Армирование бетона

Как правильно выполнит армирование

Прежде всего необходимо изучить, как бетон и сталь сочетаются в едином строительном материале. Физические характеристики бетона дополняют сталь, защищают от коррозии и перегрева. В свою очередь, арматура значительно повышает стойкость бетона. Он лучше выдерживает общие и локальные деформации, перепады температур. Нагрузки в армированном бетоне распределяются более равномерно. 
 
При армировании возрастает прочность бетона к растяжению. Будучи прочным на сжатие, бетон не может самостоятельно выдерживать такое воздействие, как растяжение. Здесь на помощь приходит прочная стальная арматура. Правильное соединение этих материалов способно максимально обеспечить необходимые показатели, повышая прочность и долговечность возводимых сооружений.
 
Армирование бетона усиливает несущие способности конструкции, продлевая за счет срок ее службы

Увеличивается прочность и стойкость бетона к воздействиям разного типа. 
Очень важно выбрать правильное сочетание материалов и методы, благодаря которым можно достичь лучших результатов.

О деталях и тонкостях армирования

Совсем недавно армирование проводилось только с применением стальных прутьев разного сечения и рельефа. Покрытие могло быть разное:

  • серповидное;
  • кольцевое; 
  • четырехстороннее;
  • смешанное.

Лучшим результат сцепления был при двух последних видах покрытия.
 
В настоящее время армирование бетона выполняется с применением достижений современных технологий. В качестве армирующего материала используются суперпрочные стеклянные, базальтовые и углеродные соединения.
Наивысшая износостойкость у бетона, армированного стеклопластиком. Он является и самым легким материалом в своем сегменте.
 
Кроме того, в зависимости от конструкции армирование бетона может быть

  • монолитным; 
  • дисперсионным;
  • армированием с использованием сетки.

Безусловно, армирование дает целый ряд преимуществ. 
 
Любая конструкция самой сложной формы получает большую надежность. Армированный бетон выдерживает температурные колебания, также появляется возможность увеличения допустимых механических нагрузок. Конструкции отличаются долговечностью, в них практически невозможно образование трещин.
 
Но есть и несколько отрицательных моментов, о которых необходимо знать. Бывает сложно установить арматуру в уже готовые конструкции. Кроме того, добавление арматуры из металла увеличивает вес сооружения. Такой фактор необходимо иметь в виду еще на этапе проектирования. И если есть возможность, то использовать для армирования композитные материалы, которые не утяжеляют конструкцию.
 
В целом же благодаря связанной между собой арматуре бетон получает вспомогательное укрепление.
 

Видео описание

Как выполняется ручная вязка арматурного каркаса, смотрите в видеоролике:

Готовые сваренные сетки монтировать быстрее и проще, чем при методике связывания. Единственный минус – это трудность, возникающая при подборе необходимого типоразмера.

Прутки арматуры для фундаментной плиты Источник bigbang.in.ua

При применении сварочного аппарата, рекомендуется в важных зонах – угол постройки и прочие участки, где массивные стены будут создавать нагрузку на конструкцию, арматуру следует в обязательном порядке соединять проволокой.

Метод сварки применяется в редких случаях, так как главный недостаток такого варианта – жесткое и неподвижное соединение. Это плохо сказывается на качестве монолитного фундамента. При сваривании металлические элементы расплавляются, после чего снижаются показатели прочности арматурных элементов.

Этапы работ

Армирование бетонных стен выполняется несколькими методами:

Одним из методов армирования является монолитный способ, при котором каркас монтируется в несколько уровней.

  • Монолитный способ. При такой технологии металлические или композитные арматурины связываются или привариваются в секции из нескольких уровней, монтируются в в опалубке и заливаются бетонным раствором. Такой «скелет» статичный и прочный. Метод распространенный в малом строительстве при сооружении фундамента, несущей стены и элементов перекрытия.
  • Сеточный способ. Метод простой и удобный. Конструкция выполняется из металлических или композитных проволок. Сетка монтируется в «карты» длиной в 200 см, при этом ширина армирующего элемента и величина клеток может подбираться произвольно.
  • Волоконный метод. Укрепление монолита фиброволоконным материалом называют дисперсная армация. Фибра добавляется в состав бетона при его приготовлении, добиваясь равномерного распределения волокна по объему раствора. Так усиливают тонкую заливку или укрепляют сооружения с высокой нагрузкой на несущую конструкцию.

