дыхательных путей, так и рук.
9. Абсолютная радио прозрачность этого вида армирования.
10. Выгодная с экономической точки зрения — невысокая стоимость подобного материала. При этом в местах, где необходимо применить стальные пруты сечением 12 мм, можно использовать арматуру из стеклопластика 8 мм в диаметре.
11. Не проводит электрический ток, что делает ее предпочтительней при строительстве зданий и сооружений в энергетике.

Минусы

Несмотря на положительные стороны, без минусов не обошлось.

1. Малая упругость на изгиб. Если проектируются несущие конструкции, то это обязательно следует учесть.Обустроить сварные швы на этой арматуре не получится, но это зачастую нецелесообразно, если не предусмотрено проектом.
2. Малая прочность при высоких температурах. Как только материал нагревается до 600 градусов, все его прочностные характеристики полностью исчезают, так как высокая температура изменяет структуру материала.
3. Хотя минусов не так много, но при строительстве их нужно обязательно учитывать.

Плюсы и минусы стальной арматуры

У продукции из стали также есть свои плюсы и минусы.

Плюсы

1. Проверенная временем. Уже давно разработаны стандарты выпуска материала для строительства. Есть нормативные документы, в которых указана стальная арматура.
2. Разнообразное количество сечений прутков. Выпускается в диапазоне от 3 до 80 мм.
3. Большой и предсказуемый срок эксплуатации. Стальная арматура служит более 50 лет, при условии не соприкосновения с водой и химической средой.
4. Имеет хорошие показания на изгиб. У этого материала упругость в 4 раза превышает стеклопластиковую арматуру. Показатели прочности на изгиб у нее намного больше.
5. Доступность. Продается на многих строительных рынках.
6. Несколько способов монтажа. Можно связать проволокой, скрепить хомутами или применить сварку.
7. Экологичность. Негативное воздействие на человеческий организм равно нолю.
8. Простота изготовления анкеров. Если прут нагреть простой горелкой, то его просто загнуть в угол 90 градусов. С учетом этого, можно изготавливать анкерные элементы прямо на строительной площадке.
9. Отличная адгезия с бетонным раствором. У раствора и арматуры коэффициент линейного расширения практически одинаковый, что позволяет получить долговечный тандем.
10. Морозоустойчивость. Если арматура устанавливается в местах с большими отрицательными температурами, то ее структура остается неизменной.

Минусы

1. Ограничение по длине прутков. Максимальная длина элементов стальной арматуры 11,7 метра, редко встречаются прутья 12 метровой длины.
2. Большая удельная масса. Для доставки этого материала на площадку, потребуется специальная грузовая техника.
3. Склонность к коррозии. Если на сталь воздействует агрессивная среда или вода, то скорость коррозии составляет от 0,1 до 1,5 мм в год.
4. Специальные требования к хранению. Нельзя долго хранить в условиях открытой площадки и на земле, ржавчиной материал покрывается за несколько месяцев.

Как видим минусы, не сопоставимы по количеству с положительными сторонами.

Сравнение стеклопластиковой и стальной арматуры

1. Стеклопластиковая обладает большей прочность на разрыв, но стальные прутья имеют упругость в 4 раза больше.
2. Прочность и коэффициент линейного расширения у стального материала больше и схож с бетоном, что нельзя сказать о СПА.
3. Стеклопластик не проводит ток, а металл электропроводный.
4. Диапазон сечений у стальных конструкций намного больше, поэтому их применение на сложных строительных объектах не заменит стеклопластиковая арматура.
5. Стеклопластик продается в бухтах — 50, 100 и 150 м.
6. Стоимость арматуры из композита намного меньше, чем у стальной.

Если рассматривать прочность этих материалов, то стоит учесть, что стеклопластиковая арматура имеет меньший коэффициент на изгиб. При строительстве тяжелого здания прутки берут намного большего сечения, чем у стального материала. По факту разница в цене, в масштабах стройки, остается под вопросом.

В заключение

Из сравнительного анализа понятно, что стеклопластиковая арматура хорошо подойдет для частного строительства домов из легких материалов. Для сооружения сложных и тяжелых конструкций следует применять стальную.

dvabrevna.ru

• 
  Сталь угловая равнополочная гост
• 
  Плотность сталь
• 
  Что такое быстрорежущая сталь
• 
  Нержавеющая сталь вес
• 
  Плотность стали 08х18н10т
• 
  Инструментальные и конструкционные стали
• 
  Как кремний влияет на свойства стали
• 
  Стальная проволока тонкая
• 
  Финишные гвозди из нержавеющей стали
• 
  Труба шовная стальная размеры
• 
  Химическое пассивирование стали