Как правильно армировать бетон

Армированный бетон. Виды, свойства, технологии

Немаловажны и экономические факторы, застройщики стремятся снизить расходы на строительство, не теряя при этом надёжности и долговечности конструкций. Поэтому на мировом рынке появляется всё больше новых стройматериалов, созданных на основе материалов хорошо известных, традиционных. Одним из таких материалов является армированный бетон.

Хотя говорить «одним из материалов» не совсем верно. Армированный бетон представляет собой целый класс композиционных материалов, основой которых является цемент. Наиболее широко распространён знакомый всем строителям железобетон — материал, высокие эксплуатационные свойства которого обусловлены взаимодействием цемента и стальных армирующих стержней. Железобетон существует уже почти два века, и в процессе его изучения и совершенствования появляются новые способы армирования.

Сейчас можно выделить два основных вида армирования бетона — при помощи непрерывных нитей, то есть, сеток или тканей, и при помощи небольших отрезков волокон, так называемых фибр. Фибробетон более прогрессивен, прежде всего, потому, что традиционная арматура обеспечивает двухмерное укрепление бетона, а введение в цемент фибр даёт трехмерное укрепление. Для получения фибробетона используется металлическая фибра, стекловолокно, базальтовое, асбестовое волокно, синтетическое волокно (нейлоновое, полиэтиленовое, полипропиленовое).

Благодаря введению в бетон фибр, появляется возможность преодолеть один из главных недостатков бетона — низкую прочность на растяжение и изгиб. Армирующие волокна принимают на себя растягивающее напряжение, и сопротивление растяжению возрастает на 250%. Фиброволокно способствует равномерному распределению влаги в бетоне, вследствие чего снижаются внутренние нагрузки, в два раза повышается трещиностойкость и в 12 раз — ударная прочность бетона. Во время производства фибробетона в нём образуется гораздо меньше водных каналов и капилляров, чем в обычном бетоне, этим обуславливается его высокая морозостойкость. Также нужно отметить устойчивость фибробетона к воздействию агрессивных сред, высокую ударную прочность и водонепроницаемость.

Не следует думать, что получить уникальные свойства, можно просто насыпав в бетонную смесь металлическую стружку. Материалы, их которых изготавливают фибру, специально разрабатываются и многократно испытываются, прежде, после чего разработчики получают патент и необходимые сертификаты. Разрабатываются также технологии, с помощью которых армирующие волокна равномерно распределяются по всему объему смеси. Так, например, в процессе производства сталефибробетона применяют электромагниты, под воздействием которых металлическая фибра распределяется в общей массе бетона.

Чтобы распределить в бетоне стекловолокно применяют два способа получения смеси: торкетирование или, иначе, набрызг компонентов на специальную матрицу и премиксинг — предварительное перемешивание, после которого смесь формуется методом роликового прессования, виброуплотнения, экструзии и др. Также виброэкструзионный метод используется и при производстве базальтофибробетона.

Область применения фибробетона чрезвычайно широка, он может не только с успехом заменять традиционные виды бетона во всех областях строительного комплекса, но и выполнять более специфические задачи.

Так, например, стеклофибробетон позволяет воплощать самые оригинальные архитектурные замыслы, так как из него можно формировать объекты любой формы, фактуры и рельефа и создавать тонкостенные конструкции. Он используется для производства стеновых панелей, черепицы, декоративных элементов, малых архитектурных форм, элементов подземных сооружений, дренажных систем, тоннелей, автострад и т.д. Благодаря звукоотражающим свойствам стеклофибробетон применяется при возведении защитных экранов вдоль автострад. Востребован этот вид фибробетона и в реставрационных работах, так как с его помощью можно имитировать любой материал, и, к тому же, он не утяжеляет конструкцию и не создаёт дополнительной нагрузки на фундамент.

Обратили внимание на этот материал и специалисты, проектирующие зоопарки, так как он идеально подходит для имитации природного ландшафта — камней, скал и других элементов. Большое значение для создателей и работников зоопарков имеет то, что этот материал хорошо моется, и из него можно создавать прочные тонкостенные конструкции, внутри которых можно замаскировать оборудование или технические помещения.

