Виды, свойства и применение арматуры

Опубликовано admin Июл 30, 2014 в Резка металлов

Настоящий скачек вперед строительная индустрия совершила, после того как стали применяться различные металлические армирующие элементы, проще говоря, арматура. Разновидностей таких армирующих элементов несколько. Это могут быть стальные стержни или проволоки разного сечения, стальные пряди и канаты. Применение арматуры позволяет рассредоточивать напряжение, возникающее в конструкциях из железобетона, что, в свою очередь, предупреждает деформацию таких конструкций.

Какие бывают виды арматуры?

Существуют четыре основных критерия классификации арматуры, среди них различают:

• По технологии производства: проволочную и стержневую арматуру. Первый вид является холоднокатаным, второй — горячекатаным. По методу упрочнения арматура стержневая горячекатаная бывает горячей упрочненной либо созданной методом холодного волочения и вытяжки суперупрочнением.
• По виду поверхности: гладкую и периодического профиля. Переменный профиль дает более сильное сцепление с бетоном.
• По методу применения в изделиях из железобетона: ненапрягаемое и напрягаемое изделие. Предварительное напряжение необходимо для напрягаемой арматуры.

Виды сталей для арматуры и их свойства

Материал, используемый для изготовления арматуры можно описать относительно нескольких его характеристик:

1. Прочность. С целью увеличения прочности изделия, изготовленного горячим катанием, в состав сталей вводят различные легирующие добавки и углерод. Легирующие добавки —
   это химические вещества, которые влияют на свойства стали, если попадают в состав металла. Чаще всего, для прочности применят хром, а также кремний или марганец. Увеличение прочности достигается с помощью закалки, которая представляет собой нагревание до 800 или 900 градусов С и резкое последующее охлаждение.
   Методика упрочнения арматуры с помощью холодного деформирования заключается в том, что проволоку протягивают через ряд отверстий, которые последовательно уменьшаются. Это позволяет делать ее высокопрочной.
2. Пластичность. Эта характеристика имеет значение в железобетонных изделиях, которые применяются в строительных конструкциях, подверженных нагрузкам. Недостаточная пластичность является первой причиной обрыва арматуры вследствие нагрузки в там, где есть перегибы. Пластические свойства наблюдаются, при определенном удлинении образцов стали, когда проводятся испытания на разрыв.
3. Свариваемость. Эта характеристика важна при производстве сеток, каркасов, соединении стыков арматуры стержневой или анкеров и т. п. Свариваемость влияет на надежность соединения металла. Отлично свариваются малоуглеродистые стали, а также горячекатаные низколегированные их виды. Не рекомендовано сваривать сталь, которая упрочнялась с помощью термической обработки или вытяжки. У этих видов изделий теряется эффект прочности в местах сварки.
4. Хладноломкость — это свойство металла, которое характеризует повышение ломкости при низких температурах, например, ниже 30°С. Хладноломкость характерна для горячекатаных сталей арматурных, в частности, определенных типов периодичного профиля. Низкая хладноломкость характерна для сталей сверхпрочной проволоки и для тех арматурных сталей, которые уплотнялись термически.
5. Релаксация — это явление, которое предполагает снижение напряжений в стержнях арматуры, притом, что длина этих стержней остается стабильной. Релаксация сказывается на работе тех конструкций, которые подвержены предварительному напряжению, так как созданное искусственно напряжение, при этом, частично теряется. Это свойство напрямую зависит от конкретных механических свойств, а также технологии производства и типов применения изделия. Большую релаксацию имеет проволока, уплотненная с помощью вытяжки, а также упрочненная термически арматура и высоколегированный стержневой её тип. Горячекатаная, низколегированная арматура обладает небольшим уровень релаксации.
6. Усталость. Это свойство проявляется во время многократных нагрузок. В железобетонных конструкциях выносливость сталей, по отношению к усталости, зависит от объема повторяющихся нагрузок, качества сцепления с бетоном, наличия трещин и др. Пониженная выносливость характерна для термически уплотненных сталей арматуры.
7. Динамичная прочность – это способность арматурной стали выдерживать интенсивные нагрузки, которые воздействуют на конструкцию за короткое время. Легированные и уплотненные термически стали имеют более низкую динамическую прочность.

