Все, что нужно знать об арматуре

Арматура представляет собой совокупность связанных друг с другом элементов, которые наряду с бетоном применяются для изготовления железобетонных конструкций и воспринимают растягивающее напряжение. Арматура также используется для усиления конструкции в сжатых зонах. Армирование позволяет повысить прочность железобетонной конструкции в несколько раз. Во многом именно арматура определяет качество, прочность и прочие важные характеристики готовой конструкции.

Элементы арматуры могут быть жесткими (швеллера, уголки, двутавры) и гибкими (каркасы, сетки, стержни с гладкой или рифленой поверхностью). Рабочая арматура включается в железобетонные конструкции по расчету, в то время как монтажная и распределительная арматура служит для создания каркаса или сетки вместе с рабочей арматурой.

Стальная арматура, которая применяется в железобетонных конструкциях, подразделяется в зависимости от технологии изготовления, условий применения, по типу профиля и по типу воспринимаемой нагрузки. Тип сцепления арматуры с бетоном определяет их совместную работу. Качество сцепления зависит от прочности и возраста бетона, величины усадки, формы сечения арматуры и типа поверхности. Арматура может контактировать с бетоном путем соединения на связях сдвига, трения, сцепления (элемент стальной арматуры бетонируется), обжатия арматуры бетоном после усадки, с помощью электрохимического взаимодействия арматуры и раствора.

По технологии изготовления различают горячекатаную стержневую арматуру и холоднотянутую проволочную. В зависимости от условий применения в железобетонных конструкциях арматура бывает напрягаемой и ненапрягаемой. Стержневая арматура может изготовляться гладкой или профилированной (периодический профиль).

В том случае, если стальная арматура подвергается натяжению, то она имеет название напрягаемой. Натяжение арматуры применяется для увеличения прочности конструкции, предотвращения образования трещин и прогибов, снижение массы железобетонной конструкции. Различают арматуру поперечную и продольную. Поперечная арматура воспринимает наклонные нагрузки и препятствует образованию поперечных трещин в бетоне. Продольная арматура укрепляет конструкцию в растянутой зоне и не дает образовываться вертикальным трещинам.

Арматура, используемая для армирования железобетонных конструкций, должна отвечать строгим требованиям: быть прочной и пластичной, обеспечивать крепкое и жесткое сцепление с бетоном, иметь низкую распорность и хорошую свариваемость, быть устойчивой к сильным нагрузкам.

Ввиду того, что арматура применяется в производстве важных строительных конструкций, она должна быть исключительно прочной и выдерживать повышенные нагрузки. Для этого используют специальную сталь, расход которой составляет до 70 кг на 1 кв.м. бетона. Элементы арматуры изготавливаются из специальной стали в точном соответствии с установленными ГОСТами. Существует несколько классов арматурной стали, которая применяется для изготовления арматуры: A-I (A240), А-II (А300), A-III (А400); A-IV (А600), A-V (A800), A-VI (A1000). Различные классы арматурной стали отличаются своим химическим составом, механическими свойствами и, соответственно, областью применения. Арматурная сталь первого класса (A-I (А240)) используется для изготовления гладкого профиля, в то время как сталь остальных классов (А-II (А300), А-III (А400), A-IV (A600); A-V (A800) и A-VI (А1000)) применяется для изготовления профилированной (рифленой или периодической) арматуры. В зависимости от римской цифры, которая следует за буквой «А», определяют степень прочности арматурной стали — чем выше порядковый номер, тем сталь прочнее. Однако с повышением прочности исходного материала снижаются пластические свойства арматуры, что необходимо учитывать при ее выборе. Чем ниже класс арматурной стали, тем легче гнуть готовый материал, тем он технологичнее и практичнее в тех случаях, когда арматуру необходимо сваривать. Если для изготовления арматуры используется термически упрочненная сталь, то к ее индексу добавляется буква «Т», если применяется сталь, упрочненная вытяжкой — добавляется буква «В». Упрочненные профили чаще всего используются для изготовления крупных конструкций с повышенной толщиной бетонного слоя.

Наибольшее распространение имеет на сегодняшний день горячекатаная арматурная сталь (изготавливается по стандарту ГОСТ 5781-82). Ее механические свойства обеспечиваются химическим составом — такая сталь производится с применением легирования марганцем и кремнием, в более прочных вариантах — хромом и титаном.

Процесс изготовления стальной арматуры повторяет принципы изготовления круглого металлопроката. При изготовлении профилированной (или рифленой) арматуры, ролики прокатного станка заменяются на профилированные. После проката заготовки на таком станке арматура приобретает необходимый профиль, который меняется в зависимости от назначения арматуры. Периодический профиль, как правило, представляет собой круглую заготовку с двумя продольными ребрами и поперечными винтовыми выступами. Поперечные выступы могут направляться в одну или в разные стороны от продольных ребер. Класс стали для изготовления определенного вида арматуры зависит от ее предназначения и диаметра прутка.

Основной характеристикой готовой стальной арматуры является номер, который соответствует номинальному диаметру стержня (6 — 80 мм). Например, условное обозначение 10A-III ГОСТ 5781-82, означает что для изготовления арматуры используется сталь диаметром 10 мм класса А-III. В том случае, если к обозначению добавляется 3-4-значная цифра, то она показывает предел текучести.

Арматура, изготовляемая из стали класса A-I, А-II или A-III (диаметр до 12 мм), может поставляться в мотках (арматура, свернутая в кольцо), при большем диаметре — в стержнях (прямолинейные прутки мерной или немерной длины). Стальная арматура классов A-IV, A-V, A-VI поставляется в прутках, длиной от 6 до 12 м, реже — 3 м. В одну партию арматуры входят стержни одинакового номера и класса. Каждая связка стержней должна быть обозначена классом стали, используемой для производства. Вес связки может достигать 15 т, при небольших партиях — до 5 т.

Дополнительно упрочненная стержневая сталь для изготовления профилированной арматуры производится по стандарту ГОСТ 10884-81. Основным отличием от ГОСТа 5781-82 является то, что такая сталь используется для изготовления только профилированной арматуры и является термически упрочненной (путем дополнительной закалки). В зависимости от прочности, такая сталь имеет несколько классов — ATIII-ATVIII. Буква «Т», используемая в наименовании, говорит о том, что арматурная сталь является термически упрочненной. Прутки данного класса изготовляются диаметром 10-40 мм и длиной 5,3 — 13,5 м. Стержни наименьшего класса (AT-III) изготавливаемые диаметром от 6 до 8 мм могут поставляться в мотках, при диаметре до 10 мм — в стержнях. Сталь более высоких классов поставляется только в стержнях. Требования, которые применяются к упрочненной арматурной стали стандарта ГОСТ 10884-81 такие же, как и к стали, изготавливаемой по ГОСТу 5781-82.

Благодаря тому, что стальная арматура производится в точном соответствии с ГОСТами, не имеет значения, какой завод является ее производителем — качество и характеристики арматуры будут одинаковыми. Использование стальной арматуры необходимого класса позволяет существенно снизить затраты материала при строительстве, улучшить характеристики железобетонных конструкций и максимально эффективно использовать площадь застройки.