Областью применения сталефибробетона являются сборные конструкции, этот материал позволяет уменьшить число стыков и повысить надёжность таких элементов, как трубопроводы, балки, сваи, элементы мостов, морских сооружений. Из него возводятся взрывоустойчивые конструкции, автомобильные дороги, мостовые настилы, ирригационные каналы, промышленные полы. Хорошо зарекомендовал себя сталефибробетон и при проведении ремонтных и реконструкционных работ.

Фибробетон, армированный полипропиленовой фиброй, используется для изготовления наливных полов, стяжки, фасадных растворов, резервуаров для воды. Благодаря тому, что полипропиленовые волокна не подвержены коррозии, этот материал подходит для возведения гидросооружений — водосливов, водохранилищ, отстойников, морских заграждений, а также сооружений, к которым предъявляются высокие требования по устойчивости к проникновению антиобледеняющих солей — дорог и мостов.

Также в строительстве морских сооружений может применяться базальтофибробетон, он устойчив к электрохимической коррозии, не вступает в химическую реакцию с солями или красителями. Фибробетон, армированный базальтовыми волокнами, может применяться и как замена железобетона в строительстве жилых сооружений и дорожных покрытий, и в качестве материала для создания таких ответственных объектов, как взлетно-посадочные полосы аэродромов, реакторные отделения атомных электростанций, береговые дамбы и плотины.

Можно сказать, что армированный бетон — стройматериал с уникальными возможностями, обусловленными оптимальным сочетанием технических, эксплуатационных и декоративных характеристик.

Технология армирования бетона

Благодаря своим свойствам и характеристикам, железобетон позволяет, строить многоэтажные дома, промышленные здания, склады, технологические объекты различной формы. Армирование бетона позволяет укрепить его структуру, и сделать ее более устойчивой к большим нагрузкам.

Для чего нужно армировать бетон

Разница между армированным бетоном и простым в его прочностных характеристиках. Материал хорошо переносит нагрузку на сжатие, но не способен без дополнительного усиления противостоять нагрузкам на растяжение и изгиб. Для этого бетон армируют другим материалом, у которого показатель прочности выше. Применяют данную технологию в монолитном строительстве при возведении оснований, стен, колонн, лестниц, перекрытий и других железобетонных конструкций.

Преимущества и недостатки

Технология армирования бетона имеет ряд неоспоримых преимуществ:

  • повышение устойчивости к механическим нагрузкам, прочности;
  • увеличивается показатель жесткости;
  • устойчивость к сильному нагреванию, температурным перепадам, замерзанию;
  • снижение риска образования трещин в бетонном изделии при усадке;
  • равномерное распределение нагрузки по всей площади фундамента;
  • увеличение долговечности бетонной конструкции.

Недостатков у данной технологии всего один, это значительное увеличение стоимость строительных работ.

Способы и материалы для армирования бетона

Есть 3 вида усиления бетонных изделий, которые активно применяются в строительстве, они имеют свои особенности и преимущества. Самый применяемый способ, это укрепление бетона арматурой.

Стержневое армирование

Первый вариант выполнения стержневого армирования бетона ненапряженный. Представляет собой композицию стеклопластиковых или стальных стержней периодического и гладкого профиля, соединённых между собой с помощью проволоки или сварки, в единый металлический каркас. Он помещается в опалубку и заливается бетоном, в результате получается железобетонная конструкция.

Арматура в бетоне придает ему способность выдерживать механические нагрузки на скручивание, растяжение и изгиб. Благодаря этому появилась возможность строительства высотных зданий разнообразных форм.

Второй способ предварительно напряжённое армирование. Это когда перед укладкой бетонной смеси, трос или стальную арматуру с высоким показателем прочности на растяжение, натягивают специальными устройствами. После того как бетон наберет необходимую прочность устройства отсоединяют, и арматура либо трос передают силу предварительного натяжения бетону.

Железобетонные элементы, изготовленные по данной технологии, обладают меньшим прогибом и повышенным показателем трещиностойкости, что дает возможность перекрывать пролеты большой длины при одинаковом сечении с ненапряженными конструкциями.

Дисперсное

Данная технология подразумевает добавление в жидкий бетон мелкодисперсных волокон. Для их изготовления используют материалы: сталь, базальт, полипропилен, стекло.

Чаще всего фибру применяют при армировании стяжек. Ее добавление улучшает структуру бетона, и он становится прочнее, это способствует:

  • повышению трещиностойкости;
  • противостоянию воздействию агрессивной среды;
  • увеличивается срок службы – долговечность.

