какой материал используется в качестве арматуры при изготовлении жбк

АРМАТУ́РА ЖЕЛЕЗОБЕТО́ННЫХ КОНСТУ́КЦИЙ

Том 2. Москва, 2005, стр. 235

Скопировать библиографическую ссылку:

АРМАТУ́РА ЖЕЛЕЗОБЕТО́ ННЫХ КОН­СТ Р У́КЦИЙ, не­отъ­ем­ле­мая со­став­ная часть же­ле­зо­бе­то­на, пред­на­зна­чен­ная для уси­ле­ния бе­то­на. При­ме­ня­ет­ся гл. обр. гиб­кая (стерж­не­вая, про­во­лоч­ная), ино­гда – жё­ст­кая (про­кат­ные угол­ки, швел­ле­ры, дву­тав­ры) ар­ма­ту­ра, обыч­но из спец. ар­ма­тур­ной ста­ли (рис. 1, 2). А. ж. к. долж­на об­ла­дать тре­буе­мы­ми проч­но­ст­ны­ми и де­фор­ма­ци­он­ны­ми свой­ст­ва­ми, пла­стич­но­стью при си­ло­вых, тем­пе­ра­тур­ных и кор­ро­зи­он­ных воз­дей­ст­ви­ях; иметь не­об­хо­ди­мое сце­п­ле­ние с бе­то­ном за счёт со­от­вет­ст­вую­ще­го пе­рио­дич. про­фи­ля или спец. ан­ке­ров. Ар­ма­ту­ру вы­пус­ка­ют в ви­де про­во­ло­ки, стерж­ней, ар­ма­тур­ных ка­на­тов од­но­крат­ной или мно­го­крат­ной свив­ки или го­то­вых свар­ных ар­ма­тур­ных се­ток, кар­ка­сов. Раз­ли­ча­ют ар­ма­ту­ру ра­бо­чую, рас­преде­литель­ную, мон­таж­ную и хо­му­ты. Ра­бо­чая (рас­чёт­ная) ар­ма­ту­ра вос­при­ни­ма­ет рас­тя­ги­ваю­щие (а в не­ко­то­рых слу­ча­ях сжи­маю­щие) уси­лия, ко­то­рые воз­ни­ка­ют под дей­ст­ви­ем собств. ве­са кон­ст­рук­ций, внеш­них на­гру­зок и воз­дей­ст­вий. Рас­пре­де­ли­тель­ная (кон­ст­рук­тив­ная) ар­ма­ту­ра со­вме­ст­но с рас­чёт­ной об­ра­зу­ет кар­ка­сы и сет­ки, обес­пе­чи­вая т. о. рав­но­мер­ное рас­пре­де­ле­ние на­груз­ки ме­ж­ду стерж­ня­ми рас­чёт­ной ар­ма­ту­ры. Мон­таж­ная ар­ма­ту­ра под­дер­жи­ва­ет при сбор­ке кар­ка­сов отд. стерж­ни ра­бо­чей ар­мату­ры для ус­та­нов­ки их в про­ект­ное по­ло­же­ние. Хо­му­ты при­ме­ня­ют для пред­от­вра­ще­ния по­яв­ле­ния ко­сых тре­щин в бе­то­не кон­ст­рук­ций (ба­лок, про­го­нов, ко­лонн и др.) и при из­го­тов­ле­нии ар­ма­тур­ных кар­ка­сов из отд. стерж­ней.

Источник

Из какой марки стали делают строительную арматуру

Из какой марки стали делают строительную арматуру

© ООО «СтройПартнер» 2009-2018

Строительная арматура исполняет роль армирующего каркаса, увеличивающего прочность и долговечность бетонных строений. В современной строительной индустрии широко применяются стандартные железобетонные плиты и специальные отливки различной формы и назначения. От строительной арматуры требуется высокая прочность на растяжение и на срез, кроме того, она не должна подвергаться закалке и хорошо свариваться всеми видами сварки. Это достигается за счет невысокого содержания углерода при достаточной степени очистки от вредных неметаллических примесей.

Наиболее дешевой и распространенной арматурной сталью являются стали Ст.2 и Ст.3, так как, они наиболее широко распространены в строительной индустрии и обладают достаточной прочностью. Кроме того, применяются ряд специальных арматурных сталей.