Опалубка для стен

Опалубку сооружают из досок, рассчитывая конструкцию так, чтобы она выдержала тяжесть залитого бетона.

Для сооружения стен из монолитного бетона собирается опалубка. Это временная или постоянная (несъемная) вспомогательная конструкция предает залитому раствору необходимую форму. Съемный вариант строится из доски, фанерных или пластиковых щитов, усиленных брусом и распорками. При построении опалубки на начальном этапе выделяют проемы под окна и двери, а также под места прохождения коммуникационной инфраструктуры дома. После созревания бетона конструкция демонтируется. Можно применить несъемный вариант вспомогательного сооружения — листы пенополистирола. В результате получится 3-слойный стеновой «сендвич», который обеспечит хорошую тепло- и звукоизоляцию дому.

Армирование

Секция из арматурного материала устанавливается в построенную опалубку. Если выполняется строительство малоэтажной усадьбы, то можно воспользоваться металлической сеткой из прутов диаметром 0,8 см. Стержни с рельефной поверхностью хорошо сцепляются с раствором, а на концах гладких выполняются загибы. Чтобы металлический каркас не разрушался коррозией, его не выводят на поверхность монолита. Элементы укрепления конструкции укладывают в поперечном положении на расстоянии 350 мм друг от друга, в продольном — 250 мм. Стыки увязываются проволокой или укладываются внахлест. Проводится дополнительное укрепление проемов.

Заливка раствора

Заполнить бетонным раствором за один раз опалубку не получиться, поэтому выполняется заливка слоями в 500 мм. Монолиту не дают схватиться, сразу заливают следующий слой

Особое внимание придают заполнению углов строения. Выполняют уплотнение бетона вибратором или подручными средствами

Если строительство проходит зимой, то смесь прогревают. В жаркую погоду во избежание растрескивания монолита проводят увлажнение водой.

Особенности взаимодействия арматуры и бетона

Чтобы конструкция имела высокую прочность и долговечность, между раствором и сталью должна быть отличная адгезия. При застывании они должны стать единым целым. Только так фундамент, стяжка или залитая стена, будут крепкими и простоят очень долго.

Если вышло так, что адгезивные свойства оказались на низком уровне, арматура будет скользить внутри застывшего камня, и через некоторое время полностью его разрушит.

За адгезивные свойства арматурных прутьев отвечает особенность их строения. Их поверхность усеяна многочисленными выступами, напоминающими спираль. Такая форма придаются прутам во время проката или путем прессования двух стержней друг о друга. Для такого метода требуется специальное оборудование.

Перед тем как использовать арматуру в создании железобетона, она должна пройти подготовку. Ее следует очистить от грязи и ржавчины. На ее поверхности не должно быть ничего, что могло бы навредить адгезии с компонентами бетонной смеси.

Защита от образования ржавчины необходима не только перед заливкой раствора, но также в процессе эксплуатации готовой конструкции. Бетон — пористый материал, а это значит, что через него может проникать воздух и влага. Чтобы минимизировать такие проникновения, рекомендуется заливать все металлические пруты толстым слоем бетона. Тогда плотности раствора будет достаточно, чтобы уберечь внутренний каркас.

Слишком большой защитный слой может стать причиной снижения прочности конструкции

Это особенно важно, когда речь идет о несущих узлах. Поэтому важно соблюдать оптимальные значения, как в количество используемой арматуры, так и в объемах заливаемого раствора

Арматура и бетон имеют практически одинаковые рамки стойкости к низким температурам и их перепадам. Материалы одновременно уплотняются и растягиваются. Такая синхронизация позволяет готовой конструкции легко справляться с климатическими нагрузками.

Способы соединения арматуры

Поскольку арматурный каркас собирается непосредственно на строительной площадке – для оперативного выполнения этой части работ используются простейшие способы соединения стержней. Самым распространенным и надежным принято считать вязку арматуры посредством предварительно отожженной мягкой проволоки.


