Устройство защитного слоя арматуры

Защитный слой бетона для арматуры

Содержание:

Укладывая арматуру в бетон, помните о том, что бетон, как и любой каменный материал, прекрасно сопротивляется сжатию. Сопротивление бетона растяжению в пятнадцать раз меньше, чем сжатию. Если бетонную балку положить концами на 2 опоры и нагружать, то под действием нагрузок она прогнется. В нижних частях балок материал испытывает растягивающее усилие, а в верхней — сжимающее.

Технология армирования

При увеличении нагрузок вначале появится трещина в ее нижней грани, а потом последует и обрушение балок. Это произойдет по той причине, что нижняя зона не может выдерживать растягивающие напряжения, в то время как верхняя без затруднений выдержит сжимающее. Поэтому отнеситесь серьезно к нанесению защитного слоя арматуры. Иначе это может быть губительно для вашей постройки в дальнейшем.

Для того, чтобы избежать обрушения балок, в растянутую часть бетонной конструкции заложите стальную арматуру. При затвердевании бетон прочно сцепится с арматурой, которая воспримет на себя большую растягивающую силу, чем сам бетон. Арматуру подразделяют на распределительную, рабочую и монтажную. Вырабатывают арматуру из стали разных видов и марок. Употребление того или иного типа арматурной стали в ж/б конструкции устанавливается проектом.

Во время закладки арматуры в бетон выдерживайте вокруг стержней проектный размер защитного слоя бетона, предохраняющий их от коррозии. Толщина защитного слоя бетона назначается в зависимости от типа конструкции и диаметров арматур, условий, в которых будет разыскиваться железобетон. К примеру, в плите и стенке толщиной более ста миллиметров величина защитного слоя арматуры должна быть не менее пятнадцати миллиметров; в балке и колонне от двадцати до тридцати миллиметров, а в фундаменте, бетонируемом при отсутствии подготовки, нижняя арматура имеет защитный слой бетона толщиной в семьдесят миллиметров.

Для армирования фундамента употребляют обычно сетку, а для колонны — отдельный стержень, соединяемый между собой хомутом на месте, либо же готовый каркас. Под арматурную нижнюю сетку фундамента кладут бетонную подкладку, обеспечивающую образование защитного слоя. Арматура балок собирается из частей каркаса, сварных каркасов, либо из отдельных стержней. Если большая масса каркаса — его подают в опалубку с помощью крана. Каркас балки из стержней отдельных связывают на козелке над опалубкой.

Защитный слой бетона для арматуры СНиП 52-01-2003

Защитный слой бетона

7.3.1Защитный слой бетона должен обеспечивать:

— совместную работу арматуры с бетоном;

— анкеровку арматуры в бетоне и возможность устройства стыковарматурных элементов;

— сохранность арматуры от воздействий окружающей среды (в томчисле при наличии агрессивных воздействий);

— огнестойкость и огнесохранность конструкций.

7.3.2Толщину защитного слоя бетона следует приниматьисходя из требований 7.3.1 с учетом роли арматуры в конструкциях (рабочая иликонструктивная), типа конструкций (колонны, плиты, балки, элементы фундаментов,стены и т.п.), диаметра и вида арматуры.

Толщину защитного слоя бетона для арматуры принимают не менеедиаметра арматуры и не менее 10 мм.

Минимальное расстояние между стержнями арматуры

7.3.3Расстояние между стержнями арматуры следует приниматьне менее величины, обеспечивающей:

— совместную работу арматуры с бетоном;

— возможность анкеровки и стыкования арматуры;

— возможность качественного бетонирования конструкции.

7.3.4Минимальное расстояние между стержнями арматуры всвету следует принимать в зависимости от диаметра арматуры, размера крупногозаполнителя бетона, расположения арматуры в элементе по отношению к направлениюбетонирования, способа укладки и уплотнения бетона.

Расстояние между стержнями арматуры следует принимать не менеедиаметра арматуры и не менее 25 мм.

При стесненных условиях допускается располагать стержни арматурыгруппами-пучками (без зазора между стержнями). При этом расстояние в светумежду пучками следует принимать не менее приведенного диаметра условногостержня, площадь которого равна площади сечения пучка арматуры.

