Как правильно армировать бетон. Как делают армирование бетона

Как правильно армировать бетон. Как делают армирование бетона

Армированием бетона называется способ увеличения несущей способности конструкции металлическими прутьями - арматурой. Благодаря этому процессу увеличивается прочность изделия, а соответственно, и срок его службы.
Железобетон - это композиционный материал (КМ), т.е. состоящий из нескольких компонентов, каждый из которых несет свою нагрузку в определенной плоскости. Другими словами, он имеет структурное усиление материала в этой плоскости.
Само по себе сочетание бетона и металла является достаточно выигрышным, ведь они имеют приблизительно одинаковые температурные расширения - способность, позволяющую изменять объем изделия при изменении температуры. Также бетон обладает хорошей адгезией (притяжением молекул) к металлу.
Поскольку бетон является твердым, но хрупким строительным материалом, его основным критерием по прочности является плотность. Бетон хорошо функционирует на сжатие, но плохо работает на растяжение и изгиб. Плотность марки бетона на упаковке обозначается буквой М и цифрами в диапазоне от 50 до 1000. Они обозначают предел прочности бетона на сжатие в кг/см2.
На строительной площадке для уплотнения бетона используются вибраторы.
Металл, в отличие от бетона, имеет прочность на растяжение выше в 100 и более раз, т.е. с арматурой качество материала значительно повышается. Чтобы улучшить сцепление двух различных поверхностей и прочностные характеристики железобетона путем противодействия силам растяжения, арматура имеет рельефные насечки.

Бетон хорошо работает на сжатие. Нарастание прочности бетона во времени при хранении во влажной (а) и сухой (б) средах

Из рисунка видно, что в бетоне, хранившемся во влажной сре­де, увеличение прочности продолжается и по истечении 10 лет. В бе­тоне же, хранившемся только 7 дней во влажной среде, а затем в сухой, нарастание прочности почти прекратилось примерно через год. Опыты над образцами, хранившимися во влажной среде в те­чение 20 лет, показали, что прочность их непрерывно растет.

На прочность бетона большое влияние оказывает скорость на­гружения образцов. При замедленном нагружении прочность бето­на оказывается меньше на 10-15%, чем при кратковременном. При быстром нагружении (0,2 с и менее) прочность бетона, наоборот, возрастает до 20%. Бетон имеет различную прочность при разных силовых воздействиях: сжатии, растяжении, изгибе, срезе. В связи с этим различают несколько характеристик прочности бетона.

Кубиковая прочность бетона при сжатии является основной механической характеристикой (эталон прочности) материала. При осевом сжатии кубы разрушаются вследствие разрыва бетона в по­перечном направлении. Однако силы трения, возникающие на опорных гранях, препятствуют поперечным деформациям куба вблизи торцов и создают эффект обоймы (рис. ниже). Если устра­нить влияние сил трения смазкой контактных поверхностей, то поперечные деформации проявляются свободно и куб раскалыва­ется по трещинам, параллельным направлению действия сжима­ющей силы (рис. ниже), а его прочность уменьшается примерно вдвое. По ГОСТу кубы испытывают без смазки контактных повер­хностей. Силы трения влияют на прочность кубов в зависимости от их размеров: чем меньше размер куба, тем больше его проч­ность. Так, если прочность куба с ребром 15 см равна R, то для куба с ребром 10 см она равна 1,12R, а с ребром 20 см ~ 0,93R.

Кубиковая прочность бетона при сжатии необходима для произ­водственного контроля и при проектировании не применяется, так как реальные конструкции по форме отличаются от куба и при­ближаются к форме призм. Поэтому за основную характеристику прочности батона сжатых элементов принята призменная проч­ность — временное сопротивление осевому сжатию бетонных призм с квадратным основанием а и высотой h.

Армирование бетона сеткой. Металлическая сетка

Металлическая сетка для стяжки пола изготавливается из толстой проволоки или прутов с толщиной от 2,5 мм. Преимущественно продаётся листами, так как сворачивать материал в рулон неэффективно. Характеристики отличаются в зависимости от размера ячейки, оптимальным значением является 100 на 100 мм, 150 на 150 мм и 200 на 200 мм. Размер подбирают на основании фракции наполняющего вещества и величины слоя. По мере увеличения нагрузки на бетон повышают толщину сетки.

Для улучшения сцепления сетки и бетона по всему периметру сетки нанесены небольшие насечки, шаг между ними 2-3 мм.