При дисперсном армировании бетона металлической фиброй, процент появления усадочных трещин уменьшается на 20-25%, а полимерной на 60-90%, когда при армировании металлической сеткой этот показатель равен 6%.

Сеточное

Для армирования используют готовые сетки из стали, композитов или полимеров. Размер ячейки, как и диаметр используемой арматуры, может существенно отличаться, в зависимости от типа бетонной конструкции. Самые ходовые размеры ячейки варьируют в пределах от 50-200 мм.

Металлические сетки бывают 2 видов.

  1. Тяжелые. Изготавливаются из арматуры диаметром от 6 до 40 мм. Стандартные размеры: ширина 650 – 3050 мм, длина до 9000 мм. По согласованию с производителем допускается изготовление сеток и большего размера.
  2. Легкие. Могут транспортироваться в рулонах, изготавливают из стальных прутов от 3 до 10 мм.

Главное преимущество использования сеток, это то, что не надо самостоятельно размечать, связывать или сваривать арматуру, достаточно ее разложить и соединить между собой по чертежу.

Но есть существенный минус. При монтаже тяжелых сеток требуется задействовать тяжелую технику, чаще всего это автокран.

Нормы и требования к армированию бетона

Для получения максимально прочного, долговечного, устойчивого к большим нагрузкам железобетона, были разработаны определенные требования, которых важно придерживаться.

  1. Для выполнения поперечного или продольное армирование, без предварительного напряжения, нужно использовать арматуру класса А500С, А600 или А400, для сварных сеток и каркасов, классов В500 и Вр500. Второстепенное поперечное усиление может быть изготовлено на основе стержневой горячекатаной гладкой арматуры класса А240.
  2. Для усиления предварительно напряженных элементов использовать: горячекатаную, термомеханически упрочненную арматуру периодического профиля классов А600, А800 и А1000; холоднодеформированную Вр1200 и Вр1600; канатную 7-проволочную К1400, К1500, К1600, К1700.
  3. Расход арматуры на 1 м3 бетона напрямую зависит от типа конструкции и нагрузки, которой она должна противостоять, так этот показатель может быть как 20 кг, так и 300 кг.
  4. Соблюдение защитного слоя бетона для арматуры. Не менее диаметра арматуры, и не менее 1 см.
  5. Если арматура уже использовалась, ее нельзя применять повторно для создания основного усиливающего каркаса.

Отдельное внимание нужно уделить тому, как соединять металлические пруты между собой в единую армирующую конструкцию. Доступные варианты – сварка или вязка арматуры с помощью вязальной проволоки. Рекомендуется второй способ, так как металл при вязке, не нагревается и сохраняет свои первоначальные свойства.

Применения технологии армирования бетона в строительстве

Конструкции из железобетона применяются в различных направлениях строительства. В этой сфере можно выделить несколько наиболее популярных вариантов применения технологии армирования, которая является обязательной.

Ленточный фундамент

Армирующий каркас имеет форму прямоугольной ленты из 4-16 стальных продольных прутов периодического профиля, соединенных между собой поперечными элементами, кусочками арматуры или хомутами (количество необходимой арматуры зависит от размера основания). Все части каркаса соединяются между собой в единое целое сваркой или вязкой. Затем его выравнивают в опалубке, и заливают бетоном.

Если неправильно выполнить армирование ленточного фундамента, тогда он не сможет противостоять действующим на него нагрузкам, и с годами на нем и стенах дома могут появиться трещины.

Стяжка пола

Чаще всего для армирования стяжки используют металлические сетки, или изготовленные из композитной арматуры. Данный способ подходит больше при самостоятельном выполнении работ. Если использовать фибру из стали или стекловолокна, тогда лучше заказать готовый бетон, так как самостоятельно качественно его замешать очень сложно.

Читайте также  Как просверлить отверстие в бетоне дрелью

Усиленная стяжка более стойкая к появлению трещин при температурных перепадах, механических воздействиях, что существенно увеличивает ее срок службы.

Возведение колонн

При армировании колонн основные стержни располагаются вертикально, их количество зависит от формы и размера колонны. Соединяются они между собой в единый каркас с помощью горизонтальных поперечных элементов в виде хомутов.

Совместная работа арматуры с бетоном увеличивают показатели несущей способности колонны где-то на 25 %. Так например 3 метровая колонна 30 на 30 см, армированная 4 прутами диаметром 16 мм, способна выдержать нагрузку около 135 тонн.