Продольная арматура

7.3.5Относительное содержание расчетной продольнойарматуры в железобетонном элементе (отношение площади сечения арматуры крабочей площади поперечного сечения элемента) следует принимать не менеевеличины, при которой элемент можно рассматривать и рассчитывать какжелезобетонный.

Минимальное относительное содержание рабочей продольной арматуры вжелезобетонном элементе определяют в зависимости от характера работы арматуры(сжатая, растянутая), характера работы элемента (изгибаемый, внецентренносжатый, внецентренно растянутый) и гибкости внецентренно сжатого элемента, ноне менее 0,1 %. Для массивных гидротехнических сооружений меньшиезначения относительного содержания арматуры устанавливаются по специальнымнормативным документам.

7.3.6Расстояние между стержнями продольной рабочейарматуры следует принимать с учетом типа железобетонного элемента (колонны,балки, плиты, стены), ширины и высоты сечения элемента и не более величины,обеспечивающей эффективное вовлечение в работу бетона, равномерноераспределение напряжений и деформаций по ширине сечения элемента, а такжеограничение ширины раскрытия трещин междустержнями арматуры. При этом расстояние между стержнями продольной рабочейарматуры следует принимать не более двукратной высоты сечения элемента и неболее 400 мм, а в линейных внецентренно сжатых элементах в направленииплоскости изгиба — не более 500 мм. Для массивных гидротехнических сооруженийбольшие значения расстояния между стержнями устанавливаются по специальнымнормативным документам.

Поперечное армирование

7.3.7В железобетонных элементах, в которых поперечная силапо расчету не может быть воспринята только бетоном, следует устанавливать поперечную арматуру с шагом не более величины, обеспечивающей включение в работу поперечной арматуры при образовании и развитиинаклонных трещин. При этом шаг поперечной арматуры следует принимать не болееполовины рабочей высоты сечения элемента и не более 300 мм.

7.3.8В железобетонных элементах, содержащих расчетнуюсжатую продольную арматуру, следует устанавливать поперечную арматуру с шагомне более величины, обеспечивающей закрепление от выпучивания продольной сжатойарматуры. При этом шаг поперечной арматуры следует принимать не болеепятнадцати диаметров сжатой продольной арматуры и не более 500 мм, аконструкция поперечной арматуры должна обеспечивать отсутствие выпучиванияпродольной арматуры в любом направлении.

Анкеровка и соединения арматуры

7.3.9В железобетонных конструкциях должна бытьпредусмотрена анкеровка арматуры, обеспечивающая восприятие расчетных усилий в арматуре в рассматриваемомсечении. Длину анкеровки определяют из условия, по которому усилие, действующее в арматуре, должно быть воспринято силами сцепления арматурыс бетоном, действующими по длине анкеровки, и силами сопротивления анкерующих устройств в зависимости от диаметра и профиля арматуры,прочности бетона на растяжение, толщины защитного слоя бетона, вида анкерующихустройств (загиб стержня, приварка поперечных стержней), поперечногоармирования в зоне анкеровки, характера усилия в арматуре (сжимающее илирастягивающее) и напряженного состояния бетона на длине анкеровки.

7.3.10Анкеровку поперечнойарматуры следует осуществлять путем ее загиба и охвата продольной арматуры илиприваркой к продольной арматуре. При этом диаметр продольной арматуры долженбыть не менее половины диаметра поперечной арматуры.

7.3.11Соединение арматуры внахлестку (без сварки) должнобыть осуществлено на длину, обеспечивающую передачу расчетных усилий от одногостыкуемого стержня к другому. Длину нахлестки определяют по базовой длинеанкеровки с дополнительным учетом относительного количества стыкуемых в одномместе стержней, поперечной арматуры в зоне стыка внахлестку, расстояния междустыкуемыми стержнями и между стыковыми соединениями.

Толщина защитного слоя бетона для арматуры

Если защитный слой бетона сделать слишком тонким, то металл вскоре начнет портиться, а вместе с ним будет разрушаться и вся конструкция. Слишком толстый защитный слой дорого обойдется, поэтому очень важно знать требуемую толщину. Она может зависеть от:

• роли арматуры – продольная или поперечная, рабочая или конструктивная;
• нагрузки на арматуру – напряженная, ненапряженная;
• вида железобетонной конструкции – балки, плиты, опоры, фундаменты и т.д.;
• высоты или толщины сечения элемента;
• условия использования – в помещении, на открытом воздухе, при контакте с землей, в условиях повышенной влажности и т.д.