Сетки металлические уязвимы к влаге, поэтому они применяются с дополнительным покрытием. Сверху могут наноситься полимеры, пластик, оцинковка и подобный защитный материал. Какую сетку использовать для стяжки следует определять на основании потребностей и бюджета.

Покупая армированную сетку под стяжку, на сварочных соединениях обязательно осматривайте качество швов. Для экономии некоторые производители сваривают сетку через 1-3 ячейки. Технические параметры от подобного решения сильно снижаются, появляется риск растрескивания фундамента. В процессе проверки обращайте внимание на коррозию и чёрные пятна.

Металлическая сетка для армирования бетона быстро разрушается, для продления срока службы на неё наносят защитный материал. При наличии дополнительного покрытия места соединения обязательно должны иметь целостный слой защиты, даже мельчайшая царапина приведёт к разрушению.

Фибра для бетона. 1 Определение

Фиброволокно для бетона используется в качестве замены арматуры. Расходные материалы добавляются в бетонную смесь перед тем, как приступить к строительству. Бетон – это достаточно прочная смесь. Но ее изготовление с применением фибры в бетон, будь то металлическая, полипропиленовая, стекловолоконная или базальтовая, позволит улучшить качественные свойства стройматериала в несколько раз.

Сферы использования стройматериала не ограничиваются одним использованием для создания раствора своими руками. Расходные материалы могут использоваться для изготовления гипса, железобетонного состава и т.д. Фибра для бетона позволит улучшить параметры получившейся смеси в целом после ее добавления. Данные расходные материалы влияют на такие качества:

• увеличение порога огнестойкости;
• устойчивость бетона к изменению температурным перепадам;
• повышение ресурса службы в целом;
• повышение параметров прочности.

Фиброволокно для бетонной стяжки — заменяет армирование металлической сеткой

1.1 Сферы применения

Первостепенной сферой эксплуатации фибры в бетоне считается строительство. В зависимости от целей, состав стройматериала создается с добавлением различных добавок, необходимых для тех или иных функций. На сегодняшний день данные расходные материалы используются:

• для стяжки полов на промышленных объектах (фибробетонные полы);
• при производстве блоков, плит, секций, труб и так далее;
• при проведении штукатурных работ (фасадный декор из стеклофибробетона);
• для изготовления всевозможных разновидностей бетона;
• при обустройстве стяжек (несъемная опалубка из стеклофибробетона);
• для бетонирования дорожного полотна;
• при изготовлении свай;
• для возведения морских защитных сооружений;
• при изготовлении фэма и парапетных плит;
• для создания раствора.

Помимо этого, в последнее время базальтовая, полипропиленовая и металлическая фибра для бетона может применяться для производства различных предметов быта, таких как вазы, статуэтки и т.д. Благодаря тому, что для изготовления таких предметов своими руками не нужно строительное оборудование, это делает фибру еще более востребованным материалом.

Заливка бетонной плиты с добавлением фибры

Помимо этого, смесь может применяться и для возведения фонтанов. Лепнина из стеклофибробетона может эксплуатироваться для обустройства фасадов зданий (фасадный декор из фибробетона, панели из фибробетона) и прочих элементов декора.

Арматура для заливки бетона. Армирование конструкций

Отвердевший бетон выдерживает высокие нагрузки на сжатие — до 1000 кг/см², но неустойчив на излом, разрыв и растяжение. При этом его производство — относительно недорогое.

Арматурный стержень воспринимает значительные нагрузки на растяжение, но неустойчив к сжатию и изгибу. К тому же стоимость производства высока, учитывая, что в неё входят расходы на добычу .

Поскольку любая несущая конструкция подвергается комбинированным нагрузкам, необходим материал, удовлетворяющий нескольким требованиям. Комбинация арматурных стержней и бетона даёт комбинацию их свойств. В результате получается железобетон, устойчивый к сжатию, изгибу и излому.

Поскольку все ж/б изделия условно подразделяются на заводские и местного производства, арматура работает в них по-разному. Большинство заводских изделий производится с использованием предварительно напряжённой арматуры. Перед укладкой бетона в форму стержни предварительно растягивают (напрягают) специальным устройством. После отвердения напряжение в стержнях остаётся — арматура как бы «поджимает» весь элемент вдоль них, что значительно улучшает механические свойства детали. Например, балка или плита с предварительно напряжённой арматурой выдерживает большие нагрузки (+ 40–60%) на изгиб, чем обычные.

В высотных зданиях арматурный каркас служит основой всей конструкции. Стержни переходят из одного элемента в другой, что делает их взаимосвязанными между собой и придаёт требуемую жёсткость каркасу здания. Этот эффект даёт возможность возводить небоскрёбы на относительно малой площади.