Различают ряд классов арматурных сталей, в зависимости от их механических свойств: А-I (А240), А-II (А300), А-III (А400); А-IV (А600), А-V (А800), А-VI (А1000). Чем выше класс, тем выше прочность арматурной стали, что определяется содержанием углерода, степенью очистки стали, и наличием легирующих добавок. Арматуру изготавливают методом горячего проката, как круглого, так и периодического (рифленого) профиля. Круглая арматура обладает большей прочностью, рифленая арматура отличается лучшим сцеплением с бетоном. Круглую арматуру чаще применяют для конструкций, работающих на растяжение и на срез, кроме того, круглая арматура применяется в случае использования тонкой арматуры в крупном изделии, тогда за счет большой площади поверхности всего набора арматурной проволоки в одной плите, достигается высокая прочность конструкции в целом. Арматуру диаметром более 32 мм почти никогда не выпускают круглой.

В таблице представлены марки сталей, используемые для изготовления арматуры данного диаметра.

Для производства арматуры класса А-V (А800) допускается использовать стали марок 22Х2Г2АЮ, 22Х2Г2П и 20Х2Г2СР. Диаметры арматуры, указанные в скобках могут производиться по согласованию с потребителем. На практике нет четких требований по диаметру арматуры, например, вместо 6 мм арматуры можно использовать 8 мм, но, подобные отклонения допускаются лишь для изделий большого размера. При использовании арматуры другого диаметра, всегда необходимо уточнять количество арматурной проволоки, преимущественно, через площадь сечения арматуры в единице площади бетонной отливки.

Кроме состава и свойств углеродистых сталей, который должен соответствовать ГОСТ 380-88, нормируется содержание всех основных компонентов в легированных арматурных сталях. Состав наиболее распространенных легированных арматурных сталей приведен в таблице. Содержание серы и фосфора дано по верхнему потолку, содержание меди и, особенно никеля, как правило, не требуется ограничивать, так как, медь слишком дорогой компонент, что бы металлурги допускали ее высокое содержание, а никель при содержании до 1,5%, в случае содержания углерода не более 0,35%, не вносит негативного действия в виде слишком высокой твердости, или образования закалочных структур при сварке.

Следует отметить, что из сталей с наименьшим содержанием углерода изготавливают преимущественно арматуру небольшого диаметра, стали с более высоким содержание углерода используют для производства более массивной арматуры для возведения высотных строений. Арматурные стали с добавками алюминия (буква «Ю» в индексе) и хрома (буква «Х»), обладают значительной стойкостью к коррозии, и могут быть использованы для производства арматуры, эксплуатация которой предусматривает высокую влажность (плотины, мосты, опоры пристаней, гидротехнические сооружения и пр.).

Чаще всего, легирующие добавки в арматурные стали вносят с целью улучшения их свариваемости и уменьшения коэффициента теплового расширения. Так как, самые слабые места в каркасе из арматуры это точки сварки крупных прутов, а долговечность железобетонной конструкции определяется, в том числе, тепловыми искажениями арматуры при перепадах температуры.

В зависимости от использованных при раскислении сталей ферросплавов, в сталь могут попадать и другие легирующие элементы, такие как никель, титан, ванадий и пр. Их содержание не должно превышать 0,3% (каждого). В отличие от стального проката, из которого производят несущие элементы конструкций (двутавр, швеллер, профильные трубы и пр.), арматурные стали никогда не содержат большого количества марганца или никеля, как в сталях с нулевым коэффициентом теплового расширения, применяемых для сборки огромных сварных конструкций (мостов, железнодорожных путей, газопроводов и пр.). Так как, это решение слишком дорого и расчет ведется на теплоизолирующие свойства бетона, который не позволит металлу арматуры резко охлаждаться или нагреваться при смене погоды.

Применение тех или иных сталей для производства арматуры определяется требованиями к прочности конструкции (например, сейсмическая активность в регионе), и имеющимися ресурсами для ее производства (например, месторождения руд легирующих металлов).