Выбор правильной толщины защитного слоя

Существуют специальные нормы (СНиП), с помощью которых можно определить нужную толщину защиты арматуры. Рассмотрим варианты, которые встречаются наиболее часто.

Для продольной ненапрягаемой арматуры или с натяжением на упоры толщина слоя защиты не должна быть меньше диаметра каната или стержня. Если стенки и плиты имеют толщину меньше 100 мм – минимальный защитный слой должен быть 10 мм; толщину больше 100 мм и в балках с высотой до 250 мм – 15 мм. Защитный слой балок высотой от 250 мм – 20 мм; фундаментов – 30 мм.

Напрягаемая продольная арматура в области передачи нагрузки с арматуры на бетон должна иметь толщину защитного слоя бетона не менее 2d (два диаметра) для арматурного каната или стальных стержней А-IV, Ат-IV; не менее 3d для стержней А-V, Ат-V, А-VI, Ат-VI. Причем минимум для арматурного каната – 20 мм, для стержней – 40 мм.

Если продольная напрягаемая арматура натягивается на бетон и располагается в каналах, то слой бетона (от поверхности до ближайшего канала) не должен быть меньше половины диаметра канала – 20 мм и более. При пучке стальных стержней диаметром, превышающим 32 мм, толщина будет соответствовать 32 мм и более.

Минимальный защитный слой бетона промышленных сооружений

• плоских и ребристых плит, стенок, стеновых панелей – 20 мм;
• балок, ферм, колонн – 25 мм;
• фундаментов, фундаментных балок – 30 мм;
• подземных сооружений – не менее 20 мм.

Для защиты торцов арматуры рекомендуют слой бетона в 10 мм для изделий длиной до 9 м, 15 мм – длиной до 12 м, 20 мм – свыше 12 м.

Для каркасов и хомутов с поперечными стержнями учитываю высоту сечения: менее 250 мм – защитный слой 10 мм, более 250 мм – слой защиты 15 мм.

Прежние нормы толщины защитного слоя предлагались для конструкций в нормальных погодных условиях. Но бывают и другие варианты:

• при наличии бетонной подготовки фундамента – не менее 40 мм;
• при постоянном контакте бетона с землей – 76 мм;
• при контакте с землей и под воздействием негативных погодных явлений для арматуры d18-d40 – 52 мм, для арматуры d10-d18 – от 25 мм;
• на открытом воздухе – от 30 мм;
• в помещениях с повышенной влажностью – от 25 мм.

Для проверки толщины защитного слоя бетона используют магнитный метод, по принципу которого созданы специальные измерители.

Видео как замерить толщину защитного слоя арматуры

Что такое защитный слой бетона?

Для увеличения срока эксплуатации зданий и сооружений требуется защитный слой бетона – это нанесенная прослойка строительного раствора, отделяющая металлическую арматуру монолита от наружной среды. Его толщина утверждается строительными нормативами и зависит от режима эксплуатации, нагрузки, технологии заливки. Нарушение этих требований приводит к активизации коррозионных процессов, ускоренному разрушению конструкций.

Функции

Главная функция защитного слоя бетона – изолирование металлических элементов конструкции от негативного внешнего влияния. Он обеспечивает и другие функциональные преимущества конструкций:

• Повышение огнеупорности конструкций с железобетонными элементами;
• Фиксация и укрепление металлического каркаса, как несущего элемента железобетонного монолита;
• Надежное изолирование металла от атмосферной влаги, талых вод, перепадов температуры и других негативных факторов, ускоряющих коррозию;
• Обеспечение совместной работы композита из бетона и металлического каркаса, придание материалу стабильных характеристик.

Защитный слой продлевает срок службы бетонного монолита, снижая затраты на обслуживание, восстановление поврежденных конструкций или сооружений.

От чего зависит толщина защитного покрытия?

