Технология армирования и бетонирования строительных конструкций.1.Назначение и виды арматуры

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:

  • способен воспринимать значительные сжимающие нагрузки на единицу площади изделия;
  • быстро теряет целостность при растягивающих нагрузках и воздействии крутящих моментов.

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

Читайте также: Смета на строительство дома из арболита по проекту «Вишневый сад»

Для этих целей применяются следующие материалы:

  • стальная арматура;
  • базальтовые нити;
  • прочная фибра;
  • стеклянное волокно.

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.

Нюансы армирования

При самостоятельном армировании монолитных стен следует учесть такие факторы:

  • При создании арматурной сетки лучше всего применить новые стальные стержни, потому что они могут выдержать большие нагрузки.
  • В случае обнаружения ржавчины на новых стрежнях не следует ее удалять. Это может привести к ухудшению сцепки бетона и прутьев.
  • Чтобы разрезать стержни, лучше всего применить болгарку. Если стрежень нужно согнуть, то место сгиба предварительно прогревают непосредственно перед самой манипуляцией. Но это делать крайне не рекомендуется. Как в случае со сваркой, материал теряет прочность.
  • Если уже бетон был залит в опалубку, то арматуру ставить нельзя. В случае если порядок работ не соблюден, то весь процесс нужно начинать сначала.
  • Наращивать арматурную сетку по длине или высоте также не рекомендуется, так как при сильных нагрузках в местах наращивания могут образоваться разрывы. Если же таких нагрузок не предвидится, то нужно выполнить эти работы максимально качественно.

первые слои бетона
Смотреть галерею

На стены помещений, расположенных ниже уровня грунта, будет сильная нагрузка. Поэтому для монтажа сетки нужно выбрать качественную арматуру стандартных размеров, а узлы армирования монолитных стен стоит выполнять из специальной проволоки.

Для чего нужно усиление бетона

При эксплуатации строений на бетонные конструкции воздействуют различные виды усилий:

  • реакция грунта;
  • перепады температуры;
  • масса элементов здания;
  • сейсмические факторы;
  • нагрузки от ветра и осадков.

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:

  • повышение прочностных характеристик железобетонных изделий;
  • снижение вероятности образования трещин в бетонном массиве;
  • увеличение несущей способности строительных конструкций;
  • уменьшение влияния факторов природного характера на целостность бетона;
  • обеспечение равномерного распределения действующих усилий;
  • повышение устойчивости возводимых строительных объектов.

Разобравшись, что такое армирование, рассмотрим конкретные участки здания, нуждающиеся в усилении.

Познакомимся с технологией армирования

У бетона имеется один серьёзный недочёт – он плохо реагирует на растяжение. Поэтому обязательно надо армировать фундамент в верхней и нижней его частях. Если эта операция была произведена правильно, то это сработает на повышение устойчивости бетона.


Схема армирования

Крепость ленточного фундамента на срезе повышает вертикальное усиление конструкции, которое также помогает укреплять пояса снизу и сверху, размещённые горизонтально. По строительному ГОСТу, шаг между вертикальными прутьями должен составлять 50–80 сантиметров. Любую арматуру, которая используется при армировании,обязательно защищаем от воздействия окружающей среды. Для этого его нужно прятать в бетоне. Верхняя часть должна утопать в бетоне на 5 см, а нижняя на 7 см.

При армировании мелкозаглублённого фундамента шаг между горизонтальными прутьями составляет 30 см. Для монтажа верхнего и нижнего пояса арматурной конструкции используют по 2–4 прута. От нагрузки на несущую конструкцию зависит и диаметральное сечение арматуры. Для обычного небольшого домика диаметр рабочей арматуры составляет 10–20 мм, а вспомогательной 5–10 см.

Читайте также: Сборный ленточный фундамент — правила устройства

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:

  • фундаменты зданий;
  • нижний уровень кладки;
  • стены через каждые 3-4 ряда кладки;
  • проемы для установки дверей и окон;
  • верхний ярус стен под перекрытие;
  • части здания, на которые действуют повышенные нагрузки.