Способы соединения арматуры: 1 – вязка, 2 – сварка, 3 – пластиковые хомуты.

Технология такого соединения предельно проста, но для многих новичков в строительных делах она неприемлема из-за отсутствия соответствующих навыков. Поэтому некоторые из них предпочитают выбрать второй вариант соединения, при котором потребуется запастись сварочным оборудованием. Такой подход еще раз вынуждает обратиться к основному вопросу данной статьи: а допускается ли варить арматуру под фундамент и не приведет ли это к его ослаблению?

Особенности вязки

Чтобы определиться с выбором метода сборки армирующей конструкции – следует подробнее ознакомиться с процедурой вязки. Этот способ относится к универсальным приемам соединения прутьев, пригодным как для стальной, так и для стеклопластиковой арматуры. Функцию крепящего элемента при этом методе сборки выполняет отожженная проволока диаметром порядка 0,8-1,5 мм. Расход вязальной проволоки варьирует в пределах от 5 до 20 кг на тонну металла.

Перед началом работ потребуется приготовить короткие отрезки длиной около 25-30 см и специальный крюк для вязки арматуры. Последовательность действий следующая.

  1. Сначала проволока складывается вдвое.
  2. Затем образовавшаяся петля перекидывается вокруг сборных элементов.
  3. В завершении она захватывается крючком и несколько раз проворачивается, образуя скрутку.

Вся процедура при наличии навыков выполняется за считанные секунды, а научиться этому удается довольно быстро. На видео ниже представлен пример того, как правильно вяжется арматура и какой скорости может достичь профессиональный арматурщик.

Основное достоинство вязки – возможность работать в отсутствии электропитания. Единственное требование в этом случае – хорошая освещенность зоны монтажа. К плюсам метода, относят и дешевизну проволочных заготовок (электроды и аренда сварочного агрегата обойдутся намного дороже). Поэтому профессиональные строители чаще вяжут арматуру, а не сваривают, при сборке стальных каркасов для армирования ленточных фундаментов и других железобетонных конструкций.

Достоинства и недостатки сварки

При определенных условиях сварка каркаса представляется более надежным вариантом решения поставленной задачи. Но при этом ее применение, как правило, ограничивается сложностями климатического характера (сильный дождь, например) или отсутствием электрической подводки. С другой стороны, в отличие от вязки в нормальных условиях сварка может применяться повсеместно (помимо ситуации с тонкими стержнями).

Многие начинающие строители основной причиной сложности использования этого метода считают дороговизну оборудования, в комплект которого входят следующие наименования:

  • Сварочный агрегат.
  • Несколько упаковок электродов нужного типа.
  • Комплект средств защиты сварщика (включая очки и спецодежду).

Во время выполнения работ важно строгое соблюдение требований техники безопасности. Чтобы исключить возможность получения ожога – нужно будет запастись индивидуальными средствами защиты (маской, рукавицами и специальным рабочим снаряжением)

В определенных условиях исполнителю потребуется получить наряд-допуск на проведение работ повышенной опасности.

Каких-либо противопоказаний к использованию сварки при сборке каркасов не существует. Кроме того, в соответствие с указаниями нормативных документов при работе на фундаментных конструкциях с арматурными стержнями увеличенного размера, этот способ – единственно допустимый. Так как конструкции каркасов из арматуры диаметром 32 мм и выше получаются слишком массивными, из-за чего проволочные скрутки не всегда способны выдерживать возросшие нагрузки.

Как создается армосетка?

Металлические каркасы для заливки бетоном соединяются при помощи сварки или вязки. Второй вариант является более популярным и предпочтительным, особенно при создании фундаментных каркасов. Надежность хуже чем у сварки, но крепкая вязка в состоянии покоя без каких-либо нагрузок отрабатывает отлично. Единственным отличием является необходимость более пристально следить за ровностью поверхности и ограничителями.

Крепить прутья надо сразу надежно, потому что для исправления ошибок придется разбирать целые секции и переделывать всю работу. Для вязки используется мягкая, но прочная проволока. Иногда применяются и пружинные крепления. Они проще в обращении, и ими можно работать очень быстро.

