Краткая характеристика видов и сортов арматурной стали

 

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:

Гладкая – металлические стержни с гладкой поверхностью. Используются для монтажа каркаса.

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:

Механическое зацепление выступов и неровностей поверхности арматуры за бетон.

Силы трения, возникающие на поверхности арматурных прутьев при их обжатии бетоном в процесс усадки.

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.

Применение в сборном железобетоне указанных видов и сортов арматурных сталей определяется в каждом отдельном случае технической и экономической целесообразностью.

В основу расчета железобетонных конструкций положена величина расчетного предела текучести арматуры, который составляет часть предела прочности стали (не более 0,7); с достижением предела текучести арматуры в железобетоне начинаются значительные деформации, образуются трещины, теряется несущая способность конструкций. Пределы текучести исходных марок горячекатанной стали могут быть повышены различными способами холодной обработки-волочением, силовой калибровкой, холодным сплющиванием, свиванием и кручением.

Ст. 0, так называемая сталь общего назначения, торговая отличается от Ст. 3 отсутствием заводского паспорта, так как под этой маркой выпускаются некондиционные стали разных марок, что обусловливает известную неоднородность этого материала.

Стоимость круглой стали марки Ст. 3 выше, чем Ст. 0 в среднем на 11-12%, поэтому применение в ряде случаев круглой стали марки Ст. 0 экономически более целесообразно.

Невысокий предел текучести стали марок Ст. 0 и Ст. 3 обусловливает относительно высокий расход ее в арматуре.

Гладкая арматура, в особенности из высоких марок стали с повышенным пределом текучести, имеет недостаточное сцепление с бетоном (особенно с увеличением диаметров), что вызывает трещины в железобетонных конструкциях. Арматура периодического профиля имеет развитую поверхность, ее сцепление с бетоном, значительно повышается.

Более широкое понятие арматуры

Слово “арматура” наверняка слышали многие даже из тех людей, которые не имеют к производству никакого отношения.

Однако что собой представляет это изделие, знает далеко не каждый. Термин “арматура” представляет собой емкое понятие, которое включает в себя сразу несколько определений.

Все они различаются в зависимости от области их использования.

Так, арматура существует в строительстве, трубопроводе, электротехнике. Что представляет собой каждое из этих понятий, стоит разобраться более детально. Что такое арматура Это слово имеет латинское происхождение и дословно переводится как снаряжение и вооружение.

В русском языке под термином “арматура” принято понимать все устройства и детали, которые не входят в главный состав какого-либо оборудования, однако играют важную роль в его правильной работе.

Иными словами, арматура представляет собой собирательное название многих вспомогательных элементов, которые используются для нормального функционирования какой-либо системы. В это понятие входят строительные элементы, выключатели, вентили, клапаны и многое другое. Причем в каждой отрасли в качестве арматуры рассматриваются разные детали системы.

 

Арматура строительная

Строителям хорошо известно изделие под названием арматура. Что это такое?

Арматурой называется изделие металлопроката, которое чаще всего применяется для увеличения прочности бетонных конструкций.

Сфера применения этого типа металлопроката достаточно широка. Арматура применяется для: усиления бетонных строительных конструкций (фундамента, стен, перекрытий); монтажа опорных частей тоннелей, мостов; производства сварных конструкций (элементов лестниц и других деталей экстерьера); производства ограждений. При этом для каждого вида работ нужно выбирать разный сорт стальной арматуры. Это очень важно, так как все предложенные виды обладают особыми характеристиками, которые должны в точности отвечать заявленным требованиям к готовому объекту.

 

Сортамент строительной арматуры

Сейчас производители предлагают широкий выбор арматуры, которая различается по нескольким параметрам:

Способ монтажа — она может быть вязаной и сварной.

Метод производства.

Строительная арматура производится проволочная, стержневая и катаная.

Функции.

В зависимости от назначения, изделие может быть напрягаемым и ненапрягаемым.

Тип профиля.

Согласно этой характеристике, арматура бывает гладкой, круглой и с периодическим профилем.

Помимо перечисленных характеристик, арматура различается диаметром сечения прута. Чем больше этот показатель, тем более крепким и надежным оказывается изделие.

Диаметр арматурного стержня варьируется от 6 до 80 мм, что напрямую влияет на вес метра арматуры.

Например, при d=20 мм погонный метр материала будет весить 2,47 кг, а при d=40 мм - 9,87 кг.

Именно поэтому при выборе сорта металлопроката нужно непременно учитывать технические требования каждого проекта. Композитная арматура

За последние несколько лет во многих сферах промышленности обычная металлическая арматура стала менее востребованной, а на ее место пришло изделие, выполненное из других материалов.

Это не что иное, как арматура композитного типа. Что она собой представляет?

Композитная арматура представляет собой прутки, которые выполняются не из металлического сплава, а из различных волокон (базальтового, стеклянного, углеродного и арамидного), которые скрепляются между собой композитными составами.

Иными словами, это общее понятие, включающее в себя несколько разновидностей материала.

Виды

В зависимости от того, какие волокна использовались в производстве, композитные изделия разделяются на несколько категорий:

Базальтопластиковые.

