Виды арматуры

В современном строительстве арматурой называют металлические и неметаллические стержни разнообразной формы и диаметра, предназначенные для повышения устойчивости конструкций из бетона к воздействиям сжимающего, растягивающего и скалывающего характера, поступающим снаружи и изнутри. Арматура обладает множеством характеристик, в зависимости от особенностей которых и происходит ее деление на виды.

Строительная арматура – основные виды

Деление арматурных элементов на группы производится в соответствии со следующими характеристиками: материалом изготовления, способом использования в конструкции, профильной формой, назначением и техникой монтажа.

Материалы изготовления арматуры

На территории России и стран СНГ в традиционно принято использовать стальную арматуру, изготовленную в виде горячекатаных стержней или холоднотянутой проволоки с последующим упрочнением термическим способом или методом холодного волочения (вытяжки). Применяется и арматура, изготовленная из синтетических материалов – стекловолокна, базальта и углепластика, но в гораздо меньших объемах. Каждый материал обладает своими преимуществами и недостатками и не всегда может взаимозаменять друг друга.

Формы арматурного профиля

Профиль арматуры может иметь круглую или квадратную форму. Изделия квадратной формы изготавливаются исключительно из горячекатаной стали, с шириной каждой из сторон от 5 до 200 мм. Арматуру подобной формы удобно использовать как угловые опоры или стойки для разнообразных заборов.

Круглая арматура подразделяется на гладкую и рифленую. Главная задача гладких изделий – придание конструкции общей формы, рифленых – распределение основной нагрузки, так как рифление стержней улучшает схватываемость бетона с арматурными элементами. Для предотвращения скольжения гладких изделий в системе, их концам придают форму крюков. Рифление на стержневой арматуре выглядит как выступы продольного, поперечного или диагонального вида на поверхности, на проволочной – как вмятины, расположенные на расстоянии друг от друга.

Назначение строительной арматуры

В строительстве используется арматура рабочего, распределительного и монтажного типа, а также, выделяемые в отдельную группу, дополнительные элементы: хомуты, закладные детали и монтажные петли.
Рабочая арматура – основной вид арматуры, берущей на себя растягивающие, сжимающие, скалывающие и прочие виды нагрузок, влияющие на создаваемую конструкцию.

Распределительная арматура – обеспечивает целостность конструкции, удерживая рабочие элементы в правильном положении, и распределяет нагрузку равномерно по всей площади.

Монтажная арматура – обеспечивает создание жесткого каркаса, фиксирующего все части при бетонировании. Функции монтажной арматуры могут выполнять как рабочие, так и распределительные изделия.
Дополнительные элементы служат для сбора и укрепления конструкции, присоединения к ней дополнительных деталей и соединения отдельных фрагментов в общие пространственные каркасы.

Виды арматуры по монтажным принципам

• Штучная арматура – отдельные стержневые пруты или жесткие профильные элементы (швеллеры, уголки, двутавровые балки, трубы и т.д.) предназначенные для сборки на месте в пространственные каркасы или другие конструкции такой формы, которая необходима для дальнейшей работы. Штучные изделия применяются при маломасштабном строительстве или в ситуациях, когда установка готовых каркасных конструкций невозможна.
• Арматурные каркасы – конструкции решетчатого вида, для сбора которых используются отдельные штучные элементы. Соединения могут быть как сварными, так и обвязанными. Простые каркасы собираются в одной плоскости, а из нескольких простых каркасов, при необходимости, создается пространственный. Используются для упрочнения фундаментов, балок, колонн.
• Арматурные сетки – изделия готовые к монтажу, представляющие собой сочетание пересекающихся стержней, сваренных в точках соприкосновения. Этот вид широко применяются для повышения прочности плит.
Готовые сетки и каркасы включают в себя элементы арматуры каждого вида.

Арматура по условиям применения

В зависимости от условий применения арматуру делят на напрягаемую и ненапрягаемую. Напрягаемой бывает только рабочая арматура, используемая для придания конструкциям большей надежности при воздействии разнонаправленных сил. Арматура подобного типа изготавливается из материала особой прочности и подвергается натяжению при размещении в готовой форме.