Сварка арматуры в единый каркас обеспечивает более надежное соединение. С ее помощью можно сделать жесткую конструкцию, которой не грозят перекосы и неровности. Она будет хорошо ложиться в опалубку.

При соединении арматуры сваркой, применяется электродуговой метод. Он прост и не требует специальных навыков сварки. Соединение может вестись внахлест или на одной прямой. Первый метод значительно проще и не требует контроля.

Вот какие преимущества обеспечивает сварка арматурных прутьев:

  • большая жесткость всего каркаса;
  • небольшое поперечное сечение соединений;
  • сварку внахлест выполнять не обязательно.

Перед началом работ необходимо зачистить свариваемые поверхности. На них не должно быть грязи или ржавчины. Желательно также закрепить заготовки в тисках или зажимах.

Контроль за качеством и надежностью соединений должен вестись постоянно, на всех этапах. Это позволит создать надежную конструкцию

При этом важно провести предварительную сварку, чтобы проверить как будет вести себя материал и достаточно ли надежными будут соединения

Добавки для бетона

Cпециализированная высокоэффективная пластифицирующая и упрочняющая добавка для заливки теплых полов.

Многофункциональная специальная добавка для фундаментных работ.

Высокоэффективная комплексная добавка для кладочных и других строительных растворов.

Универсальная суперпластифицирующая и суперводоредуцирующая добавка для бетонов.

Универсальная комплексная противоморозная добавка для бетона.

Комплексная противоморозная добавка для проведения работ при отрицательных температурах

Универсальный концентрированный очиститель для удаления высолов, раствора и ржавчины

Гидроизолирующая добавка для бетона.

Комплексное влагоотталкивающее средство для обработки поверхностей.

Универсальное защитное пропиточное средство для бетонов и других строительных материалов.

Многофункциональная пластифицирующая и водоредуцирующая добавка для бетонов.

Эластифицирующая добавка и строительный клей

CemFix

Фибра базальтовая

Базальтовая фибра (из ровинга),  предназначена для объёмного армирования бетонов, строительных растворов и композиционных материалов.

Универсальное полипропиленовое армирующее волокно для добавки в раствор.

Перевод погонных метров в тонны

Чтобы перевести погонный метраж в килограммы или тонны нужно обладать информацией о том, сколько весит 1 метр данной металлопродукции определённого диаметра. Самые распространённые виды имеют следующие показатели:

  • 16 – 1578.
  • 14 – 1208.
  • 12 – 888.
  • 10 – 617.
  • 8 – 395.
  • 6 – 222.

Показатели массы элемента, повышающего прочность, для 1 м³:

  • 12-14,4*888=12787,2 г (12,787 кг).
  • 8-28,8*395=11376 г (11,376 кг).
  • Итоговый вес – 12,787+11,376=24,163 килограмма (0,024 тонны).

Показатели массы металлоизделия для ленточного фундамента (из примера №2):

  • 10-240*617=148080 г (148,08 кг).
  • 6-300*222=66600 (66,6 м).
  • Общий вес – 148,08+66,6=215,4 килограмма (0,216 т).

Правильное армирование бетона

  • Необходимость армирования бетона
  • Технологии армирования бетонов
  • Монолитное армирование
  • Армирование сеткой
  • Дисперсное армирование
  • Необходимый инструмент

Фиброволокно повышает прочность бетона и его устойчивость к механическим повреждениям.

Армирование бетона используется давно, и за время его применения придумано множество различных способов и технологий. Современные материалы обеспечивают возможность создания очень прочных бетонных конструкций разного назначения.

Необходимость армирования бетона

Схема армирования стяжки: 1 – основная сетка; 2 – дополнительное усиление основной сетки; 3 – П-образные усиления краев плиты; 4 – Г-образное усиление углов плиты; 5 – несущие стены.

Классификация дисперсно-армированных бетонов.

С учетом выполняемых задач к армирующей системе предъявляются следующие требования:

  • высокая механическая прочность;
  • адгезия с бетонной массой;
  • стойкость к воздействию ингредиентов раствора;
  • близость коэффициента температурного линейного расширения к бетону;
  • малогабаритность;
  • малый вес.

