Арматура в бетоне; подготовка к созданию железобетона и функции

Почему металл отлично сочетается с бетоном?

• улучшение эксплуатационных свойств;
• увеличение прочности и долговечности возводимых конструкций;
• устойчивость материала перед растяжением, сдвигами и прочими механическими воздействиями.

Вот и получается, что объединение арматуры и бетонного раствора оказалось самой удачной идеей в строительной отрасли в последние 100 с лишним лет.

Как стержни готовятся к созданию железобетона?

Если при выявлении арматуры, пораженной коррозией, обнаружились лишь небольшие участки, то такие стержни могут использоваться в железобетоне. Но их необходимо обработать антикоррозийными составами. Это обеспечит дополнительную защиту и продлит срок службы.

Обязательно следует проверить все стержни на наличие механических дефектов — сколов, кривизны, неправильных размеров и пр.

Как арматура работает внутри бетона и что такое напряженная арматура?

Разновидности железобетона?

Такой материал используется практически для всех видов строительных работ. Он универсален. Из него могут делаться фундаменты, стены, плиты, блоки и т. д.

Арматура в бетоне

Бетон и сталь — их соотношение

Каждая строительная компания имеет уникальное соотношение армирующего и бетонного материалов, установленное на практике. Это объясняется рядом преимуществ их сочетания. Среди них можно выделить:

Правила железобетонных материалов

Кроме того, на концах арматурных стержней оборудуются крюки для еще большего сцепления. Металлические сетки и каркасы имеют более надежное сцепление с бетоном благодаря неподвижности отдельных стержней.

Перед использованием должна быть проведена полная очистка арматуры от загрязнений и ржавчины, поскольку они препятствуют адгезии.

Пример взаимодействия арматуры и бетона.

Выбор стальной арматуры

Железо и бетон — основные составляющие железобетона. Существуют некоторые правила выбора материалов, которые обязательны к выполнению. Согласно этим правилам, арматура может быть создана из таких стройматериалов, как:

• сталь мягкой прочности;
• высоко- и среднеуглеродистая сталь;
• проволока из стали, созданная в ходе холодной протяжки.

Подготовка стержней к связке

Работа по арматуре — сложный и длительный процесс. Перед его проведением необходимо подготовить и проверить стержни. Они обязаны быть пригодными к использованию и прочными. После того, как вы убедитесь в качестве материала, можно приступать к работе.

При проверке учитывается сильная разрушающая коррозия стержня. В случае если ржавчиной покрыты небольшие участки прутьев, арматура может быть использована. Однако обработка антикоррозийным раствором такого металла обязательна.

Пути создания сетки

Специалист работает с арматурой, а именно ее креплением путем сварки или вязки.

Связка

Сварка деталей

Еще одним способом конструирования армирующего материала является сварка. Ее популярность объясняется повышенными прочностными качествами, которые положительно сказываются на свойствах железобетона.

• соединение внахлест необязательно;
• поперечное сечение соединений уменьшается;
• каркас обладает высокой жесткостью.

Контроль за качеством работы должен проводиться на всех этапах и при любом виде работ. Нельзя не упомянуть предварительное сваривание для проверки материала. Данная процедура осуществляется путем сваривания нескольких прутьев и их проверки на прочность.

Поведение железобетона

Каждая конструкция имеет свои особенности, которые являются ключевыми при создании железобетона. Так, давление на балку не является одинаковым. Ее нижняя часть всегда подвержена растяжению. Поэтому арматура должна применяться именно в этом месте.

Заключение

Армирование бетона – это лучшее средство для повышения прочности бетона. Оно помогает добиться надежности конструкции при самых больших нагрузках. От выбора материала зависит качество результата.

Правильное построение схемы работы обеспечит железобетон со всеми надлежащими свойствами.

Арматура бетона

Категория: Производство бетона.

Такой строительный материал, как бетон силен в сжатии, но слаб в напряжении. Для компенсирования этого дисбаланса, необходима арматура, которая способна обеспечить хорошие растягивающие свойства.

Виды арматуры

Классическим вариантом армирования бетона – использование сварной сетки, которую готовят методом электросварки с применением холоднотянутой стальной проволоки. Данный вид арматуры используют при армировании дорожных плит.

