Виды арматуры, способы применения

Арматура представляет собой комплект элементов, прочно соединенных между собой. Благодаря особой конструкции при соединении с бетоном в железобетонных сооружениях арматура принимает на себя все передаваемое растягивающее напряжение. Кроме этого арматуру часто используют с целью придать бетонной конструкции большей прочности, особенно в сжатой зоне (при устройстве колон).

Элементы арматуры подразделяют на:
- гибкие (стержни периодического и гладкого профиля, вязаные или сварные каркасы и сетки);
- жесткие (швеллеры, прокатные двутавры, уголки).
В свою очередь стержни арматуры могут быть выполнены из композитных материалов, стали и даже древесины (бамбука).

Классификация арматуры по назначению:
- Конструктивная – сечение определяется по наименьшему уровню армирования. Такая арматура способна воспринимать и выдерживать температурные колебания, а также усадку и расширение бетонной конструкции.
- Анкерная – предназначена для изготовления закладных деталей.
- Рабочая – сечение стержня определяется согласно расчетам. Основным предназначением выступает восприятие усилий в элементах конструкции, передаваемых основной нагрузкой.
- Монтажная – используется в качестве связующего элемента при необходимости объединить конструктивную и рабочую арматуры в каркасы и сетки.

По принципу ориентации в готовой конструкции:
- Продольная – изделие, воспринимающее растягивающие нагрузки, которое одновременно предупреждает образование вертикальных трещин в зоне растяжения;
- Поперечная – арматура, главным предназначением которой выступает предупреждение образования наклонных трещин, причиной возникновения которых являются скалывающие напряжения, создаваемые вблизи опор. Поперечная арматура связывает бетон в зоне сжатия с арматурой, расположенной в зоне растяжения.

По типу изготовления:
- Холоднотянутые проволочные изделия,
- Горячекатаные стержневые изделия.

По типу использования:
- Ненапрягаемая,
- Напрягаемая.
При этом нужно учитывать, что напрягаемая арматура, используемая в предварительно напряженных железобетонных изделиях, должна быть исключительно рабочей.

По внешнему виду:
- Гладкая продукция, имеющая ровную поверхность по всей плоскости, представлена в матовом исполнении;
- Периодического профиля – арматура, на поверхности которой присутствуют выступы и насечки (ребра). Благодаря особенностям конфигурации данный вид продукции отличается повышенной степенью сцепления с бетоном, что придает готовой ЖБИ конструкции чрезвычайную прочность.

На данный момент периодический профиль производят в трех разных вариантах – это кольцевой, серповидный и смешанный. Профиль арматуры имеет огромное значение, поскольку от него напрямую зависит качество сцепления металла с бетоном.

Изготовлением серповидного профиля занимаются европейские и отечественные производители, Кольцевидный профиль производится согласно стандартам ГОСТ 57-81. Смешанный профиль отличается повышенной степень сцепления (выше на 20%), его изготавливают специально для арматуры класса А500. Жесткость смешанного профиля выше примерно на 30%.

В зависимости от технологии проката стали, уровня коррозийной стойкости, прочности, свариваемости, химического состава и других параметров арматурная сталь маркируется особым образом. Арматурная сталь подразделяется на классы, которые обозначаются в виде буквы «А», дополненной буквенно-цифровым индексом.

Предел текучести (класс прочности) арматуры:
- А-I, А-II, А-III, А-IV, А-V, А-VI – данная маркировка считается устаревшей, отвечает стандартам ГОСТ 5781-82.
- А240, А300, А400, А500, А600, А800, А1000 – так выглядит маркировка в современной интерпретации.
- Ат400, Ат500, Ат600, Ат800, Ат1000, Ат1200 – так обозначается строительная арматура, обладающая повышенной термической прочностью. Продукция данной маркировки используется при создании различных железобетонных конструкций и изделий.

В зависимости от эксплуатационных параметров арматура может иметь дополнительные обозначения:
- «А» – стержневая арматура;
- «В» – проволока (или упрочненная вытяжкой арматура);
- «С» – арматура, которую можно варить при помощи сварки;
- «К» – стальные канаты;
- «К», указанная в классе – говорит о высокой устойчивости к коррозии под напряжением;
- «Т» – Термически упрочненная арматура.
Некоторые производители металлопроката для более простого определения класса продукции наносят на арматурные стержни специальные выпуклые метки на выступах. Нанесение маркировки осуществляется через каждый метр, при этом число выступов, нанесенных между метками, свидетельствует о принадлежности арматуры к определенному классу.

Какую арматуру выбрать?

При армировании монолитных ленточных фундаментных оснований чаще всего применяется арматура периодического профиля, изготовленная из стали марок 25Г2С или 35ГС (класс А-Ш – А400). Профиль этой арматуры круглый, на нем присутствуют поперечные выступы, которые идут по трехзаходной винтовой линии и продольные ребра. В свою очередь арматура с гладким профилем используется преимущественно для обвязки армированных стержней, уложенных вдоль.

В современном строительстве широко применяется арматура класса А500С 9предел текучести 500 Н/мм2), которая практически вытеснила более устаревшую продукцию класса А400. Это обеспечило экономию стали в сфере строительства более чем на 10%.
При устройстве фундаментов используется арматура с кольцевым профилем отечественного производства. Обусловлено это высоким уровнем сцепления стержней с бетонной смесью. Если используется арматура класса А400, тогда ее фиксацию нельзя осуществлять посредством сварки, поскольку при высокой температуре структура стали теряет изначальную прочность. Сваривать можно только арматуру класса А500С и А400С.

Если класс используемой в строительстве арматуры не известен, но при этом необходимо произвести предварительный нагрев материала (минимум до 200°С). Это позволит снизить потери прочности стали. Нужно учитывать, что минимальная длина сварного шва не может быть меньше 10 диаметров стержня арматуры. Самой востребованной монтажной поперечной арматурой, которая чаще других используется в строительстве, выступает продукция диаметром 6 и 8 мм. Что касается рабочей продольной арматуры, то здесь предпочтение отдается изделиям диаметром 10, 12, 14, 16 мм.