Заготовка арматуры. Классификация и свойства арматурной стали

Бетон является хрупким анизотропным материалом, обладающим высокой прочностью при сжатии и низкой при растяжении.

Для восприятия растягивающих напряжений в бетон вводят стальные стержни — арматуру. Так как сцепление гладких арматурных стержней с бетоном не очень велико, то для обеспечения надежной совместной работы бетона и стали в железобетонных конструкциях производят закрепление арматуры с помощью крюков, анкеров профилирования поверхности стержней и т. п. Вследствие высокой стоимости и дефицитности арматурной стали, ее расход при проектировании и изготовлении железобетонных конструкций стараются уменьшить. Это достигается главным образом путем применения высокоуглеродистых и легированных сталей с более высокой прочностью, а также за счет повышения степени использования прочностных свойств стали. С увеличением предела прочности арматурной стали ее сечение (диаметр стержней) при одних и тех же напряжениях в конструкции можно уменьшить.

Получить большую наружную поверхность арматуры при той же суммарной площади поперечного сечения можно путем профилирования поверхности стержней, а также заменой стержневой арматуры большим количеством стержней малого диаметра — струнной арматурой. Дальнейшее улучшение сцепления струнной арматуры с бетоном и упрощение процесса армирования конструкций достигается использованием прядевой арматуры. Расход арматурной стали в железобетонных конструкциях в значительной мере зависит от полноты использования ее несущей способности. Вследствие малой прочности бетона на растяжение в обычных конструкциях происходит образование трещин в бетоне. Возникающие при этом напряжения в арматуре в несколько раз меньше ее предела прочности, поэтому несущая способность арматурной стали используется недостаточно. Применение в обычных железобетонных конструкциях высокопрочных сталей нецелесообразно.

Однако если до приложения эксплуатационных нагрузок в растянутых зонах железобетонных конструкций за счет натяжения арматуры предварительно сжать бетон, то опасность трещинообразования резко снизится. Такие конструкции получили название предварительно напряженных. Так как в предварительно напряженных конструкциях растяжение арматуры до момента исчезновения искусственно созданных сжимающих напряжений в бетоне не может вызвать образование трещин в нем, то использование несущей способности арматурной стали и бетона значительно возрастает.

Широко используемая в настоящее время арматура периодического профиля, а также высокопрочная и предварительно натянутая арматура, получившая название эффективной арматуры, позволяют на 30—60% снизить затраты металла, а отсюда и себестоимость сборных железобетонных конструкций.

В зависимости от технологии изготовления различают арматурную сталь горячекатаную стержневую (сокращенно: стержневая), обозначаемую индексом «А», холоднотянутую проволочную — «В», арматурные пряди — «П» и арматурные канаты — «К».

С учетом механических характеристик арматурную сталь делят на классы: A-I ÷ A-VII и B-I (низкоуглеродистую) — В-II (углеродистую). Термически упрочненную сталь дополнительно обозначают индексом «т», а упрочненную вытяжкой — «в» (например, А-IIIв, Aт-IV). Для обозначения арматурной проволоки периодического профиля к индексу «В» добавляют «р», что означает рифленая (например, Вр-II).

Количество проволок в арматурных прядях обозначают цифрой после индекса (например, П-7 — семипроволочная арматурная прядь). К индексу арматурных канатов «К» добавляют две цифры, первая из которых соответствует количеству прядей, а вторая — числу проволок в одной пряди (например, К2 х 7 — двухпрядевый канат, каждая прядь которого состоит из 7 проволок).

Стержни арматурной стали класса A-I изготавливают круглыми, гладкими, а других классов — периодического профиля. Сталь периодического профиля классов А-II и Aт-IV прокатывают с выступами: двумя продольными и поперечными, расположенными по винтовой линии, а сталь классов A-III, A-IV, A-V и Ат-VII — с поперечными выступами, размещенными «елочкой». Арматурные стали разных классов с одинаковым рисунком периодического профиля различают по проводу окрашенных концов: для классов A-IV и Aт-V — синий, Aт-VI — зеленый и Ат-VII — желтый.

В производстве сборных железобетонных конструкций и деталей используют арматурную сталь, характеристика которой приведена в таблице.

При проектировании предприятий по выпуску сборных железобетонных изделий следует иметь в виду, что прочностные показатели некоторых видов арматурных сталей, поставляемых металлургическими заводами, можно улучшить дополнительной ее обработкой (волочением, вытяжкой и другими способами) на месте потребления.

Арматурная сталь для обычных железобетонных конструкций должна отвечать требованиям соответствующих стандартов. Поверхность стали не должна иметь раковин, выбоин, рисок, царапин, следов обработки, окалины и смазки. Арматура, покрытая незначительной ржавчиной, тонкой пленкой окиси после газовой резки, неотслаивающейся окалиной и чернотой, допускается к применению. Арматурную проволоку и стержни перед употреблением следует выправить. Каждая партия арматурной стали должна иметь сертификат (паспорт), в котором приводятся все основные характеристики стали (состав, прочностные показатели и т. д.). При отсутствии сертификатов сталь подвергают испытаниям на прочность по стандартной методике.

Арматурная сталь для предварительно напряженных конструкций должна обладать следующими свойствами: высокой степенью однородности структуры и не обнаруживать заметных потерь предварительного напряжения вследствие ползучести и релаксации; незначительной чувствительностью к внутрикристаллической коррозии, возникающей при воздействии на арматуру агрессивной среды (влаги, газов и др.); не должна быть хрупкой, способной к местным перенапряжениям, а также к внезапному разрыву и излому; при повышенных напряжениях – обладать некоторой пластичностью и вязкостью.

1. Бетоноведение
2. Технология изготовления сборных железобетонных конструкций и деталей
   • Общие вопросы производства сборного железобетона
   • Приготовление бетонных смесей
   • Производство растворных смесей
   • Транспортирование бетонной смеси
   • Заготовка арматуры
     • Классификация и свойства арматурной стали
     • Виды арматуры и требования к ней
     • Процесс заготовки ненапряженной арматуры
     • Организация производства арматуры
   • Опалубка
   • Подготовка форм, формование бетона и твердение изделий
   • Армирование и формование предварительно напряженных изделий
   • Особенности производства различных видов бетонных и железобетонных изделий
   • Бетонирование различных конструкций
3. Бетонные работы в зимних условиях
4. Производство сборных конструкций и деталей из легких бетонов
5. Производство сборных изделий из плотных силикатных бетонов и бетонов на бесклинкерном вяжущем
6. Производство бетонных и железобетонных изделий на полигонах
7. Общие правила техники безопасности и противопожарные мероприятия на строительной площадке