От толщины защитного слоя бетона для металлической арматуры зависит его функционал. При этом избыточная толщина приводит к перерасходу материалов и увеличению массы конструкции, что негативно сказывается на качестве и рентабельности строительства. Защитный слой оптимальной толщины зависит от ряда факторов:

• Вид сооружения, для которого устраивается защита – обычная стена, основа под бассейн, плиты перекрытий и т.д.;
• Расположение арматурных элементов – продольное или поперечное;
• Назначение металлокаркаса – он может быть рабочим или конструктивным;
• Сечение применяемой арматуры;
• Напряженный или ненапряженный тип нагрузки арматурных конструкций;
• Степень контакта с внешними факторами, залегание конструкции в грунте, расположение на воздухе.

Правильно подобранная защита оберегает арматуру от коррозии. Улучшает взаимосвязь строительного раствора с металлическим каркасом и ограничивает негативные воздействия.

Нормативные показатели толщины

Чтобы подобрать защитный слой пользуются общепринятым правилом. Оно говорит, что минимальная толщина защитного слоя бетона для арматуры – на 5-7 мм больше ее диаметра. Такое покрытие подходит для монолитных построек, где используется тяжелый раствор.

Создавая защитный слой бетона для арматуры в фундаментах необходимо учитывать, что он не может быть меньше 10 мм. Если в строительную смесь входит щебень более крупной фракции, минимальная толщина равна его размеру.

Если применяемая арматура не имеет предварительного напряжения, то минимальная толщина, в зависимости от эксплуатационных условий составляет:

• В помещениях под крышей от 20 мм;
• На объектах с завышенным показателем влажности от 25 мм;
• На улице от 30 мм, учитываются особенности климата;
• На поверхности или в толще грунта от 40 мм.

Для монолитов из железобетона, изготавливаемых на заводе, размер покрытия может быть уменьшен на 5 мм, но не меньше диаметра применяемой арматуры.

При изготовлении ЖБИ действуют дополнительные положения для защитного слоя:

1. Для бетонов М250 и выше, наименьшая толщина на 5 мм тоньше диаметра прута металлического каркаса;
2. То же правило применимо для железобетонных конструкций, изготовленных на заводе;
3. В изделиях с предварительно напряженной арматурной конструкцией наибольший допустимый показатель не превышает 50 мм.

Размер защитного покрытия изменяется в зависимости от видов строительных конструкций из железобетона, согласно СП 63.13330.2012:

• Стенки или плиты тоньше 100 мм – 10 мм, с большей толщиной – 15 мм;
• Балочные конструкции, перекрывающие плиты или перемычки размером до 250 мм – 15 мм, с большим размером – 20;
• Для колонн и других вертикальных конструкций – 20 мм;
• Сборные конструкции фундаментов – 30 мм;
• Монолитные фундаменты на подготовленной основе – 35 мм;
• Фундаментные монолиты, заливаемые без предварительной подготовки – 70 мм.

Защитный слой бетона рассчитывается согласно СП путем применения методик, основанных на магнитной диагностики, не разрушая конструкции. Эти нормативы отражаются в таблице:

Чтобы при заливке точно выдерживать толщину защитного слоя, рекомендуется использовать специальные технологии:

• Фиксаторы бетонного слоя. Они представляют пластиковые элементы в виде вертикальных «стульчиков» или круглых «звездочек». Первые применяются для крепления сетки из арматуры, приподнимая ее над опорой. Вторые надеваются на арматуру специальной защелкой, на верхние ряды арматурной конструкции, в результате металл не приближается к опалубке, оставляя место для бетона. Низкая цена фиксаторов и их стандартные размеры делают этот вариант устройства защитного слоя наиболее выгодным.
• Сознательное удлинение отдельных стержней армирования, в которые упирается опалубка, в освободившееся пространство заливается бетон.
• Закладные в бетоне (сухари) толщина которых равна защитному слою монолита. Эта методика оправдана, если нужно защищать нижнюю часть арматурной конструкции.

