Как делают арматуру: Как производят арматуру | Компания «АСТИМ»

Содержание

Как производят арматуру | Компания «АСТИМ»

Надежные армирующие конструкции позволяют сделать прочнее как отдельные элементы, так и все строение в целом. В результате готовое здание может эксплуатироваться в течение более длительного срока. Для достижения этой цели в строительстве используется арматура с различным сечением, которая бетонируется.

Технологические возможности производства армирующих изделий были сильно ограничены на протяжении десятилетий. Раньше подобные материалы выпускались только на крупных металлургических заводах, а в наше время этим успешно занимаются и небольшие компании, которым принадлежат только отдельные цеха. Однако если речь идет о промышленных масштабах производства, то справиться с поставленной задачей могут только большие металлургические предприятия.

Технологии производства арматурного проката постоянно совершенствуются, но в мировой практике существует стандартная общая схема, которая включает следующие этапы:

  1. Получение исходного материала или доставка стали на специализированное предприятие по производству арматуры.
  2. Очистка от пыли, признаков коррозии и других загрязнений.
  3. Нарезка на отдельные элементы.
  4. Изготовление сеток и последующий монтаж арматурных каркасов.
  5. Транспортировка готовой продукции на склад, а если реализуется арматура оптом — то непосредственно организациям-заказчикам.

Большинство специализирующихся на изготовлении арматуры производств использует две поточные линии, назначение каждой из которых заключается в следующем:

  • изготовление материала для арматуры, исходным сырьем для которого служит прутковая сталь;
  • изготовление продукции, материалом для которой является арматурная сталь.

Производство арматурной стали может осуществляться несколькими способами, а наиболее распространенными считаются прокатка, волочение и холодная деформация. Каждый из них регулируется строгими требованиями ГОСТа, что обеспечивает высокое качество выпускаемой арматуры. В промышленном производстве чаще всего используется метод деформации. С его помощью изготавливаются изделия диаметром 6–12 мм, достигающие в длину 5–10 м.

Готовый арматурный прокат, изначально не имеющий получателя, хранится на специально оборудованных складах предприятия с соблюдением определенных условий. В частности, для исключения ухудшения характеристик арматуры запрещено ее хранение на земле или на голом полу.

Навигация по записям

Как производят арматуру | СТАЛЬКОМ

Использование арматурной стали распространено на большинстве типов производств, а также в строительных отраслях. С помощью современных технологических решений строительство становится более качественным. Надежные армирующие конструкции позволяют укрепить и сделать прочнее как отдельные элементы строения, так и все строение в целом. В итоге здание может эксплуатироваться на протяжении более продолжительного времени. Например, для достижения высоких показателей качества в строительстве используется арматурная сталь с различным сечением, которая бетонируется при монолитном строительстве.

Производство стальной арматуры в цехах и на металлургических комбинатах

На протяжении десятилетий технологические возможности производства арматуры были сильно ограничены, в виду чего выпускались подобные стройматериалы только на больших металлургических заводах. Естественно, что при подобной методике существовал риск возникновения дефицита стальной арматуры, а также и ее перепроизводства – все зависело от рыночного спроса в определенный период времени.

Сейчас ситуация изменилась, и производством стальной арматуры успешно занимаются небольшие предприятия, которым принадлежат только отдельные цеха. Объемы производства у таких фирм редко превышают значение в несколько тысяч тонн – рентабельность при этом не слишком высокая, однако наличие устойчивого спроса на продукцию позволяет в приемлемые сроки окупить инвестиции. Впрочем, когда речь идет о действительно промышленных масштабах производства, решить вопрос с поставками стальной арматуры для строительства может только крупное металлургическое предприятие.

Основные этапы промышленного производства стальной арматуры

Технологии производства арматуры из стали постоянно совершенствуются, однако на большинстве металлургических комбинатах уже долгое время используется стандартная общая схема, в состав которой входят следующие стадии:

  • Получение исходного материала для производства арматуры.
  • Очистка материала от загрязнений, признаков коррозии и других дефектов.
  • Нарезка исходного материала на отдельные элементы.
  • Изготовление арматурного каркаса, монтаж специальной металлической сетки.
  • Транспортировка изготовленной продукции на склад металлургического комбината, или же напрямую организациям – заказчикам.

Различия производственных мощностей

На большинстве производств, специализирующихся на изготовлении строительной арматуры, используется пара поточных линий. Назначение каждой из них:

  • Изготовление продукции, исходным материалом для которой служит арматурная сталь.
  • Изготовление материала для арматуры (исходным материалом здесь является прутковая сталь).

Что касается этапа производства арматурной стали, то для него предусматривается несколько способов. Наиболее распространенные методы – деформация, прокатка и волочение. Для каждого из указанных методов разработаны достаточно строгие требования ГОСТ, что должно обеспечить высокое качество готовой продукции. В промышленном производстве наиболее распространена холодная деформация, с помощью которой изготавливаются 5-10 метровые изделия, имеющие диаметр в пределах от 6 до 12 миллиметров.

Если продукция изначально не имеет получателя, арматуру хранят на складе комбината, с соблюдением определенных условий хранения. Производственные возможности позволяют сделать арматурные элементы для железобетонных конструкций по индивидуальным заказам, на основе предварительного расчета нагрузки.

Другая полезная информация

Арматура термически упрочнённая АТ800 ГОСТ 10884

Арматура термически упрочнённая АТ800 ГОСТ 10884

 

Если возникает необходимость в надежной и прочной арматурной стали, то лучшим выбором становится арматура АТ800. Благодаря ее свойствам, область применения данного арматурного проката разнообразна. В первую очередь это строительство особо прочных железобетонных сооружений и зданий в условиях сильной динамической нагрузки.

ООО «СтальРИД» предлагает арматурный прокат АТ800 отличного качества на очень выгодных условиях. Для уточнения подробностей и оформления заказа обращайтесь к нашим менеджерам.

 

Арматура Ат800 ГОСТ

Строительная арматура АТ800 — термически упрочненный металлопрокат серповидного либо винтового профиля. Индекс «Т» в обозначении данного вида арматурной стали как раз говорит о термомеханическом упрочнении. Производство рифленой арматуры АТ 800 регламентирует ГОСТ 10884. Благодаря очень прочному металлу, данная арматура обладает удивительными физико-химическими свойствами и имеет отличные характеристики. К ним относят пластичность, прочность, вязкость, вес арматуры и тому подобное. Именно поэтому, конструкции, произведенные из железобетона с армированием арматурой АТ 800, способны практически постоянно подвергаться динамическим нагрузкам.

 

Отталкиваясь от конечной цели, размещать рифленую арматуру АТ800 можно по разному. Позиция продольного размещения позволит минимизировать риск появления наклонных трещин. Так же, данная позиция работает на регулировку напряжения растягивающего — металлические элементы возьмут на себя часть от общей нагрузки на бетон.

 

Использую позицию поперечного расположения, вы так же снижаете риск появления наклонных трещин. В этом случае, арматурная сталь будет служить для связки сжатой зоны с бетоном.

 

Изготовление арматуры Ат800

Арматурный прокат АТ 800 изготавливается методом горячей прокатки с дальнейшим термомеханическим упрочнением.

При использовании термомеханического упрочнения, применение прерывистого охлаждения стержневой арматуры вместо непрерывного дает возможность увеличить до 30% такие характеристики как: пластичность, стойкость к коррозии под напряжением, усталостную прочность и сопротивляемость повторным нагревам при сохранении заданного уровня прочности арматурной стали.

 

Существует два варианта профиля арматуры АТ 800:

• гладкий профиль, класс А1;

• рифленый профиль, классы А2 и А3.

 

Длина арматурных стержней, при этом, варьируется от 6 до 12 метров. Диаметр от 6 до 32 мм. В случае, когда диаметр арматурного проката АТ 800 не превышает 6-8 мм, она может поставляться в мотках разнообразной длины.  Так же, соответственно ГОСТ 10884 арматурный прокат Ат800 производится в прутках мерной длины от 5, 3 до 13, 5 метров, а при согласовании с потребителем и до 26 метров.

 

На заводе-изготовителе арматура обязательно маркируется. Указывается номер профиля с диаметром прутка, класс прочности и основные характеристики. К основным характеристикам относят стойкость арматуры к растрескиванию и коррозии, свариваемость и т.п.

 

Производят арматуру АТ 800 из различных низколегированных марок стали:

• сталь 10ГС2, 25Г2С, 28С, 20ГС2, 08Г2С, 20ГС и 22С применяют при изготовлении арматуры с диаметром от 10 до 32 мм;

• сталь 25С2Р, 20ГС2 и 35ГС используют в производстве прутков с диаметром 18-32 мм.

 

Буквы в маркировке говорят о наличии в составе различных элементов. Буква «С» — о наличии  кремния,  буква «Р» — бора, «Г» — марганца. Цифры перед буквами обозначают процентное содержание данных элементов в сплаве металла.

 

Применение

Как мы уже говорили, основное применение арматуры АТ 800 — армирование железобетонных сооружений и конструкций. Благодаря своим замечательным характеристикам, она чаще любого другого арматурного проката используется в строительстве. При изготовлении конструкций со сложной формой и частыми динамическими нагрузками арматура АТ 800 просто незаменима. Так же, ее постоянно применяют в автомобилестроении, станкостроении, сфере сельского хозяйства, и даже при изготовлении мебельной фурнитуры.

 

 

Из чего делают арматуру

Использование строительной арматуры в качестве армирующего каркаса позволяет увеличить надежность зданий, сооружений. Для правильного расчета нагрузок нужно учитывать сечение, конфигурацию и материал изготовления. Последнее важно для проектирования, незначительные ошибки могут стать причиной потери целостности фундамента, несущей стены или колонны.

Марки стали

Применение изделий из композитных материалов облегчает общий вес конструкции. Однако они не обладают достаточной прочностью. Поэтому выбирают изделия из металла. В строительной сфере чаще всего используется сталь марки Ст2 и Ст3. Это обусловлено стоимостью, цена арматуры 12 мм ниже, чем на изготовленную из специальных сплавов. Выбор нужно делать только на основании расчетов исходя из нагрузки и конфигурации каркаса или армирующей сетки. Для строительства чаще используют марку стали А500С.

Сплавы в зависимости от класса арматуры (А):

  • А-I – Ст3пс, Ст3сп или Ст3кп;
  • А-II – Ст5пс, Ст5сп или 18Г2С;
  • Ас-II – 10ГТ;
  • А-III – 35ГС, 25Г2С, 32Г2Рпс;
  • A-IV – 80С, 20ХГ2Ц;
  • А-V – 23Х2Г2Е;
  • А-VI – 22Х2Г2Р.

Для легированной стали важно соблюдение состава компонентов. Это влияет на показатель твердости. При значительных нагрузках на излом повышает риск появления трещин, сколов. Дополнительно во время сварки возникает вероятность формирования закалочных структур, что также сказывается на прочности. Для производства прутков небольшого диаметра применяют сплавы с низким содержанием углерода. Изделия с большим сечением делают из сплавов с высоким показателем углерода. Они используются для возведения высотных зданий.

Виды арматуры

Помимо толщины учитывают профиль изделия, рифление. В строительстве допускается изготовление сеток и каркасов из гладкого профиля. Однако он не обладает нужными эксплуатационными свойствами, в частности – степенью жесткости. Большой модуль упругости по сравнению с бетоном приведет к повреждению конструкции. Для искусственного уменьшения этого показателя на поверхности арматуры делают рифление. В противном случае пришлось бы увеличивать диаметр прутка для повышения площади контакта с бетоном.

Виды рифления:

  • серповидный чаще изготавливается европейскими производителями;
  • кольцевые насечки – это отличительная черта отечественной арматуры;
  • смешанный вид появился относительно недавно, повышает площадь сцепления с бетоном.

Серповидные и кольцевые насечки почти не отличаются по эксплуатационным и техническим качествам. Для объектов с высоким показателем нагрузки применяют прутки со смешанным типом рифления. Это позволяет решить несколько задач – уменьшение модуля упругости, улучшение площади контакта с бетонной смесью. На это влияет качество изготовления, в частности – соответствие размеров по всей длине изделия. Поэтому при выборе арматуры нужно учитывать марку стали, диаметр и вид рифления.

Сортамент арматуры, таблицы классы, виды и размеры арматурного проката

Арматура (арматурный прокат, сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций) — вид сортового металлопроката, имеющего в поперечном сечении круглую форму. Как правило, арматурный прокат используется в строительстве для увеличения прочности, усиления железобетонных конструкций.

Сортовой прокат — вид металлопроката не пустотелого сечения.


Металлобаза «Аксвил» продает оптом и в розницу:

• АРМАТУРУ РИФЛЕНУЮ А3 • АРМАТУРУ ГЛАДКУЮ А1 • АРМАТУРУ КОМПОЗИТНУЮ

Первый поставщик арматуры. Низкие оптовые и розничные цены. Консультация по выбору. Оформление заказа на сайте и в офисе. Нарезка в размер. Доставка по Беларуси, в том числе, и в выходные дни.

 

Арматура изготавливается из низкоуглеродистой, а также закаленных сортов стали. В зависимости от марки стали, диаметра и жесткости прутка определяются технические и эксплуатационные характеристики готовых железобетонных изделий и конструкций.

В зависимости от назначения арматура подразделяется на:

  • анкерную;
  • монтажную;
  • конструктивную;
  • рабочую.

Кроме того, учитываются условия, в которых она применяется, это:

  • есть напряжения;
  • нет напряжений.

А также потребность усиления в конкретном направлении конструкции:

  • продольное расположение стержней арматуры;
  • поперечное расположение стержней арматуры.

В строительстве арматурный прокат играет роль каркаса или сетки, которые связывают железобетонную конструкцию и равномерно распределяют возникающие в ней нагрузки. Это позволяет значительно увеличить расчетный вес (силу внешнего воздействия), который может выдержать конструкция.

В монолитном строительстве применяются сетки (для плоских) и каркасы (для объемных) конструкций, которые сварены из прутков по определенной конфигурации.

Основным показателем является диаметр (сечение) арматурного прута и ее класс. Соответственно, употребляются следующие выражения:

  • арматура 10 — арматурный прокат с сечением 10 мм;
  • арматура 12 — арматурный прокат с сечением 12 мм.

Классы арматурного проката

Арматура А1 (арматура АI; арматура А240)

Арматура A1 представляет собой гладкий пруток и используется при производстве ЖБИ, монолитных конструкций и свариваемых несущих конструкциях. Производится по ГОСТ 5781 из марок стали СтЗкп, СтЗпс и СтЗсп. Диаметр профиля арматуры А1 может быть от 6 до 40 мм включительно. Арматура диаметром до 12 мм производится как в стержнях, так и мотках, а с диаметром более 12 мм производится только в стержнях.

Арматура А2 (арматура АII; арматура А300)

Сортамент арматуры этого класса производится с выступами, которые идут по винтовым линиям и заходят с двух сторон одинаково. Производится по ГОСТ 5781 из марок стали Ст5сп, Ст5пс и 18Г2С. Диаметр профиля арматуры А2 может быть от 10 до 80 мм. Так же, как и арматура А1 с диаметром до 12 мм, может производится в мотках.