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

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:

  • При заливке ленточного фундамента;
  • При кладке цоколя из кирпича;
  • В первом над фундаментом и цоколем ряду газобетонной и кирпичной кладки;
  • В каждом 4 ряду газобетонной кладки и в каждом 4-6 ряду кирпичной;
  • Если кладка ведется без перевязки швов, армировать кирпичную стену необходимо в каждом 3 ряду;
  • Под оконными и дверными проемами;
  • В заливной перемычке из u-блоков над оконными и дверными проемами (или 3 ряда кирпича над дверным проемом);
  • В последнем ряду перед монтажом мауэрлата;
  • В стене из ККБ;
  • Укрепляют несущие колонны;
  • Усиливают армированием отмостку вокруг дома;
  • Армируют столбики навесов, входных групп, оград и беседок (поперечное или вертикальное армирование);
  • А также фундамент под ограду.

Разновидности усиления

В строительстве используются технологические решения, позволяющие повысить прочностные свойства проблемной зоны.

Применяются следующие виды укрепления бетона:

  • с использованием мелкофракционного наполнителя. Такой вид усиления также называют дисперсным. В жидкую бетонную смесь вводятся фиброволокна из кусочков проволоки, стекловолоконных нитей или синтетический заполнитель. После твердения бетона, находящиеся в массиве волокна повышают прочность, уменьшают риск растрескивания при усадке и температурных колебаниях. При этом резко возрастает стойкость к воздействию механических факторов и агрессивным средам;
  • с применением арматурного каркаса. Силовая конструкция из стальных стержней позволяет равномерно демпфировать усилия, обеспечивая целостность армированного массива в условиях повышенных нагрузок. Каркас представляет собой пространственную металлоконструкцию из рабочей арматуры диаметром 1,4–2,0 см, располагающуюся продольно. Рабочие стержни соединяются с поперечными прутками диаметром 0,6–0,8 см. Фиксация элементов производится вязальной проволокой;
  • с помощью специальной сетки, произведенной промышленным образом. Технология послойного укрепления положительно зарекомендовала себя при выполнении отделочных мероприятий внешней поверхности стен, возведенных из различных стройматериалов. Для усиления поверхности используется готовая сетка из стальной проволоки или пластика, на которую наносится слой шпатлевки или отделочный раствор. Такой вид армирования позволяет создать надежную основу для внешнего штукатурного слоя.

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

Что такое арматура?

Армирование происходит при помощи длинных прутов арматуры или специальной сетки. Сетка или пруты выполняются из металлической проволоки. Но современные арматурные стержни выполняются из ПВХ или полиэтилена.

Для таких целей подойдет прут диаметром 3-8 миллиметров. При строительстве небольших зданий используются пруты толщиной 3-4 миллиметра. А вот если решено использовать арматуру диаметром 6-8 миллиметров, то из нее не рекомендуется вязать сетку, сетка в местах соединения имеет большую толщину, а значит увеличится и толщина шва. Лучше всего, уложить ее зигзагом.

Стержни могут располагаться на расстоянии 40-100 миллиметров друг от друга. Таким образом, сетка будет иметь ячейки от 40х40 до 100х100 миллиметров.

Сетка укладывается через каждые 3-5 рядов. Частота укладывания сетки зависит от необходимой прочности стены, при больших нагрузках укладывать арматуру можно через 1 ряд. Но укладывать арматурную сетку реже, чем через 5 рядов, строители не рекомендуют, в этом случае, способности арматуры сильно снижаются и армирование проходит неправильно.

Арматурная сетка может выполняться самостоятельно, непосредственно на строительной площадке. А можно приобрести уже готовую сетку. Она представляет собой соединение прутиков арматуры на одинаковом расстоянии друг от друга. Соединение происходит при помощи сварки. Если же сетка будет собираться на строительной площадке, то специалисты рекомендуют не использовать сварные соединения из-за возможности образования коррозии, лучше воспользоваться вязальной проволокой.

Арматурный стержень, выполненный из черного металла обязательно красится. Если этого не сделать, то металл покроется коррозией, и проволока не будет прочной. А это означает, что арматура не будет выполнять свою основную функцию – укрепление кладки.