Восстановление защитного слоя бетона

Со временем на бетонных и железобетонных монолитах появляются дефекты, вызванные негативными воздействиями. Это приводит к появлению мелких трещин, сколов, расширяющихся со временем, в результате чего защитный слой не выполняет возложенные на него функции. Разрушения возникают под воздействием таких факторов:

• Механические нагрузки, превышающие предельные величины, рассчитанные в проекте;
• Неудачное применение спецтехники при строительстве;
• Нарушения при строительстве фундамента, достройка этажей без перерасчета нагрузки и изменения основания;
• Движение и повышенная влажность грунтов;
• Плохая гидроизоляция бетонных монолитов.

Главной причиной разрушения являются нарушения технологий и самовольное изменение строительного проекта. Для полного восстановления защитного слоя поврежденного бетона требует выполнения комплекса определенных работ:

• Усиление бетонных конструкций;
• Монтаж дополнительных поперечных стоек;
• Тщательная заделка образовавшихся сколов, трещин;
• Реставрация поверхности поврежденного участка.

Для реставрации защитного покрытия бетона применяются цементные растворы высокого качества с использованием опалубки и дополнительного армирования путем установки стальных анкеров или стержней. Работы можно выполнять различными способами:

1. Штукатурка поврежденной поверхности. Она сначала очищается от грязи и отколовшихся остатков, после на нее относится цементный состав. Для повышения устойчивости к агрессивным воздействиям в раствор вводят морозостойкие и водоустойчивые присадки. Это позволяет избежать появления трещин при схватывании и усадке раствора.
2. Бетонирование. Удаляются разрушенные части защитного слоя, части арматуры, подвергшейся коррозии, устанавливается новая сетка. Очищенная поверхность покрывается бетоном, соответствующему материалу монолитна, он может быть общестроительного или полимерного типа для повышения водонепроницаемости. Подходит для реставрации плит и других горизонтальных поверхностей.
3. Оклейка. Заранее очищенная поверхность оклеивается полимерным материалом, с хорошими теплоизоляционными характеристиками. Он идеально защитит арматуру от атмосферной влаги, хорошо держится на поверхности. Применяется для восстановления бетонных покрытий на колоннах и других вертикальных конструкциях.
4. Торкретирование. Цементный раствор или бетон подается под давлением из пушки, после подготовки поверхности. Позволяет быстро восстанавливать большие поверхности, позволяет идеально заделывать любые трещины, сколы. К недостаткам этой методики относят перерасход раствора и сложности с нанесением слоя строго определенного толщины.

При ремонте рекомендуется увеличить толщину раствора на 5-10 мм, чтобы гарантировать, что он выдержит нагрузки и не начнет снова разрушаться. Особое внимание нужно обратить на смесь, изготавливаемый на цементе высоких марок, для обеспечения качественной адгезии с разрушенной поверхностью.

Защитный слой бетона несет важнейшую функцию по сохранению технических свойств арматуры и монолита, продлевая срок службы зданий и сооружений. При минимальных повреждениях нужно немедленно восстанавливать его, иначе ремонт бетонных элементов займет гораздо больше времени и потребует значительных материальных затрат.

Назначение и виды арматуры, монтаж арматуры, приемы обеспечения защитного слоя

Арматура — это стальные стержни, прокатные профили и проволока, расположенные в бетоне для совместной с ним работы. Арматура для железобетонных конструкций может быть классифицирована:

• — по материалу: стальная и неметаллическая;
• — по технологии изготовления: горячекатаная стержневая диаметром 6…90 мм и холоднотянутая круглая проволочная диаметром 3…8 мм в виде обыкновенной или высокопрочной проволоки, а также арматурных канатов и прядей;
• — по профилю: круглая гладкая и периодического профиля. Арматура периодического профиля имеет фигурную поверхность, что обеспечивает ее лучшее сцепление с бетоном. При использовании стержней из гладкой арматуры для их лучшего закрепления в бетоне концы стержней, работающих на растяжение, делают загнутыми в виде крюков.
• — по принципу работы в железобетонной конструкции: ненапрягаемая и напрягаемая.
• — по способу установки: штучная арматура, арматурные каркасы и сетки;
• — по назначению: рабочая, распределительная и монтажная.

Рабочая арматура воспринимает растягивающие усилия, возникающие в железобетонных конструкциях от собственной массы и внешних нагрузок.

Распределительная арматура служит для равномерного распределения нагрузок между рабочими стержнями; обеспечения их совместной работы; связи рабочих стержней между собой, препятствуя смещению рабочей арматуры при бетонировании.