Арматура А3 (арматура АIII; арматура А400)

Сортамент арматуры этого вида так же производится с ребрами, но заходящими с каждого края в другую сторону. Производится также по ГОСТ 5781 из марок стали 25Г2С и 35ГС диаметром от 6 до 40 мм. В мотках производится вся арматура до диаметра 10 мм. Диаметры выше изготавливаются только в стержнях.

Арматура А4 (арматура АIV; арматура А600)

Арматура А5 (арматура АV; арматура А800)

Арматура А6 (арматура АVI; арматура А1000)

Представленные классы арматуры в повседневной жизни встречаются достаточно редко. Они похожи на арматуру А3, но с более редким повторением ребер. Производятся также по стандарту ГОСТ 5781 из марок стали 80С, 20хГ2Ц.

  • Арматура А4, сталь 23х2Г2Т, диаметр от 10 до 32 мм.
  • Арматура А5, сталь 22х2Г2АЮ, 22х2Г2Р и 22х2Г2СР, диаметр от 10 до 32 мм.
  • Арматура А6, диаметр от 10 до 22 мм.

Эти классы арматуры выпускаются только в стержнях.

Качественные характеристики А600 или А4 позволяют эффективно использовать прокат при изготовлении ЖБИ, конструкций, на которые будут постоянно воздействовать динамические нагрузки, строительстве промышленного и гражданского форматов.

Стандарт 5781 регламентирует производство сортамента арматуры класса А800 (А5) из низколегированной конструкционной стали для производства сварных компонентов конструкций. Используется материал в предварительно напряженных ЖБИ и продукции обычного качества. Этот материал не распространен в гражданском строительстве по ряду причин. Во-первых, эксплуатационные характеристики проката многократно превышают любые требования нормативов в строительной сфере. Во-вторых, в сравнении с аналогами этот класс арматуры значительно дороже. По этой причине изделия попросту не смогут реализовать свой потенциал в проектах гражданского формата.

Аналогичным образом, в гражданском строительстве А6 или А1000 не применяется. Показатели сортамента арматуры такого типа на столько высоки, что применять ее имеет смысл только при создании высокопрочных сооружений, вплоть до возведения структур в ядерной энергетике или дамб. По аналогии с предыдущим классом арматуры, А1000 изготавливается на заказ. Профили А5 и А6 отличаются наличием укрупненных ребер серповидной или кольцевой формы. Благодаря этому факту они способны надежно фиксироваться в залитых ЖБИ.

Таблица 1. Размеры, диаметр и вес арматуры по ГОСТ 5781

Номер профиля

Площадь поперечного сечения стержня, см2

Масса 1 м профиля

d, для арматуры

d1, для арматуры

класса А2

остальных классов

класса А2

остальных классов

60,283 0,222 5,75 6,75
80,503 0,395 7,5 9
10785 0,617 9,3 8,7 11,3 11,9
121,131 0,888 11 10,6 13,5 13,8
141,54 1,21 13 12,5 15,5 16,5
162,01 1,58 15 14,2 18 19,2
182,54 2 17 10,2 20 21,2
203,14 2,47 19 18,2 22 23,2
223,8 2,98 21 20,3 24 25,3
254,91 3,85 24 23,3 27 28,3
286,16 4,83 26,5 25.9 30,5 31,9
328,01 6,31 30,5 29,8 34,5 36,2
3610,18 7,99 34,5 33,7 39,5 40,7
4012,57 9,87 38,5 37,6 43,5 44,6
4515 12,48 43 49
5019,63 15,41 48 54
5523,76 18,65 53 59
6028,27 22,19 68 64
7038,48 30,21 68 74
8050,27 39,46 77,5 83,5

 

Арматура А500С

Это горячекатаная арматура, производится в соответствии с ГОСТ Р 52544.

Диаметр арматуры А500С от 6 до 40 мм.

Так как в начале марки стоит буква А, это значит, что сортамент арматуры является усиленным термическим и механическим путем. Буква С обозначает высокую свариваемость изделия, которая расширяет возможности ее применения.

Используется материал для укрепления простейших ЖБИ и некоторых несущих компонентов зданий.

По методике применения выделяют:

  • рабочую;
  • монтажную;
  • распределительную продукцию.

Весь сортамент арматуры может принадлежать к данным типам, которые определяют роль класса арматуры в конструкции:

  • рабочая обычно выполняется из толстых прутков, которые принимают на себя основную часть нагружающего воздействия;
  • распределительные компоненты связываются с первыми в единое целое и необходимы для равномерной передачи нагружающих воздействий по всем пруткам конструкции;
  • монтажные устройства призваны обеспечить надежное связывание элементов друг с другом, цементным раствором и прочими ЖБИ в конструкции.
Таблица 2. Размеры и вес арматуры по ГОСТ 5781

Номинальный диаметр, мм

Диаметр стержня, d, мм*

Внешний диаметр арматуры, d1, мм*

Масса 1 м, кг

40,099
50,154
65,8 7 0,222
87,7 9,3 0,395
109,5 11,5 0,161
1211,3 13,7 0,888
1413,3 15,9 1,208
1615,2 18 1,578
1817,1 20,1 1,998
2019,1 22,3 2,466
2221,1 24,5 2,964
2524,1 27,7 3,853
2827 31 4,834
3230,7 35,1 6,131
3634,5 39,5 7,99
4038,4 43,8 9,865
* — значение для проката класса А500С.

 

Арматура B500C

Холоднокатаная арматура, производимая также в соответствии со стандартом ГОСТ Р 52544.

Диаметр арматуры от 4 до 12 мм. Может производится как с трех-, так и четырехсторонними серповидными выступами.

Выступает более качественным аналогом сортамента арматуры классов Вр-1, А400 и А500С. Ее основными направлениями использования является укрепление ЖБИ в составе конструкций или отдельных компонентов, которые впоследствии будут эксплуатироваться на открытом воздухе. В помещениях отапливаемого и неотапливаемого формата. Рассчитаны конструкции на статические и многократно повторяющиеся переменные нагружающие воздействия.

Производится данный тип арматуры по методике волочения.

В сравнении с Вр-1 строительная арматура В500С имеет повышенные анкерующие характеристики, то есть лучше закрепляется в растворе, что исключает ее смещения в процессе эксплуатации. В сравнении с остальными двумя указанными классами арматуры материал обеспечивает экономию до 16-20 процентов по насыщению ЖБИ металлом.

Арматура А400С

Это горячекатаная арматура, производимая по СТО АСЧМ 7-93 с пределом текучести не менее 400 Н/мм2.

Диаметр арматуры А400С от 6 до 40 мм.

В данном случае сортамент арматуры относится к числу термически и механически упрочненного, в соответствии с литерами, указанными в маркировке. По форме прутки отличаются наличием поперечных выступов и продольных, причем первые не соединяются со вторыми. Продольных ребер два. В качестве материала при производстве применяют низколегированные марки стали.

Арматура А600С

Арматурный прокат A600C изготавливается также как арматур класса и А400С и А500С, дополнительно в сталь вводится ванадий, ниобий и молибден, которые значительно улучшают коррозийную стойкость проката. Параллельно материал приобретает улучшенную гибкость и прочность.

Цена арматуры этого типа выше аналогов, но, за счет повышенных эксплуатационных характеристик, уменьшаются объемы использованного арматурного проката при строительстве проекта. Распространение материал получил в следующих сферах деятельности: строительство инженерных сооружений, монолитных домов, крупных промкомплексов, в том числе и на прибрежных территориях. Особенности продукции обеспечивают эффективную эксплуатацию сортамента арматуры в агрессивных средах и при повышенных нагрузках, вплоть до сейсмически активных регионов.

Таблица 3. Характеристики арматуры А400С и А600С по СТО АСЧМ 7-93

Номинальный диаметр, мм

Площадь поперечного сечения стержня, см2

Масса 1 м, кг

628,3 0,222
850,3 0,395
1078,3 0,617
12113 0,888
14154 1,21
16201 1,58
18254 2
20314 2,47
22380 2,98
25491 3,85
28616 4,83
32804 6,31
361018 7,99
401256 9,86

Возможно приобретения мерных и немерных длин арматурного проката.

Мерная арматура

Производитель обеспечивает порезку прутков на компоненты в пределах 6 или 12 метров с небольшими отклонениями, допускаемыми государственным стандартом. В партии такого типа может содержаться незначительный процент немерных отрезков, длина которых составляет 3—12 метров.

Немерная арматура

Немерная партия включает значительно большее количество таких компонентов. Этот фактор положительно сказывается на цене всего сортамента арматуры, но при монтаже такой прокат потребуется крепить внахлест, что увеличит расход.

Сводная таблица сортамента, характеристик и классов арматуры

 

Смотрите также:

Производство арматуры » SpecAvto — Спецавто — Бетононасосы

Арматура очень нужна в строительстве. Она в первую очередь используется при создании опалубки. Это самый распространенный способов ее использования при постройке частных домов, что же кается городских небоскребов, то это уже отдельный разговор . Ее делают несколькими способами или вообще берут непрофессиональную арматуру – просто набор попавших под руку железяк. Так возможно сделать, если вы не рассчитываете на то, что ваше новое строение прослужит вам долого. Самое интересное, что это иногда применяют при создании съемной опалубки, но можно заметить, что при создании съемной опалубки по некоторым технологиям вообще арматуру не кладут .но вернемся к арматуре.

Она представляет собой либо сплав одно и того же металла, по нелепой случайности, распавшегося на несколько частей. В этом случае нужен либо только сварочный аппарат. Причем высокого качества, все зависит от характера арматуры, а также ее толщины и конечно от того, какой же это металл. Легкие металлы в качестве арматуры не подходят, ведь они совершенно ничего не будут удерживать, и тогда возникает вопрос, зачем же она такая нужна. Кроме того, есть еще один способ, когда целый кусок металла, то есть то, что больше всего приближено к арматуре по своей сути, просто режется на куски, а потом закладывается в фундамент будущего дома. То есть  сначала осуществляется заливка металла, потом он остывает, и в виде длинных палок остается лежать в форме, бывают и угловой формы. В результате они остывают, а потом металл нарезают. Вот и вся основная технология, которая позволяет наиболее быстро получить арматуру, независимо от того, где находятся те здания, где собственно и производят арматуру.

Теперь можно сделать вывод о производстве арматуры на современном этапе развития промышленности.

Можно многое сказать о производстве арматуры в целом, потому что разные металлы требуют к себе совершенно разного подхода, независимо от того, какая будет или была технология производства.  Но в современных условиях, когда за остыванием металла, а также за его нарезкой могут следить машины, можно представить, что производство арматуры будет проводиться в несколько раз быстрее, следовательно на стройку будет представлено намного больше арматуры . Или же вообще делать ее прямо на стройке, разумеется, если позволяет территория.

Арматура: описание,виды,характеристика,типы,фото,видео,классификация — Строительные материалы

Для чего нужна арматура и армирование фундамента? Эта мера увеличивает прочность бетонных конструкций. За счет чего это происходит? Сталь, из которой в основном делают этот элемент, имеет высокие прочностные характеристики: в 7-8 раз прочнее, чем сам бетон. Располагают прутья арматуры в массиве бетона таким образом, чтобы нагрузки приходились на арматуру. После того, как бетон обретает всю свою прочность, система становится монолитной, а ее прочностные характеристики в разы выше, чем у аналогичного по размерам сооружения, но без армирования.

Сталь горячекатаная для армирования ЖБК

Настоящий стандарт распространяется на горячекатаную круглую сталь гладкого и периодического профиля, предназначенную для армирования обычных и предварительно напряженных железобетонных конструкций (арматурная сталь).

В части норм химического состава низколегированных сталей стандарт распространяется также на слитки, блюмсы и заготовки.

Арматурная сталь периодического профиля
Стержни с равномерно расположенными на их поверхности под углом к продольной оси стержня поперечными выступами (рифлением) для улучшения сцепления с бетоном. 

Арматурная сталь гладкая
Круглые стержни с гладкой поверхностью, не имеющей рифления для улучшения сцепления с бетоном. 

Класс прочности
Установленное стандартом нормируемое значение физического или условного предела текучести стали.

Угол наклона поперечных выступов
Угол между поперечными выступами (рифлением) и продольной осью стержня.

Шаг поперечных выступов
Расстояние между центрами двух последовательных поперечных выступов, измеренное параллельно продольной оси стержня. 

Высота поперечных выступов
Расстояние от наивысшей точки поперечного выступа до поверхности сердцевины стержня периодического профиля, измеренное под прямым углом к продольной оси стержня.

Номинальный диаметр арматурной стали периодического профиля (номер профиля)
Диаметр равновеликого по площади поперечного сечения круглого гладкого стержня.

Номинальная площадь поперечного сечения
Площадь поперечного сечения, эквивалентная площади поперечного сечения круглого гладкого стержня того же номинального диаметра.

ГОСТ 10884-81

Термомеханические и термически упрочненные стальные стержни периодического профиля диаметром 6-40 мм, предназначены для строительства ответственных железобетонных конструкций.

По этому стандарту арматура в зависимости от механических свойств подразделяются на классы: Ах-III, Ат-IV, Ат-V, Ат-VI, Ат-VII, Ат-VIII.

Арматуру по этому стандарту изготовляют из стали следующих марок:

Класс арматурной стали Марка стали
Ат-III Ст5 (Ст5сп, Ст5пс)
Ат-IV, AT-IVC, AT-IVK 20ГС; 25Г2С; 35ГС; 28С;10ГС2; 08Г2С; 25С2Р;
Aт-V (К и СК) 20ГС; 20ГС2; 08Г2С; 10ГС2; 28С; 25Г2С; 35ГС; 25С2Р; 20ХГС2;
Ат-VII 30ХС2;

ГОСТ 5781-82

В зависимости от механических свойств арматурную сталь подразделяют на классы A-I (A240), A-II (A300), A-III (A400), A-IV (A600), A-V (A800), A-VI (A1000).

Арматурную сталь изготавливают в стержнях или мотках. Арматурную сталь класса A-I (A240) изготавливают гладкой, классов A-II (A300), A-III (A400), A-IV (A600), A-V (A800), A-VI (A1000) — периодического профиля. По требованию потребителя сталь классов A-II (A300), A-III (A400), A-IV (A600), A-V (A800) — изготавливают гладкой.

Арматурная сталь периодического профиля представляет собой круглые профили с двумя продольными ребрами и поперечными выступами, идущими по трехзаходной винтовой линии. Для профилей диаметром 6 мм допускаются выступы, идущие по однозаходной винтовой линии, диаметром 8 мм — по двухзаходной винтовой линии.

Арматурная сталь класса A-II (А300), изготовленная в обычном исполнении, и специального назначения Ас-II (Ас300), должна иметь выступы, идущие по винтовым линиям с одинаковым заходом на обеих сторонах профиля.

Сталь класса A-III (A400) и классов A-IV (А600), A-V (A800), А-VI (А1000) должна иметь выступы по винтовым линиям, имеющим с одной стороны профиля правый, а с другой — левый заходы.

Относительные смещения винтовых выступов по сторонам профиля, разделяемых продольными ребрами, не нормируют. 

Арматурную сталь классов A-I (A240) и A-II (А300) диаметром до 12 мм и класса A-III (A400) диаметром до 10 мм включ. изготовляют в мотках или стержнях, больших диаметров — в стержнях. Арматурную сталь классов А-IV (А600), A-V(A800) и A-VI (A1000) всех размеров изготовляют в стержнях, диаметром 6 и 8 мм — по согласованию изготовителя с потребителем в мотках.