Как вязать арматуру под бетон. Нормы и правила вязки арматуры

Давайте разберёмся, для чего такие нормы нужны и какие последствия могут быть, если эти нормы и правила не соблюдаются. И как вязать арматуру, чтобы полученное железобетонное изделие получило проектную прочность.

Люфт, свободное перемещение (пусть даже в ограниченных пределах) арматурных сеток после заливки формы бетонной смесью вызовет напряжение в конструкции железобетонного изделия. Что рано или поздно скажется на его прочности. Поэтому элементы арматуры нужно надёжно фиксировать друг к дружке.

Для этой цели применяется

1. Сварка элементов
2. Вязка проволокой
3. Скрепление пластиковыми хомутами.

Вязать или варить?

Иногда выбор: вязать арматуру или варить не совсем правомерен, т. к. сварку целесообразно применять при изготовлении каркасов, усиливающих фундаменты таких сооружений, как плотины, многоэтажные дома и габаритные коттеджи с углублениями под ледники, подземные гаражи и пр. Только в этих случаях оправдан найм сварщика – а это уже дополнительные расходы, увеличивающие затраты. При этом и сама арматура должна быть предназначена именно для сварочных работ – в противном случае любой другой металл в местах сварки приобретает повышенную хрупкость, что в дальнейшем может сказаться на качестве железобетонного изделия в целом. При этом руководствуются ГОСТ 14098-2014 «Соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций» , а сталь берётся с маркировкой «С». Например – А400С.

Пластиковые хомуты дороги сами по себе, не выдерживают отрицательных температур, поэтому применяют их в основном в летнее время и при частном строительстве с небольшими объёмами вязки арматуры.

Вязка арматуры под ленточный фундамент

При закладке ленточных фундаментов, которые в большинстве случаев применяют в частном строительстве, основным способом скрепления горизонтальных продольных и поперечных, а также вертикальных прутков арматурного каркаса является вязка крючком. Реже – пластиковыми хомутами. При этом рабочие горизонтальные пруты, несущие на себе основную нагрузку в фундаменте, укладывают вдоль фундаментной ленты, поперёк укладывают пруты, называемые «хомутами», а вертикальные стержни, почти равные высоте фундаментной ленты, крепятся, как видно из названия, строго вертикально, и должны иметь поперечное сечение не менее 8 мм. Вяжут обычно сначала верха и низа арматурного каркаса, а потом начинают связку с одним из них вертикальных составляющих.

При образовании прямого угла (стыке элементов фундамента под две стены, расположенные под углом друг к дружке) элементы конструкции укрепляются дополнительными диагональными прутками усиления с сечением не менее 10 мм. Вязание арматуры на угловых переходах осуществляется с большими нахлестами арматуры (делается Г-образное или Т-образное армирование, так как простая последовательная связка вызовет перекос конструкции и её внутреннее напряжение).

Угловое усиление диагональными прутками

Крючок очень удобен при вязке арматуры непосредственно в опалубке – в этом случае конструкция не будет подвергаться дополнительным деформациям и станет надёжной составляющей в ж/б изделии в целом.

Схема ленточного фундамента может быть представлена как врытая вертикальными стенками в землю бетонная конструкция, своими очертаниями повторяющая очертания стен будущего дома. Кроме того, заливаются бетоном на арматуре также части фундамента, на которые будут опираться и внутренние перегородки.

Вязка арматуры для монолитной плиты

В частном строительстве, когда не требуется обустройство подвалов, погребов и иных подсобных помещений под домом, применяют простой метод создания фундамента – опорная монолитная плита. Для её создания делают хорошо выровненную песчано-гравийную подушку, на которой вяжут объёмный арматурный каркас.

Шаг между горизонтальными прутьями для такой плиты выбирают от 20 до 40 см, толщина плиты, а значит – и вертикальный размер опорных прутков – от 20 до 30 см. От диаметра прутка арматуры зависит и способ вязки арматуры для опорной монолитной плиты: мёртвыми узлами, простыми, когда делается одинарный нахлёст, или комбинированным способом.

Таблицы

Существуют таблицы нахлёста прутков, регламентирующие разные аспекты работы с арматурой. То есть по способам её соединения в зависимости от марок бетона (вязка, сварка), нагрузок, которые испытывают железобетонные изделия, длиной прямой анкеровки, сечения арматурного прутка и т. д. Кроме того, в современных таблицах приводятся расчёты использования двусторонней серповидной в сечении арматуры, изготавливаемой по европейским стандартам (взамен российской с кольцевым сечением), которая обходится дешевле традиционной. Учитывая, что вес арматуры и бетона обычно соотносится примерно как 1 : 1, использование арматуры новых стандартов оказывается на 20-30% выгоднее.

