Стальная арматура: ГОСТ, размер, назначение

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

Основные характеристики стальной арматуры

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

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

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

Разновидности арматурных изделий

По назначению арматура разделяется на 4 вида:

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

Виды строительной арматуры

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

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

Методы изготовления арматуры

По технологии производства арматура для железобетонных строений бывает двух видов:

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

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

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

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

Классификация арматуры

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

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

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

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

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

Сталь для производства арматурных прутьев

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

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

Частота использования

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

Применение строительной арматуры

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

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

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