Арматурную сталь изготовляют из углеродистой и низколегированной стали марок, указанных в таблице. Для стержней класса A-IV (A600) марки стали устанавливают по согласованию изготовителя с потребителем.

Марки стали, применяемые для изготовления арматуры разных классов (ГОСТ 5781-82)

Класс арматурной стали Диаметр профиля, мм Марка стали
A-I (А240) 6-40 Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп
A-II (А300) 10-40
40-80
Ст5сп, Ст5пс
18Г2С
Ас-II (Ас300) 10-32
(36-40)
10ГТ
A-III (A400) 6-40
6-22
35ГС, 25Г2С
32Г2Рпс
A-IV (A600) 10-18
(6-8)
10-32
(36-40)
80С
20ХГ2Ц
A-V (А800) (6-8)
10-32
(36-40)
23Х2Г2Т
А-VI (А1000) 10-22 22Х2Г2АЮ, 22Х2Г2Р, 20Х2Г2СР

Примечания:
Допускается изготовление арматурной стали класса A-V (А800) из стали марок 22Х2Г2АЮ, 22Х2Г2Р и 20Х2Г2СР. Размеры, указанные в скобках, изготовляют по согласованию изготовителя с потребителем.

Западно-Сибирским металлургическим комбинатов выпускается термомеханически упрочненная арматурная сталь классов А400С и А500С по ТУ 14-1-5254-94. Низкое содержание углерода наряду с термомеханической обработкой арматурной стали в потоке проката обеспечивает ее улучшенную свариваемость и пластичность, повышенную вязкость и долговечность. Эта арматурная сталь по своим свойства отвечает требованиям международный стандартов.

Госстрой России рекомендует применение арматурной стали А400С и А500С в железобетонных конструкциях наряду и взамен арматурной стали классов A-III марок 25Г2С и 35ГС (ГОСТ 5781-82) и Ат-IIIС (ГОСТ 10884-81) тех же диаметров. Термотехнические и термически упрочненные стальные стержни периодического профиля диаметром 6-40 мм, предназначены для строительства ответственных железобетонных конструкций (ГОСТ 10884-81).

Параметры стержневой арматуры (ГОСТ 5781-82)

Номер профиля (номинальный диаметр стержня), мм Масса 1 м профиля, кг Количество метров в 1 тн Площадь поперечного сечения, см2
6 0,222 4504,50 0,283
8 0,395 2531,65 0,503
10 0,617 1620,75 0,785
12 0,888 1126,13 1,131
14 1,210 826,45 1,540
16 1,580 632,91 2,010
18 2,000 500,00 2,540
20 2,470 404,86 3,140
22 2,980 335,57 3,800
25 3,850 259,74 4,910
28 4,830 207,04 6,160
32 6,310 158,48 8,040
36 7,990 125,16 10,180
40 9,870 101,32 12,570
45 12,480 80,13 15,000
50 15,410 64,89 19,630
55 18,650 53,62 23,760
60 22,190 45,07 28,270
70 30,210 33,10 38,480
80 39,460 25,34 50,270

ТИПЫ ПРИМЕНЯЕМОЙ АРМАТУРЫ

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

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

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

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


Применяется арматура такой конструкции для проведения армирования плит перекрытия, а также стеновых панелей. Стальной лист с прорезями может содержать небольшую шероховатость, которая создаст лучшее сцепление штукатурки с плитой.Еще один тип арматуры для бетона – листовая стальная арматура. Конструктивно такая арматура представляет собой пластину листовой стали, в которой делают прорези с их последующим отгибанием. Получается что-то в виде сита. Ячейки такого сита могут иметь различную конструкцию.

Какая бывает арматура

Арматура выпускается в основном из стали. Бывает она гладкая и профилированная — с особой формы ребристостью. Ребристая используется для распределения нагрузки, гладкая служит лишь для придания конструкции формы. То есть основой упор нужно делать на качество ребристого прутка.

Не так давно на рынке появилась пластиковая арматура для фундамента. Она активно продвигается. Но мало кто из специалистов (продавцы не в счет) советует ее использовать. Если разбирать свойства одного и другого вида арматуры, то в реальности все достоинства и недостатки выглядят примерно так:

  • Сталь токопроводящая — пластики нет. Нельзя однозначно сказать, что токопроводимость — плохое качество. Его можно использовать, например, при устройстве заземления.
  • Пластиковая арматура в 4-5 раз легче и выпускается в бухтах. Это факт, но реально влияет он только на стоимость перевозки. Так как для массы железобетонной конструкции разницы нет, весит пруток 50 кг или 10.
  • Стальные пруты можно гнуть прямо на стройплощадке. С изделиями из полимеров такого делать нельзя. При необходимости по вашему заказу вам изготовят на заводе гнутые участки. На площадке самостоятельно это сделать нереально.
  • Пластик химически нейтрален и не разрушается при попадании влаги в бетон. Это так. Но при соблюдении правил (не менее 50 мм бетона от прутков до поверхности) и стальное усиление стоит десятилетиями и не разрушается.
  • Сталь начинает плавиться при 600o Пластики размягчаются при 200-300oC.
  • Пластики имеют лучшие прочностные характеристики. Не совсем так. Они больше растягиваются при статических нагрузках. Сделаете плитный фундамент армированный пластиковой арматурой, а он через некоторое время провиснет: коэффициент удлинения у них в 10-11 раз больше, чем у стали. То же и с ленточным фундаментом: лента может провиснуть.

Выбор арматуры

Среди наиболее важных характеристик арматуры можно выделить следующие: класс прочности, свариваемость, стойкость к коррозии, сцепление с бетоном. Чем лучше эти свойства, тем выше цена на арматуру.  При выборе помните, что класс прочности обозначается буквой «А» и цифрами от 1 до 6 и зависит от металла, из которого была сделан металлопрокат. В обозначениях также могут встретиться «С» – возможность сварки, и «К» – антикоррозийная стойкость.

Толщина прута арматуры выбирается исходя из массы нагрузки оказываемой на конструкцию. Обычно толщина поставляемой строительной арматуры колеблется от 6 до 80 мм. Чаще всего покупатели делают выбор в пользу арматуры диаметра 10 и 12 мм. Цены на арматуру, как и на любой другой металлопрокат, зависят от спроса и предложения на рынке.

В любом случае при покупке проконсультируйтесь со специалистом, чтобы избежать возможных ошибок и просчетов. Часто можно серьезно сэкономить на цене на арматуру подобрав оптимальный диаметр.

ЗАЩИТА ОТ КОРРОЗИИ

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

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

Толщина защитного слоя должна составлять:

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

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

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

Композитная арматура и ее виды

Композитная арматура делится на три основных вида: стеклопластиковая (АСП), базальтопластиковая (АБП) и углепластиковая.

Основу стеклопластиковой арматуры составляет стекловолокно, связанное между собой специальными термоактивными смолами. Изделия, получаемые из такого материала, отличаются высокой прочностью, легкостью и неподверженностью коррозии. АСП широко применяется в малом и загородном строительстве, так как обладает минимальным весом и позволяет строить легкие, но прочные конструкции, не требующие основательных фундаментов.

Базальтопластиковая арматура – изготавливается из базальтового волокна и смол, связывающих материал в единое целое. Материал обладает повышенной устойчивостью к агрессивным средам и низкой теплопроводностью, однако малоустойчив к воздействию высоких температур (более 160оС).

Углепластиковая арматура – создается на основе углеродного волокна и обладает высокой прочностью на разрыв, превышая по этому параметру стальные изделия в разы. Так же, как и прочие композитные материалы углепластик долговечен, стоек к коррозии и химикатам, а также легок по весу и использованию в работе.

Общими недостатками композитной арматуры можно считать ее малую упругость и жаропрочность, а, кроме того, невозможность сварки и изгиба деталей на месте непосредственного монтажа.

Разобраться в многообразии видов арматуры и подобрать необходимый для конкретного случая материал на первых порах достаточно сложно. Однако этому вопросу необходимо уделить особое внимание, так как лишь правильное использование арматуры нужного вида гарантирует качество и долговечность возводимого сооружения.

Классификация стальной арматуры

В зависимости от того, в соответствии с какой технологией изготавливаются стальные арматурные элементы, они подразделяются на:

• Стержневые – основной метод получения – горячая прокатка стали;
• Проволочные – получаемые методом волочения в холодном виде.

Если стержневые элементы подвергаются дальнейшему упрочнению (а это необязательно), существует их дальнейшее подразделение по способу упрочнения: термической обработкой или вытяжкой в холодном состоянии.

Арматурные изделия имеют собственную систему классификации. Выглядит она следующим образом: А 240С, А 800, А 600К и т.д. Числовой параметр в маркировке указывает на предел текучести стали, индексы С и К указывают на возможность сваривания материала и повышенную его устойчивость к коррозийному воздействию. На наличие индекса С необходимо обратить особое внимание тем, кто собирается соединять арматуру путем сваривания – если его нет, сваривать изделия не рекомендуется, так как сталь в месте сварки будет очень хрупкой.

Для повышения некоторых характеристик в арматурную сталь дополнительно вводят углерод. Чем большее количество углерода содержится в металле, тем тверже и прочнее он становится. Однако при этом повышается его хрупкость и ухудшается качество сварки.

Кроме углерода используют и другие легирующие добавки: хром, никель, молибден, титан, марганец и т.д. Одни из них повышают прочность, другие – стойкость к коррозии, третьи – увеличивают твердость. Наличие таких добавок также отражается в маркировке арматурной стали: Г- марганец, Т-титан, М-молибден, Ц-цирконий, Х-хром. Цифры перед буквенным обозначением указывают на процент углерода в стали, а цифры после – на процентное содержание самого элемента.

Сферы применения арматуры

Продолжительное время арматуру применяли исключительно для создания железобетонных конструкций. Композитный материал, которым является железобетон, обладает высокой прочностью на растяжение, хотя сам бетон такой характеристикой похвастаться не может. Обычный бетон невозможно использовать для отливки продолговатых деталей, на которые оказываются нагрузки растяжения и изгиба. Чтобы получить надежное бетонное перекрытие без арматурного каркаса, понадобится такое количество материала, что это теряет всякий смысл. Намного проще заложить в него пространственный каркас из стальной арматуры.

Возводя коттедж из кирпича или крупноформатных блоков, имеется возможность применять готовые железобетонные конструкции, например, плиты, перемычки, лестницы и т.д. В то же время можно создать монолитное или сборно-монолитное перекрытие, а также некоторые другие детали прямо на стройплощадке. Для этого понадобятся в первую очередь бетон и арматура. Кроме того, эти материалы обязательны при выполнении ленточного фундамента и нижнего перекрытия. Названные конструкции испытывают наибольшие нагрузки среди всех прочих в здании. Присутствие арматуры очень желательно в оконных и дверных перемычках. Железобетон является надежным и, что немаловажно, удобным материалом для изготовления балконных плит, лестничных маршей, выгребных ям, септиков и многих других конструкций.

Арматуру используют и в некоторых нетрадиционных строительных технологиях, в частности, несъемной опалубки. В структуру такой стены закладывают поперечные и продольные элементы. Первые препятствуют образованию наклонных трещин, а вторые – вертикальных.

Размотка арматуры

С целью увеличить прочность стен, прутья арматуры закладываются в швы кирпичной или каменной кладки. При строительстве стен из ячеистобетонных блоков специалисты рекомендуют армировать каждый третий или четвертый ряд, а под оконными проемами – каждый второй.

Цементная стяжка с проволочным армированием окажется намного прочнее обычной, и не будет растрескиваться. Тем не менее, арматура не исключает выполнение компенсационных швов при большой площади бетонирования. Особенно полезно выполнить армирование во входных зонах и местах с наибольшим трафиком.

Состав арматурных работ

Арматурные работы включают в себя следующие процессы:

• централизованная заготовка арматурных элементов;

• транспортирование арматуры на строительную площадку, сорти­ровка и складирование;

• укрупнительная сборка арматурных элементов, изготовление арматурных изделий;

• установка в опалубку стержней, сеток, плоских, пространственных и несущих арматурных каркасов;

• соединение отдельных монтажных единиц в единую армоконструкцию;

• раскрепление армоконструкции, гарантирующее обеспечение над­лежащего защитного слоя при бетонировании.

Все процессы армирования железобетонных конструкций можно объединить в две группы: предварительное изготовление арматурных элементов и установка их в проектное положение.

Изготовление арматурных изделий

Арматурные изделия изготовляют централизованно на арматурно-сварочных заводах, в арматурных цехах и мастерских.

Проволока диаметром до 10 мм и сталь периодического профиля диа­метром до 9 мм поступают в арматурную мастерскую в бухтах, а сталь больших диаметров — прутьями длиной от 4 до 12 м, объединенными в пакеты до 10 т. Готовые сетки для заготовки каркасов поступают плоски­ми или в рулонах. Складируют сталь на стеллажах раздельно по маркам, диаметрам и длине стержней. Хранение производят в закрытом помеще­нии или под навесом, запрещено класть арматуру на земляной пол.

Процесс изготовления ненапрягаемой арматуры состоит из отдель­ных технологических операций, которые объединены в следующие тех­нологические группы:

— заготовительные операции включают: очистку и выпрямление стержней; соединение стержней в непрерывную плеть посредством сты­ковой сварки; разметку и резку на стержни требуемой длины; сварочные операции, выполняемые контактной точечной сваркой для плоских сеток и каркасов на одно- и многоэлектродных машинах, а также стыковой и дуговой сваркой;

— сборочные операциивключающие установку и приварку закладных деталей, отдельных криволинейных и изогнутых стрежней, резку листо­вой и профильной стали, укрупнительную сборку пространственных кар­касов из плоских каркасов и сеток.

Заготовительные операции ведут двумя потоками — для катанки и стержневой арматуры. Сталь, поступающую в бухтах (катанка) с бухтодержателей, направляют на станки-автоматы, одновременно производя­щие очистку поверхности стержня от ржавчины, правку искривлений проволоки и ее резку. Концы заканчивающейся и новой бухты соединяют в непрерывную плеть машиной для стыковой сварки. По ходу движения катанки установлены станки для точной резки и гнутья.

Стержни, поступающие на технологическую цепочку, правят, очища­ют от ржавчины, сваривают стыковой сваркой в непрерывную плеть во избежание отходов, затем их режут на обрезки с заданными размерами и, при необходимости, передают на станок для гнутья.

Соединение арматурных элементов. Способы сварки

Установку арматуры и арматурных изделий осуществляют машина­ми и механизмами, используемыми на строительной площадке. В отдель­ных случаях и в неудобных для применения механизмов местах произво­дят ручную укладку арматуры и ее вязку.

Основные способы соединения арматурных стержней между со­бой — укладка внахлестку или сварка. Соединение нахлесткой без свар­ки используют при армировании конструкций сварными сетками или плоскими каркасами с односторонним расположением рабочих стержней арматуры и при диаметре арматуры не выше 32 мм. При этом способе стыкования арматуры величина перепуска (нахлестки) зависит от харак­тера работы элемента, расположения стыка в сечении элемента, класса прочности бетона и класса арматурной стали.