Как работает арматура в бетоне?

Железобетонные правила

Самостоятельная укладка половой доски

Подготовка стержней к связке

Сварка деталей

Соотношение составляющих бетона М250 (цемент, песок, гравий и вода).

Сварка имеет ряд преимуществ перед вязкой:

• возможность обойтись без соединения внахлест;
• уменьшение итогового поперечного сечения многих участков соединений в арматурной сетке;
• повышенная жесткость арматурного каркаса.

Можно найти еще немалое количество преимуществ, которыми обладает сварка.

Принципы проектирования железобетона

Необходимость совместного применения бетона и стали обусловлена характером напряжений, возникающих в бетонных конструкциях. В них могут действовать напряжения сжатия, растяжения или сдвига как по отдельности, так и все вместе.

Для эффективного использования комбинации бетона и стали необходимо, чтобы между ними была хорошая связь.

Колонны

Арматура, работающая на сжатие, должна иметь поперечные связи, предотвращающие ее выгибание под нагрузкой, охватывающие все продольные стержни и прочно закрепленные по концам.

Чтобы обеспечить продольную устойчивость самой колонны, необходимо располагать продольную арматуру как можно ближе к поверхности колонны, конечно, обеспечивая достаточный защитный слой бетона.

Типы арматуры

Для армирования бетона обычно используется мягкая сталь. Допускаемые напряжения для стальной арматуры указаны в СНиП.

Среднеуглеродистая и высокоуглеродистая стали и холоднотянутая стальная проволока, также применяются в качестве арматуры для бетона.

Механически упроченная арматура применяется в виде стальных стержней, окрученных в холодном состоянии. Механическое упрочение стали увеличивает ее предел текучести примерно на 50%.

При использовании стержней с деформированной поверхностью существует некоторая опасность раскалывания бетона, поэтому, если связь усилена, необходимо усилить и окружающий бетон дополнительной арматурой из проволоки.

Проверка заготовленной арматуры на строительной площадке

Необходимо убедиться в том, что полученные стержни соответствуют требуемому диаметру, а в результате коррозии их сечение не уменьшилось.

На одной строительной площадке, расположенной около химического завода, толщина арматуры, хранившейся на открытом воздухе в течение 6 месяцев, уменьшилась на 0,8 мм.

Вязка арматуры

Арматурные стержни обычно связываются мягкой железной проволокой (вязальная проволока). Вместо железной проволоки могут применяться запатентованные крепления из проволочных пружин. Преимуществом их является возможность быстрой установки.

Расстояния между стержнями

Расстояние по вертикали между главными горизонтальными арматурными стержнями должно быть не менее 12 мм, за исключением мест сращивания или тех мест, где проходят поперечные стержни.

Защитный слой бетона

Толщина слоя бетона, закрывающего арматуру (за исключением гипсовых и других архитектурных украшений), должна быть:

а) для каждого конца арматурного стержня в колонне не менее чем 25 мм и не менее двух диаметров такого стержня;

в) для продольной арматуры балки — не менее 25 мм и не менее диаметра такого стержня;

г) в плитах для арматуры, работающей на растяжение, сжатие или сдвиг, — не менее 1 мм, но и не менее диаметра арматуры;

д) во всех остальных случаях — не менее 1 мм, но и не менее диаметра арматуры.

Для всех железобетонных конструкций, устанавливаемых на открытом месте, на поверхности грунта или же в закрытом помещении, но в условиях, способствующих коррозии размеры должны быть увеличены на 12 мм.

В случае применения некруглых или спаренных стержней их диаметр определяется как диаметр круга, площадь которого равна площади поперечного сечения стержня (или пары стержней).

Недостаточная толщина защитного слоя бетона приводит к коррозии арматуры и к последующему разрушению конструкции.

Металлические закладные части

Коррозия металлов в бетоне ускоряется в присутствии блуждающих электротоков, однако и в этом случае она происходит только во влажных условиях.

Союз бетона и стали

Основные показатели прочности бетонных конструкций:

• Сжатие
• Растяжение
• Сдвиг

Характеристики и работа с арматурой

Заливка бетона с армированием – способы усиления:

Большой популярностью пользуется стекловолоконная фибра. Для самых прочных смесей берут до 3-10 килограммов на кубический метр.