Плитный фундамент

Армированный плитный фундамент, представляет каркас из 2 слоев сетки, которые соединены между собой пространственными каркасами. По краям сетки соединяются между собой «П» образным элементами. Основная часть арматурного усиления расположена на нижнем слое сетки, так как основная нагрузка приходится на нее.

Монолитный плитный фундамент обладает хорошей несущей способностью, благодаря своей форме, в виде цельной железобетонной подушки, он позволяет возводить здания различной формы на сложных грунтах.

Советы от специалистов

Для качественного армирования бетона арматурой и сеткой, рекомендуется придерживаться советов профессионалов в данной области.

  1. Перед началом сборки металлической сетки или армирующего пояса для усиления фундамента, несущих колонн, балок, нужно осмотреть арматуру на наличие повреждений.
  2. Осмотреть поверхность металлических прутьев на наличие, которая могла бы нарушить структуру металла и уменьшить диаметр стержня. Легкий налет ржавчины, не являются критичными, щелочь, содержащаяся в бетоне, ее разъедает.
  3. Металлический каркас должен находиться на высоте минимум 7 см от почвы (дна ямы). Для этого рекомендуется устанавливать пластиковые фиксаторы для арматуры.
  4. Соблюдение радиуса загиба арматуры. Согнутые под меньшим углом пруты теряют свои первоначальные прочностные свойства, и не могут использоваться в качестве основного армирования.
  5. Элементы усиливающего каркаса, которые являются несущими (они будут принимать на себя самую большую нагрузку), изготавливаются из металлических прутов с ребристыми поверхностями. За счет периодического профиля обеспечивается лучшее сцепление арматуры с бетоном. Поэтому такая форма профиля арматуры в бетоне является предпочтительной при армировании.
  6. При воздействии на железобетонную конструкцию влаги в процессе эксплуатации, чаще всего это фундаменты. Для защиты арматуры от образования ржавчины, рекомендуется добавить в бетонный раствор специальные гидроизоляционные добавки.

Армирование бетона будет эффективным только в том случае, если правильно выбрать материал для сборки усиливающего каркаса, грамотно соединить между собой элементы конструкции. За счет этого значительно увеличится долговечность бетонного изделия, его устойчивость к воздействию факторов окружающей среды, нагрузке от сезонного движения почвы, массы постройки.

Как делают армирование бетона

Армированием бетона называется способ увеличения несущей способности конструкции металлическими прутьями — арматурой. Благодаря этому процессу увеличивается прочность изделия, а соответственно, и срок его службы.

Железобетон — это композиционный материал (КМ), т.е. состоящий из нескольких компонентов, каждый из которых несет свою нагрузку в определенной плоскости. Другими словами, он имеет структурное усиление материала в этой плоскости.

Само по себе сочетание бетона и металла является достаточно выигрышным, ведь они имеют приблизительно одинаковые температурные расширения — способность, позволяющую изменять объем изделия при изменении температуры. Также бетон обладает хорошей адгезией (притяжением молекул) к металлу.

Поскольку бетон является твердым, но хрупким строительным материалом, его основным критерием по прочности является плотность. Бетон хорошо функционирует на сжатие, но плохо работает на растяжение и изгиб. Плотность марки бетона на упаковке обозначается буквой М и цифрами в диапазоне от 50 до 1000. Они обозначают предел прочности бетона на сжатие в кг/см2.
На строительной площадке для уплотнения бетона используются вибраторы.
Металл, в отличие от бетона, имеет прочность на растяжение выше в 100 и более раз, т.е. с арматурой качество материала значительно повышается. Чтобы улучшить сцепление двух различных поверхностей и прочностные характеристики железобетона путем противодействия силам растяжения, арматура имеет рельефные насечки.

Как работает армирование в бетоне

Суть армирования заключается в том, что нагрузка, которая оказывается на бетон, должна передаваться непосредственно на весь стальной каркас, после чего он распределяет это давление по всему железобетонному изделию. Для наглядности рассмотрим его работу на конкретном примере.

Возьмем две колонны и положим на них не армированную плиту. Для условности по ее центру разместим нагрузку. Пояс сосредоточения нагрузки будет находиться перпендикулярно неармированной плите. Груз пытается прогнуть плиту там, где и расположен пояс нагрузки, при этом верхняя часть плиты сжимается, а в нижней части, наоборот, растягивается. Но как мы заметили ранее, на растяжение бетон работает очень плохо, поэтому на том месте, где оно появляется, строительный материал ломается.