При стыковании на сварке сеток из круглых гладких стержней в пре­делах стыка следует располагать не менее двух поперечных стержней. При стыковании сеток из стержней периодического профиля привари­вать поперечные стержни в пределах стыка не обязательно, но длина на­хлестки в этом случае должна быть увеличена не менее чем на пять диа­метров свариваемой арматуры. Стыки стержней в нерабочем направле­нии (поперечные монтажные стержни) выполняют с перепуском в 50 мм при диаметре распределительных стержней до 4 мм и 100 мм — при диаметре более 4 мм. При диаметре рабочей арматуры 26 мм и более сварные сетки в нерабочем направлении рекомендуется укладывать впритык друг к другу с перекрытием стыка специальными стыковыми сетками с пере­пуском в каждую сторону не менее 15 диаметров распределительной ар­матуры, но не менее 100 мм.

При сварке арматуры между собой металл оказывает небольшое со­противление прохождению электрического тока. В соответствии с зако­ном Джоуля-Ленца для сокращения времени сварки и повышения про­изводительности труда применяют токи большой силы, доходящей до 50 000 А и невысокое напряжение — не более 30-60 В. При контактной сварке в месте контакта сопротивление движению электрического тока во много раз превышает сопротивление на остальном пути тока, здесь усиленно выделяется теплота, металл разогревается до пластического со­стояния, пересечение стержней сжимается и происходит их сварка.

В цепи наибольшее сопротивление имеет стык стержней, в этом месте наиболее интенсивно выделяется теплота, которая разогревает торцы стержней до пластического и частично жидкого состояния. При этом ме­талл в месте сварки плавится почти мгновенно, время пропускания, тока измеряется долями секунды. Стержни с силой прижимают друг к другу, в результате чего они свариваются. Для сварки используют специальные трансформаторы, которые понижают напряжение с номинального 220-380В до требуемого и одновременно увеличивают силу тока.

Электрическую энергию можно преобразовать в тепловую двумя спо­собами:

1) пропусканием тока через свариваемые детали; на этом принципе основана контактная сварка с применением давления, при которой нагрев производится теплотой, выделенной при прохождении электрического тока через находящиеся в контакте соединяемые детали;

2) при помощи электрической дуги или сваркой плавлением; нагрев соединяемых элементов осуществляют электрической дугой.

Контактная сварка.

Контактная сварка имеет следующие основные разновидности:

• точечная контактная сварка, применяемая для соединения пересе­кающихся стержней в сетках и каркасах;

• стыковая контактная сварка, которая целесообразна для соединения стержней между собой, когда требуется увеличение их длины, а также для сращивания обрезков и стержней между собой.

Точечная контактная сварка. Сущность этой сварки в том, что два стержня (или более) в месте их пересечения зажимают между электрода­ми сварочной машины. При пропускании тока под действием выделяемой теплоты металл стержней в свариваемом месте накаляется докрасна, размягчается и под действием сдавливающего усилия стержни прочно со­единяются между собой.

При автоматической сварке подача деталей, их закрепление, процесс кварки и выдача готовых изделий происходит без участия человека. При полуавтоматической сварке детали подают вручную, а готовое изделие после сварки перемещается автоматически.

Стержни, покрытые коррозией и окалиной, предварительно очищают в месте контакта или используют двух импульсную сварку — при первом импульсе происходит пробой окалины, при втором — сварка стержней.

Достоинства точечной контактной сварки — высокая производительность, небольшой расход энергии при использовании токов большой или в течение малого отрезка времени, возможность механизации и автоматизации процесса, отсутствие расхода металла на электроды. Сборку, а затем и сварку стыкуемых элементов осуществляют с применением кондукторов, которые обеспечивают точность геометрических размеров взаимное расположение стыкуемых стержней.

Контактная стыковая сваркапроизводится методами непрерывного и прерывистого оплавления.

Сварка методом непрерывного оплавления отличается тем, что два свариваемых стержня, подключенные к электрической цепи, начинают медленно сближаться до соприкосновения и одновременного замыкания цепи тока. Начавшееся при включении цепи оплавление металла увеличивается при сближении стержней и завершается сильным сжатием оплавившихся концов. Когда сжатие (осадка) достигает необходимой величины, ток отключают, и сваренные стержни вынимают из зажимов машины. Преимущество сварки в том, что сварной шов может быть расположен в любом месте арматурного каркаса или несущей конструкции.

Сварка методом прерывистого оплавленияВ результате сближения: разъединения стержней (одновременно замыкания и размыкания электрической цепи), количество которых колеблется от 3 до 20, концы стержней нагреваются и частично оплавляются. Стержни большого диаметра таким образом нагревают до красного или светло-красного каления затем соединяют их под давлением. Предварительный прогрев повышает температуру свариваемых стержней и тем самым понижает мощность, необходимую для сварки. При стыковой сварке стержни, зажатые губками сварочной машины, соединяют по всей поверхности их торцов и после необходимого предварительного прогрева сжимают.

Достоинства стыковой контактной сварки — высокое качество стыков соединяемых элементов, минимальные затраты электродов и других вспомогательных материалов, возможность механизации и автоматизации процесса сварки, высокая производительность труда.

Дуговая электросварка. Дуговую сварку, т.е. сварку с помощью электрической дуги, которая горит в атмосфере между концом металлического электрода и свариваемой деталью, применяют наиболее часто.

Дуговая электросварка может выполняться как с помощью перемен­ного, так и постоянного тока. Сварка на переменном токе по сравнению сдругими видами наиболее экономична. Для получения электрического тока нужных характеристик вместо сложных и громоздких генераторов постоянного тока применяют легкие, мобильные и более дешевые транс­форматоры переменного тока. Дуга представляет собой электрический разряд в газовом пространстве, длящийся продолжительное время, выде­ляющий большое количество световой энергии и имеющий температуру, доходящую до 6000 °С. Нужная тепловая мощность, исчисляемая тысяча­ми калорий, легко регулируется изменением силы тока. Минимальное напряжение, необходимое для возбуждения дуги, составляет при постоян­ном токе 30-35 В, а при переменном — 40-50 В.

Электроды, которые применяют для сварочных работ, имеют специ­альное покрытие, которое при сварке испаряется, образующиеся пары легко ионизируются и таким образом повышают устойчивость дуги. При плавлении металл электрода стекает и, охлаждаясь, образует на сваривае­мой поверхности шов, от прочности которого зависит и прочность свар­ного соединения в целом. Длина дуги оказывает свое воздействие на ка­чество шва. Чем дуга длиннее, тем большее расстояние проходит рас­плавленный металл от электрода до шва и, поглощая из воздуха кислород и азот, ухудшает свои механические свойства.

Достоинства дуговой сварки — универсальность, возможность при­менения в любой точке сложного арматурного каркаса и достижения тре­буемой прочности сварного шва. Недостатки дуговой сварки — дополни­тельный расход металла на электроды, низкая производительность труда, требуется более высокая квалификация сварщиков. Обычно сваривают стержни диаметром 10 мм и более, так как при меньших диаметрах стерж­ней возможен их пережог.

Из существующих способов дуговой сварки наиболее часто встреча­ются следующие — внахлестку, с накладками и ванная (рис. 8.3).

Сущность ванного способа сварки заключается в том, что электриче­скую дугу возбуждают между торцами свариваемых стержней при помо­щи электродов. Выделяемая теплота расплавляет металл с торцов стерж­ней и с электрода, в результате чего создается ванна расплавленного ме­талла. Зазор между стержнями принимается равным 1,5-2 диаметра электродах покрытием. Для образования ванны используют инвентар­ные медные формы и стальные скобы-подкладки. Способ имеет ряд пре имуществ по сравнению с другими видами дуговой сварки — уменьша­ется расход металла на стык, снижается расход электродов и электроэнер­гии, а также трудоемкость и себестоимость. Ванная сварка применима для стержней диаметром от 20 до 80 мм.

При дуговой сварке один из проводников тока присоединен к свари­ваемым деталям, а другой — к электроду, зажатому в электродержателе. После включения тока сварщик касается электродом места сварки, замы­кая при этом цепь, и сразу же отводит электрод от детали на 2-А мм. Об­разующаяся дуга расплавляет стержень электрода и частично сваривае­мые детали, металл которых соединяется с металлом электрода. Темпера­тура у конца металлического электрода достигает 2100 °С, у свариваемых элементов — 2300 °С, в центре дугового столба — около 5000-6000 °С.

Производство арматурных работ на объекте

Армирование железобетонных конструкций желательно осуществ­лять сварными арматурными каркасами и сетками заводского изготовле­ния.

На строительном объекте при возведении монолитных железобетон­ных конструкций выполняют следующие операции:

• укрупнительную сборку пространственных арматурных каркасов;

• установку готовых каркасов и сеток в опалубку;

• установку и вязку арматуры отдельными стержнями в опалубке.

Если по условиям транспортирования крупноразмерные каркасы или сетки заготовляют или перевозят частями, то их укрупняют на строитель­стве до проектных размеров дуговой или ванной сваркой. Укрупнитель­ную сборку производят непосредственно в проектном положении (в опа­лубке) или в стороне от места установки на заранее оборудованной пло­щадке. Укрупнительная сборка арматурных каркасов перед их подъемом и установкой дает возможность лучше использовать грузоподъемность крана и значительную часть работы выполнять арматурщикам в более удобных и безопасных условиях. Монтаж арматурных конструкций сле­дует производить преимущественно из крупноразмерных блоков и унифицированных сеток заводского изготовления с обеспечением фиксации защитного слоя.

Смонтированная арматура должна быть надежно закреплена и предо­хранена от деформаций и смещений в процессе производства работ по бетонированию конструкций.

Крестовые пересечения стержней арматуры, уложенных поштучно, необходимо скреплять вязальной проволокой или с помощью специаль­ных проволочных соединительных скрепок.

Арматуру можно устанавливать в опалубку только после проверки соответствия опалубки проектным размерам с учетом допусков, установ­ленных СНиПом.

При монтаже арматуры в опалубку и последующем бетонировании любой конструкции необходимо соблюдать указанную в проекте задан­ную толщину защитного слоя бетона, т.е. расстояние между внешними поверхностями арматуры и бетона конструкции. Правильно обеспечен­ный и выполненный защитный слой бетона надежно предохраняет арматуру от коррозирующего воздействия внешней среды. Толщину защитного слоя «бетона обеспечивают различными способами.

К пространственным и плоским арматурным каркасам целесообразно приваривать обрезки стержней из нержавеющей стали, упирающиеся в стенки и днище короба опалубки, или удлиненные стержни. Такое решение применяют в том случае, когда конструкция будет работать только в сухих условиях эксплуатации. При армировании плит перекрытия двумя метками по высоте проектное положение фиксируют подставками из круглой арматурной стали, изогнутыми «зигзагами» или установкой так газываемых «лягушек» для сеток нижнего ряда и «козелков» для верхней сетки

желательно поднимать и мон­тировать арматурные каркасы в том положении, в котором они будут ра­ботать в забетонированной конструкции.

Арматуру фундаментов под колонны промышленных и гражданских зданий укладывают на бетонную подготовку между щитами опалубки фундаментов.

При небольшой высоте колонн, а также при легких каркасах арматур­ный каркас колонн устанавливают путем его опускания с помощью крана в готовую опалубку.

Установленный арматурный каркас, через нижнее окно короба опалубки колонны приваривают или привязывают к выпус­кам арматуры, забетонированным в фундаменте, плите или колонне ни­жележащего этажа. Тяжелые каркасы колонн устанавливают раньше опа­лубки и соединяют с выпусками арматуры нижнего этажа на сварке. Час­то, особенно при большой высоте колонн, арматурный каркас заводят в опалубку, у которой

Рис. 8.5. Способы обеспечения защитного слоя арматуры:

а — в балках и ребрах плит при помощи упоров; б — в балках посредством удлиненных стержней; в — бетонной подкладкой с проволочной скруткой; г — бетонной пробкой с пружинной скобой; д — упругим пластмассовым фиксатором; е — металлическими штампованными подставками уже собраны две или три стенки.

Производят вывер­ку каркаса, соединение с арматурными выпусками, после чего завершают сборку опалубочного блока колонны.

Установку арматурных каркасов прогонов и балок производят в гото­вые короба опалубки. Сварные сетки и плоские каркасы с односторонним расположением рабочих стержней стыкуют на месте установки без свар­ки с напуском верхнего каркаса не менее чем на 250 мм.

Армирование плит перекрытия производят путем укладки в про­странственные конструкции готовых сварных сеток, стыкование которых осуществляют внахлестку электродуговой сваркой.

Армирование стен осуществляют готовыми сетками и реже вязкой из отдельных стержней в опалубке, установленной с одной стороны. При возведении монолитных железобетонных конструкций на большой высо­те применяют арматурно-опалубочные блоки, представляющие собой ко­роба (балок, прогонов) с уложенными в них арматурными каркасами.

Установку любой арматуры следует вести так, чтобы не повредить ра­нее установленную и выверенную опалубку, а также не деформировать арматурные каркасы. В процессе производства работ допускаются в от­дельных Случаях бессварочные соединения стержней: стыковые при со­единении внахлестку или обжимными гильзами и винтовыми муфтами с обеспечением равноправного стыка и крестообразные, выполняемые вяз­кой отожженной проволокой.

Приемка смонтированной арматуры, всех стыковых соединений должна проводиться до укладки бетонной смеси и оформляться актом на скрытые работы, в котором обязательно оценивают качество выполнен­ных работ. Приемку установленной в проектное положение арматуры производят, по захваткам, подготовленным для бетонирования.

Кроме проверки проектных размеров смонтированной арматуры по чертежам устанавливают наличие и места расположения фиксаторов, прочность и целостность сборки армоконструкции, которая должна обес­печивать неизменность формы при бетонировании. Кроме этого отмеча­ют все отступления от проекта, сверяют с проектом количество и диаметр стержней, а также правильность их расположения и качество электро­сварки в пересечениях стержней.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:

  • Завод «Москабель», как выпускают те самые алюминиевые кабеля
  • Наливной пол: описание, фото, видео, недостатки и достоинства, виды, заливка
  • Штангенинструменты и микрометры
  • Гипсокартон: виды, размер, свойства, применение, фото, видео, отделка, достоинства и недостатки
  • Соседи постоянно шумят: что делать по закону
  • Строительные материалы — технические характеристики
  • Кирпичная кладка в зимних условиях — описание,фото,видео
  • Улан-Удэнский авиационный завод — как здесь делают вертолеты
  • Как правильно выбрать грунтовку для разных поверхностей
  • Обзор лучших производителей ванн на 2021 год
  • Представляем 12 лучших современных дизайнов однокомнатных квартир
  • Пенополистирол экструдированный: достоинства и недостатки,маркировка,фото

Почему бетон армируют сталью: полное руководство

Железобетон — один из самых распространенных строительных материалов в мире. Однако сам по себе бетон на самом деле намного более хрупкий, чем можно было ожидать, и вряд ли пригоден для каких-либо целей, кроме очень небольшого числа ограниченных областей применения. Однако при армировании сталью бетон можно использовать для изготовления плит, стен, балок, колонн, фундаментов, рам и многого другого.