Монтажная арматура обычно не воспринимает усилий, а обеспечивает точное положение в опалубке рабочих стержней и плоских арматурных сеток и элементов.

Особую группу составляет стальная жесткая арматура в виде тавровых балок и другого проката, применяемая для армирования высотных зданий, специальных сооружений, и так называемая дисперсная арматура в виде рубленого стекловолокна или асбеста, используемая главным образом для армирования цементного камня.

В гражданском строительстве обычно применяют арматурные стержни диаметром 12. 30 мм, в промышленном — арматуру диаметром до 40 мм, в гидротехническом — стержни диаметром 90. 120 мм.

К арматурным изделиям относят отдельные стержни (стержневая арматура), арматурные сетки, плоские и пространственные арматурные каркасы, арматурные изделия для предварительно напряженных конструкций, закладные детали, монтажные петли и хомуты (рис. 11.2).

Рис. 11.2. Примеры арматурных элементов:

а) сетка плоская; б), в) — плоские каркасы; г) пространственный каркас; д) каркас таврового сечения; е) то же, двутаврового сечения; ж) гнутый каркас; з) цилиндрический каркас; и) каркас вязаный с отогнутыми стержнями: 1 — концевые крюки;

2 — нижние рабочие стержни; 3 — рабочие стержни с отгибами; 4 — хомуты

Монтаж ненапрягаемой арматуры ведут, как правило, с использованием механизмов и приспособлений, применяемых для других видов работ (опалубочных, бетонных и др.) и предусмотренных проектом производства работ. Ручная укладка допускается только при массе арматурных элементов не более 20 кг.

Соединяют арматурные элементы в единую армоконструкцию сваркой и нахлесткой, а в исключительных случаях — вязкой.

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 (регламентируется нормативными документами).

При стыковании сварных 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 длину нахлестки в этом случае увеличивают на пять диаметров. 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, перекрывая стык специальными стыковыми сетками с перепуском в каждую сторону не менее 15 диаметров распределительной арматуры, но не менее 100 мм.

При монтаже арматуры необходимо элементы и стержни устанавливать в проектное положение, а также обеспечить защитный слой бетона заданной толщины, то есть расстояние между внешними поверхностями арматуры и бетона. Правильно устроенный защитный слой надежно предохраняет арматуру от корродирующего воздействия внешней среды. Для этого в конструкциях арматурных элементов предусматривают специальные упоры или удлиненные поперечные стержни. Этот метод применяют в том случае, если конструкция работает в сухих условиях. Обеспечить проектные размеры защитного слоя бетона можно также с помощью бетонных, пластмассовых и металлических фиксаторов, которые привязывают или надевают на арматурные стержни (рис. 11.3). Защитный слой в плитах и стенах толщиной до 10 см должен быть не менее 10 мм; в плитах и стенах более 10 см — не менее 15 мм; в балках и колоннах при диаметре продольной арматуры 20…32 мм — не менее 25 мм; при большем диаметре — не менее 30 мм.

Рис. 11.3 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

Устройство защитного слоя бетона для заливки арматуры

Армирование – это совокупность прутьев, прокладываемых внутри стен, фундаментов, перекрытий и прочих элементов при монолитном строительстве. Так же часто армирующее соединение используется в процессе кладки из керамзитобетонных блоков.

Укладка армирующей сетки

Арматура железобетонных конструкций служит приданию прочности постройки. Ее функция принимать на себя растягивающее напряжение, а так же не допускать просадки и разрушения напряженных участков. В строительстве применяется стальная или стеклопластиковая арматура.

1 Назначение арматуры в железобетонных конструкциях

Монолитное строительство из железобетона приобретает все большую популярность. Такие конструкции возводятся гораздо быстрее, чем, к примеру, из керамзитобетонных блоков. К тому же, при монолитном строительстве можно выполнять любые формы и виды стен, опор, перекрытий и прочего без особых сложностей.

