Арматура: применение в строительстве и виды армировки

Разберём, что такое армирование в строительстве, где и как оно применяется, а также какие виды армировки существуют.

Что такое армирование?

Армирование — это увеличение несущей способности конструкции за счёт материала с повышенной прочностью относительно основного материала изделия.

В строительстве армирование используется для усиления материалов, в первую очередь — бетона, который хорошо выдерживает нагрузки на сжатие, но плохо — на растяжение, изгиб и скручивание. Эти нагрузки возникают из-за:

• температурных перепадов,

• движения грунта,

• давления веса здания.

Поэтому бетон армируют металлическими или композитными прутьями, чтобы создать железобетон — прочный монолит, способный выдерживать различные нагрузки и продлевающий срок службы конструкции. Без армирования бетон быстро трескается и разрушается.

Где применяется арматура?

Арматура используется во всех бетонных конструкциях:

• фундамент (ленточный, свайный, плитный),

• плиты перекрытия,

• монолитные лестницы, колонны,

• армопояса,

• оконные перемычки.

Устройство армопояса в доме из газоблока

В домах из газоблока армирование делают через каждые 3 ряда, под окнами и в перемычках.

Кроме основных областей, арматуру применяют для:

• армирования фундаментов заборов,

• укрепления дорожных покрытий,

• установки армированных сеток (габионов, георешёток) для борьбы с эрозией грунтов и размывом.

Иногда металлические прутья используют для декоративных заборов и садовых элементов — габионов.

Габион из металлической сетки

Виды арматуры

Металлическая арматура

Самая распространённая, делится на классы:

1. А1 (А240) — гладкие прутья диаметром 6–12 мм (бухты) и 12–40 мм (пруты).

2. А2 (А300) — с винтовыми рёбрами, 10–12 мм (бухты) и 12–40 мм (пруты).

3. А3 (А400) — с рёбрами «ёлочкой», 6–12 мм (бухты) и 12–40 мм (пруты).

4. А500С — рифлёная арматура диаметром 4–40 мм, заменила А400.

Металлическая арматура незаменима для межэтажных перекрытий и углов зданий благодаря хорошей работе на изгиб.

Композитная арматура

Состоит из:

• стеклопластиковой (АСП) — из стекловолокна и смол,

• базальтопластиковой (АБП) — из базальтовых волокон и смол.

Плюсы композитной арматуры:

• устойчива к коррозии,

• лёгкая,

• низкая теплопроводность (снижает мостики холода),

• тепловое расширение совпадает с бетоном,

• дешевле металла при одинаковом диаметре,

• высокая прочность на разрыв.

Минусы:

• низкий модуль упругости — подвержена изгибу,

• термостойкость до 200°С,

• риск подделок, поэтому важно покупать у проверенных производителей.

Фибра

Это множество нитей из металла, стеклопластика, полипропилена или базальта, которые добавляют в бетон для армировки стяжек и повышения прочности.

Основные виды армирования

1. Стержневое — создание несущих каркасов, распределяющих нагрузку.

1. Слоевое — армирование сеткой (стальной или пластиковой), применяется для стен перед штукатуркой или ремонтом.

2. Дисперсное — добавление металлической стружки в бетон для повышения износостойкости и снижения трещинообразования, часто в полах и стяжках.

3. Предварительно напряжённое армирование — в заводских условиях металл растягивают специальным устройством до заливки бетона, что увеличивает прочность конструкции на изгиб на 40-60%.

Конструкция армировки

Арматура может быть:

• Каркасной — пространственная сетка для балок, колонн, армопоясов.

• Плоской сеткой — для плит и стяжек.

Две сетки, расположенные на расстоянии, формируют каркас.

Технология армирования

Каркас создаётся связыванием или сваркой арматурных прутьев.

Сварка

Используется при:

• установке закладных деталей,

• сварке продольных стыков (перехлёстов),

• креплении при реконструкции.

В других случаях сварка нежелательна из-за:

• потери прочности металла при перегреве,

• нарушения распределения нагрузки,

• невозможности исправления ошибок.

Вязка

Прутья связывают вязальной проволокой с помощью специального крючка или пистолета для вязки. Это надёжный, хоть и трудоёмкий способ.

Правила выбора арматуры

• Висячие балки армируют прутьями диаметром не меньше 16 мм.

• Для лежачих балок — меньшим диаметром.

• Расстояние между сетками регулируют и фиксируют проволокой.

Опалубку рекомендуют смазывать маслом для облегчения демонтажа, но масло не должно попасть на арматуру — это вызывает окисление и ухудшает сцепление с бетоном.

Расчет армирования

Для сложных конструкций расчёт выполняют специалисты с учётом строительных норм.

Для малоэтажного строительства применяют адаптивный расчёт:

• Чем выше нагрузка, тем толще прут.

• Шаг ячейки рассчитывают как диаметр прута × 10.

• В местах соединений ставят дополнительные прутья.

Таблица 1 — Рекомендуемые диаметры и шаг ячейки

Таблица 2 — Рекомендуемый шаг ячейки и узлов

Итог

Правильное армирование — залог долговечности строительных конструкций. От точного расчёта, выбора подходящей арматуры и качественного выполнения работ зависит срок службы изделий, их прочность и отсутствие трещин.