Бетон устойчив только к силам сжатия и имеет низкую прочность на разрыв и пластичность.Армирующие материалы необходимы, чтобы выдерживать сдвиговые и растягивающие усилия на бетон. Сталь используется, потому что она хорошо сцепляется с бетоном, а также расширяется и сжимается под действием температуры с одинаковой скоростью.

Если вы углубитесь в науку о том, как сталь и бетон ведут себя по отдельности, вы быстро увидите, что их свойства дополняют друг друга, что делает их уникальными для совместного использования. Их комбинированные свойства полезны в том смысле, что железобетон является чудесным материалом, из которого строятся впечатляющие конструкции, такие как плотина Гувера.

Нужно ли армировать бетон сталью?

Бетон выглядит чрезвычайно прочным. По сути, это камень, который выращивают из порошковой смеси. В некоторых смыслах бетон действительно очень прочный, но только если давление прилагается в одном конкретном направлении. Когда сила прикладывается в любом другом направлении, что чаще всего имеет место в большинстве строительных конструкций, бетон оказывается на удивление хрупким.

Существует три основных типа стресса:

  1. сжатие (сдвиг),
  2. растяжение (растяжение) и
  3. сдвиг (скольжение по линии или плоскости).

Бетон прочен против сил или сжатия, но слаб против сил растяжения и сдвига. С другой стороны, сталь устойчива ко всем трем типам напряжений.

  1. Сжатие

Бетон устойчив к силам сжатия. Вот почему это такая мощная база. Даже в древние времена римские строители могли использовать ранние формы бетона (который никак не укреплялся) для таких конструкций, как купола, акведуки, арены и колизеи.

Во всех этих ранних примерах бетон использовался только таким образом, чтобы использовать его прочность по отношению к силам сжатия. Вес конструкции только давил на бетон, который сдвигал бетон вместе и который бетон мог легко выдержать.

Тот факт, что древние римские сооружения, такие как Колизей и Парфенон, простояли тысячи лет, свидетельствует о прочности бетона на сжатие. Даже цилиндр, сделанный из цементной смеси с большим количеством воды, может выдержать давление сжатия в 1000 фунтов (450 кг).Другие смеси могут выдерживать даже большее давление.

  1. Натяжение

Натяжение фактически противоположно сжатию в том смысле, что это сила, которая раздвигает объект. Бетон является слабым по отношению к силам растяжения, а это означает, что он имеет низкую прочность на разрыв.

Когда цилиндр, сделанный из той же самой высоководной смеси бетона, описанной выше, был испытан путем подвешивания к нему груза, образец сломался, когда было подвешено около 80 фунтов (36 кг). Это означает, что бетон менее чем на 10 процентов противостоит силам растяжения и сжатию.

Может быть не сразу очевидно, почему это проблема использования бетона в качестве строительного материала. Похоже, это всего лишь указывает на то, что бетон не следует использовать в качестве веревки. Однако, если вы посмотрите на внутренние напряжения в бетоне, вы увидите, что при сжатии часто возникает также и растяжение.

Представьте себе горизонтальную бетонную балку, на которую сверху оказывается давление. Это было бы похоже на прогулку по бетонному второму этажу. В верхней части бетонной балки действует сила сжатия, так как бетон прижимается друг к другу.Однако внизу, когда балка изгибается, бетон разрывается под действием силы натяжения. Вот где не получается простой бетон.

  1. Сдвиг

Бетон также является слабым по отношению к силам сдвига, которые заставляют материал перемещаться по линии или плоскости. Неармированная бетонная стена рухнет, если на нее будет воздействовать слишком большая сила сдвига от:

  • Ветер
  • Землетрясения
  • Напряжение сдвига

Как мы видим, простой бетон полезен, если вы прикладываете вес только непосредственно к нему, например к основанию статуи.Однако современные здания должны выдерживать давление со стороны источников многих типов во всех направлениях. Без армирования простой бетон в этих условиях просто выйдет из строя.

Типы отказов

Когда обычный бетон выходит из строя, это происходит внезапно. В один момент бетон не поврежден, а в следующий момент, когда сила больше, чем он может выдержать, он крошится или раскалывается на куски. Это внезапное нарушение известно как отказ в хрупком состоянии .

Основным недостатком этого типа неисправности является отсутствие визуальных предупреждающих знаков. Если вы не знаете удельную прочность материала и активно не измеряете величину напряжения, приложенного к материалу (условия, которые абсолютно невозможны за пределами лабораторных условий), невозможно предсказать отказ.

Железобетон, с другой стороны, испытывает разрушение пластичной формы . Это означает, что трещины начинают образовываться еще до того, как бетон полностью разрушится.Это связано с тем, что, хотя бетон был растянут дальше, чем он может стоять отдельно, стальная арматура по-прежнему удерживает конструкцию вместе.

Если конструкция подвергается только сжимающим силам (например, плита пола), эти трещины могут не иметь большого значения. Если вода не проникает в трещину и не разрушает конструкцию из-за ржавчины арматуры или расширения трещины при замерзании, трещины просто сожмутся друг с другом путем дальнейшего сжатия. В других случаях трещины означают необходимость ремонта участка.

Почему используется сталь

Как мы узнали, простой бетон полезен только в очень ограниченных областях, поскольку он устойчив к силам сжатия, но слаб против сил растяжения и сдвига. Чтобы бетон был таким же универсальным, он должен быть усилен материалом, который преодолевает эти недостатки. Сталь используется для армирования бетона чаще, чем любой другой материал.

Причина, по которой сталь используется для армирования бетона, заключается в том, что сталь обладает рядом свойств, которые делают ее особенно подходящей для этого применения.

Сталь очень пластичная

Пластичность — это мера того, насколько материал может подвергнуться деформации перед разрушением. Бетон имеет очень низкую пластичность. Если вы скручиваете кусок бетона с достаточной силой, он рассыпается у вас в руках. Например, древесина довольно пластична, потому что ее можно немного согнуть, прежде чем она сломается. Однако сталь очень пластичная. Если вы его согнете, он просто останется согнутым.

Пластичность стали полезна перед заливкой цемента, потому что ее можно согнуть, придав ей любую форму, которая лучше всего поддерживает заливку.Благодаря этому легко создать сетку из арматурной арматуры любой формы, необходимой для конструкции здания.

Пластичность стали

также полезна, если она входит в состав железобетона. Когда к конструкции приложено достаточно силы, чтобы ее деформировать, бетон может треснуть, но стальная арматура останется неизменной в деформированной форме. Часто сталь все еще может поддерживать конструкцию до тех пор, пока ее не отремонтируют или не заменит.

Бетон и сталь имеют одинаковые коэффициенты теплового расширения

Когда твердые тела нагреваются, молекулы внутри материалов движутся быстрее.Эти более активные атомы занимают больше места, чем быстрее они движутся, поэтому каждая молекула и, следовательно, материал в целом расширяются. Обратное происходит, когда твердое тело охлаждается. В конечном итоге твердые частицы расширяются при нагревании и уменьшаются в размерах при охлаждении.

Хотя это универсально верно для твердых тел, это происходит с разной скоростью для разных материалов. По очень случайному совпадению, сталь и бетон имеют очень похожие коэффициенты теплового расширения. Это означает, что под воздействием тепла (или холода) они расширяются (или сжимаются) практически с одинаковой скоростью.

Если бы это было не так, сталь была бы плохим выбором для армирования бетона. Представьте, например, корн-дог. Если при приготовлении хот-дог увеличится вдвое, а кукурузный хлеб только немного подрастет, хот-дог быстро прорвется через кукурузную муку. И наоборот, если кукурузный хлеб расширяется быстрее, чем хот-дог, вокруг приготовленного хот-дога будет большой воздушный карман.

В то время как любой из этих сценариев приведет к структурно слабой корн-доге, это не то, что происходит в случае бетона, армированного сталью.Два материала расширяются и сжимаются почти с одинаковой скоростью, обеспечивая прочное соединение при любой температуре.

Сталь подвергается той же деформации, что и бетон

Связь между бетоном и сталью настолько прочна, что железобетон действует как новый, более прочный материал, чем просто комбинация бетона и стали. Это еще больше усиливается за счет создания арматурного стержня с множеством выступов, вокруг которых цемент приобретет твердость при высыхании.

Другие причины использования стали включают:

  1. Легко сваривать
  2. Легко перерабатывать
  3. Дешево и доступно .
1. Сталь легко сваривается

Поскольку железобетон используется во многих различных ситуациях, часто бывает необходимо построить довольно сложные внутренние каркасы из стальной арматуры перед заливкой цемента. Даже если форма не уникальна, размер проекта может потребовать, чтобы арматурный стержень перекрывал длину, намного превышающую возможную для изготовления.

В этих сценариях можно сварить стальную арматуру, чтобы опора надежно находилась там, где она необходима.Сталь — один из наиболее часто свариваемых металлов, так как она легко плавится, не прожигая и не передавая тепло слишком далеко от места сварки. Этот процесс также не оказывает негативного влияния на свойства, которые делают его таким хорошим выбором для армирования бетона.

2. Сталь легко перерабатывать

Железобетон рассчитан на долгие годы, что делает его отличным строительным материалом для долговечных конструкций. Однако, когда настанет время демонтажа, вам будет приятно узнать, что его также легко переработать.

При наличии надлежащего оборудования железобетон можно легко измельчить, чтобы отделить стальную арматуру от бетона. Бетон может быть дополнительно измельчен и повторно использован как часть смеси крупных и мелких заполнителей, составляющих от 60 до 75 процентов цементной смеси. Сталь можно переплавить и преобразовать в новую стальную арматуру для усиления следующего проекта.

3. Сталь дешевая и высокодоступная

Довольно удачно, что металл, обладающий столькими полезными свойствами для армирования бетона, также недорог и в изобилии.Если бы все эти совместимые функции были у золота или бриллиантов, это, вероятно, не было бы таким полезным.

Сталь

, однако, легко доступна по относительно низкой цене.

Предварительно напряженный и пост-напряженный бетон

Каким бы прочным ни был железобетон, он все же может треснуть. Хотя этот вязкий режим разрушения не приводит к немедленному разрушению конструкции (в отличие от разрушения в хрупком режиме), это первая фаза разрушающего процесса, известного как «скалывание».

Когда вода просачивается в трещины в железобетоне, она может повредить структурную целостность здания тремя способами.

1. Поскольку жидкость может заполнить любой карман, в который ей разрешено, вода может легко просочиться и заполнить любые трещины в железобетоне. Если температура упадет ниже 32 градусов по Фаренгейту (0 градусов по Цельсию), он замерзнет.

Когда вода замерзает, она образует структуру из переплетенных кристаллов льда.Эти кристаллы льда занимают больше места, чем молекулы жидкой воды, а это означает, что лед занимает больше места, чем вода. Это означает, что когда вода замерзает, она давит на бетон и расширяет трещины еще шире.

Когда лед тает, трещина становится шире, позволяя большему количеству воды заполнить промежуток, который затем замерзает, чтобы расшириться еще больше. Этот цикл не только физически раздвигает бетон, но и позволяет все большему и большему количеству воды проникать в конструкцию, увеличивая количество повреждений, вызванных двумя другими формами повреждений.

2. Со временем трещины станут достаточно широкими и глубокими, чтобы вода и воздух достигли стальной арматуры, встроенной в железобетон. Это обнажение может привести к коррозии арматуры. В присутствии воды кислород воздуха взаимодействует с железом в стали, образуя ржавчину.

Отслаивающееся покрытие на поверхности ржавой арматуры никак не защищает внутренние слои железа от процесса коррозии (способ, которым образование слоя патины предотвращает дальнейшую коррозию медных поверхностей), поэтому арматуру можно постоянно ухудшается до тех пор, пока он не перестанет выдерживать силы натяжения, действующие на конструкцию.

Верным признаком того, что происходит этот тип коррозии, является появление на бетоне коричневых пятен. Этот цвет возникает из-за того, что частицы ржавчины становятся коричневыми и стекают через трещины в железобетоне.

3. Когда вода проникает в железобетон, она может изменить pH-баланс окружающей среды и вызвать химические реакции в бетоне. Этот риск усугубляется тем фактом, что на дорожных покрытиях и мостах использование соли для удаления льда с дорог зимой означает, что проникающая вода, скорее всего, будет сильно щелочной.

Эти щелочи в воде могут реагировать с кремнеземом в заполнителях бетона, вызывая образование новых кристаллов. Эти новые кристаллы занимают место и физически раздвигают железобетон так же, как замерзающий лед в примере 1. Разница в том, что кристаллы не тают, поэтому бетон непрерывно раздвигается.

Понятно, что железобетон лучше не растрескивать. Однако, поскольку сталь очень пластичная, она будет растягиваться или гнуться, что приведет к растрескиванию окружающего бетона.Это, конечно, если только что-то не будет сделано для предотвращения такого поведения стали.

Предварительно напряженный бетон

Чтобы предотвратить растрескивание, стальную арматуру можно растянуть перед заливкой цемента. Это называется предварительным напряжением (или предварительным напряжением), потому что оно добавляет усилие натяжения к стали до того, как будет сформирован армированный бетон. Таким образом, сталь находится в постоянном состоянии, возвращаясь к своей естественной форме, притягивая окружающий бетон внутрь под действием силы сжатия.

Сохранение бетона в этом предварительно напряженном состоянии фактически делает его более прочным, потому что бетон устойчив к силам сжатия. Это что-то вроде мышцы, которая в напряжении сильнее.

Благодаря предварительному напряжению железобетона материал становится более прочным по двум причинам.

  1. Меньше вероятность образования трещин. Поскольку сталь уже стягивает бетон, ей не разрешается растягиваться так далеко, как если бы сталь не была предварительно напряжена.
  2. Любые образовавшиеся трещины постоянно закрываются силой стали, пытающейся вернуться в расслабленное состояние. Это ограничивает количество воды, которая может проникнуть в железобетон и вызвать коррозию.

Бетон после напряженного состояния

Такого же эффекта можно добиться, затягивая сталь после того, как бетон начал затвердевать. Кажется, что бетон затвердевает в течение нескольких часов, но на самом деле для правильного отверждения требуется около месяца, и он продолжает затвердевать и укрепляться в течение как минимум пяти лет после заливки.

Предварительно напряженный и пост-напряженный бетон не только приводит к меньшему растрескиванию, но и на самом деле настолько прочнее, чем обычный железобетон, что меньшие и более тонкие участки предварительно напряженного или пост-напряженного бетона могут нести ту же нагрузку, что и ненапряженный железобетон.

Почему бы просто не использовать сталь?

Если вы посмотрите на особенности того, как работает железобетон, вы можете начать задумываться, почему мы вообще пытаемся использовать бетон в процессе. Бетон, в конце концов, силен только против сил сжатия, а сталь — против:

  • Сжатие
  • Напряжение
  • Сдвиг

Фактически, сталь в 100–140 раз прочнее бетона по прочности на разрыв.

Обычный бетон сам по себе не очень полезен. Только железобетон и предпочтительно предварительно напряженный (или пост-напряженный) бетон является чудесным строительным материалом, о котором мы думаем, когда представляем современную архитектуру. Поскольку бетон на самом деле относительно бесполезен без стальной арматуры, почему бы просто не построить его из стали?

Бетон предлагает множество преимуществ для строительства, которые делают его лучшим строительным материалом, чем обычная сталь.