Рассмотрим другой пример. Положим на две бетонные колонны ту же плиту, но усиленную арматурой в нижней части (так как именно там она работает на растяжение), и добавим нагрузку. В этом случае в том месте, где бетон работает на растяжение, мы добавили арматуру, которая работает в 100 раз лучше. За счет того, что арматура имеет насечки, она хорошо держится в бетоне, плотно прилегает к нему и берет всю нагрузку на себя. В верхней части бетон сам по себе отлично работает на сжатие, а нижняя часть имеет надежную арматурную защиту, работа которой направлена на растяжение. Это позволяет бетонным колоннам и плите функционировать должным образом.

Существует три основных вида армирования бетонных изделий.

Монолитное

Принцип метода заключается в том, что происходит укладка железных прутьев по слоям, причем они должны быть соединены проволокой параллельно и перпендикулярно будущей арматуре. В результате этих действий получаются достаточно крупные ячейки, размер которых составляет до 20 см.

Дисперсное

Этот способ армирования имеет свою особенность: не нужно делать какие-либо специальные установки. Оно происходит следующим образом: в незастывший бетонный раствор добавляют различные компоненты на основе стали, базальта, полипропилена и стекловолокна. Кстати, последний является одним из самых распространенных компонентов на сегодняшний день.

Сеточное

Метод характеризуется монтажом готовой сетки, предварительно зафиксированной на поверхности, не имеющей никаких возвышений и впадин, которая может быть изготовлена из железа, композита или полимерных материалов. При укладывании сетки очень важно выдерживать расстояние между основными прутьями хотя бы 1,2 см (кроме случаев, когда они расположены в местах пересечения или скрещивания с перпендикулярно установленной железной арматурой). Армирование с помощью сетки имеет широкое применение благодаря тому, что сетки имеют оптимальные размеры (от 0,5 до 1,5 в ширину и 2 м в длину), а также обладают антикоррозийным свойством.

Виды арматуры

    Рабочая. Она предназначена для восприятия внутренних усилий, которые развиваются в элементах железобетонного сооружения под действием нагрузки. Выглядит рабочая арматура как металлические стержни.

Конструктивная. Она служит для восприятия усилий, на которые конструкцию не рассчитывают.

Монтажная арматура необходима для создания транспортабельного каркаса.

Анкерная. Она представляет собой совокупность соединенных между собой элементов, которые воспринимают растягивающие напряжения при совместной работе в железобетонных изделиях.

  1. Перед непосредственным проведением самого армирования необходимо сделать осмотр всей площади, которая понадобится для строительства, включая осуществление замеров всех ее параметров с использованием уровня. Их необходимо учесть при дальнейшем усилении бетона.

Создание деревянной формы из щитков, высота которых в любом случае должна быть выше предположительной заливки. Затем проводится их закрепление. Если необходимо максимально повысить влагостойкость изделия, можно произвести оклейку досок с внутренней стороны.

Далее приступают к самому укреплению бетона. Необходимо сделать необходимые измерения и тщательный осмотр будущей конструкции. Для повышения прочности лучше применять прутья одинакового размера.

Заливка объекта. Очень важно, чтобы бетон был хорошо утрамбован. Это поможет исключить возникновение воздушных камер, которые уменьшают прочность изделия.

После полного затвердевания бетонной смеси происходит повторная проверка и снятие деревянных щитков.

Защитный слой арматуры — толщина слоя между бетоном и поверхностью ближайшей арматуры. Именно он обеспечивает совместную работу этих двух материалов, объединяя их в один единый каркас. Благодаря защитному слою изделие из железобетона не поддается влаге, резкому изменению температурного режима и другим факторам окружающей среды, что увеличивает вероятность сохранить целостность здания.

Вообще, на строительной площадке специально проводят определение защитного слоя бетона для арматуры, чтобы удостовериться, что армирование выполнено правильно, подробнее про это вы можете прочитать в другой статье на нашем сайте. Эту услугу вы можете заказать в нашей лаборатории бетона.