Строительная арматура исполняет роль армирующего каркаса, увеличивающего прочность и долговечность бетонных строений. В современной строительной индустрии широко применяются стандартные железобетонные плиты и специальные отливки различной формы и назначения. От строительной арматуры требуется высокая прочность на растяжение и на срез, кроме того, она не должна подвергаться закалке и хорошо свариваться всеми видами сварки. Это достигается за счет невысокого содержания углерода при достаточной степени очистки от вредных неметаллических примесей.

Наиболее дешевой и распространенной арматурной сталью являются стали Ст.2 и Ст.3, так как, они наиболее широко распространены в строительной индустрии и обладают достаточной прочностью. Кроме того, применяются ряд специальных арматурных сталей.

Различают ряд классов арматурных сталей, в зависимости от их механических свойств: А-I (А240), А-II (А300), А-III (А400); А-IV (А600), А-V (А800), А-VI (А1000). Чем выше класс, тем выше прочность арматурной стали, что определяется содержанием углерода, степенью очистки стали, и наличием легирующих добавок. Арматуру изготавливают методом горячего проката, как круглого, так и периодического (рифленого) профиля. Круглая арматура обладает большей прочностью, рифленая арматура отличается лучшим сцеплением с бетоном. Круглую арматуру чаще применяют для конструкций, работающих на растяжение и на срез, кроме того, круглая арматура применяется в случае использования тонкой арматуры в крупном изделии, тогда за счет большой площади поверхности всего набора арматурной проволоки в одной плите, достигается высокая прочность конструкции в целом. Арматуру диаметром более 32 мм почти никогда не выпускают круглой.

В таблице представлены марки сталей, используемые для изготовления арматуры данного диаметра.

Для производства арматуры класса А-V (А800) допускается использовать стали марок 22Х2Г2АЮ, 22Х2Г2П и 20Х2Г2СР. Диаметры арматуры, указанные в скобках могут производиться по согласованию с потребителем. На практике нет четких требований по диаметру арматуры, например, вместо 6 мм арматуры можно использовать 8 мм, но, подобные отклонения допускаются лишь для изделий большого размера. При использовании арматуры другого диаметра, всегда необходимо уточнять количество арматурной проволоки, преимущественно, через площадь сечения арматуры в единице площади бетонной отливки.

Кроме состава и свойств углеродистых сталей, который должен соответствовать ГОСТ 380-88, нормируется содержание всех основных компонентов в легированных арматурных сталях. Состав наиболее распространенных легированных арматурных сталей приведен в таблице. Содержание серы и фосфора дано по верхнему потолку, содержание меди и, особенно никеля, как правило, не требуется ограничивать, так как, медь слишком дорогой компонент, что бы металлурги допускали ее высокое содержание, а никель при содержании до 1,5%, в случае содержания углерода не более 0,35%, не вносит негативного действия в виде слишком высокой твердости, или образования закалочных структур при сварке.

Следует отметить, что из сталей с наименьшим содержанием углерода изготавливают преимущественно арматуру небольшого диаметра, стали с более высоким содержание углерода используют для производства более массивной арматуры для возведения высотных строений. Арматурные стали с добавками алюминия (буква «Ю» в индексе) и хрома (буква «Х»), обладают значительной стойкостью к коррозии, и могут быть использованы для производства арматуры, эксплуатация которой предусматривает высокую влажность (плотины, мосты, опоры пристаней, гидротехнические сооружения и пр.).

Чаще всего, легирующие добавки в арматурные стали вносят с целью улучшения их свариваемости и уменьшения коэффициента теплового расширения. Так как, самые слабые места в каркасе из арматуры это точки сварки крупных прутов, а долговечность железобетонной конструкции определяется, в том числе, тепловыми искажениями арматуры при перепадах температуры.

В зависимости от использованных при раскислении сталей ферросплавов, в сталь могут попадать и другие легирующие элементы, такие как никель, титан, ванадий и пр. Их содержание не должно превышать 0,3% (каждого). В отличие от стального проката, из которого производят несущие элементы конструкций (двутавр, швеллер, профильные трубы и пр.), арматурные стали никогда не содержат большого количества марганца или никеля, как в сталях с нулевым коэффициентом теплового расширения, применяемых для сборки огромных сварных конструкций (мостов, железнодорожных путей, газопроводов и пр.). Так как, это решение слишком дорого и расчет ведется на теплоизолирующие свойства бетона, который не позволит металлу арматуры резко охлаждаться или нагреваться при смене погоды.