  1. Коррозия
  2. Масса
  3. Стоимость
1.Коррозия

Как мы видели, когда сталь подвергается воздействию воздуха и влаги, она ржавеет. Хотя существуют способы предотвращения этого окисления, они требуют гораздо большего ухода, чем это возможно. Например, стальную арматуру часто обрабатывают перед заливкой цемента, чтобы защитить ее от элементов, даже если вскоре она будет залита бетоном. Даже в этом случае, как мы видели, он все еще может ржаветь.

Бетон, с другой стороны, довольно устойчив к коррозии. Сначала должны образоваться трещины, и часто требуется несколько лет просачивания, замерзания и повторного замерзания воды, чтобы нарушить структурную целостность железобетона.Если проводятся регулярные осмотры, это дает достаточно времени для ремонта или замены корродирующей части.

2. Масса

Сталь очень тяжелая, и ее необходимо полностью транспортировать на строительную площадку. Бетон, с другой стороны, примерно на треть плотнее стали, и его можно транспортировать в гораздо более легких композитных частях.

У этого есть двоякая польза. Первое преимущество — это транспорт. Сталь нужно будет доставить на строительную площадку, а затем сварить вместе, чтобы сформировать конструкцию.Это было бы очень дорого, так как сталь тяжелая. Бетон, с другой стороны, гораздо легче транспортировать, так как его составные части, затем смешиваются и заливаются на месте, затвердевая до окончательной формы.

Второе преимущество — это вес окончательной конструкции. Поскольку бетон на треть плотнее стали (и даже содержит от 5 до 10 процентов захваченного воздуха), общий вес здания из железобетона намного меньше, чем здания, полностью построенного из стали. Железобетон обычно на 1–4% состоит из стали, поэтому в конечном итоге он весит намного меньше.

3. Стоимость

Сталь, хотя и относительно дешевая и широко распространенная, намного дороже бетона. Просто имеет смысл армировать бетон сталью, потому что вы можете получить преимущества прочности стали, сохраняя при этом низкую стоимость и простоту использования бетона.

История железобетона

Хотя использование ранних форм цемента было задокументировано в древних культурах, возникших много тысяч лет назад, именно древние римляне представили самую раннюю форму бетона в том виде, в каком мы ее знаем сегодня.Во время добычи известняка римляне случайно обнаружили минерал, содержащий кремнезем и глинозем, на склонах Везувия.

При смешивании с известняком и обжиге он давал цемент, который, в свою очередь, можно было смешать с водой и песком, чтобы получить раствор, который был более твердым, прочным и более адгезионным, чем обычный известковый раствор. Эта смесь могла затвердеть как под водой, так и на воздухе, как сегодня бетон. В 2000 году до нашей эры римляне использовали тип бетона под названием пуццолана, в котором использовался вулканический пепел, для строительства Колизея и Пантеона в Риме.

Тогда, примерно с 400 по 1750 год нашей эры, нет никаких свидетельств использования бетона. Это фактически стало «темным веком» бетона, который длился с момента падения Римской империи до тех пор, пока английский инженер Джон Смитон не открыл заново, как производить «гидравлический» цемент при строительстве маяка в Плимуте, Англия.

Железобетон был изобретен и запатентован французом Жозефом Монье в 1867 году н.э., но он применил эту технику только для цементирования цветочных горшков. Железобетон не стал широко используемым строительным материалом, пока в 1880-х годах не были разработаны витая арматура и предварительно напряженный бетон.

Первая бетонная дорога была проложена в 1891 году в Беллефонтене, штат Огайо. Плотина Гувера, самая большая бетонная конструкция, которую когда-либо пытались построить до того момента, была построена в 1936 году. Американский архитектор Фрэнк Ллойд Райт построил множество знаковых бетонных зданий в 1950-х годах. Брутализм, архитектурный стиль, в котором подчеркивался открытый бетон, был популярен с 1950-х по 1970-е годы.

Заключение

Бетон — удивительный строительный материал, который был обнаружен тысячи лет назад, но затем забыт.Это невероятно полезный строительный материал, потому что его можно смешивать с порошком, чтобы создавать каменные конструкции любой формы.

Однако его полезность ограничена тем фактом, что бетон прочен только против сил сжатия и легко крошится под действием сил растяжения и сдвига. Однако, армируя бетон, вы можете создать материал, который намного прочнее, чем его компоненты. Сталь особенно хорошо подходит в качестве арматуры, поскольку она хорошо сцепляется с бетоном и с той же скоростью расширяется.

В сочетании сталь и бетон образуют новый строительный материал — железобетон. Этот новый материал более полезен, чем любой из его отдельных компонентов по отдельности, поскольку он сочетает в себе прочность стали с простотой использования и относительно низким весом бетона.

12 фактов о арматуре, которые вы могли не знать

В прошлом году группа производителей стали обвинила Турцию и Мексику в сбросе арматуры на рынок США. Комиссия по международной торговле США (USITC) провела расследование, выпустила отчет и недавно решили ввести пошлины на арматуру из Мексики, но не на арматуру из Турции.Как и большинство правительственных документов, Отчет USITC по арматуре невероятно скучен. Но в нем спрятаны некоторые интересные факты о материале, который используется почти во всех сооружениях, построенных в этой стране. Я покопался и вот что я узнал о арматуре (данные за 2012-2013 годы):

1) США потребили 7,3 миллиона тонн арматуры в 2012 году. Если бы такое количество стали было отлито в один блок, он покрывал бы площадь футбольного поля на глубине 518 футов (мой расчет, а не USITC).

2) Три компании контролируют 70% производства арматуры в США: CMC (Ирвинг, Техас), Gerdau (Бразилия) и Nucor (Шарлотт, Северная Каролина). 50% работ по изготовлению арматуры в США выполняется на заводах, принадлежащих этим компаниям.

3) В 2012 году компании США произвели 6,3 миллиона тонн арматуры на сумму более 4,1 миллиарда долларов продаж. Это большие деньги, но это капля по сравнению с показателями продаж Home Depot и Lowes, выручка которых в 2012 году составила 70,6 млрд долларов и 50,5 млрд долларов соответственно.

4) 93% арматуры, потребляемой в США, производится в США. В 2012 году мы импортировали около 1 миллиона тонн арматуры; 64% из них поступило из Турции и 30,3% из Мексики. Китай даже не попал в список (подробнее о них позже).

5) Раньше арматуру производили из нового материала, но с 1960-х годов ее начали делать из лома. В настоящее время арматура отечественного производства на 97% состоит из вторичного сырья — из старых автомобилей, бытовой техники, водонагревателей и т.п.

6) Большая часть арматуры, производимой в этой стране, производится путем плавления стального лома в электродуговой печи и отливки его в заготовки, которые затем подвергаются горячей прокатке в пруток.После прокатки прямой арматурный пруток разрезается по длине и затем отправляется в охлаждающий слой для охлаждения воздухом. Рулонная арматура отправляется в ванну для риформинга, где она наматывается и разрезается на требуемый вес и длину. На видео ниже показано, как производится арматура на одном заводе в США.

7) Одним из наиболее удивительных компонентов арматуры были бы железнодорожные оси из металлолома. Компания Byer Steel, расположенная в Цинциннати, производит так называемую арматуру для осей, которую получают путем нагрева использованных осей в печи и их повторной прокатки в арматуру.Нет необходимости плавить металлолом, потому что ось уже имеет форму заготовки.

8) Стоимость транспортировки арматуры высока по сравнению с ее стоимостью, поэтому компании США производят ее как можно ближе к месту продажи. Арматура производится в 30 штатах США, и большая часть ее продается в пределах 250 миль от места производства. Список регионов США, где производится арматура, см. В Таблице III-1 ниже.

9) Арматурный стержень доступен в размерах от # 3 до # 18. Каждая единица измерения соответствует приблизительно 1/8 дюйма, поэтому стержень № 3 имеет номинальный диаметр 3/8 дюйма, стержень № 6 — диаметр 3/4 дюйма и т. Д. (Вы, вероятно, уже знали, какой размер арматурного стержня; что интересно вот что идет до # 18.Это пруток диаметром 2 1/4 дюйма — вау!)

10) Три размера арматуры (по весу материала) составляют более 60% производства в США: № 4 (22,5%), № 5 (23,1%) и № 6 (16,0%). Полный список можно увидеть в Таблице IV-4 ниже.

11) Турция является крупнейшим в мире экспортером арматуры, за ней следуют Украина, Испания и Италия. США занимают 13-е место, а Мексика — 15-е. Полный список экспортеров по объему представлен в Таблице VII-10 ниже.

12) Китай производит намного больше арматуры, чем любая другая страна (более 175 миллионов метрических тонн в 2012 году), но при этом мало экспортирует.Почему? Вероятно, потому что они используют его дома; Китай строит невероятными темпами. Чтобы получить представление о масштабах строительства в Китае, посмотрите видео ниже, снятое Полом Акерсом из FastCap после недавней поездки в эту страну.

Все, что вам нужно знать [плюс 8 основных типов]

Бетон используется во всем мире как один из самых распространенных строительных материалов.И он должен быть таким — прочным, неприхотливым, огнестойким и простым в использовании.

Но бетон имеет потенциально фатальный недостаток. Если на бетон приложить особую силу, он быстро сломается.

К счастью, есть способ устранить эту фатальную ошибку.

С армированием.

В этой статье мы узнаем все об армировании бетона с помощью арматуры.

Приступим!

Почему бетон требует арматуры?

Большинство бетонов требует армирования определенного типа.

Почему?

Чтобы понять почему, мы должны понимать различные нагрузки, которые могут быть приложены к объектам.

Во-первых, это напряжение сжатия . Напряжение сжатия — это сила, приложенная к объекту, которая укорачивает или сжимает объект. Например, если слон наступит вам на палец ноги, вы испытаете сжимающее напряжение.

Второе — напряжение сдвига . Напряжение сдвига возникает, когда силы действуют перпендикулярно друг другу.Если вы сцепите пальцы вместе и потянете на себя, вы испытаете напряжение сдвига.

И, наконец, растягивающее напряжение. Напряжение растяжения — это сила, действующая на объект, которая удлиняет или растягивает этот объект. Когда вы прыгаете в плавательную яму, используя веревку, вы испытываете растягивающее напряжение на веревке.

Бетон хорошо справляется с напряжением сжатия и сдвигом, но плохо справляется с пределом прочности на растяжение. Фактически, прочность на разрыв бетона составляет всего около 10-15% от его прочности на сжатие.

Вот где на помощь приходит арматура.

Арматура используется в основном для увеличения прочности бетона на растяжение.

Что такое бетонная арматура?

Арматура (сокращенно от «арматурного стержня») — это стальной стержень, который используется для упрочнения бетона.

Стержни бывают разной длины и толщины и обычно имеют выступы или выступы, поэтому они хорошо сцепляются с бетоном.

Арматура изготавливается из стали, потому что сталь очень прочная, а также потому, что сталь расширяется и сжимается почти с той же скоростью, что и бетон, в жаркую и холодную погоду.

Что делает арматура для бетона?

Как мы уже упоминали, бетон хорошо справляется с напряжением сжатия, но плохо справляется с пределом прочности на растяжение.

Это проблема, потому что почти на каждую конструкцию действует более одной силы.

Взять, к примеру, классическую балку.

Когда балка испытывает сжимающее напряжение сверху, она изгибается. Подумайте об этом — когда балка изгибается из-за сжимающего напряжения сверху, нижняя часть балки растягивается.

Это означает, что нижняя часть балки испытывает растягивающее напряжение.

Итак, бетон сам по себе не является хорошим конструкционным материалом.

Но когда мы добавляем арматуру, происходят две вещи.

1 — Когда арматурный стержень помещается в бетон, они объединяются в композитный материал. Бетон защищает от напряжения сжатия, а арматура защищает от напряжения растяжения. Этот композитный материал чрезвычайно прочен.

Фактически бетон, содержащий арматуру, имеет предел прочности почти вдвое, чем бетон без арматуры.

2 — Когда арматура укладывается в бетон, перед разрушением бетона выдается предупреждение. Бетон, не содержащий арматуры, считается хрупким.

По мере увеличения давления на бетон без арматуры он внезапно ломается без предупреждения.

С другой стороны, бетон, содержащий арматуру, считается пластичным. Это означает, что по мере увеличения давления в бетоне можно увидеть образование небольших трещин и трещин.

Это положительно по двум причинам:

Когда арматура необходима?

Требуется ли арматура для каждой конкретной бетонной работы?

Не обязательно.

Бетонные поверхности, необходимые для поддержки больших грузовиков, тяжелой техники или устойчивого движения, нуждаются в армировании бетонной арматурой. Любой конструкционный бетон, как тот, который используется в стенах, обязательно должен содержать арматуру.

Если вы заливаете бетонную подъездную дорожку, которая обычно не вмещает больше, чем семейный минивэн, вам может не понадобиться арматура.

Но если сомневаетесь, используйте арматуру. Независимо от того, насколько велика или мала ваша бетонная заливка, арматура сделает ваш бетон прочнее.По крайней мере, арматура резко уменьшает количество трещин в бетоне.

Вот небольшой бонус: если вы делаете небольшой жилой бетонный стержень, и стальные стержни арматуры кажутся излишними, вы можете использовать сварную проволочную сетку . Сетка тоньше арматуры, поэтому не такая прочная, но дешевле.

8 Основные типы арматуры

Мы только что говорили о сварной проволочной сетке как о типе арматуры, который может быть идеальным для определенных применений.

Может быть, вам интересно: существуют ли другие типы арматуры, которые идеально подходят для конкретных ситуаций?

Да, есть!

Арматура из углеродистой стали: Это наиболее распространенный тип арматуры, которую иногда называют «черной полосой». Он невероятно универсален, но он легче подвержен коррозии, чем другие типы, что делает его далеко не идеальным для участков с высокой влажностью или в конструкциях, часто подвергающихся воздействию воды.

Сварная проволочная сетка: Сварная проволочная сетка (WWF) состоит из ряда стальных проволок, расположенных под прямым углом и электрически сваренных на всех пересечениях стальной проволоки.

Используется в плитах, уложенных на грунт, если грунт хорошо утрамбован. Более тяжелые конструкции из сварной проволочной сетки могут использоваться для изготовления стен и несущих плит перекрытий. Это обычно используется в дорожном покрытии, коробчатых водопропускных трубах, дренажных сооружениях и небольших бетонных каналах.

Арматура с эпоксидным покрытием: Арматура с эпоксидным покрытием — это просто арматура, покрытая тонким эпоксидным покрытием. Это делает их в 1700 раз более устойчивыми к коррозии, чем стандартные арматурные стержни из углеродистой стали.В результате они часто используются в областях, контактирующих с соленой водой или где проблема коррозии неизбежна.

Проблема только в том, что покрытие может быть очень хрупким, поэтому бруски следует заказывать у надежного поставщика.

Особую озабоченность по поводу арматурных стержней с эпоксидным покрытием вызывает то, что они могут подвергнуться сильной коррозии там, где эпоксидная смола повреждена, поскольку вся коррозия сосредоточена в этом одном месте.

Оцинкованная арматура: Оцинкованная арматура в 40 раз более устойчива к коррозии, чем арматура из углеродистой стали, и ее гораздо труднее повредить, чем арматуру с эпоксидным покрытием.