Такие прутки можно узнать по натуральному черному цвету.

Стеклопластиковые.

Арматура стеклопластиковая отличается светло-желтым характерным цветом.

Арамидные.

Углепластиковые.

Комбинированные.

Такие варианты изготавливаются на основе нескольких типов волокон. Стоит отметить, что арматура такого типа может использоваться практически везде, где находит применение металлический аналог. Однако перед покупкой следует более детально изучить ее характеристики.

Преимущества изделий композитного типа

Композитная арматура заметно потеснила традиционную металлическую, и это вполне объяснимо.

Дело в том, что у этого материала имеется сразу несколько преимуществ, которые делают его просто незаменимым в определенных сферах промышленности.

Повышенная прочность на разрыв. По сравнению с металлическими прутками, стеклопластиковые изделия аналогичного диаметра имеют показатель в 2,5-3 раза выше. Это позволяет заменить диаметр на меньший, но с таким же показателем прочности на разрыв. Малый вес.

Масса стеклопластиковых и других видов композитных прутков в 12 раз ниже, чем металлических с идентичным диаметром.

Низкая цена.

На покупке композитного изделия можно сэкономить до 20-50% от стоимости металлических прутков, необходимых для выполнения одного и того же объема работы.

Возможность складывания в бухты.

Стеклопластиковую арматуру с легкостью можно сворачивать в бухты. Преимущество при этом заключается в простоте транспортировки. В отличие от металлического прутка, бухты можно легко и быстро перевезти даже в багажнике авто, не арендуя специально транспорт. Недостатки композитных изделий Несмотря на большое количество преимуществ, композитная строительная арматура имеет и несколько недостатков.

По этой причине перед покупкой армирующих элементов следует провести тщательный расчет арматуры.

Низкий модуль упругости.

У металлических и стеклопластиковых изделий одинакового сечения модуль упругости разный.

У последних показатель ниже в 4 раза. Подверженность высоким температурам. При нагревании до 90-100 градусов по Цельсию связующие элементы композитной арматуры плавятся, делая изделие более хрупким.

В связи с этим нужно позаботиться о дополнительной теплозащите.

Невозможность использования электросварки. Для решения этой задачи устанавливают арматурные стержни на концы прутков, на которых можно работать сваркой. Не поддается сгибанию. Если нужно придать прутку ту или иную изогнутую форму, то сделать это на строительной площадке будет невозможно.

Единственный выход — изготовление нужной формы на заводе.

 

Арматура для трубопровода

Под этим термином некоторые люди понимают металлические прутки, которые используются при устройстве трубопроводов.

Однако это заблуждение. Что такое арматура трубопроводная? Под этим названием скрывается оборудование, которое не входит в основной состав трубопровода, но участвует в регулировке его работы.

Иными словами, это вентили, заглушки, смесители, переходники и прочие элементы.

В зависимости от цели использования арматуры, она бывает нескольких типов:

Запорная арматура. Необходима для перекрывания потока среды (это задвижки, вентили, заслонки).

Регулирующая — используется для регуляции таких параметров, как расход, давление, уровень в сосудах (такая арматура представлена клапанами и регуляторами).

Запорно-регулирующая — совмещает возможности двух видов устройств.

Распределительно-смесительная — отвечает за распределение потока (это распределительные и смесительные клапаны, распределительные краны).

Фазоразделительная — разделяет среды, которые находятся в разных фазах (воздухоотводчики, конденсатоотводчики).

Предохранительная (предохранители).

Контрольная.

Сливная арматура.

Соединительная — благодаря этим деталям соединяются отдельные части трубопровода (это хомуты, адаптеры, муфты).

Все существующие детали этого типа принято разделять на бытовые и промышленные. Аналогичные детали бытового и промышленного типа имеют сходное строение, однако последние отличаются повышенной мощностью, размерами и износостойкостью.

Объясняется это тем, что промышленные трубопроводные сети эксплуатируются в более жестких условиях, поэтому и требования к арматуре здесь повышенные. На рынке товаров представлен широкий ассортимент изделий отечественного и зарубежного производства, поэтому недостатка в выборе не будет.

 

Электротехническая арматура

Помимо строительной и трубопроводной, существует и электротехническая арматура.

Что это? Под этим термином обычно понимают различные вспомогательные устройства, применяемые в электрических сетях. Как правило, этот тип устройств представляет стандартные элементы, которые используются для крепления основных электротехнических узлов и контролируют их правильную работу. Основная часть электротехнической арматуры - это: щитки; выключатели; патроны; некоторые детали машин.

Сами по себе эти детали оборудования являются вспомогательными, однако их поломки напрямую влияют на качество работы всей электрической сети. Именно поэтому проверку арматуры нужно проводить регулярно.

Ознакомившись с тем, что такое арматура и какие существуют ее виды, можно прийти к выводу, что это достаточно емкое понятие, которое включает в себя множество вспомогательных элементов.

От них зависит правильная работа всей системы. Чтобы правильно выбрать тот или иной вид оборудования, очень важно детально изучить ассортимент предложенных элементов и их технические характеристики.