Применение тех или иных сталей для производства арматуры определяется требованиями к прочности конструкции (например, сейсмическая активность в регионе), и имеющимися ресурсами для ее производства (например, месторождения руд легирующих металлов).

Источник

Какие бывают виды арматуры, их марки и типы

Любая деталь или конструкция из монолитного бетона станет прочней и долговечней, если в нее заложен армирующий каркас. В этой статье перечислены все виды арматуры для строительства с указанием их технических особенностей и области применения. Изложенная здесь информация призвана помочь начинающему строителю в правильном выборе материала для проведения бетонных работ.

На какие классы подразделяется арматура

Арматурный прокат изготавливается и маркируется в соответствии с отраслевым государственным стандартом. Его маркируют сочетанием букв и цифр.

Он подразделяется на три основных класса:

Следующий за буквами цифровой индекс может иметь значение от 1 до 6. Чем он выше, тем прочней изделие. В настоящее время происходит постепенный уход от советской системы маркировки, поэтому нередко один и тот же материал может обозначаться двумя способами. Помочь соотнести старые и новые названия призвана таблица №1.

Таблица 1. Виды арматуры и их наименование

Тип арматуры закладывается еще на стадии проектирования железобетонного изделия. При этом определяется способ соединения отдельных элементов в единый каркас. На практике для этого применяют электросварку или обвязку предназначенной для этого стальной проволокой.

Стержневая арматруа – класс А

Горячекатанная стержневая арматура является самой востребованной в монолитном строительстве. Ее подразделяют на классы, маркируемые А400, А600 и далее. При возведении фундаментов, испытывающих максимальные нагрузки, стержни не подвергают электросварке, а связывают между собой проволокой. В этом случае за счет некоторой подвижности удается избежать повышенных локальных напряжений.

Рассмотрим основные марки арматуры этого класса:

A I (А240) – гладкие стержни сечением от 6 до 40 мм. Они характеризуются высокой пластичностью и морозостойкостью получаемых монолитов. Их можно сваривать между собой или связывать проволокой.

A II (А300) – рифленые прутья диаметром от 10 до 80 мм. Их применяют в составе изделий из предварительно напряженного железобетона. Детали с ними в качестве каркаса редко дают трещины даже в результате длительной эксплуатации.

A III (А400) – наиболее распространенный вид арматуры для высотного и индивидуального строительства имеет вид гладких или рифленых стержней диаметром от 6 до 40 мм. Изделия с буквой «С» в маркировке пригодны под сварку.

A IV (А600) – используется для каркаса конструкций из предварительно напряженного бетона. Состоят из двух стальных сплавов. Имеют вид стержней сечением 10-32 мм.

A V (А800) – класс рифленых стержней из высокоуглеродистой стали диаметром от 6 до 36 мм, применяемых при изготовлении железобетонных изделий большой длины.

A VI (А1000) – стержни из низколегированной стали толщиной 6-32 мм, используемые при возведении напряженных монолитных сооружений.

Стержневую арматуру изготавливают в основном из углеродистой стали, являющейся общеупотребимым конструкционным материалом. Иногда в нее вводят небольшое количество легирующих добавок. Они даже при минимальной концентрации благотворно влияют на повышение эксплуатационных характеристик:

Армирующий каркас из легированной стали хорошо проявляет себя в районах с повышенной сейсмической опасностью и в холодном климате. Его включают в состав наиболее ответственных объектов и сооружений, работающих в условиях знакопеременных динамических нагрузок.

Для повышения прочности прутков из углеродистой стали применяют процессы термообработки (закалка и отпуск). Упроченная таким способом арматура обозначается, как:

Изделия, которые можно подвергать сварке маркируются дополнительной буквой:

Следует остановить свое внимание на наиболее популярных видах арматуры, предназначенной для сборки с применением сварки:

Арматура в виде проволоки – класс Вр

При изготовлении большинства железобетонных изделий может применяться холоднотянутая проволока обычного качества. В случае с предварительно напряженной арматурой требуется высокопрочная проволока особых сортов.

Проволочная арматура.