Это делает его отличной альтернативой арматуре с эпоксидным покрытием, если вам нужно что-то менее подверженное коррозии.

К сожалению, оцинкованная арматура примерно на 40% дороже, чем арматура с эпоксидным покрытием.

Арматурные стержни из листового металла: Арматура из листового металла обычно используется в плитах перекрытий, лестницах и крышах. Арматура из листового металла состоит из отожженных деталей из листовой стали, согнутых в гофры глубиной около одной шестнадцатой дюйма с отверстиями, пробитыми с постоянным интервалом.

Европейская арматура: Преимущество европейской арматуры — ее невысокая стоимость. Европейская арматура в основном изготавливается из марганца, что позволяет дешево и легко гнуть.

Эта гибкость позволяет легко работать с европейской арматурой в полевых условиях, но, как правило, ее не рекомендуется использовать в зонах, подверженных землетрясениям, или для проектов, требующих значительной структурной целостности арматуры.

Арматура из нержавеющей стали: Арматура из нержавеющей стали довольно дорога — примерно в восемь раз дороже арматуры с эпоксидным покрытием.

Это также лучший арматурный стержень, доступный для большинства проектов. Однако использование нержавеющей стали во всех случаях, кроме самых уникальных, часто является излишним.

Но для тех, у кого есть причина ее использовать, арматура из нержавеющей стали в 1500 раз более устойчива к коррозии, чем черные полосы. Арматуру из нержавеющей стали также можно гнуть в полевых условиях, что очень удобно.

Арматура, армированная стекловолокном (GFRP): Как и углеродное волокно, арматура из стекловолокна не подвержена коррозии — никогда и ни при каких условиях.Однако вы дорого заплатите за это. Эти арматурные стержни могут работать в десять раз дороже, чем арматурные стержни с эпоксидным покрытием.

Если вы перечитали этот список типов арматурных стержней и все еще не знаете, какой из них лучше всего подходит для вас, ничего страшного. Хороший вариант — обратиться к производителю арматуры или к местному поставщику бетона , чтобы получить совет о том, какой тип арматуры вам следует использовать.

Выбор правильного размера арматуры

Арматура бывает не только разных типов, но и разных размеров!

Размер арматурного стержня, используемого в конкретной работе, зависит от необходимой прочности.Как нетрудно догадаться, когда требуется больше прочности, используется арматурный стержень большего размера.

В США арматурный стержень классифицируется по номеру, отражающему твердый диаметр арматурного стержня. Числа варьируются от №3 (наименьшее) до №18 (наибольшее).

Например, размер стержня № 3 составляет 3/8 дюйма в диаметре твердого участка, размер стержня № 4 составляет 4/8 дюйма диаметра твердого участка, а размер стержня № 5 составляет 5/8 дюйма диаметра твердого тела. раздел.

Существует три различных размера арматуры, которые необходимы для домашних проектов: обычно № 3, № 4 и № 5.

Арматура № 3 используется для проездов и террас. Для стен и колонн следует использовать арматурный стержень №4, так как они требуют большей прочности. Лучше использовать размер арматуры №5 для нижних колонтитулов и фундаментов.

Как разместить арматуру в бетоне

Возможно, вы уже точно знаете, какой тип и размер арматуры вам нужен. Если да, то отлично!

А как насчет размещения арматуры в бетоне?

Должны ли вы бросить его и позволить ему лежать так, как он приземляется? Следует ли перекрещивать? Насколько глубоко он должен быть в бетоне?

Когда дело доходит до размещения арматуры, формулы не существует.

Многие переменные влияют на то, сколько арматуры необходимо разместить в конкретном приложении и как именно ее нужно разместить. Например, какое усилие будет приложено к бетону? Будет ли бетон замерзать и таять в зависимости от сезона?

Если вы выполняете простую заливку дома, ваш местный подрядчик по бетону знает, как разместить арматуру.

Когда дело доходит до крупной коммерческой разливки, спецификации арматуры должны быть подробно описаны в чертежах.Инженер тщательно вычислил, сколько именно арматуры необходимо и как она должна располагаться, поэтому внимательно следуйте инструкциям.

Суть в том, что если не подумать и не позаботиться о том, как размещать арматуру, структурная целостность бетона может быть нарушена.

Например, если инженер требует размещения арматурных стержней через каждые 4 дюйма, необходимо разместить три стержня на каждые 12 дюймов формы.

Если стальной укладчик немного неаккуратен и размещает стержни на расстоянии 5 дюймов, а не 4 дюйма, прочность продукта снизится на 20%.Да, структурная целостность бетона может быть просто нарушена!

Гибка и резка арматурного стержня

Возможно, вы точно знаете, на каком расстоянии разместить арматурный стержень, но что, если ваши стержни слишком длинные? Или что, если для создаваемой конструкции требуются изгибы арматурного стержня?

Некоторые арматурные стержни уже гнутся, но в целом вам нужно быть готовыми к резке и сгибанию арматурных стержней, чтобы их можно было правильно разместить.

Если у вас есть подходящие инструменты, процесс прост.

Для резки арматурного стержня можно использовать несколько инструментов.

Ножовка по металлу или болторез — хороший вариант, если арматурный стержень достаточно тонкий, и если вы не режете большие количества. Если вы выполняете работу значительного размера, угловой нож с отрезным кругом отлично подойдет.

При использовании всех перечисленных инструментов важно отметить, что вам не нужно прорезать весь арматурный стержень. Вам нужно всего лишь разрезать его на половину, и вы легко можете сломать его пополам. Воспользуйтесь этой небольшой хитростью, и в итоге вы сэкономите много времени.

Сгибать арматуру обычно довольно просто. Если у вас есть достаточное усилие, вы можете сгибать более тонкие куски арматуры вручную.

Если вы используете более толстый арматурный стержень или если у вас нет достаточного рычага, вы можете приобрести станок для гибки арматуры . Доступно множество вариантов, но если ваша работа невелика по размеру, более дешевые модели будут работать отлично.

Иногда необходимо связать арматуру. Это отдельная тема, но если вы хотите узнать больше о , связывающем арматуру , ваш местный подрядчик по бетону — отличное место для начала.

Заключение

Бетон является важным материалом в строительстве. Но без арматуры он сильно теряет свою ценность.

К счастью, вам не нужно быть инженером, чтобы разбираться в арматуре и использовать ее. В следующий раз, когда вы захотите заливать бетон, вы можете быть уверены, что выберете арматурный стержень правильного типа и размера. Вы даже можете чувствовать себя хорошо, устанавливая арматуру.

Если вам нужен арматурный стержень или поставщик готовой бетонной смеси в Северной Индиане, , свяжитесь с нами в Gra-Rock для получения необходимой вам бетонной арматуры .

Чтобы узнать больше из блога, прочтите наши другие статьи!

У нас более 15 лет конкретного опыта, и мы хотим помочь вам с любым проектом, над которым вы работаете.

Мы с нетерпением ждем вашего ответа!

Области применения, применения и спецификации типов арматуры

Арматурные стальные стержни помогают бетону выдерживать силы растяжения. Бетон по своей природе достаточно прочен для сил сжатия, но силы растяжения могут привести к его растрескиванию.

Деформированные арматурные стержни на арматурной стали являются стандартным требованием с 1968 года, но простые арматурные стержни также используются в ситуациях, когда ожидается, что арматурная сталь будет скользить.Обычно это происходит, когда они устанавливаются на тротуаре и сегментных мостах.

Деформированный рисунок на арматуре помогает бетону прилипать к поверхности арматурной стали. Рисунок на деформированном стержне не указывается, но регулируются шаг и высота «выступов».

Арматура: Характеристики арматурного стального стержня

Арматурные стержни подвергаются горячей прокатке с использованием различных сталей. Большинство арматуры прокатывают из новых стальных заготовок, а другие прокатывают из стального мусора или железнодорожных рельсов.Арматурные стержни должны содержать какую-то идентификацию, которая может использоваться для идентификации стана, на котором производился арматурный стальной стержень.

Американское общество испытаний и материалов (ASTM) создало стандартное правило идентификации, согласно которому все арматурные стержни должны соответствовать:

  • Число должно указывать на размер стержня.
  • Необходимо указать обозначение типа стали. Например, «N» означает, что пруток был прокатан из новой заготовки, «W» обозначает свариваемую сталь, а «A» обозначает прокатанную осевую сталь.
  • Необходимо указать марку арматуры: это 60 или 75, метрическая 420 или 520. Марка указывает предел текучести арматуры.
  • Должен быть включен символ, идентифицирующий производителя, который прокатал пруток: обычно это одна буква или простой символ.

На арматурных стержнях с более низкой прочностью есть только три отметки, которые идентифицируют завод, на котором изготовлен стержень, размер стержня и тип используемой стали. В высокопрочной арматурной стали используется система непрерывных линий для отображения марки стали.Если арматурный стержень состоит из двух линий, это означает, что арматурный стержень был свернут на стержни с давлением 75 000 фунтов на квадратный дюйм. Когда присутствует одна линия, она представляет бар в 60 000 фунтов на квадратный дюйм.

Типы арматуры

  • Арматура из углеродистой стали: Это наиболее распространенный тип арматуры, которую иногда называют «черной полосой». Он чрезвычайно универсален, но подвержен коррозии легче, чем другие типы, что делает его непригодным для использования в зонах с высокой влажностью или в конструкциях, которые часто подвергаются воздействию воды.Однако многие считают арматуру из углеродистой стали лучшим вариантом для всех других типов строительства.
  • Сварная проволочная сетка: Сварная проволочная сетка (WWF) состоит из ряда стальных проволок, расположенных под прямым углом и электрически сваренных на всех пересечениях стальной проволоки. Его можно использовать в плитах, уложенных на грунт, если земля хорошо утрамбована. Более тяжелые конструкции из сварной проволочной сетки могут использоваться для изготовления стен и несущих плит перекрытий. Это обычно используется в дорожном покрытии, коробчатых водопропускных трубах, дренажных сооружениях и в небольших бетонных каналах.
  • Арматурные стержни из листового металла: Армирование из листового металла обычно используется в плитах перекрытий, лестницах и крышах. Арматура из листового металла состоит из отожженных деталей из листовой стали, согнутых в гофры глубиной около одной шестнадцатой дюйма с отверстиями, пробитыми с постоянным интервалом.
  • Арматура с эпоксидным покрытием: Арматура с эпоксидным покрытием является дорогостоящей и используется в областях, которые будут контактировать с соленой водой или где проблема коррозии неизбежна. Проблема только в том, что покрытие может быть очень нежным, поэтому бруски следует заказывать у надежного поставщика.
  • Европейская арматура: Эти арматурные стержни обычно изготавливаются из марганца, поэтому они легче изгибаются. Они не подходят для использования в районах, подверженных экстремальным погодным условиям или геологическим воздействиям, таким как землетрясения, ураганы или торнадо. Однако они могут быть рентабельными.
  • Арматура из нержавеющей стали : Нержавеющая сталь может использоваться в качестве альтернативы арматурной стали с арматурой из углеродистой стали. Использование арматурных стержней из нержавеющей стали не вызовет гальванической коррозии и может быть экономически эффективным решением в областях, подверженных проблемам с коррозией или где ремонт труден и дорог.Однако эта арматура будет стоить как минимум в восемь раз дороже, чем арматура с эпоксидным покрытием.
  • Оцинкованная арматура: Оцинкованная арматура в 40 раз более устойчива к коррозии, чем углеродистая рулевая арматура, что делает их идеальными для конструкций, которые будут сильно подвержены воздействию сырости и влажности. Однако они дорогие.
  • Просечно-вытяжная арматура из металла или проволочной сетки : Арматура из просечно-вытяжной металлической или проволочной сетки — еще один хороший продукт для бетона. Расширенный металл получают путем разрезания листа стали на параллельные линии, которые затем расширяются, образуя ромбовидную или квадратную форму между каждым разрезом.Просечно-вытяжной металл обычно используется в качестве арматуры в областях, где требуется значительная толщина штукатурки, или для армирования легких бетонных конструкций. Армирование проволочной сеткой можно использовать на тротуарах, небольших бетонных площадках или поверхностях, по которым можно ходить, которые не подвергаются высоким токам или нагрузкам.
  • Арматура, армированная стекловолокном (GFRP): Арматура, арматура из стекловолокна, как и углеродное волокно, не подвержена коррозии — никогда и при любых условиях. Однако вы дорого заплатите за это. Эти арматурные стержни могут работать в 10 раз дороже, чем арматурные стержни с эпоксидным покрытием.

Цены и стоимость арматуры

Стоимость арматуры можно оценить из расчета за фут или за тонну. Стоимость стали может варьироваться от месяца к месяцу и даже изо дня в день, поэтому, если вы найдете хорошую цену, обязательно заблаговременно зафиксируйте ее.

Арматура — Проектирование зданий

Арматура , также известная как арматурная сталь и арматурная сталь, представляет собой стальной стержень или сетку из стальных проволок, используемых в железобетонных и каменных конструкциях для усиления и удержания бетона в напряжении.Для улучшения качества сцепления с бетоном поверхность арматуры часто наносят узорчатым рисунком.

Арматура необходима для компенсации того факта, что, хотя бетон прочен на сжатие, он относительно слаб при растяжении. За счет заливки арматуры в бетон она способна выдерживать растягивающие нагрузки и, таким образом, увеличивать общую прочность.

Различные варианты использования арматуры включают:

Стандарты спецификации арматуры изложены в: BS 4449: 2005 Сталь для армирования бетона.Свариваемая арматурная сталь. Пруток, рулон и размотанный продукт. Технические характеристики

Арматура обычно изготавливается из низкоуглеродистой или высокопрочной стали с характеристическим пределом прочности на разрыв 250 или 250 Н / мм2. Составляющие обоих этих сортов примерно на 99% состоят из железа, а также марганца, углерода, серы и фосфора. Качество и марка стали зависят от доли углерода. Мягкая холоднодеформированная сталь содержит около 0,25% углерода, тогда как горячекатаная сталь с высоким пределом текучести содержит около 0.40%.

Прутки могут изготавливаться в различных формах:

  • Круглый.
  • Квадратная скрутка.
  • Ребристый.
  • Растянутые, скрученные и ребристые.
  • Ребристая и скрученная.

Стальная арматурная сетка или ткань могут производиться в различных форматах в соответствии с BS 4483: Стальная ткань для армирования бетона. Технические характеристики.

Стандартный размер листа: 4,8 м в длину и 2,4 м в ширину. Он формируется путем переплетения или электронной сварки проволоки, чтобы выдерживать нормальное обращение.Его можно производить по-разному для разных приложений:

  • Квадратная ячейка: размер ячейки 200 мм x 200 мм, диапазон веса 1,54-6,16 кг / кв. м. Обычно используется для плит перекрытия.
  • Прямоугольная сетка: размер ячейки 200 мм x 100 мм, диапазон веса 3,05-10,9 кг / кв. м. Обычно используется для плит перекрытия.
  • Длинная ячейка: размер ячейки 100 мм x 400 мм, диапазон веса 2,61-6,72 кг / кв. м. Обычно используется для строительства дорог и тротуаров.
  • Оберточная сетка: Размер ячейки 100 мм x 100 мм.Обычно используется в подвесных плитах или плитах с опорой на грунт.