Обозначение арматурных изделий и сталей

Классы стержневой горячекатаной арматуры – это А І, А ІІ, А ІІІ, А IV, A V и A VI. Если говорить о классах от III до VI, то они подвергаются термическому упрочнению, и, в этом случае, к их обозначению добавляется индекс «Т» — АТ ІІІ, АТ IV, AТ V, AТ VI. Для обозначения применяют также индекс «С» и индекс «К». Индекс «С» говорит о том, что для стыкования можно использовать сварку. «К» означает, что металл имеет повышенную устойчивость от коррозии.

Арматурная проволока диаметром 3-8 см также делится на классы. Два основных класса это:

• ВI – холоднотянутая стальная проволока с низким содержанием углерода.
• ВII – многократно волоченная стальная проволока с высоким содержанием углерода.

Проволока ВI подойдет для производства сварных сеток, а высокопрочный арматурный вид ВII применяется как напрягаемая арматура для создания элементов в конструкциях с предварительным напряжением. Иногда для обозначения используют индекс P, который означает, что профиль не гладкий, а периодичный. Это выглядит как: ВРI и BPII.

Сортамент арматуры и правила маркировки сталей

Сортамент составлен, ориентируясь на диаметр профиля прута в миллиметрах. Так номер арматуры 10 или 12 означает, что прутья имеют диаметр соответственно 10 и 12 мм. Существуют также и виды арматуры с меньшим диаметром. Каждый тип материалов для армирования маркируется определенным образом, в соответствии с правилами.

Правила маркировки сталей следующие:

• Первыми цифрами в марке стали указывают процент содержание углерода.
• Далее буквой обозначается конкретная легирующая добавка, примененная в стали. Например, марка стали 25Г 2С означает, что в ней содержится 0.25% углерода, буква «Г» означает, что в качестве легирующей добавки внесен марганец.
• Следующая после буквы цифра указывает процент содержания добавки. К примеру, цифра 2, означает, что количество марганца может достигать 2%.
• Легирующие добавки будут иметь следующие индексы: С – кремний, Т – титан, Ц – цирконий.

Особенности использования арматуры

Арматуру классифицируют по особенностям применения, например:

• ненапрягаемая арматура означает использование изделий классов AIII, ATIIIб арматурной проволоки ВРI. АI и AII в таких случаях может применяться лишь как монтажная конструкция, хомут для вязаных каркасов, либо в сварных каркасах как поперечные стержни.
• Напрягаемая арматура означает использование стержневого уплотненного вида классов AVI, AV,AIVC и горячекатаного вида AVI, AV и AIV. Для элементов, длина которых превышает 12 м, используют арматурные канаты, а также высокопрочную проволоку. Допустимо использование стержней класса AIV, AV.
• Конструкции, эксплуатируемые при низких температурах, не предполагают применения сталей, подверженных хладноломкости. Например, при температуре от -30 С применяется арматура класса АII, сталь марки ВСТ5ПС и класса АIV марки 80С. При температуре от -40 С подходит изделие класса АIII и марки 35ГС.

Проволочный тип арматуры

При формировании конструкций с применением предварительного напряжения, напрягаемую арматуру производят из отдельных проволок, соединяя их в пучки и канаты. Периодичность профиля таких канатов создает плотное сцепление с раствором. Большая их длина позволяет использовать их в конструкциях большой длины. Сам канат составляется из большого количества тонких, диаметром 1-3 мм, проволок.

Проволоки (14, 18 и 24 шт.) располагаются по кругу, а сверху пучок обматывается мягкой проволокой. Благодаря зазорам между пучками раствор имеет возможность проникать внутрь каната, тем самым, обеспечивая еще более надежный контакт с бетоном. Промышленностью арматурные пучки не производятся, их изготавливают на строительной площадке либо на предприятиях строительной индустрии.