Бетон имеет массу преимуществ: высокая прочность, устойчивость к высоким и низким температурам, экологичность и прочее. Но есть и один существенный недостаток: высокий коэффициент растягивающего натяжения может привести к быстрому разрушению конструкции. К примеру, закрепленное с двух концов бетонное перекрытие, прогибаясь под собственным весом, на верхней поверхности будет испытывать сживающую нагрузку, а на нижней — растягивающую.

Поэтому технология монолитного строительства предусматривает формирование арматурной сетки внутри бетонных фундаментов, стен, опор, перекрытий. Именно армирующее волокно снижает коэффициент натяжения на напряженных участках конструкции и делает постройку прочной.

Теоретически для армирования может использоваться любой материал, даже древесина. На практике же используется только композитная или стальная арматура.

Композитная арматура – это прутья, в основе структуры которых лежит углеродное или базальтовое волокно. Такое волокно обеспечивает не только прочность и антикоррозийные свойства, но и легкость. Однако такие изделия стараются использовать лишь в строительстве одноэтажных зданий.

Никакое волокно не может по прочности сравниться со сталью. Поэтому проектирование второго этажа уже предусматривает применение исключительно стальной арматуры. Это обусловлено так же и тем, что сталь имеет высокий коэффициент прочности и натяжения.

Арматурный каркас из композитной арматуры

Для вязания армирующей сетки в промышленных условиях, как правило, используют рифленые стальные прутья разного диаметра.

При произведении работ своими руками, особенно таких, как бетонирование фундамента, могут использоваться любые металлические элементы, которые можно связать между собой.

Армированный бетон полностью защищен от натяжения и разрывов на напряженных участках.
к меню ↑

1.1 Проектирование железобетонных конструкций

Прежде, чем приступать к любому строительству, нужно предварительно составить проект. Проектирование позволяет тщательно рассчитать все нюансы будущего строительства, учитывая техническое руководство в виде СНиП.

При разработке проекта учитываются особенности грунта, климатические условия, минимальный и максимальный коэффициент натяжения, порядок и технология строительных работ.

Несущая система любого здания состоит из фундамента, подпорных стен и перекрытий.

Главная задача проектировщика – рассчитать коэффициент нагрузок на все несущие конструкции. Коэффициент нагрузки напряженных зон постройки может быть минимальный, и максимальный. Именно от него будет зависеть количество и особенности материалов для производства железобетона.

Главное пособие для проектировщика – это государственные правила СНиП – руководство по строительству жилых и нежилых зданий. Этот документ постоянно обновляется, исходя из новых материалов и способов производства.

Схема устройства и армирования ленточного мелкозаглубленного фундамента

Проектирование несущих подпорных конструкций, согласно СНиП производится по следующим параметрам:

• коэффициент нагрузки на фундамент, стены, перекрытия;
• амплитуда вибрации подпорных конструкций и верхних перекрытий;
• устойчивость основания;
• коэффициент натяжения и сопротивляемости процессу разрушения.

2 Виды арматуры

Способы классификации арматуры в изделиях из железобетона могут быть разными. Для производства железобетонных конструкции используются разные типы арматуры с различными маркировками. Виды арматуры определяются исходя из ее назначения, сечения, способа производства и т.д.

Классификация по назначению:

• рабочая арматура принимает на себя основные нагрузки напряженных участков;
• конструктивная принимает на себя коэффициент натяжения;
• монтажная используется для производства монтажа рабочей и конструктивной арматуры в единый каркас;
• анкерная выполняет функцию закладных деталей для создания перемычек, откосов.

Классификация по ориентации внутри стен, полов, перекрытий, опор бывают такие виды арматуры:

• продольная – принимает на себя коэффициент натяжения и не допускает вертикального разрушения стены, перемычек и подпорных конструкций;
• поперечная – служит для закрепления напряженных зон, выполняет функцию перемычек между продольными прутьями, препятствует появлению сколов и горизонтальных трещин.

Схема укладки арматурного каркаса для углов ленточного фундамента

Классификация по внешнему виду:

• гладкая;
• рифленая (периодического профиля). Рифленые виды арматурных прутьев значительно улучшают сцепку с бетоном и делает конструкцию более прочной, поэтому ее нужно использовать для производства напряженных зон. Периодический профиль прутьев может быть серповидным, кольцевидным или смешанным.

2.1 Классы прочности

Существуют старый и новый способы маркировки согласно СНиП.