По конструкции армирование бетона подразделяется на три основных типа: монолитное (каркасное, стержневое), с помощью сетки и дисперсное армирование.

Схема монолитного армирования.

Такое остаточное напряжение арматуры стягивает бетон, упрочняя структуру. Этот вид армирования применяется при заводском изготовлении блочных бетонных конструкций.

Металлическая сетка для армирования защитит от разрушения бетон, отличающийся низкой прочностью на изгиб.

Стальная фибра изготавливается из мелких металлических опилок, полученных из стальных лент или листов. Среднее содержание такой добавки 30-40 кг/м³ раствора. В случаях когда нужен особо прочный бетон, концентрацию можно повысить до 75 кг/м³.

Наибольшее распространение в последнее время находит армирование бетона стекловолокном, измельченным в виде фибры.

Инструменты для армирования: болгарка, пила, плоскогубцы, молоток, зубило, дрель, уровень, рулетка.

Для армирования бетона собственными силами понадобится следующий инструмент:

Армирование бетона — важное и необходимое мероприятие для повышения надежности бетонной конструкции. Его надо проводить тщательно с учетом всех рекомендаций

Правильно армированный бетон способен длительное время выдерживать огромные нагрузки

Его надо проводить тщательно с учетом всех рекомендаций. Правильно армированный бетон способен длительное время выдерживать огромные нагрузки.

Зачем бетону армирование?

Все знают, что бетонные блоки обладают довольно высокими прочностными характеристиками. Изделия на основе цементного раствора отличаются высокой прочностью на сжатие — то есть, легко переносят прямое давление. Но есть у бетона один недостаток: он довольно хрупок при растяжении. Если вам кажется, что бетонные блоки при эксплуатации не растягиваются, то вы заблуждаетесь.

Схематичное изображение процесса растяжения бетонной монолитной плиты основания здания

Именно процесс растяжения происходит при любой подвижке здания:

  • проседание с течением времени под собственным весом;
  • смещение в результате движения нестабильного грунта;
  • изменение нагрузок в процессе надстроек или капитального ремонта.

Именно усиление бетонного блока путем армирования значительно улучшает его характеристики на изгиб и растяжение.

Материалы усиления

В зависимости от размера плиты и способа её использования, усиление может быть выполнено различными материалами:

стальные прутки;

Металлические стержни периодического профиля для армирования

композитная арматура;

Стеклопластиковая арматура

фиброволокно.

Фиброволокно для армирования

Самые серьезные и ответственные части здания следует усиливать сеткой из стальных стержней.

Металл используется при устройстве:

  • бетонных фундаментов;
  • монолитных лестничных маршей;
  • формировании плит перекрытия.

Такой способ усиления самый прочный и надежный, но и самый затратный. Цена сопоставимого количества металла значительно отличается от стоимости композитной арматуры.

Различные виды композитной арматуры могут быть использованы при устройстве базовой основы на земле под легкие постройки. При этом, материал композита больше в диаметре, чем заложенный в проекте металлический стержень. Узнать размер требуемого прутка можно из таблицы ниже.

Соответствие прутков различного диаметра стальной и пластиковой арматуры по эксплуатационным качествам

Фиброволокно используют для укрепления цементных блоков небольших размеров, например, брусчатки или газобетенонных блоков, используемых в строительстве стен зданий. Армированная бетонная плитка имеет большую прочность, что значительно увеличивает срок её эксплуатации.

Плита бетонная армированная 500х500х50 для обустройства придомовых территорий

Сколько арматуры нужно на куб бетона

Этот законный вопрос задают себе многие застройщики частных и дачных домов, возводящих объекты капитального строительства без разработки дорогостоящего проекта.

При определении количества арматуры на куб бетона учитываются следующие факторы: условия эксплуатации в конкретном регионе России (состояние грунта, глубина промерзания почвы и высота стояния грунтовых вод), вес сооружения, тип конструкции и технические характеристики доступной арматуры.