Ненапрягаемая арматура используется в качестве монтажной, распределительной и прочей не несущей основной рабочей нагрузки.

Арматура по пространственному расположению

Поперечная арматура – элементы, связывающие бетон, расположенный в зоне сжатия с арматурой, размещенной в зоне растяжения. Подобная арматура позволяет сократить количество трещин, появляющихся под воздействием раскалывающего напряжения возле опор.
Продольная арматура – элементы, минимизирующие вероятность возникновения трещин в зоне растяжения строительных конструкций продольного направления. Такая арматура берет на себя основную нагрузку, приходящуюся на рабочую поверхность.

Классификация стальной арматуры

В зависимости от того, в соответствии с какой технологией изготавливаются стальные арматурные элементы, они подразделяются на:

• Стержневые – основной метод получения – горячая прокатка стали;
• Проволочные – получаемые методом волочения в холодном виде.

Если стержневые элементы подвергаются дальнейшему упрочнению (а это необязательно), существует их дальнейшее подразделение по способу упрочнения: термической обработкой или вытяжкой в холодном состоянии.

Арматурные изделия имеют собственную систему классификации. Выглядит она следующим образом: А 240С, А 800, А 600К и т.д. Числовой параметр в маркировке указывает на предел текучести стали, индексы С и К указывают на возможность сваривания материала и повышенную его устойчивость к коррозийному воздействию. На наличие индекса С необходимо обратить особое внимание тем, кто собирается соединять арматуру путем сваривания – если его нет, сваривать изделия не рекомендуется, так как сталь в месте сварки будет очень хрупкой.

Для повышения некоторых характеристик в арматурную сталь дополнительно вводят углерод. Чем большее количество углерода содержится в металле, тем тверже и прочнее он становится. Однако при этом повышается его хрупкость и ухудшается качество сварки.

Кроме углерода используют и другие легирующие добавки: хром, никель, молибден, титан, марганец и т.д. Одни из них повышают прочность, другие – стойкость к коррозии, третьи – увеличивают твердость. Наличие таких добавок также отражается в маркировке арматурной стали: Г- марганец, Т-титан, М-молибден, Ц-цирконий, Х-хром. Цифры перед буквенным обозначением указывают на процент углерода в стали, а цифры после – на процентное содержание самого элемента.

Композитная арматура и ее виды

Композитная арматура делится на три основных вида: стеклопластиковая (АСП), базальтопластиковая (АБП) и углепластиковая.

Основу стеклопластиковой арматуры составляет стекловолокно, связанное между собой специальными термоактивными смолами. Изделия, получаемые из такого материала, отличаются высокой прочностью, легкостью и неподверженностью коррозии. АСП широко применяется в малом и загородном строительстве, так как обладает минимальным весом и позволяет строить легкие, но прочные конструкции, не требующие основательных фундаментов.

Базальтопластиковая арматура – изготавливается из базальтового волокна и смол, связывающих материал в единое целое. Материал обладает повышенной устойчивостью к агрессивным средам и низкой теплопроводностью, однако малоустойчив к воздействию высоких температур (более 160оС).

Углепластиковая арматура – создается на основе углеродного волокна и обладает высокой прочностью на разрыв, превышая по этому параметру стальные изделия в разы. Так же, как и прочие композитные материалы углепластик долговечен, стоек к коррозии и химикатам, а также легок по весу и использованию в работе.

Общими недостатками композитной арматуры можно считать ее малую упругость и жаропрочность, а, кроме того, невозможность сварки и изгиба деталей на месте непосредственного монтажа.

Разобраться в многообразии видов арматуры и подобрать необходимый для конкретного случая материал на первых порах достаточно сложно. Однако этому вопросу необходимо уделить особое внимание, так как лишь правильное использование арматуры нужного вида гарантирует качество и долговечность возводимого сооружения.