Для чего нужно армирование бетона. Армирование бетона

• Преимущества и недостатки
• Варианты армирования
• Этапы выполнения армировки бетона
• Советы от специалистов при армировании арматурой

Наиболее распространена технология армирования бетона стальными прутьями.

Преимущества и недостатки

Армирование арматурой бетона отличается такими преимуществами:

Показатели жесткости бетонной смеси для бетонных конструкций.

Но армирование арматурой имеет и некоторые минусы, среди которых необходимо отметить:

• вес конструкции увеличивается, что обязательно должно учитываться при проектировании;
• если требуется усилить уже готовую конструкцию, выполнить работы по ее перестройке, то могут возникнуть серьезные трудности.

В наши дни армировать требуется фундаменты, конструкции монолитных зданий, частных жилых коттеджей, перекрытия.

Вернуться к оглавлению

Армировать бетон необходимо, для того чтобы укрепить основание, при этом выполняться работа может различными методами с использованием отличных друг от друга материалов. Самыми распространенными видами, которые могут применяться своими руками, являются:



Сравнительные характеристики между арматурой из стали и арматуры из стеклопластика.

Если бетон армируют при помощи полипропиленового волокна, то покрытию дополнительно придаются такие свойства:

При армировке различным способом большое значение имеет правильное сооружение опалубки, так как прутья и другие элементы усиления обладают определенным весом, то есть бетон должен набирать прочность только в строго зафиксированном положении.

Снятие опалубки производится только после того, как бетон высох.

Вернуться к оглавлению

Расположение усилений: 1 — Основная сетка; 2 — Дополнительное усиление основной сетки; 3 — «П» образные усиления краев плиты; 4 — «Г» образное усиление углов плиты; 5 — Несущие стены.

После того как все элементы конструкции укреплены или выложены на поверхности, необходимо выполнить заливку бетонной смесью, в которую также допускается добавление специальных компонентов.

Заливка бетонной смесью проводится, только после того как закончены работы по установлению опалубки. Выполняется она из обычных обрезных досок, скрепляемых гвоздями, либо из фанерных щитов. Снятие опалубки осуществляется, после того как бетон высох.

Чтобы осуществить армирование арматурой, необходимо приготовить такие материалы:

Вернуться к оглавлению

Правильное армирование бетона

• Необходимость армирования бетона
• Технологии армирования бетонов
• Монолитное армирование
• Армирование сеткой
• Дисперсное армирование
• Необходимый инструмент



Фиброволокно повышает прочность бетона и его устойчивость к механическим повреждениям.

Армирование бетона используется давно, и за время его применения придумано множество различных способов и технологий. Современные материалы обеспечивают возможность создания очень прочных бетонных конструкций разного назначения.

Необходимость армирования бетона

Схема армирования стяжки: 1 – основная сетка; 2 – дополнительное усиление основной сетки; 3 – П-образные усиления краев плиты; 4 – Г-образное усиление углов плиты; 5 – несущие стены.

Вернуться к оглавлению

Классификация дисперсно-армированных бетонов.

С учетом выполняемых задач к армирующей системе предъявляются следующие требования:

• высокая механическая прочность;
• адгезия с бетонной массой;
• стойкость к воздействию ингредиентов раствора;
• близость коэффициента температурного линейного расширения к бетону;
• малогабаритность;
• малый вес.

По конструкции армирование бетона подразделяется на три основных типа: монолитное (каркасное, стержневое), с помощью сетки и дисперсное армирование.

Вернуться к оглавлению

Схема монолитного армирования.

Такое остаточное напряжение арматуры стягивает бетон, упрочняя структуру. Этот вид армирования применяется при заводском изготовлении блочных бетонных конструкций.

Вернуться к оглавлению

Вернуться к оглавлению

Металлическая сетка для армирования защитит от разрушения бетон, отличающийся низкой прочностью на изгиб.

Стальная фибра изготавливается из мелких металлических опилок, полученных из стальных лент или листов. Среднее содержание такой добавки 30-40 кг/м³ раствора. В случаях когда нужен особо прочный бетон, концентрацию можно повысить до 75 кг/м³.

Наибольшее распространение в последнее время находит армирование бетона стекловолокном, измельченным в виде фибры.