Арматура в виде каната – класс К

Канатная арматура наилучшим образом подходит для наиболее нагруженных железобетонных конструкций. Ее заливают бетоном в предварительно напряженном состоянии. Она лучше других способна компенсировать подвижки грунта, принимая на себя основной изгибающий момент, действующий на фундамент. Для увеличения продолжительности службы канатов их пропитывают смазочными составами или помещают в защитную оболочку полимерной природы.

Основные технические характеристики классов и марок строительной арматуры представлены в таблице №2.

Таблица 2. Нормативные показатели строительной арматуры

Стержневая арматура по типу профиля

В монолитном строительстве и при изготовлении стандартных ЖБИ применяется арматура с гладкой либо рельефной поверхностью.

Гладкая арматура

Арматура с абсолютно гладкой поверхностью не способна дать максимально надежное сцепление с бетонной смесью. Ее применяют для усиления элементов, не подвергающихся экстремально высоким нагрузкам. Прутки круглого сечения монтируются в кирпичную кладку несущих стен, в песчано-цементную стяжку полов и площадок, под тротуарную плитку.

Рифленая арматура

Рифленая арматура имеет развитую наружную поверхность, за счет которой она прочно удерживается внутри бетонного слоя.

Различают три вида рифления:

Кольцевое рифление

Такая арматура имеет хорошее сцепление с бетоном, но при эксплуатации в условиях повышенных нагрузок может наблюдаться разрыв прутка в зоне наименьшего поперечного сечения.

Кольцевое рифление арматуры.

Серповидное рифление

Стержни серповидного профиля не имеют ярко выраженных слабых зон, но обладают худшим сцеплением с бетоном.

Серповидное рифление арматуры.

Смешанное рифление

Изделия смешанного типа лишены перечисленных недостатков, но требуют более сложной технологии изготовления, поэтому дорого стоят.

Смешанное рифление арматуры.

Материал изготовления и геометрические особенности арматуры гладкого и периодического профиля по ГОСТ 5781-82 собраны в таблице №3.

Таблица 3. Требования к арматуре различных классов

Арматура по способу изготовления

Арматуру для строительных работ получают различными способами.

Горячекатаная арматура

Этот распространенный вид стержневого проката изготавливают из прямоугольных стальных болванок, имеющих специфическое название «блюм». Блюм нагревают до появления пластичности, после чего прогоняют по прокатному стану через серию валков, которые преобразуют заготовку в прут заранее заданного сечения. Полученная таким методом арматура характеризуется высокой прочностью и подходит для изготовления деталей, подвергающихся максимальным нагрузкам.

Холоднодеформированная арматура

Арматуру этого типа получают механическими методами без предварительного нагрева заготовки. Ее поверхность отличается чистотой и характерным металлическим блеском. Она легко поддается сварке и обладает неплохой коррозионной устойчивостью. Такую арматуру можно применять в качестве каркаса железобетонных изделий, но более уместно ее использовать при создании архитектурных форм с максимальными эстетическими требованиями.

Холоднодеформированная арматура.

Арматура в зависимости от используемого металла

По компонентному составу использованного сплава различают две основные группы арматурного прутка.

Арматура из углеродистой стали

Арматуру этой категории получают из сплава, содержащего в значимых количествах только два химических элемента: железо и углерод. При увеличении относительной доли углерода до известного предела повышается прочность и твердость материала, но появляется хрупкость на излом и ухудшаются возможности сварки.

Арматура из легированной стали

В состав легированной стали входят небольшие количества добавок хрома, марганца, титана, молибдена, вольфрама и других элементов. Возможны самые разнообразные их комбинации, по-разному влияющие на эксплуатационные характеристики получаемого сплава. Марганец повышает прочность и износостойкость материала, а кремний делает его более упругим и текучим.

Арматура по назначению

Арматурные прутья при создании армирующего каркаса занимают строго определенное место. Существуют типы арматуры, отличающиеся своим положением и назначением.

Рабочая арматура

Рабочая арматура укладывается вдоль наиболее длинных элементов конструкции. Для ленточных фундаментов, плит перекрытия и несущих балок она занимает горизонтальное положение, а в сваях и колоннах – вертикальное. В этом случае она способна принять на себя растягивающие нагрузки, увеличив тем самым прочность и долговечность всей детали. Стержни этого класса всегда имеют переменное сечение. Они составляют основу каркаса.

