Что такое арматура и какие функции она выполняет

Что такое арматура? Если речь идет о сортовом прокате, то имеются в виду стальные стержни, задача которых состоит в обеспечении надежности железобетонных конструкций. Достигается это за счет того, что изделия забирают на себя нагрузки на изгиб, сдавливание и растяжение.

Какая бывает? Металлическую арматуру классифицируют по разным параметрам. Основные из них – способ изготовления, тип профиля, назначение и химический состав. Для удобства каждый вид изделия определенным образом маркируется.

Общая характеристика изделий в виде арматуры

Под арматурой понимается гибкий прут, как правило, в форме стержня, реже в виде соединенных в сетку нескольких таких изделий. В строительстве это разные структуры из металлопроката: сваи, балки, крепления. При проведении сварочных работ используется конструкция с жестким каркасом, также именуемая этим термином. Мы поговорим именно про стержневую стальную арматуру, которая поддается изгибам и соответствует требованиям к надежности конструкции.

Нередко арматурой именуют составные детали конструкции, а не всю ее, так как роль каждого такого элемента может быть по-своему важна и заслуживать отдельного обращения.

В эпоху до изобретения цемента строителям приходилось пользоваться глиной, но суть была той же: использовались металлические балки в качестве арматуры. В те древние времена это было наилучшее решение при строительстве домов.

Но и оно не всегда гарантировало спасение от последствий погоды: куски глины отваливались от намокания и высыхания, а железо ржавело.

Сейчас, когда ассортимент материалов для строительства в сотни раз выше, долговечность изделий не уступает их прочности.

Фото: luca9257 / Freepik

Упругость цемента и гибкость соединенных металлических прутьев дают необходимый потребителю эффект, а потому ЖБИ-конструкции используются повсеместно профессионалами и любителями, и зарекомендовали себя как наилучшее решение.

Классификация арматуры

Способ изготовления

Арматура производится одним из двух способов:

Горячекатаный ― метод, при котором происходит нагрев стальных заготовок до состояния пластичности и придание им необходимой формы при помощи специальных станков. В итоге стержни напрягаемой арматуры износостойкие, долговечные и устойчивые к нагрузкам.

Холоднодеформированный способ ― метод, при котором основа поддается обработке на станках без предварительного нагрева. Так называемая проволочная арматура обладает рядом преимуществ: устойчивость к ржавчине, высокая эффективность в соединительных конструкциях. Также она легко поддается сварочным манипуляциям.

Тип профиля

Гладкая арматура обладает ровной поверхностью, что обеспечивает прочное сцепление с цементным раствором. Используется в элементах с низкой нагрузкой, таких как стены, пол, рельефы. Ввиду недорогого изготовления и многофункциональности ценятся монтажниками.

Рифленая арматура за счет засечек на прутьях дает более прочное соединение с бетоном.

Существует три типа периодического профиля:

• Кольцевидный обеспечивает качественное сцепление с цементным раствором, но есть риск повреждений в местах пересечения ребер.

• Серповидный дает улучшенный эффект распределения нагрузки по сравнению с предыдущим типом, так как нет центров концентрации напряжения. Но он уступает в прочности соединения с цементным раствором.
• Смешанный тип соединяет в себе преимущества первых двух: улучшенное сцепление и прочность. Но такие арматуры значительно дороже в изготовлении.

Назначение

Арматура в железобетонных конструкциях соединяется в каркас. От расположения элементов в нем зависит то, какую роль они будут играть и какие нагрузки принимать.

Самой важной считается рабочая арматура — именно она воспринимает давление извне и удерживает вес всей конструкции. От ее надежности зависит прочность и срок службы здания. В перекрытиях и фундаментах такие стержни укладываются горизонтально, в колоннах и перегородках — строго вертикально. Только этот тип способен подвергаться напряжению.

Есть и монтажная арматура — вспомогательный элемент, который помогает собрать каркас в единое целое. Она не участвует в распределении нагрузки, но именно благодаря ей вся конструкция сохраняет форму при транспортировке или заливке бетоном.

Химический состав

Углеродистая сталь: железо и углерод. Процент последнего в составе влияет на прочность.

Нелегированная сталь: содержит добавки. Они могут положительно повлиять на пластичность, улучшить коррозионную стойкость и укрепить общий иммунитет к износам.

Особенности маркировки арматуры

Маркировка позволяет понять, для каких задач в строительстве применяется та или иная деталь.

Фото: luca9257 / Freepik

Маркировка составляется так:

Первой буквой именуют вид изделия: А ― стержневая арматура, В ― проволочная, К ― канатная. Индекс нередко разбавлен буквой:

• т ― подвергалась термическим манипуляциям;
• в ― использовалась вытяжка для упрочнения.