[править] Размеры

РАЗМЕР МЕТРИЧЕСКОЙ ШИРИНЫ ЛИНЕЙНАЯ МАССОВАЯ ПЛОТНОСТЬ (кг / м) НОМИНАЛЬНЫЙ ДИАМЕТР (мм) ПЛОЩАДЬ СЕЧЕНИЯ (мм2)
6,0 0,222 6 28,3
8,0 0,395 8 50,3
10,0 0.617 10 78,5
12,0 0,888 12 113
14,0 1,21 14 154
16,0 1,58 16 201
20,0 2,47 20 314
25,0 3,85 25 491
28,0 4.83 28 616
32,0 6,31 32 804
40,0 9,86 40 1257
50,0 15,4 50 1963

Арматурные сепараторы либо изготавливаются заводским способом, либо строятся на месте с использованием гидравлических гибочных станков и ножниц. Рабочие на стройплощадке, известные как монтажники стали, устанавливают арматурный стержень и обеспечивают соответствующее бетонное покрытие и заделку. Rebar Клетки соединяются точечной сваркой, обвязкой стальной проволокой или механическими соединениями. Механические соединения, также известные как «соединители» или «стыки», являются эффективным средством уменьшения скопления арматуры в сильно армированных областях для монолитных бетонных конструкций.

Прямоугольные хомуты размещаются через равные промежутки времени на внешней части вдоль колонны или балки для предотвращения разрушения при сдвиге.

В целях безопасности при хранении на объекте выступающие концы арматурного стержня должны быть загнуты или защищены цветными пластиковыми «грибовидными шляпками».

Хотя арматурный стержень имеет ребра, которые механически связывают его с бетоном, высокие напряжения все же могут вытащить арматурный стержень из бетона, что может привести к структурной нестабильности и, в конечном итоге, к разрушению. Чтобы предотвратить это, арматурный стержень должен быть глубоко внедрен в соседние элементы конструкции (в 40-60 раз больше диаметра), что увеличивает трение, фиксирующее стержень на месте. В качестве альтернативы, арматурный стержень можно согнуть и зацепить на концах, чтобы зафиксировать его вокруг бетона и других секций арматуры , что позволяет использовать высокую прочность бетона на сжатие.

Сталь Арматура также может быть восприимчивой к коррозии при недостаточном покрытии, которое может привести к отслаиванию бетона от стали и снижению ее эффективности с точки зрения огнестойкости. Как правило, минимальное покрытие не должно быть меньше максимального размера заполнителя в бетоне или самого большого размера арматурного стержня (в зависимости от того, что больше).

NB В ноябре 2019 года Британская ассоциация арматуры (BAR) предупредила клиентов и подрядчиков о том, что сборная арматура сваривается рабочими, сертифицированными для выполнения этой работы.CARES — это орган по сертификации арматурных сталей.

  • Все объяснено — арматура Арматура
  • «Справочник по строительству» (6-е изд.), ЧАДЛИ, Р., ГРИНО, Р., Баттерворт-Хайнеманн (2007)

Как укрепить бетонную плиту на земле для предотвращения образования трещин

Большинство плит на земле не армированы или номинально армированы для контроля ширины трещин. При размещении в верхней или верхней части толщины плиты стальная арматура ограничивает ширину случайных трещин, которые могут возникнуть из-за усадки бетона и температурных ограничений, осадки основания, приложенных нагрузок или других проблем.

Этот тип армирования обычно называют усадочным и температурным армированием.

Усадочная и температурная арматура отличается от структурной арматуры. Структурная арматура обычно размещается в нижней части толщины плиты для увеличения несущей способности плиты. Большинство строительных плит на земле имеют как верхний, так и нижний слои армирования для контроля ширины трещин и увеличения несущей способности. Из-за проблем с конструктивностью и затрат, связанных с двумя слоями армирования, конструкционные плиты на земле не так распространены, как неструктурные плиты.

Несмотря на то, что существует несколько вариантов армирования неструктурных плит на грунте, в этой статье основное внимание уделяется стальным арматурным стержням и арматуре из сварной проволоки для контроля ширины трещин.

Неограниченный рост ширины трещин приводит к выкрашиванию кромок вдоль трещин вне стыков при воздействии колесного транспорта, особенно жестких колесных погрузчиков.

Основы

Стальная арматура и арматура из сварной проволоки не препятствуют растрескиванию. Армирование в основном бездействует, пока бетон не потрескается.После растрескивания он становится активным и регулирует ширину трещины, ограничивая ее рост.

Если плиты размещены на высококачественных основаниях с однородной опорой и состоят из бетона с низкой усадкой и правильно установленными стыками с шагом 15 футов или меньше, в армировании, как правило, нет необходимости. Скорее всего, случайных или несвязных трещин будет немного. Если случайные трещины все же возникают, они должны оставаться достаточно плотными из-за ограниченного расстояния между швами и низкой усадки бетона, что ограничивает будущую пригодность к эксплуатации или техническому обслуживанию.

Когда плиты размещаются на проблемных основаниях с риском неоднородной опоры или состоят из бетона средней или высокой усадки или расстояние между стыками превышает 15 футов, тогда необходимо армирование, чтобы ограничить ширину трещин в случае их возникновения. По мере того, как ширина трещины увеличивается и приближается к 35 мил (0,035 дюйма), эффективность передачи нагрузки через блокировку заполнителя уменьшается, и могут происходить дифференциальные вертикальные перемещения по трещинам или «раскачивание» плиты. Когда это происходит, края трещин становятся обнаженными, и, вероятно, произойдет скалывание кромок, особенно если плита подвергается воздействию колесного транспорта и особенно жестких колесных погрузчиков.Как только начинается скалывание, ширина трещин на поверхности становится шире, и износ плиты по трещинам значительно увеличивается.

Если усадочные швы неприемлемы и не устанавливаются, требуется усиление усадки и температурного усиления. Такой подход к проектированию иногда называют непрерывно армированными плитами или плитами без стыков, и он допускает многочисленные, близко расположенные (от 3 до 6 футов) мелкие трещины по всей плите.

Неограниченный рост ширины трещин приводит к выкрашиванию кромок вдоль трещин вне стыков при воздействии колесного транспорта, особенно жестких колесных погрузчиков.

Опции контроля трещин

В целом, существует два варианта контроля трещин в плитах на земле: 1) контроль местоположения трещин путем установки усадочных швов (не контролирует ширину трещин) или 2) контроль ширины трещин путем установки арматуры (не контролирует трещину. место нахождения).

В варианте 1 мы указываем плите, где происходит трещина, и ширина усадочных швов или трещин в швах в значительной степени определяется расстоянием между швами и усадкой бетона.По мере увеличения расстояний между швами и усадки бетона ширина швов увеличивается. Подобно трещинам, если ширина шва приближается к 35 мил, эффективность блокировки заполнителя для передачи нагрузок и предотвращения дифференциальных вертикальных перемещений по швам может быть значительно снижена. По этой причине многие проектировщики используют устройства для передачи нагрузки, в том числе стальные дюбели, пластины или непрерывную арматуру через усадочные соединения, чтобы обеспечить положительную передачу нагрузки и ограничить дифференциальные вертикальные перемещения в соединениях.

В варианте 2 мы допускаем случайное растрескивание плит, но контролируем ширину трещин с помощью стальных арматурных стержней или арматуры из сварной проволоки. Обычно с этой опцией не устанавливаются усадочные швы. Вместо этого растрескивание происходит беспорядочно, образуя многочисленные, плотно прилегающие друг к другу трещины. Из-за внешнего вида этот вариант борьбы с трещинами всегда следует обсуждать с владельцем.

Обрезка арматуры на стыках

Будьте осторожны при использовании обоих вариантов контроля трещин в одной плите.Если через усадочные стыки проходит слишком много арматуры, стыки становятся слишком жесткими и могут не треснуть и раскрыться, как задумано. Когда усадочные соединения не активируются (т. Е. Трескаются и открываются) из-за армирования, обычно происходит расслоение или случайное растрескивание. Если используются оба варианта, необходимо ограничить количество арматуры, проходящей через стыки, чтобы обеспечить правильную активацию.

Некоторые проектировщики предписывают обрезать всю арматуру в усадочных соединениях, в то время как другие могут предписывать обрезать все остальные стержни или проволоки.Обрезая все остальные стержни или проволоки, оставшаяся арматура поможет обеспечить передачу нагрузки и минимизировать дифференциальные движения панели, но не ограничит срабатывание соединений. Если в спецификациях и строительных чертежах не указано, что делать с температурной и усадочной арматурой в стыках, подрядчикам следует подать запрос о предоставлении информации. Часто подрядчиков необоснованно обвиняют в несоответствующем растрескивании, связанном с этой проблемой проектирования.

Метод «тяни и тяни» для перемещения арматуры из сварной проволоки в указанное место является неэффективным методом, которого подрядчикам следует избегать.

Расположение арматуры

Стальную арматуру и арматуру из сварной проволоки следует располагать в верхней трети толщины плиты, поскольку усадочные и температурные трещины возникают на поверхности плиты. Трещины шире на поверхности и сужаются по глубине. Таким образом, арматура для предотвращения трещин никогда не должна располагаться ниже середины плиты. Арматуру также следует размещать достаточно низко, чтобы пропил не повредил арматуру. Для армирования сварной проволокой Институт армирования проволоки рекомендует размещать сталь на 2 дюйма ниже поверхности или в пределах верхней трети толщины плиты, в зависимости от того, что находится ближе к поверхности.Проектировщики обычно определяют положение армирования, указывая бетонное покрытие (от 1 1/2 до 2 дюймов) для арматуры.

Не рекомендуется размещать один слой арматуры в центре или на средней глубине плиты (за исключением плит толщиной 4 дюйма). Это универсальное место, где проектировщик надеется увеличить несущую способность плиты в дополнение к обеспечению контроля ширины трещин. Однако размещение арматуры в середине плиты не может эффективно решить ни одну из задач.

Стальная арматура и арматура из сварной проволоки должны поддерживаться и в достаточной степени связаны вместе, чтобы минимизировать перемещения во время укладки бетона и отделочных работ. В противном случае арматура может неправильно расположиться в плите. Поддерживайте арматуру стульями или опорами из сборных железобетонных стержней. У стульев должны быть песочные или опорные плиты, а у брусьев должно быть как минимум 4-дюймовое квадратное основание, чтобы они не проваливались в основание. Используйте такие расстояния между опорами, которые гарантируют, что арматура не провисает между опорами и не сдавливается пешеходами или свежим бетоном.Гибкое армирование, включая арматуру из сварной проволоки, требует меньшего расстояния между опорами. Помимо указания типа и количества арматуры, проектировщики должны указать тип и расстояние между опорами, чтобы обеспечить правильное расположение арматуры.

Сварную проволочную арматуру нельзя класть на землю и тянуть на место после укладки бетона. Техника «зацепи-тяни» всегда приводит к неправильному расположению арматуры. Как рабочие могут равномерно «зацепить и потянуть» арматуру из сварной проволоки в указанное место, стоя на арматуре?

Арматура, частично заглубленная в основание, не обеспечивает контроль ширины трещины.Без поддержки стульев или сборных бетонных блоков арматура обычно заканчивается внизу плиты или закапывается в основание.

Допуски размещения

Допуск вертикального размещения арматуры в плитах на земле составляет ± 3/4 дюйма от указанного места. Для плиты толщиной 12 дюймов или менее допуск бетонного покрытия составляет — 3/8 дюйма, измеренный перпендикулярно бетонной поверхности, и уменьшение покрытия не может превышать одну треть указанного покрытия.Во многих случаях допуск покрытия имеет приоритет над допуском вертикального размещения. Правильное размещение и поддержка арматуры поможет обеспечить соблюдение этих допусков по вертикальному размещению.

Эта статья была первоначально опубликована 25 февраля 2013 года.

Артикулы:

ACI 117-06. «Спецификация допусков для бетонных конструкций и материалов»

ACI 302.1R-04. «Руководство по устройству бетонных перекрытий и перекрытий»

ACI 360R-06.«Дизайн плит-на-земле»

Положение ASCC № 2. «Расположение катаной сварной проволочной сетки в бетоне»

WRI Tech Facts. «Опоры необходимы для долговременной работы арматуры сварной проволокой в ​​плите на одном уровне» (TF 702-R-08)

WRI Tech Facts. «Как определить, заказать и использовать арматуру из сварной проволоки» (TF 202-R-03)

Арматура

Бетон сам по себе хорошо проявляет себя при сжатии, но не при растяжении. Стальная арматура используется для обеспечения растягивающей способности там, где это необходимо.Следовательно, в железобетоне очень эффективно используются различные материалы. Такое минимальное использование материалов часто считается само собой разумеющимся, но оно является основным фактором устойчивости.

Арматура (арматурный стержень) обычно изготавливается из ребристой углеродистой стали; гребни придают бетону сцепление с трением. Хотя для армирования бетона можно использовать любой материал с достаточной прочностью на разрыв, в бетоне используется сталь, поскольку они имеют аналогичные коэффициенты теплового расширения. Это означает, что бетонный элемент конструкции, армированный сталью, будет испытывать минимальное напряжение в результате дифференциального расширения двух соединенных между собой материалов из-за изменений температуры.

Сталь, используемая для производства железобетона в Великобритании, состоит из 100% переработанного стального лома в качестве сырья. По окончании срока службы вся арматурная сталь может быть восстановлена, переработана и использована снова.

Карбон углеродистый

Реализованные значения энергии арматурной стали основаны на энергии, используемой для плавления металлолома и его преобразования. Хотя производство стали является энергоемким процессом, энергия, необходимая для производства одной тонны стали из стального лома, составляет всего одну треть от энергии, необходимой для производства одной тонны стали из железной руды.Вся арматура, производимая в Великобритании, сделана из переработанного стального лома. Точно так же сама арматура может быть восстановлена, переработана и повторно использована в конце срока службы здания или конструкции.

На рынке Великобритании для производства стали используются два основных процесса. Это производство стали в кислородной печи (BOS) и в электродуговых печах (EAF). Маршрут BOS является наиболее широко используемым процессом выплавки стали во всем мире и включает плавку железной руды, угля и другого сырья в двухстадийном процессе.Процесс производства в ДСП включает пропускание электрического заряда через металлолом, его плавление; таким образом позволяя переработать его в новые продукты.

В процессе EAF обычно используется около 98% металлолома в качестве сырья. Печь EAF обычно производит от 0,5 до 1,0 миллиона тонн в год, что делает ее идеально подходящей для небольших операций по производству стали, обычно используемых для производства арматурной стали. Производственные площадки ЭДП обычно включают специализированные прокатные станы по производству длинномерного проката, например, арматурного проката.В производстве арматуры в Великобритании используется этот энергоэффективный процесс EAF.

Арматура не стальная

Некоторые конструкции не допускают использования стали. Например, аппараты МРТ (магнитно-резонансной томографии) имеют огромные магниты, и их необходимо размещать в немагнитных зданиях. Для этих целей некоторые конструкции были построены с использованием арматурной пластмассы, армированной волокном, сеток или волокон. «Пластиковая» арматура может быть прочной, как сталь.

Волокна также часто используются в бетоне для производства армированного волокнами бетона, который представляет собой бетонную смесь, содержащую короткие дискретные волокна, которые равномерно распределены и беспорядочно ориентированы.

Опубликовано в категории: Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *