Армирование что это такое в строительстве
Армирование строительных конструкций
Что такое армирование в строительстве?
На каких этапах стройки применяется армирование?
Все конструкции, которые будут нести вес строительных элементов, от движений грунта, ветровую и ударную нагрузку, должны быть надлежащим образом укреплены. Поэтому армопояс делают на следующих этапах строительных работ:
Виды арматуры: композит или металл?
Строительную арматуру изготавливают из стали или из композитных материалов (стеклопластика). Какую из них предпочесть, зависит от целей застройщика, и даже для двух одинаковых проектов ответ может оказаться разным. Выбор основывается на свойствах материалов и том, в какой степени они помогают решить задачи строителя:
Стеклопластик прочнее, чем сталь, и может нести до 40% больше нагрузки, чем сталь. Зато у него отсутствует свойство текучести и, подойдя к пределу прочности, стеклопластик ломается. В то же время, стальная арматура за пределом прочности сломается не сразу – сначала погнется.
Одной из главных претензий к металлической арматуре является подверженность коррозии. И если укладка и заливка стального армопояса произошла с нарушениями, сталь проржавеет всего за несколько лет. Зато она отлично переносит нагрев, и не разрушается даже при пожаре. Тогда как стеклопластик теряет свои свойства при сильном нагревании.
Композитная арматура имеет меньший вес. Это важно, когда требуется сэкономить на транспортных расходах. Зато сталь лучше гнется, и это экономит трудо-часы специалистов во время кладки.
Как правильно армировать строительные конструкции?
Для каждого этапа строительства подбирается соответствующая арматура. Так, при заливке фундамента, армопояс должен представлять собой объемную решетку, чтобы нагрузка равномерно распределялась по всему объему будущей основы. Для этого стальные или композитные пруты связывают проволокой и устанавливают в опалубку так, чтобы конструкция не доходила до будущего края застывшего бетона примерно на 5-6 см. Важно! Арматуру нельзя соединять сваркой, т.к. она теряет прочность.
При армировании газобетона, в блоках вырезают специальные канавки – штробы. Они должны иметь в сечении не более 2,5х2,5 см, а в длину – 300 м. Внутрь укладывают стержни расчетного диаметра. На углах арматура может быть изогнута, а если длины не хватает, следующий прут прикрепляется внахлест. Уложенный армопояс заливают клеем для газобетона и приступают к монтажу следующего ряда блоков.
Кирпичную кладку так же можно армировать прутами. Для усиления несущей способности, делают вертикальное армирование, а для укрепления на растяжение и изгиб – горизонтальное. Но все же для создания горизонтального армопояса по кирпичу чаще используется сетка, которую прокладывают между рядами кирпича и закрепляют раствором.
Более подробно про армирующие стройматериалы на этом сайте можно прочитать в карточках товаров. Выбирайте в соответствие с задачами и бюджетом строительства!
Что такое армирование?
При возведении объектов строителям приходится выполнять работы по обеспечению прочности сооружений на протяжении периода эксплуатации. Для повышения надежности бетонных конструкций используется армирование. Главная характеристика бетона – прочность. Однако материал под воздействием факторов природного характера теряет целостность, постепенно разрушаясь. Усиление бетонных конструкций позволяет решить серьезные задачи – повысить их несущую способность и предотвратить растрескивание. Итак, что такое армирование? Разберемся детально.
Что такое армирование
Многие слышали специальный строительный термин «армирование», но затрудняются правильно ответить, что такое армирование и как оно выполняется. Остановимся на этом подробно. Известно, что бетон, применяемый в строительной сфере, обладает повышенным запасом прочности.
Однако материал имеет свои особенности:
Бетонному материалу проблематично найти альтернативу. Именно поэтому строителям приходится решать задачи, связанные с укреплением бетонного массива. Усиление бетона – это метод повышения прочностных характеристик материала путем армирования.
Армирование — неотъемлемая часть конструкции, материал которой предусматривает переход из жидкого состояния в твёрдое
Для этих целей применяются следующие материалы:
Строители уверенно утверждают, что бетону нужно армирование. В результате арматурного усиления получается монолит, соответствующий требованиям нормативных документов, регламентирующих величину предполагаемых усилий. Максимальный запас прочности обеспечивают предварительно напряженные стальные прутки. Они снимают напряжение и повышают механические свойства бетона. Технология положительно зарекомендовала себя при возведении высотных объектов, когда силовые каркасы формируют жесткий контур, повышающий устойчивость здания.
Для чего нужно усиление бетона
При эксплуатации строений на бетонные конструкции воздействуют различные виды усилий:
В результате бетонные изделия подвергаются изгибу, растяжению или кручению. Указанные факторы отрицательно воздействуют на прочность не укрепленного бетона. Для повышения прочностных характеристик материал укрепляют с помощью армирования.
Арматурный стержень воспринимает значительные нагрузки на растяжение, но неустойчив к сжатию и изгибу
Назначение армирования:
Разобравшись, что такое армирование, рассмотрим конкретные участки здания, нуждающиеся в усилении.
В каких зонах нужно армирование
Различные части здания воспринимают определенные нагрузки. В зависимости от действующих усилий определяется метод укрепления, применяемый материал, а также зоны расположения силовых элементов.
Укрепляют следующие участки:
В проектной документации оговариваются все проблемные участки строения и даются рекомендации по обеспечению необходимого запаса прочности.
Поскольку все ж/б изделия условно подразделяются на заводские и местного производства, арматура работает в них по-разному
Разновидности усиления
В строительстве используются технологические решения, позволяющие повысить прочностные свойства проблемной зоны.
Применяются следующие виды укрепления бетона:
Выбор метода укрепления осуществляется в соответствии с особенностями здания, действующими нагрузками и поставленной перед строителями задачей.
В высотных зданиях арматурный каркас служит основой всей конструкции
Как классифицируется арматура
Для укрепления бетонных конструкций применяется арматура, изготовленная из различных материалов. Наиболее широко используются металлические элементы, которые отличаются следующими моментами:
Подбор необходимых металлических прутков осуществляется в соответствии с чертежом на основании предварительно выполненных расчетов.
Виды силовых конструкций
С целью повышения прочностных характеристик бетонных конструкций в настоящее время в строительной отрасли используются различные типы силовых элементов:
Мощные силовые каркасы применяют для усиления нагруженных фундаментов и ответственных частей здания. Используя сетку для армирования можно усилить кирпичную или блочную кладку, а также предотвратить растрескивание бетонной стяжки или дорожного покрытия.
Подводим итоги
После ознакомления с материалом статьи вряд ли возникнет вопрос, что такое армирование. Усиление бетона – это ответственная операция, предотвращающая растрескивание, повышающая жесткость монолита и увеличивающая долговечность возводимых строений. Важно уметь правильно выбрать конкретный вариант укрепления строительных конструкций.
Виды армирования бетона: для чего требуется армирование, какие материалы и способы используются в современном строительстве
Одним из ключевых строительных материалов является бетон, который получил широкое распространение в строительстве, прежде всего, благодаря своей прочности. Он применяется в строительстве со времен Древнего Рима и до наших дней.
Для чего нужно армировать бетон, если он сам по себе прочен?
Классификация по прочности учитывает прочность бетона только на сжатие, но бетон — достаточно хрупкий материал с низкой ударной вязкостью, поэтому нагрузки на изгиб и растяжение он переносит значительно хуже (например, прочность бетона на растяжение почти в 10 раз меньше, чем на сжатие).
Как известно, бетон начинается с замешивания бетонной смеси. В определенных пропорциях смешиваются цемент, который является вяжущим компонентом водного твердения, вода, а также крупные заполнители (гравий, щебень, гранитный отсев и другие материалы) и мелкие заполнители (песок).
Готовая смесь укладывается в опалубку, уплотняется, а затем в течение 28 дней набирает прочность. Эти процессы происходят неравномерно: наружные слои подсыхают и дают усадку раньше, чем бетон в глубине конструкции, возникает напряжение, и могут появиться трещины.
Усиление бетона армированием необходимо для сложных и ответственных конструкций, для устранения усадки и трещин, для увеличения прочности и долговечности изделия, то есть, фактически, оно требуется в подавляющем большинстве случаев.
Несущие и ограждающие конструкции из бетона проектируются и изготавливаются в соответствии с СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения».
Что такое армированный бетон, и чем армированный бетон отличается от неармированного
Армированный бетон — это бетон, укрепленный каркасом.
Каталог продукции CEMMIX
Фибра базальтовая
Базальтовая фибра (из ровинга), предназначена для объёмного армирования бетонов, строительных растворов и композиционных материалов.
Фибра полипропиленовая
Универсальное полипропиленовое армирующее волокно для добавки в раствор.
Существуют два типа железобетонных конструкций:
Смысл армирования заключается в том, что нагрузка на бетон передается на арматуру и равномерно распределяется по всей конструкции. Также арматура отвечает за прочность соединения элементов.
Расчет арматуры в проекте, критические параметры
Количество, диаметры и расположение арматуры в конструкциях определяется проектом, расчет проводится по предельным состояниям железобетонных конструкций в соответствии с нормативными техническими документами (например конструкторы используют «Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры (к СП 52-101-2003)»)
Виды арматуры и материалы, из которых она изготавливается
Арматура подразделяется на три типа в зависимости от ее назначения.
Рабочая арматура
Предназначена для того, чтобы воспринимать напряжения, возникающие от влияния нагрузок извне, а также от самой конструкции.
Распределительная арматура
Выполняет три задачи:
Монтажная арматура
Служит для обеспечения точного положения элементов арматуры внутри опалубки.
Арматурные изделия
Существуют следующие типы изделий:
Стальная арматура
Изготавливается в соответствии с ГОСТ 5781-82. Настоящий стандарт распространяется на горячекатаную круглую сталь гладкого и периодического профиля, предназначенную для армирования обычных и предварительно напряженных железобетонных конструкций (арматурная сталь).
Стержневая стальная арматура изготавливается из стержней круглого профиля, который может иметь гладкую поверхность или рифленую поверхность с выступами (периодический профиль).
Гладкая арматура считается малоэффективной из-за слабого сцепления с бетоном, а потому сегодня используется в основном как вспомогательная для хомутов для закрепления рифленой арматуры в каркасе.
Арматура периодического профиля, благодаря выступам, более эффективно сцепляется с бетоном. У арматуры с гладкой поверхностью с этими целями приходится загибать концы крючком.
Наиболее распространена в гражданском и промышленном строительстве стержневая арматура с диаметром сечения стержня 12–40 мм. Иногда для армирования может применяться профильный металлопрокат.
Арматурные сетки
Сварные арматурные изготавливаются из стержней, сечением более 3 мм или из арматурной проволоки. Они могут быть: плоскими (если диаметр поперечных стержней – 10мм и более, а продольных – 5 мм и выше).
Сетки изготавливаются с различным шагом арматуры, который определяется по проекту или типовому конструктивному решению. Наиболее распространены квадратные ячейки 100*100 мм, 150*150 мм, 200*200 мм, но часто применяется и другие размеры.
Сетки заводского изготовления изготавливаются шириной не более 3500 мм, что связано с требованиями транспортировки.
Рулонные сетки могут иметь разный диаметр стержней, размер ячеек и ширину сетки. Масса рулона не превышает 1200 кг.
Плоские и пространственные каркасы
Плоские стальные каркасы состоят из поясов, образованных арматурой и соединяющей их решетки. Диаметр сечения рабочей арматуры — 10–40 мм, распределительной — от 10 мм. Применяются для различных линейных конструкций (перекрытия, балки, ригели).
Каталог продукции CEMMIX
Фибра базальтовая
Базальтовая фибра (из ровинга), предназначена для объёмного армирования бетонов, строительных растворов и композиционных материалов.
Фибра полипропиленовая
Универсальное полипропиленовое армирующее волокно для добавки в раствор.
Пространственные каркасы применяются для армирования колонн, балок, фундаментов.
Проволочная стальная арматура для предварительно-напряженных конструкций
Представляет высокопрочные проволочные канаты либо свитые пряди из проволоки (от трех и более).
Неметаллическая арматура
Все большее распространение получает неметаллическая Композитная арматура — неметаллические стержни из стеклянных, базальтовых, углеродных или арамидных волокон.
К преимуществам армированного композитными материалами бетона относятся следующие характеристики:
Таким образом, у армированного бетона много важных плюсов по сравнению с неармированным: он прочнее, долговечнее в эксплуатации, устойчивее к неблагоприятным внешним факторам. Но есть у него и определенные минусы, которые тоже необходимо учитывать:
В каких случаях армирование бетона необходимо
Армирование применяется, в основном, в тех случаях, когда ожидается, что конструкция будет испытывать значительные нагрузки, поэтому оно целесообразно в таких изделиях, как:
Виды армирования бетона
Армирование железобетонных конструкций подразделяются на две группы процессов: изготовление арматурных элементов и их установка в проектное положение.
Арматура может изготавливаться в заводских условиях полностью либо монтироваться на строительной площадке до или после установки опалубки.
Арматуру можно устанавливать только после проверки опалубки на соответствие проектным размерам с учетом допусков, установленных СНиПом.
При монтаже арматуры особенно важно соблюдение указанной в проекте толщины защитного слоя бетона, чтобы надежно предохранить арматуру от воздействия внешней среды.
Для обеспечения заданной толщины защитного слоя бетона используют следующие методы:
Монтаж арматурных конструкций производится разными методами:
Соединение арматуры выполняют сваркой, вязкой, обжимными гильзами, винтовыми муфтами.
Приемка смонтированной арматуры проводится до укладки бетонной смеси и оформляется актом на скрытые работы.
Армирование стержневой арматурой
Для этого типа армирования используется стержневая арматура.
Раньше использовались только стальные прутки. Сейчас выбор материалов для арматуры богаче; прутки могут изготавливаться из композитных материалов (углепластика, стеклопластика, базальтопластика).
Каталог продукции CEMMIX
Фибра базальтовая
Базальтовая фибра (из ровинга), предназначена для объёмного армирования бетонов, строительных растворов и композиционных материалов.
Фибра полипропиленовая
Универсальное полипропиленовое армирующее волокно для добавки в раствор.
Характеристики стальной арматуры регламентируются ГОСТ 5781-82.
Композитная арматура выгодно отличается от стальной своим малым весом и устойчивостью к коррозии, однако замена стальной арматуры на композитную требует согласования.
При проектировании расчеты обычно ведутся для стальной арматуры. Если используются другие виды арматуры, нужно делать пересчет.
Установка арматуры производится при помощи машин и механизмов либо вручную. Основные способы соединения арматурных стержней — сварка или вязка.
Армирование сеткой или плоскими каркасами
Сетки с толщиной проволоки до 3 мм поставляются в рулонах; свыше 3 мм — листами (картами).
Полипропиленовую сетку используют вместо стальной в стяжках толщиной до 80 мм. Пластиковая сетка поставляется в рулонах. Ее можно резать обычными ножницами, также к ее плюсам можно отнести малый вес, гибкость, химическую инертность, неподверженность коррозии.
Стекловолоконные сетки по своим характеристикам близки к пластиковым, однако необходимо выбирать сетки со специальной пропиткой.
Плюсом армирования сеткой или плоским каркасами является отсутствие необходимости связывать или сваривать арматуру; она укладывается внахлест. Укладка сетки внахлест возможна только в том случае, если диаметр арматуры не превышает 32 мм. Величина нахлеста зависит от характера работы элемента, расположения стыка в сечении элемента, а также класса прочности бетона и класса арматурной стали.
Дисперсное или объемное армирование
Этот вид армирования принципиально отличается от традиционных видов. Арматура в этом случае представляет собой относительно короткие волокна (фибра), которые добавляют в бетонную смесь при замешивании; они образуют в изделии объемный трехмерный каркас, обеспечивающий повышение прочности и ударной вязкости бетона, а также огнестойкости, водостойкости, морозостойкости и других важных качеств.
Фибра для армирования может быть:
Сегодня фибру применяют даже в тех случаях, когда используются другие виды армирования.
Каталог продукции CEMMIX
Фибра базальтовая
Базальтовая фибра (из ровинга), предназначена для объёмного армирования бетонов, строительных растворов и композиционных материалов.
Фибра полипропиленовая
Универсальное полипропиленовое армирующее волокно для добавки в раствор.
Каждый вид фибры имеет свои достоинства и недостатки:
При добавлении фибры любого вида бетонная смесь становится более вязкой, поэтому требует добавления пластификаторов.
Советуем изучить: Пластификаторы
Компания Cemmix выпускает два вида фибры: полипропиленовую и базальтовую. Рассмотрим их свойства более подробно.
Полипропиленовая фибра Cemmix
Полипропиленовая фибра на сегодня является самым распространенным видом армирующего волокна. Она изготавливается методом экструзии и нарезается отрезками от 6 до 40 мм длиной. Сырье для изготовления может быть первичным или вторичным.
Полипропиленовая фибра Cemmix может использоваться в штукатурных растворах; в этом случае штукатурка становится более вязкой и удобной в работе.
Полипропиленовую фибру Cemmix рекомендуется применять в следующих случаях:
Полипропиленовая фибра Cemmix совместима с любыми другими добавками Cemmix (пластификаторами, ускорителями твердения, гидрофобизаторами и прочими).
Полипропиленовая фибра Cemmix имеет универсальный размер волокна — длина 12–15 мм, что позволяет использовать ее в разных типах конструкций, в легких и тяжелых, армированных и неармированных бетонах, а также в штукатурных растворах. Расход фибры составляет от 900 г до 1,5 кг на кубометр бетонного раствора.
Базальтовая фибра Cemmix
Базальтовая фибра нарезается из базальтового волокна отрезками длиной от 1 до 150 мкм и диаметром 8–18 мкм.
Это устойчивое к кислотам и щелочам упругое волокно, прочность которого на разрыв превышает прочность стали. Базальтовая фибра легче стальной в 3 раза, ее удельная площадь поверхности в 25 раз больше, и она не поддается коррозии.