Далее идет число, по которому можно определить предел текучести. По этому параметру оценивают допустимое напряжение. Высокий показатель гарантирует отменную прочность.

После предела текучести указывается еще одна маркировка, если требуется:

• С ― подходит для сварки;
• К ― устойчива к ржавчине;
• СК ― свариваемая и устойчивая к ржавчине.

Пишется диаметр арматуры.

Далее рассмотрим таблицу с характеристиками стандартных классов арматуры:

По ГОСТу 5781-82 допускается маркировка кончиков арматурных стержней краской разных цветов: красной ― А600; красной и зеленой ― А800; красной и синей ― А1000.

По ГОСТу 34028-2016 вариантов маркировки значительно больше:

• Буквенно–цифровая: стержень клеймят классом арматуры, например, “А500С”, а на профиле рисуют аббревиатуру производителя.
• Альтернативная: изменения формы в виде углублений/выпуклостей, и небольшой наклон.

Правила выбора подходящей арматуры

Определение арматуры для железобетонных конструкций требует внимательности и четкого следования проектной документации.

Прочность

Первоочередное внимание уделяется прочностным характеристикам — чем выше класс, тем больше и стоимость, но и надежность соответственно. Игнорирование этого параметра может обернуться серьезными проблемами в будущем, особенно если конструкция будет подвергаться большим нагрузкам.

Условия эксплуатации

Важен и характер среды, в которой будет эксплуатироваться бетон. При повышенной влажности или агрессивных химических условиях предпочтение отдают арматуре с антикоррозийной защитой: с особыми покрытиями либо из нержавеющих сплавов. Учитываются и температурные колебания: при воздействии высоких показателей выбирают материалы, устойчивые к жару.

Параметры

Размеры, число и расположение прутьев — еще один ключевой момент.

Фото: freestockcenter / Freepik

Все эти параметры должны строго соответствовать проекту, иначе можно нарушить прочностные характеристики конструкции. Иногда требуются особые кабельные арматуры, например, для колонн.

Марка стали

Нельзя обойти вниманием и ее. Каждая сталь имеет особенности — от устойчивости к коррозии до способности выдерживать нагрузки. Самыми распространёнными считаются марки A-I, A-II и A-III — они прошли сертификацию и отвечают нужным требованиям.

Цена

Здесь важно сохранять баланс — не гнаться за самым дешевым вариантом, но не переплачивать. Сравнение цен у разных поставщиков и знание характеристик помогут найти оптимальный вариант без ущерба качеству.

Оптовая закупка позволяет избежать лишних трат, поэтому важно ровно посчитать необходимое количество изделий. В любом случае доверяться стоит только проверенным брендам. Стремление к экономии в этом вопросе может навредить в долгосрочной перспективе.

Часто задаваемые вопросы об арматуре

Какая, кроме металлической, используется в строительстве?

В отрасли наряду с традиционной металлической арматурой все чаще работает ее альтернатива — композитная арматура.

Такие стержни изготавливают из волокон различного происхождения: базальтовых, стеклянных, углеродных. В зависимости от основы получают базальто-, стекло- или углепластиковую арматуру. Эти материалы легче стали, не подвержены коррозии и при этом способны выдерживать серьезные нагрузки.

Трубопроводная арматура используется в случаях, когда необходима качественная термоизоляция.

Где чаще всего используют стальную арматуру?

Она по-прежнему остается основной опорой большинства капитальных строек. Ее применяют повсеместно — от жилых домов до промышленных, инфраструктурных объектов. Она незаменима в строительстве мостов, тоннелей, дамб, трубопроводов, транспортных развязок, используется при реконструкции старых зданий, когда требуется укрепить потрескавшийся/ослабленный бетон.

От чего зависит стоимость стальной арматуры?

Она варьируется в зависимости от множества факторов:

• Ситуация на бирже. Если на международных площадках наблюдаются колебания, это неизбежно отразится и на российской цене.
• Время года. Летом спрос на стройматериалы возрастает, и цены, как правило, идут вверх. Зимой — наоборот.

• Марка стали: чем выше прочность, устойчивость к внешним условиям, тем больше цена.
• Объем закупки тоже важен — крупные партии могут обойтись дешевле благодаря скидкам от поставщиков.
• Магазин. У перекупщиков она почти всегда дороже, чем на крупных металлобазах, которые работают напрямую с производителями и могут снижать цену за счет логистики.

Железобетон давно стал основой современного строительства — из него возводят дома, мосты, тоннели и множество других объектов, от которых требуется прочность и долговечность. Чтобы такие конструкции действительно выдерживали все испытания временем и нагрузками, важно грамотно подобрать арматуру.

Изображение в шапке статьи: EyeEm / Freepik