К преимуществам изделий, изготовленных из железобетона, относятся:

    Повышенная прочность и стойкость к механическим повреждениям. Как было отмечено ранее, бетон является очень твердым материалом, но при этом теряет свою форму при появлении нагрузок на растяжение и изгиб. Железная арматура позволяет повысить уровень прочности (появление трещин практически невозможно), так как она поддерживает бетон, тем самым обеспечивая конструкции надежность.

Термостойкость и влагостойкость. Правильное армирование позволяет функционировать зданию не только за счет прочности, но и благодаря защите от воздействия воды и изменений температурного режима.

  • Длительный срок службы. Железобетонные изделия будут работать долгое время без существенных повреждений.
  • Пожалуй, единственным недостатком армирования можно назвать то, что железобетонные изделия имеют большой вес, из-за которого могут возникнуть трудности в процессе стройки (возможно, придется вносить коррективы в уже готовые системы).

    Укрепление изделий из железобетона путем армирования может производиться одним из двух способов. Напряженный тип армирования увеличивает способность бетона сопротивляться крупным напряжениям, изделие имеет меньшие прогибы и повышенную стойкость к появлению различного рода трещин. Ненапряженный тип армирования характеризуется тем, что при возведении сооружения этим методом нельзя применять специальную проволоку с повышенной прочностью, которая могла бы повысить прочность всей конструкции, снизив риск образования дефектов. Именно поэтому при их строительстве приходится увеличить номинальный расход применяемой арматуры.

    Также во время высыхания бетона, а именно в местах его растяжения, могут начать образовываться пустоты, которые снижают прочность всего сооружения, создавая благоприятную среду для самопроизвольного разрушения материала.

    Кроме того, в большинстве случаев аварии происходят из-за допущенных отступлений и недостатков при армировании или монтаже составных частей. В отличие от качества бетона, которое можно проверить в любое время, контроль состояния металлических конструкций может быть ограничен, ведь если нужно сделать их проверку уже в готовом изделии на соответствие нормативным показателям, то какое-то количество застывшей смеси необходимо убирать, чтобы добраться непосредственно до самой арматуры. Чтобы проведение армирования было как можно проще, можно пользоваться некоторыми рекомендациями, которые помогут заметно увеличить срок службы любого здания:

      если производится дисперсный метод армирования, лучше не просто сразу добавить специальные компоненты в незастывшую смесь бетона, а хорошо перемешивать все части смеси хотя бы 15 минут. Это позволит усилить связь между добавочными элементами и самим бетоном;

    Читайте также  Как выбрать бетономешалку для дома и дачи

    подбирать материал в соответствии с изготавливаемым изделием;

    если необходимо сделать максимально прочную конструкцию, лучше применять не сварку, а связку. Это займет больше времени, но в дальнейшем заметно увеличит сохранность любой конструкции;

  • избегать попадания различных веществ на металлические прутья, которые могут провоцировать разъедание материала.
  • Что такое армирование бетона?

    Бетон – популярный строительный материал. Без него невозможно представить возведение каких-либо конструкций. Под воздействием различных факторов, он может деформироваться. Да, его прочность не абсолютна. Давно доказано, что бетонные конструкции плохо переносят растяжение, однако на них не влияет усадка. Если же усадка происходит неравномерно, возникают зоны растяжения. Это приводит к появлению трещин в бетоне. Со временем здание разрушается, снижается его износоустойчивость и прочность. Чтобы не допустить негативных последствий, рекомендуется использовать метод армирования бетона. Для этого применяют арматуру.

    Преимущества и недостатки армирование бетона

    Армирование бетона – процедура, благодаря которой можно значительно увеличить долговечность любого здания. Она обладает следующими преимуществами:

    • Конструкция может быть любых форм и размеров. При этом армирование значительно повышает ее прочность, устойчивость к разнообразным нагрузкам.
    • Увеличивается долговечность.
    • Здание избавляется от негативного влияния перегревов, морозов, сильных перепадов температур.
    • Армированный бетон отлично переносит нагрузки на изгиб.
    • Вероятность появления трещин в сооружении с армированным бетоном равняется нулю.

    Несмотря на многочисленные преимущества, армирование бетона обладает некоторыми недостатками. Среди них:

    • Вес конструкции после армирования значительно увеличивается. Это обязательно следует учитывать при проектировании.
    • Если бетонное здание уже построено, то выполнить армирование практически невозможно. Это доставляет серьезные трудности.