Базальтовая фибра Cemmix легко распределяется в бетонной смеси, хорошо сцепляется с бетоном и равномерно армирует его, обеспечивая изделиям следующие преимущества:
Базальтовая фибра Cemmix обладает непревзойденной стойкостью к истиранию и используется при изготовлении и ответственных объектов:
Также уместно применение базальтовой фибры Cemmix при изготовлении:
Базальтовая фибра Cemmix имеет универсальный размер волокна — диаметр 8-10 мкм, длину 100–500 мкм, что позволяет использовать ее в разных типах конструкций, в легких и тяжелых, армированных и неармированных бетонах, а также в штукатурных растворах. Расход фибры составляет от 2 г на литр строительного раствора.
Перед добавлением в бетонную смесь, базальтовую фибру Cemmix замачивают в воде.
Фибру рекомендуется применять при изготовлении практически любых бетонных изделий и конструкций. Важно выбирать качественный материал, который не скомкуется в растворе и обеспечит все заявленные преимущества. Поэтому приобретать нужно фибру только проверенных, хорошо зарекомендовавших себя производителей. Полипропиленовая и базальтовая фибра Cemmix производится в соответствии со строгими станлартами. Купить полипропиленовую и базальтовую фибру Cemmix можно оптом от производителя, в магазинах «Леруа Мерлен», интернет-магазинах и других розничных строительных сетях.
Что такое технология армирования?
Армирование – это способ усиления материала и увеличение его несущих свойств другим строительным материалом, у которого относительно основного материала показатели прочности выше.
Роль и сфера применения технологии армирования
Основная задача армирования, это увеличение прочностных характеристик одного материала, дополнив его другим. Применение данный способ нашел при изготовлении железобетонных конструкций, также гипсовых, керамических, пластмассовых и стеклянных изделий.
Самую большую популярность технология получила в строительстве, для армирования бетонных конструкций арматурой. Бетон может выдержать большие нагрузки на сжатие, но не способен без дополнительного усиления выдерживать нагрузки на растяжение, изгиб и скручивание. Для этого, в начале, создается каркас из арматуры, его помещают в опалубку, и заливают бетоном, в результате получается железобетонная конструкция. Данную технологию применяют в монолитном строительстве, с помощью её можно построить здания и конструкции любого размера и формы.
Бетон, усиленный арматурой приобретает и увеличивает такие положительные качества, как:
Благодаря перечисленным качествам, технология армирования заслуженно получила большую популярность в промышленном строительстве, и в частном домостроении. Применяется при армировании ленточных фундаментов, стен, перемычек, перекрытий, армопоясов и других конструкций.
Способы выполнения армирования
В строительстве существует несколько вариантов выполнению работ по усилению конструкций, изучим особенности выполнения и применения каждого из способов армирования:
Какие материалы используют для армирования
На выбор материала для армирования влияет способ его выполнения. Самым популярным материалом считается металлическая арматура, следующих классов:
Второе место по популярности занимает композитная арматура. Самые применяемые её разновидности, это:
Из металлической и пластиковой арматуры изготавливают сетки, которые используют для армирования стяжек, кирпичных кладок, кладки из блоков, штукатурки и других строительных конструкций.
Третий по популярности материал для армирования строительных конструкций, это фибра. Она представляет собой множество нитей разной длины, определенного материала, бывает:
Использование той или иной фибры зависит от условий и целей её применения. В основном фибру применяют для армирования бетонных стяжек.
Обратите внимание! Металлическая сетка способна уменьшить количество усадочных трещин всего на 6 %, металлическая фибра на 20-25 %, а фибра из полимерных волокон способна уменьшить на 60-90 %.
Правила усиления строительных конструкций
Для качественного выполнения армирования следует соблюдать два основных правила:
Оценить качество используемого материала, при покупке можно лишь визуально. При покупке металлической арматуры, обратите внимание на отсутствие ржавчины, и механических повреждений, в виде порезов и трещин, так же на ровность прута. А на стеклопластиковой арматуре отсутствие механического дефекта, в виде торчащих волокон и отсутствии сколов. Также на однородность цвета и ровность спиральной навивки, с одинаковым шагом по всей длине арматуры.
Запомните! Низкая цена, в большинстве случаев, говорит о том, что арматура обладает малой прочностью. Качественную арматуру дешево не продают!
Как видите способов армирования, как и материалов для его выполнения, не мало, у каждого из них свои особенности при использовании. Для подробного изучения технологий выполнения работ, необходимо отдельно разбирать нормы и правила армирования отдельных строительных конструкций, так как они строго регламентируются нормативными документами.
На этом все, всем удачи в строительстве, если остались вопросы задавайте в комментариях.