Читайте также: Лак для бетона Тистром — надежная защита от воздействия внешних факторов

Как классифицируется арматура

Для укрепления бетонных конструкций применяется арматура, изготовленная из различных материалов. Наиболее широко используются металлические элементы, которые отличаются следующими моментами:

  • способом изготовления. Применяется проволока, полученная методом холодной протяжки через фильеры, или горячекатаные стержни. Технология позволяет улучшить структуру металла, повышая прочность к воздействию разрывных нагрузок;
  • методом упрочнения. Для повышения прочностных характеристик широко используется термическая обработка арматуры. Возможны и другие варианты упрочнения металлических стержней без использования нагрева;
  • профилем поперечного сечения стержня. В строительной сфере используется арматура с гладкой или рифленой поверхностью. Рифли представляют собой кольцеобразные насечки, которые повышают сцепление арматуры с бетонным массивом;
  • способом использования. В зависимости от технологии изготовления железобетонной продукции, действующих усилий и планируемого результата применяют стальные прутки, которые бетонируются в предварительно напряженном или ненапряженном состоянии.

Подбор необходимых металлических прутков осуществляется в соответствии с чертежом на основании предварительно выполненных расчетов.


Армирование бетона бывает только двух видов по конструкции — плоская сетка (может быть изогнута) или пространственный каркас

Армирование фундамента. Способы армирования

Фундамент является основой любой постройки. От его качества и правильного выбора конструкции зависит долговечность сооружения, его эксплуатационные характеристики и внешний вид строения. Чтобы увеличить срок эксплуатации зданий производят армирование фундаментов.

Виды фундаментов В строительстве частных домов наиболее часто применяют четыре основных типа:

1. Столбчатый.

В его основе лежит система опор из бетона, камня или кирпича на расстоянии от 1,2 до 2,5 метра. На опоры монтируют обвязочные балки, объединяя в одну систему. Это один из самых бюджетных вариантов, подходит для строений без подвалов и частного строительства легких домов и бань.

2. Ленточный.

Наиболее распространенный в условиях средней полосы. Достаточно затратный из-за необходимости земляных работ и поэтапного формирования армированных поясов фундамента. Такие конструкции напоминают замкнутую ленту из железобетона, которая лежит под стенами дома. Ленточная основа может быть построена из разных материалов: монолитных плит, блоков, путем заливки бетона. Для конструкции из блоков обязательно делают армированный пояс фундамента, который возьмёт на себя нагрузку всей конструкции. Перед заливкой укладываю песчаную подушку, потом формируют армированный пояс фундамента и заливают в несколько этапов. Количество поясов зависит от нагрузки будущей постройки и типа грунта.

3. Свайный.

Такая конструкция хорошо себя зарекомендовал на нестабильных грунтах, или неровных местностях. Путем заглубления свай по определенной системе и соединения с общей балкой получается надежная структура, которая устойчива к промерзанию и пучению грунтов. Его можно возводить из готовых свай, или изготовить буронабивные сваи самостоятельно, усилив их вертикальной арматурой.

4. Плитный.

Это массивная конструкция напоминает «подушку», которая лежит по всему периметру будущей структуры. Он хорошо себя зарекомендовал на нестабильных грунтах. Иногда в основу закладывают пенополистирольные плиты высокой плотности для создания дополнительной термо- и звукоизоляции. Исходя из стандартной ширины, а это 40 см, целесообразно использовать четыре продольных стержня – 2 для верхнего, и 2 для нижнего пояса. Такой вариант подходит для столбчатых основ. Каждый пояс между собой соединяется вертикальными стержнями. Армирование нижнего пояса фундамента – самый ответственный процесс. Именно этот участок больше всего подвержен морозному пучению и воздействию грунтовых вод.

5. Свайно-ленточный.

Он объединил ленточный и свайный типы и состоит из двух частей. Первая – это сваи, но они имеют грибовидную форму. Армирование грибовидных фундаментов неотъемлемая часть работ при монтаже бетонной конструкции на нестабильных грунтах. У основания лежит расширение в виде «шляпки гриба» и «ножка, которая достигает поверхности. Это нижнее расширение препятствует деформациям в связи с морозным пучением.

Его можно изготовить самостоятельно. Формирование самого «гриба происходит на земле, а потом опускают в готовую скважину. Армирование грибовидных фундаментов происходит в два этапа: основание, а потом ножку. Оптимальный диаметр шляпки – 30 см. Для ее изготовления используют опалубку из резины или рубероида, потом формируют арматурную сетку и заливают бетоном. Только после схватывания на нее ставят «ножку» из опалубки и горизонтальную арматуру большего диаметра.