Отмечая, что расчет характеристики – расход арматуры на м3 бетона должен производиться в каждом конкретном случае индивидуально. В соответствии с требованиями действующего нормативного документа СНиП 52-01-2003, в общем случае количество продольной арматуры не может быть меньше 0,1% от площади поперечного сечения конструкции.

В качестве примера рассмотрим сечение ленточного фундамента частного дома высотой 1 метр и шириной 0,5 метра.Для его усиления потребуется 1х0,5= 0,05 м2 арматуры соответствующего сечения.

Абстрагируясь от нормативных документов регламентирующих количество арматуры на 1 м3 бетона, сообщим читателям этой публикации практические нормы расхода, обеспечивающие высокий уровень прочности и долговечности частного здания.

Характеристики и работа с арматурой

Чтобы понять, как работает арматура в бетоне, необходимо рассмотреть особенности самих материалов. Стальные элементы изготавливают с рифленой поверхностью для увеличения адгезии с бетонным раствором. Поверхности могут быть с кольцевым, серповидным, а также четырехсторонним либо смешанным покрытием (демонстрируют наилучшую адгезию).

При сооружении своими руками обязательно четко следуют нормам расхода стали и заполнителя. В зависимости от проекта показатели будут разные. Обычно для фундамента берут около 160-200 килограммов на 1 метр кубический, несущих перекрытий – около 200 килограммов. Чаще всего предпочтение отдают стальным прутьям, но сегодня рынок предлагает также суперпрочные соединения из базальта, стекла, стеклопластика. Последний, кстати, лучше всего укрепляет элементы конструкции, обеспечивая малый вес и хорошую износоустойчивость.

Заливка бетона с армированием – способы усиления:

1) Монолитное – производят каркасы на заводе, из выложенных несколькими слоями соединенными между собой прутьев диаметром 6-40 миллиметров, соединенных проволокой поперечно и вертикально. Может использоваться проволока металлическая диаметром 2-4 миллиметра. Стержни используются в напряженном и ненапряженном состоянии. В итоге получается каркас с крупными ячейками размером до 20 сантиметров.

2) Дисперсное – путем добавлением фибры из базальта, стали, стекловолокна (используется чаще всего) или полипропилена в определенный объем жидкого раствора. Стальную фибру делают из металлических опилок, в среднем добавку вводят в объеме 0.3-1.2 килограмма на кубический метр раствора (для особо прочных растворов повышают до 2-3 килограммов) на этапе замешивания. Значительно повышается стойкость бетона к воде, истиранию, растрескиванию.

Большой популярностью пользуется стекловолоконная фибра. Для самых прочных смесей берут до 3-10 килограммов на кубический метр.

3) С использованием сетки (из полимера, композита, стали) – работы выполняются легко, для разных задач сетки продаются с ячейками 15-20 сантиметров листами размером 0.5х2 или 1.5х2 метра. Конструкция прочна, но боится коррозии, может проводить холод и понижать теплоизоляционные свойства здания.

Арматура для бетона должна быть качественной: без большого слоя ржавчины (чтобы не отпадали крупные куски при обработке), с соответствующим маркировке и параметрам диаметром стержня, который может меняться в зависимости от условий хранения.

Способы обработки арматуры:

Гнутье – осуществляется вручную, на специальном гибочном станке, обращая внимание на радиус изгиба, указанный в СНиП.
Вязка – элементы связывают в единый каркас на месте или отдельно, потом перемещая.
Сварка – может выполняться встык или вприхватку.

Чтобы понять, как правильно армировать бетон, необходимо рассмотреть свойства разных материалов и конструкций, изучить основные правила и нормы, этапы реализации задачи.

Основные этапы выполнения работ:

  • Осмотр, подготовка площади, учет наклона, контура участка, измерение уровнем.
  • Создание опалубки из деревянных щитков, закрепление досок забитыми в землю кольями, оклейка внутренней части досок пергамином.
  • Подготовка арматуры.
  • Просчет расстояния между прутьями.
  • Соединение связкой или сваркой.
  • Заливка объекта, утрамбовка бетона для устранения воздушных карманов.
  • Ожидание полного затвердевания – около 2-3 недель, съем опалубки.