Арматура является ключевым элементом в современном строительстве. Она позволяет значительно увеличить прочность и долговечность железобетонных конструкций, которые сегодня повсеместно используются при возведении зданий и сооружений. В этой статье мы подробно рассмотрим особенности производства арматуры, ее свойства и преимущества, а также специфику применения в строительной отрасли.
Что такое арматура?
Арматура представляет собой стальные прутья или проволоку различного диаметра и профиля, которые размещаются внутри бетонных конструкций для увеличения их прочности на растяжение. Бетон хорошо выдерживает сжимающие нагрузки, но имеет низкую прочность на растяжение. Стальная арматура компенсирует этот недостаток, принимая на себя растягивающие усилия и обеспечивая равномерное распределение нагрузки по всему объему конструкции.
Технология производства арматуры Современная арматура производится на металлургических предприятиях путем горячей прокатки из специальных марок стали. Технология включает следующие основные этапы:
- Выплавка стали в электродуговых или индукционных печах. Для производства арматуры используются низкоуглеродистые и низколегированные марки стали.
- Разливка стали в непрерывнолитые заготовки квадратного сечения.
- Прокатка заготовок в прутки требуемого диаметра на прокатных станах. Профиль арматуры формируется специальными клетями – овальными, круглыми, ромбическими.
- Термическая обработка арматурных стержней для придания им необходимых механических свойств – прочности, пластичности, свариваемости. Как правило, применяется горячекатаная либо термомеханически упрочненная арматура.
- Правка, резка прутков по мерной длине, укладка в пакеты. Готовая арматура маркируется и отгружается потребителям.
Основные виды и классы арматуры
По способу производства арматура подразделяется на горячекатаную и холоднодеформированную. Горячекатаная арматура производится путем прокатки нагретых стальных заготовок и имеет рифленую поверхность для лучшего сцепления с бетоном. Холоднодеформированная арматура получается вытяжкой при нормальной температуре, имеет гладкую поверхность и обычно используется для ненесущих конструкций.
По прочностным характеристикам арматура делится на классы от А240 до А1200 с пределом текучести от 240 до 1200 МПа. Наиболее распространены классы А400 и А500. Цифра обозначает минимальный предел текучести в МПа.
Также арматура классифицируется по номинальному диаметру от 6 до 80 мм. Самыми используемыми являются диаметры от 8 до 20 мм. Арматура поставляется в прутках мерной длины либо в бухтах.
Преимущества использования арматуры
Применение арматуры в железобетонных конструкциях дает целый ряд преимуществ:
- Высокая прочность и жесткость. Стальная арматура имеет предел прочности до 1500 МПа, что в десятки раз превышает прочность бетона. Это позволяет возводить пролеты, перекрытия и другие несущие элементы значительных размеров.
- Трещиностойкость. Арматура воспринимает растягивающие напряжения и препятствует образованию и развитию трещин в бетоне при его усадке и температурных деформациях.
- Долговечность. Защитный слой бетона предохраняет стальную арматуру от коррозии, обеспечивая длительный (100 лет и более) срок службы железобетонных конструкций.
- Универсальность. Армирование применяется практически во всех типах бетонных конструкций — фундаментах, колоннах, балках, плитах перекрытий, мостах, тоннелях, бункерах и др.
- Технологичность. Арматурные каркасы и сетки легко изготавливаются и монтируются непосредственно на строительной площадке. Возможно применение сварки и механических соединений.
Специфика применения арматуры
Для эффективного использования арматура должна быть правильно подобрана по классу, диаметру и расположению в конструкции. Эти параметры рассчитываются на стадии проектирования с учетом действующих нагрузок, пролетов, назначения здания или сооружения и других факторов.
Защитный слой бетона для арматуры должен составлять 15-20 мм в зависимости от класса среды эксплуатации. Он обеспечивает совместную работу бетона и арматуры, а также защиту стали от коррозии.
В предварительно напряженных железобетонных конструкциях используется высокопрочная арматура классов А600-А1200. Она натягивается перед бетонированием с помощью специальных домкратов и закрепляется на упорах. После набора бетоном прочности натяжение снимается, в результате чего в бетоне создаются сжимающие напряжения, компенсирующие растягивающие от внешней нагрузки.
Заключение
Таким образом, арматура является неотъемлемым компонентом современных железобетонных конструкций. Ее применение позволяет возводить надежные, долговечные и экономичные здания и сооружения различного назначения. Дальнейшее развитие технологий производства и проектирования арматуры открывает новые возможности для строительной отрасли.