Армирование грибовидных фундаментов и площадь «шляпки» не позволяет проседать конструкции и защищает стены от растрескивания. Такой тип основы хорошо зарекомендовал себя на нестабильных грунтах с повышенной концентрацией грунтовых вод.

Зачем используют армирование? В условиях средней полосы этот вопрос особенно актуален. Ежегодные колебания температур и атмосферного давления постепенно наносят вред сооружению.

Во время эксплуатации на основу воздействуют внешние неблагоприятные факторы и вес стен. Морозное пучение приводит к растяжению нижней части и стягивает верхнюю. Это может спровоцировать неблагоприятные явления в верхних частях фундамента, и деформировать его.

Стальные стержни в строительстве начали использовать еще до появления цементных смесей. А сочетание этих двух элементов позволяет усилить любое строительное сооружение и сделать его более долговечным. Внедрение в конструкцию арматуры поможет минимизировать воздействие нагрузок. Бетон достаточно прочный материал на предмет сжатия, но вот растяжения могут привести к нарушению его целостности, трещинам и разрушению. Стальные стержни изменят эксплуатационные характеристики и создадут новый материал – железобетон. Он повысит устойчивость конструкции к сжатию.

Нагрузки на фундамент

Грунт

Самый негативный фактор, который воздействует на фундамент – почва. Она не является однородной и на ее структуру постоянно воздействуют влага, грунтовые воды, снег, растения, температура воздуха. Почва постоянно находится в динамике.

1. Промерзание. Самое большое влияние производит промерзание грунта. В зимний период почва набухает, и стремится вытеснить всю основу строения. Вместе с оттаиванием начинает проседать.

Читайте также: Чем залить крышу гаража дабы не протекала — видео инструкция

2. Геологические особенности местности тоже влияют на базу. Дело в грунтовых водах, которые могут нарушить целостность, усилить промерзание и привести к образованию трещин.

Эти факторы приводят к растяжению фундамента у основания, и сжатию вверху. Самостоятельное дачное строительство, как правило, не учитывает этих явлений. И строители создают только один армированный пояс фундамента. Но такая технология может привести к разрушению верхней части фундамента в следствии растяжения, разрушить сначала его целостность, а потом и всю постройку.

Функции арматуры Арматура усиливает цемент и способствует тому, что вся конструкция может выдерживать нагрузки на растяжение. Сталь обладает пластичностью и удлиняется во время растяжения от 4 до 25 мм. А бетон лучше переносит процесс сжатия. Совместив два строительных материала, мы получаем железобетон, который переносит все нагрузки в комплексе. Продольное армирование фундамента не всегда целесообразно, а вот если это углубленное основание, то армировать его необходимо на всю длину.

Виды материала Для армирования бетона обычно используют стержни из мягкой средне- и высокоуглеродистой стали, и холоднокатаную стальную проволоку. Форма стержня позволяет усилить пластичность и прочность конструкций. Неровности на стержне обеспечивают сцепку металла с бетоном.

До недавних пор в строительстве использовали арматуру с маркировкой А400. Она представляет собой скругленный профиль с продольными ребрами и поперечными зазубринами. Но в современном строительстве все чаще используют арматуру класса А500. Этот материал хорошо поддается свариванию и более экономный.

В основе технологии изготовления арматурного профиля лежат выступы в виде серпов и колец. Кольцевая структура повышает прочность сцепления с бетоном, а серповидная – устойчивость к постоянным нагрузкам. Для обустройства ленточного фундамента подойдет кольцевидная арматура. Армированный пояс фундамента из такого материала равномерно распределит нагрузку и сохранит целостность конструкции.

Арматуру марки А400 не рекомендуется варить. Это может привести к ослаблению стали. Для сваривания сеток под основу лучше всего использовать специальную арматуру. Буква С после цифр на маркировке обозначает возможность изготовления из прутьев каркаса сварным методом.

С недавних пор для обустройства железобетонных оснований используют арматуру из высокопрочного стеклопластика. Его характеристики ничем не уступают металлу, кроме того он не поддается коррозии, которая влияет на качество железобетонных конструкций.

Способы армирования В обустройстве фундаментов используют 2 способа армирования:

1. Горизонтальный

При монтаже основания сооружения, профиль укладывают горизонтально таким способом, что он дает возможность распределять нагрузки на грунт равномерно. А верхние нагрузки нейтрализуются за счет площади. Арматура создает армированный пояс фундамента, который сохраняет целостность дома. Таких поясов может быть от одного и до четырех в зависимости от этажности, материалов и конструкции.