Арматура для бетона должна быть качественной: без большого слоя ржавчины (чтобы не отпадали крупные куски при обработке), с соответствующим маркировке и параметрам диаметром стержня, который может меняться в зависимости от условий хранения.

Способы обработки арматуры:

Чтобы понять, как правильно армировать бетон, необходимо рассмотреть свойства разных материалов и конструкций, изучить основные правила и нормы, этапы реализации задачи.

Основные этапы выполнения работ:

Подготовка стержней к связке

Сварка деталей

Второй способ закрепления арматуры – сварка, которая гарантирует прочность и качество исполнения железобетона. Обычно используют электродуговую сварку, правильно подобранные электроды, соединяют встык или внахлест.

До сваривания прутья зачищают, обрезают, гнут (если нужно), подгоняют по вертикали и горизонтали с использованием специального устройства, выполняют проверочное сваривание, испытывают швы на сжатие и разрыв. Если все в порядке, продолжают.

Таблица сравнительных характеристик стальной и стеклопластиковой арматуры

По диаметру Композитная (стекловолоконная арматура) меньше стальной, вот таблица для соответствия:

Как определить нахождение?

Поиск арматуры делается с помощью специального устройства, которым сканируют поверхность.

Зачем нужно искать арматуру в бетоне?

При помощи этого метода устанавливают тонкости защитного слоя, недолив бетона при сооружении конструкции, местонахождение арматуры, ее примерный диаметр. Этот способ контроля позволяет исполнить задачу, не нарушая целостности сооружения.

Для осуществления задачи контролируемая плоскость сканируется. В результате выдаются все необходимые параметры. Для уточнения показателей о диаметре прутьев, контрольные участки вскрывают. Техника установки армирования:

Вернуться к оглавлению

Вывод

Определить точное расположение стержней арматуры в бетоне – это важная задача при выполнении строительных и ремонтных работ, ведь повреждение армопрутьев конструкции может сделать ее не только менее прочной, а и нанести урон всему сооружению.

На сегодняшний день наиболее распространенным методом поиска является магнитное сканирование. Для этого существует множество приборов, которые отличаются по цене. Техническим характеристикам и точности результатов.

Приборы для поиска

Принцип действия таких приборов — регистрация перемен электромагнитного поля при столкновении с металлическими предметами.

Elcometer P120

• определяемый диаметр арматуры 0,8-3,2 см;
• измеряемый бетонный слой 1,2 – 1,6 см.

Вернуться к оглавлению

Elcometer P100

PROFOSCOPE

Легкость и удобство прибора позволяет работать одной рукой, что дает возможность параллельно маркировать армопруты.

• определяемый диаметр армопрутьев 0,5–5,7 см;
• измеряемый бетонный слой 0,5-18 см;
• рабочая температура -100С — 600С.

Вернуться к оглавлению

Поиск-2.51

Вернуться к оглавлению

NOVOTEST Арматуроскоп

Этим приборам свойственно три режима работы:

• основной – определение бетонного слоя при известном диаметре армопрутьев и наоборот;
• сканирование;
• глубинный поиск.

NOVOTEST Арматуроскоп устанавливает диаметр арматурных стержней при помощи диэлектрической прокладки. Прибор состоит из блока и датчика, который крепится при помощи кабелей. Работа обеспечивается обычными аккумуляторными батарейками.

Необходимость применения

Чистый бетон не имеет высокого свойства прочности, и чтобы увеличить его долговечность, бетон и арматуру соединили в железобетоне. Железобетонные конструкции предназначены надежному укреплению постройки в сравнении с обычным бетоном:

• арматура защищает бетон от резких перепадов температуры;
• повышается прочность при одновременном воздействии факторов сдавливания и растяжения;
• арматура препятствует образованию бетонных трещин.

Разновидности

По своему назначению арматура бывает таких видов:

Каждый из этих видов арматуры обеспечивает максимальную прочность и долговечность в конкретном месте строительной конструкции.

Специфика маркировки

Существуют и более детальные характеристики в маркировке с различным обозначением:

Арматура в бетоне — Бетонные работы — Полезная информация

Принципы проектирования железобетона

Необходимость совместного применения бетона и стали обусловлена характером напряжений, возникающих в бетонных конструкциях. В них могут действовать напряжения сжатия, растяжения или сдвига как по отдельности, так и все вместе.