• отечественный ГОСТ 5781-82 предусматривает маркировку A-I, A-II, A-III, A-IV, A-V, A-VI;
• международные стандарты устанавливают правила маркировки А240, А300, А400, А600, А800, А1000.

На способ производства и правила использования способ маркировки не влияет. Так маркировка A-I соответствует А240, A-II соответствует А300 и т.д.

Чем выше класс арматуры, тем выше ее прочность. Изделия класса A-I гладкостенные и используются, как правило, для вязки арматурной сетки. В строительстве же стен, опор, фундаментов, перемычек, перекрытий и т.д. применяют рифленые изделия класса A-II и выше.

Термически уплотненная арматура, согласно международным стандартам, обозначается «Ат». Ее изготовление начинается с марки А400 и выше. В конце маркировки могут быть добавлены и другие литеры. Так литера «К» означает коррозийную устойчивость, литера «С» означает пригодность для сваривания, литера «В» говорит об уплотнении вытяжкой и т.д.

Пособие по армированию и государственное руководство СНиП руководство выдвигают требования к армированию железобетонных конструкций.

Защитный слой бетона для арматуры должен обеспечивать:

• совместную работу прутьев с бетоном;
• анкеровку прутьев и возможность их стыковки;
• защищать металлическую конструкцию от воздействия внешней (в том числе агрессивной) среды;
• огнеупорность конструкции.

Толщина защитного слоя определяется исходя из размера и роли арматуры (рабочая или конструктивная). Так же учитывается тип конструкции (стены, фундамент, перекрытия и т.д.) Минимальный защитный слой, согласно СНиП не должен быть меньше, чем толщина прутьев и меньше 10 мм.

Заливка бетоном арматурного каркаса в опалубке

Расстояние между арматурными стержнями определяется функциями, которые должен выполнять армированный бетон.

• взаимодействие стержней и бетона;
• возможность анкеровать и стыковать стержни;
• придание зданию максимальной прочности и долговечности.

Минимальный отступ между прутьями – 25 мм, или толщина арматуры. В стесненных условиях допускается установка стержней пучками. Тогда расстояние между ними считается от общего диаметра сечения пучка.
к меню ↑

2.2 Виды армирования

Можно выделить две основных технологии армирования.

1. Традиционное вязание металлической арматурной сетки. Бетонирование с использованием металлических стержней широко применяется на строительном рынке при возведении монолитных железобетонных конструкций. Оно позволяет производить полноценное армирование бетонного пола, фундамента, стен, перекрытий, подпорных конструкций и прочего.
2. Дисперсное армирование бетона – относительно новый способ, предусматривающий армирование стальной или другой фиброй. Этот способ широко используется в странах Европы, однако в России фиброволокно применяют, в основном, для производства бетонных полов. Если арматурные прутья снижают количество усадочных трещин лишь на 6 %, то металлическая фибра – на 20%, а полимерное фиброволокно на 60%.

Но основное преимущество диспесного армирования в снижении затрат труда. Стальное, базальтовое или стекловолоконное фиброволокно добавляется непосредственно в раствор и не требует укладки и вязки каких-либо элементов. Главный и определяющий недостаток – высокая стоимость такого способа.

Фрагмент бетонной плиты армированной стекловолокном по методу дисперсного армирования

Правила продольного армирования:

Согласно правилам СНиП армирование подстилающих слоев и набетонок зависит от назначения арматуры, назначения конструкции и гибкости элемента. Минимальный допустимый процент армировки – 0,1 %. При этом расстояние между стержнями должно быть не менее двух диаметров прута и не более 400 мм.

Поперечное армирование же, подразумевает, что шаг поперечных перемычек, согласно правилам СНиП, в напряженных зонах должен быть не менее половины сечения стержня и не более 300 мм.

В не напряженных зонах максимальное расстояние между прутьями увеличивается до 13 диаметров, но не более 500 мм.

Армирование элементов монолитных железобетонных зданий требует предварительно тщательно изучить руководство СНиП. Это позволит избежать разрушения фундамента, стен, опор, перекрытий и других подпорных конструкций.
к меню ↑

2.3 Правильное армирование мелкозаглубленного ленточного фундамента (видео)