2. Вертикальный

Такой способ направлен на укрепление углов конструкции, что способствует распределению горизонтальной нагрузки. Вертикальное армирование используют для грибовидных фундаментов при формировании столба.

Армирование фундаментов одного типа на практике практически не встречаются. Как правило, их комбинируют между собой, создавая своеобразный каркас, в который заливают бетон. Такой каркас придает упругости и позволяет компенсировать нагрузки разного происхождения. Главное собрать правильно такой каркас, что поможет устранить дорогостоящие капитальные ремонты.

Устройство армирования фундамента В зависимости от способа формирования арматурной базы различают сварной и вязаный способ. Для сваривания прутьев используют контактную стыковую или точечную сварку. Они основываются на применении тепла, которое разогревает металл в местах соединения до температуры плавления. Таким способом из стержней создают систему узлов и сеток, которая и будет удерживать нагрузку. Но сваривание снижает прочность готовой конструкции, увеличивает жесткость каркаса, что может нарушить целостность и эксплуатационные характеристики будущей конструкции.

Вязка — самый простой и доступный способ. Вязать арматуру очень просто. Ее соединяют при помощи специальной вязальной проволоки специальным крючком на местах стыков стержней.

Для упрощения работ используют специальные пистолеты для вязки. С таким инструментом становится легче проводить армирование фундаментов. Для толстых арматурных стержней можно воспользоваться фиксаторами из круглой проволоки и могут быть разной формы.

Немалую популярность приобретают муфты для соединения арматуры. Формирование лапок и крюков по углам делает конструкцию прочной и долговечной. Качественная арматура должна гнуться холодным способом. Вязка используется для армирования любого типа фундамента, в том числе грибовидных элементов.

Армирование фундаментов – важный процесс на начальном этапе строительства. Правильно подобранный фундамент – половина успеха, а от его качественного выполнения зависит долговечность любой постройки.

Виды силовых конструкций

С целью повышения прочностных характеристик бетонных конструкций в настоящее время в строительной отрасли используются различные типы силовых элементов:

  • каркасные конструкции. Используются плоские каркасы и пространственные решетки. Силовые элементы, выполненные в одной плоскости, изготавливают согласно рабочей документации методом сваривания. Для соединения элементов с помощью сварки применяют промышленное оборудование, позволяющее одновременно выполнить групповую фиксацию прутков. Использование стандартных каркасов, изготовленных промышленным методом, значительно сокращает продолжительность строительных мероприятий. Технология допускает использование вместо сварки стальной проволоки для вязания;
  • сетки для армирования. Они изготавливаются путем соединения проволоки с использованием сварочного оборудования, а также методом вязания. Сетчатые конструкции делятся на виды в зависимости от диаметра применяемой проволоки. Легкие сетки изготавливаются из проволоки диаметром не более 10 мм, а в тяжелых конструкциях сечение превышает указанное значение. При диаметре проволоки 0,5–1 см, сетка поставляется в виде рулонов. При отсутствии возможности использовать оборудование для сварки, можно изготовить сетку, связав элементы вязальной проволокой.

https://www.youtube.com/watch?v=4CIzHnXkiZQ

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.

Армирование монолитных стен

Процент армирования в сечении стены составляет примерно 10%. Для этого используют стальные армирующие сетки или каркас из арматуры (для большей прочности).

Армирование обычно выполняют по горизонтали и вертикали: арматурой (6-8 мм), располагая ее симметрично у боковых стен, и поперечными связями, соединяя ими горизонтальную арматуру с вертикальной у противоположных боковых сторон стен. Поперечные соединения делают с целью предотвращения выпучивания вертикальных стержней. Обязательно выполняют армирование углов монолитной стены, желательно П-образными хомутами – они создают необходимую анкеровку (скрепление) концевых участков горизонтальной арматуры и предохраняют вертикальную от выпучивания.

3D-модель монолитного дома
Армирование проемов в монолитной стене выполняют дополнительными каркасами (перемычками), равномерно увеличивая и распределяя армирование по всей остальной площади стены.

Более точные расчеты может выполнить только специалист с учетом этажности, планировки и нагрузки здания.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий
Adblock
detector