Для эффективного использования комбинации бетона и стали необходимо, чтобы между ними была хорошая связь.

Балки

В балке, находящейся под нагрузкой, возникают напряжения растяжения, сжатия и сдвига. Рассмотрение этих напряжений может служить введением к элементарным принципам проектирования железобетона.

Если концы балки оперты не свободно, а заделаны, в местах их заделки возникают изгибающие моменты, и при нагружении балка принимает форму.

Бетон сам по себе может выдерживать напряжения сдвига в случае, если эти напряжения не превышают пределов, указанных в соответствующих нормах.

Колонны

Арматура, работающая на сжатие, должна иметь поперечные связи, предотвращающие ее выгибание под нагрузкой, охватывающие все продольные стержни и прочно закрепленные по концам.

Чтобы обеспечить продольную устойчивость самой колонны, необходимо располагать продольную арматуру как можно ближе к поверхности колонны, конечно, обеспечивая достаточный защитный слой бетона.

Плиты

Связь и анкеровка

Прочность связи между бетоном и сталью увеличивается с повышением прочности бетона, однако не находится в прямой зависимости от последней. Нарастание прочности связи происходит наиболее быстро во время выдерживания бетона во влажных условиях.

Обеспечение трещиноустойчивости

Типы арматуры

Для армирования бетона обычно используется мягкая сталь. Допускаемые напряжения для стальной арматуры указаны в СНиП.

Среднеуглеродистая и высокоуглеродистая стали и холоднотянутая стальная проволока, также применяются в качестве арматуры для бетона.

Механически упроченная арматура применяется в виде стальных стержней, окрученных в холодном состоянии. Механическое упрочение стали увеличивает ее предел текучести примерно на 50%.

При использовании стержней с деформированной поверхностью существует некоторая опасность раскалывания бетона, поэтому, если связь усилена, необходимо усилить и окружающий бетон дополнительной арматурой из проволоки.

Рабочие чертежи железобетонных конструкций

На поперечных разрезах балки должны быть показаны ее общие размеры, различные арматурные стержни и необходимая толщина защитного бетонного слоя.

Проверка заготовленной арматуры на строительной площадке

Необходимо убедиться в том, что полученные стержни соответствуют требуемому диаметру, а в результате коррозии их сечение не уменьшилось.

На одной строительной площадке, расположенной около химического завода, толщина арматуры, хранившейся на открытом воздухе в течение 6 месяцев, уменьшилась на 0,8 мм.

Гнутье арматуры

Арматура должна храниться таким образом, чтобы легко можно было найти стержни нужной длины и размера и чтобы при хранении они не портились.

Вязка арматуры

Арматурные стержни обычно связываются мягкой железной проволокой (вязальная проволока). Вместо железной проволоки могут применяться запатентованные крепления из проволочных пружин. Преимуществом их является возможность быстрой установки.

Расстояния между стержнями

Расстояние по вертикали между главными горизонтальными арматурными стержнями должно быть не менее 12 мм, за исключением мест сращивания или тех мест, где проходят поперечные стержни.

Защитный слой бетона

Толщина слоя бетона, закрывающего арматуру (за исключением гипсовых и других архитектурных украшений), должна быть:

а) для каждого конца арматурного стержня в колонне не менее чем 25 мм и не менее двух диаметров такого стержня;

в) для продольной арматуры балки — не менее 25 мм и не менее диаметра такого стержня;

г) в плитах для арматуры, работающей на растяжение, сжатие или сдвиг, — не менее 1 мм, но и не менее диаметра арматуры;

д) во всех остальных случаях — не менее 1 мм, но и не менее диаметра арматуры.

Для всех железобетонных конструкций, устанавливаемых на открытом месте, на поверхности грунта или же в закрытом помещении, но в условиях, способствующих коррозии размеры должны быть увеличены на 12 мм.

В случае применения некруглых или спаренных стержней их диаметр определяется как диаметр круга, площадь которого равна площади поперечного сечения стержня (или пары стержней).

Недостаточная толщина защитного слоя бетона приводит к коррозии арматуры и к последующему разрушению конструкции.