Распределительная

Распределительная арматура считается вспомогательной. Она отвечает за соединение основных стержней в общий каркас с пространственной структурой. В этом случае нагрузки оптимально распределяются между несколькими элементами, что снижает риск повреждения любого из них. Такие стержни могут занимать горизонтальное и вертикальное положение. Оптимальная форма для них – рифленая, хотя в наименее ответственных деталях допускается применять гладкие прутки или куски труб.

Монтажная

Задача монтажной арматуры – обеспечить неизменность формы армирующего каркаса во время его транспортировки, помещения в опалубку и заливки раствором. Для этих целей применяют стержни с любой структурой поверхности.

1. Рабочая.

2. Распределительная.

3. Монтажная.

Композитная арматура

Композитная арматура – современная альтернатива стальным аналогам, издавна применявшимся в монолитном строительстве. Ее разработки начались еще в 60-х годах прошлого столетия. В Росси ее выпускают в соответствии с требованиями ГОСТ 31938-2012. В других странах за основу взят международный стандарт ISO 10406-1:2008.

Классификация композитной арматуры

Исходным материалом при производстве композитной арматуры служит, углерод, стекло, волокна на основе природных минералов. Из них формируется прочный стержень, которому различными способами придается ребристая форма. Прочность и твердость детали приобретают в результате высокотемпературной обработки.

По материальному исполнению неметаллическая арматура делится на несколько категорий:

1. Стеклокомпозитная арматура (АСК) – продукт сочетания стекловолокна (стеклоровинга) со специальными смолами. Волокна получают вытягиванием алюмоборсиликатной расплавленной смеси до толщины порядка 10-20 микрон. Из них формируют стержни большего диаметра с использованием адгезионных пропиток и смол.

2. Базальтокомпозитная арматура (АБК) получается из расплавленного горного минерала – базальта. Его доводят до расплавленного состояния, вытягивая до состояния тончайших волокон. Их сплетают в присутствии органических смол в достаточно толстые прутья, способные при наборе твердости выдерживать экстремальные нагрузки.

3. Арматура комбинированная композитная (АКК) состоит из стеловолокнистых стержней, покрытых снаружи базальтопластиковой намоткой. Она несколько уступает по своим прочностным характеристикам базальтовым пруткам, хотя нередко выдается за них недобросовестными поставщиками.

4. Углекомпозитная арматура (АУК) изготавливается из углеродных нитей толщиной 3-15 микрон, уложенных параллельно друг другу. Такой материал обладает очень высокой прочностью на разрыв, но дороже других композитных аналогов.

5. Арамидокомпозитные стержни (ААК) представляют собой прочные и химически стойкие детали, полученные на основе полиамидных молекулярных цепочек. Водородные связи, возникающие между ними в процессе формовки, придают изделиям особую надежность и долговечность.

Размеры композитной арматуры

Композитная арматура даже при небольшой толщине способна брать на себя огромные нагрузки. Наиболее востребованные диаметры таких стержней представлены в таблице №4.

Таблица 4. Номинальные диаметры композитной арматуры

Стандарт допускает выпуск композитной арматуры с другими размерами. Стержни обычно поступают с завода-изготовителя в строго определенной нарезке. Их длина лежит в интервале от 0,5 до 12,0 метров. Предельные отклонения длины единичных экземпляров не могут превышать значений, указанных в таблице №5.

Таблица 5. Требования к точности изготовления композитных стержней

Некоторые виды композитной арматуры поступают в виде бухт или намотанными на жесткие барабаны.

Бухта композитной арматуры.

Тип профиля

Композитную арматуру нельзя делать абсолютно гладкой. Для лучшего контакта с бетонной смесью ей придают рельефный профиль.

Он может быть:

1. Условно гладкий. Основной стеклопластиковый стержень постоянного сечения покрывают прочно связанной с основанием посыпкой из мелкозернистого кварцевого песка.

Стеклопластиковая арматура с посыпкой из песка.

2. Периодический. На центральный прут плотно наматывают жгут из стекловолокна, который придает поверхности регулярную винтообразную структуру.

Композитная арматура с периодическим рифлением.

Источник