Сварка

Существует два вида сварки арматуры:

1) сварка «вприхватку», т. е. сварка пересечения двух арматурных стержней, расположенных под тем или иным углом, для того чтобы закрепить их в нужном положении. В этом случае к сварному шву не предъявляется особых требований в отношении прочности;

Для того чтобы использовать преимущества сварки, в проекте должны быть максимально уменьшены размеры элементов и исключены арматурные стержни, предназначенные только для усиления жесткости арматурного каркаса.

Во время сварки стержни необходимо правильно и точно устанавливать и прочно закреплять в этом положении при помощи специальных устройств. Если позволяет место, для крепления стержней можно применять зажимные приспособления.

Если сварка стержней диаметром более 25 мм производится V-образным швом, то в нижней части шва рекомендуется устанавливать изогнутую пластинку. Пластинка должна отстоять от стержней на 0,8 мм.

Необходимые меры для получения прочного сварного шва арматуры:

1) за сваркой должен наблюдать опытный контролер;

2) квалификация сварщика должна быть проверена путем проведения предварительной пробной сварки нескольких образцов;

3) следует применять соответствующие сварочные электроды и сварочное оборудование;

4) качество свариваемых швов должно тщательно проверяться, особенно в отношении заполнения швов металлом;

5) сила тока при сварке должна быть достаточно высокой.

6) контролер должен проверить количество и размещение свариваемых арматурных стержней;

7) из партии свариваемых стержней необходимо вырезать пробные швы и проверить их на разрыв. Однако такая проверка носит скорее психологический характер, чем дает действительную пользу.

Окончательный контроль

Металлические закладные части

Коррозия металлов в бетоне ускоряется в присутствии блуждающих электротоков, однако и в этом случае она происходит только во влажных условиях.

как «работает» арматура в бетоне

Бетон и сталь – крепкий союз

Как выбрать арматуру

• Стальная проволока;
• Мягкая сталь;
• Высоко- и среднеуглеродистая сталь.

Поделиться с друзьями:

Арматура и ее роль в железобетонной конструкции

Когда речь идет о необходимости бетонирования какой-либо конструкции, будь то фундамент дома, стены или перекрытия, практически всегда используется стальная арматура.

Зачем она нужна?

Известно, что бетон хорошо воспринимает нагрузки на сжатие, но плохо относится к растяжению, изгибам и скручиванию. Поэтому для повышения прочности бетонных изделий в них вводят стальную арматуру, которая превращает обычный бетон в железобетон.

Обычно арматура – это стальные стержни, сетки и различные сварные или вязаные каркасы. В зависимости от того, что представляет собой арматурный каркас бетона, арматура может быть плоской или объемной.

Существует несколько разновидностей арматуры, которую изготавливают из различных марок стали. Каждая разновидность обладает определенными свойствами, которые обусловлены добавками, вводимыми при варке стали.

Самой известной часто используемой является арматура А3.

Одним из примечательных видов арматуры является арматура 35ГС, которая изготавливается из низколегированной стали. Она изготовлена из стали 35ГС, которая содержит повышенное количество углерода и марганца. Эти элементы придают арматуре особые свойства:

• наличие углерода обеспечивает повышенную прочность арматуры;
• марганец отвечает за высокую пластичность.

Отличительными свойствами данного типа арматуры являются также следующие:

• высокая стойкость к коррозии при контакте с бетоном;
• стойкость к механическим нагрузкам;
• устойчивость к такому явлению как вибрация.

Этими особенностями обусловлено использование арматуры 35ГС в условиях с суровыми климатическими условиями и в зонах повышенной сейсмической активности.

Этот тип арматуры широко используется при возведении монолитных конструкций, строительстве метрополитенов и мостов. Также ее используют для сооружения каркасов подводных трубопроводов.

Использование каркасов из этой арматуры в предварительно напряженных изделиях из бетона, придает им дополнительную прочность и надежность. Нередко ее используют и для армирования ответственных участков дорожного полотна.

Для строительных работ используют арматурные стержни диаметром от 6 до 40 мм, которые можно приобрести в катушках (небольшого диаметра) или в прутках длиной от 6 до 11,7 м.

Познавательные статьи

Зачем нужно связывать или сваривать арматуру?

Расчет арматуры для армирования бетонного фундамента