    Современные требования строительства предполагают обязательное армирование частных жилых коттеджей, перекрытий, конструкций монолитных зданий. Благодаря армированию бетона удается укрепить фундамент. Для выполнения работы используют различные материалы. Всего выделяют следующие типы армирования, среди которых:

    • Усиление производится при помощи арматурной сетки, которые укладывают в 1 или 2 слоя.
    • Усиление производится при помощи арматурной фибры или полипропиленового полотна. Это позволяет изменить структурную оболочку бетонной смеси. За счет этого повышается устойчивость конструкции, она легко выдерживает нагрузки на изгиб.

    Если же армирование бетона производится при помощи полипропиленового волокна, то такая конструкция приобретает следующие свойства:

    • Материал приобретает износостойкость;
    • Бетон приобретает прочность на изгиб и сжатие;
    • Бетон приобретает отличные водоотталкивающие свойства;
    • Бетонная конструкция сохраняет эксплуатационные свойства после заморозков и резких перепадов температур;
    • Практически к нулю сводится количество трещин в бетонной конструкции.

    Зачем нужно армирование

    Основной целью армирования бетона является повышение прочности конструкции. Для этого арматуру делают с рельефной конструкцией: серповидной, кольцевой, смешанной или четырехсторонней. Наибольшую прочность конструкции обеспечивают арматуры двух последних видов.

    Дабы повысить прочность строящегося бетонного здания, необходимо обязательно придерживаться всех расчетов и норм строительства. Нужно учитывать, что в каждом конкретном случае необходимо использовать разное количество материала. Для строительства жилых зданий в среднем применяют 150-200 килограмм арматуры на кубический метр конструкции.

    Важно! Если же выполняется армирование несущих конструкций, расход может быть увеличен.

    Ранее в строительстве для армирования бетона использовали исключительно металлические прутья. Сегодня же наибольшую прочность показывают стеклянные, базальтовые и углеродные соединения. Доказано, что армирование бетона стеклопластиком показывает наилучшие результаты по износоустойчивости. При этом вес конструкции значительно уменьшается.

    Виды арматур

    Для армирования бетона используют сетки, монолитные и дисперсные конструкции. Они отличаются по эксплуатационным свойствам, поэтому в каждом конкретном случае выбирают конкретный тип арматуры. Их технические характеристики следующие:

    • Монолитное. Такой тип армирования чаще всего используют при возведении железобетонных блоков в заводских условиях. Особенности строительства заключаются в каркасном монтаже прутьев. Они устанавливаются в один или несколько слоев. Между собой их соединяют проволокой поперек и по вертикали. За счет этого удается получить ячейки с шагом в 20 сантиметров.
    • Дисперсное. Подобный тип армирования означает добавление в подстывший бетон мелкодисперсных компонентов – фибры. Материал делают из полипропилена, базальта, стали и стекловолокна. Подобный тип армирования на сегодняшний день получил наибольшую популярность.
    • С помощью сетки. Большой популярностью пользуется армирование металлической сеткой. Установить ее очень просто. Подобную сетку делают из полимера, композита или железа. Материал легко приобрести в любом строительном магазине. Наибольшей популярностью пользуется композитная и полимерная сетки, которые практически не подвержены коррозии.

    Как определить необходимое количество арматуры

    Чтобы определить необходимое количество арматуры, необходимо обязательно учитывать тип фундамента, а также его форму. Если у вас плиточный фундамент, то необходимо использовать металлические стержни с диаметром не менее 10 мм с ребрами жесткости. Кроме того, на необходимый диаметр зависит от типа грунта и размера будущего здания. Прутья с диаметром 10 мм подходят для легких домов с устойчивым грунтом. Если же здание имеет несколько этажей, то лучше всего использовать арматуру от 15 мм.

    Чтобы провести армирования плиточного фундамента размером 6 на 6, необходимо возвести конструкцию из металлических стержней с шагом максимум 20 сантиметров. Для такой площади потребуется 31 прут на каждое направление – то бишь всего 62 штуки. Для армирования необходимо возвести два пояса. Таким образом, для обработки всего фундамента потребуется 124 стержня. Если рассчитать все в метрах, получится 744.

    Советы для качественного армирование бетона

    Если вы решились самостоятельно провести армирование, то к этому процессу следует подойти максимально ответственно. Очень важно придерживаться всех техник и предписаний, чтобы здание получило максимальную устойчивость и долговечность. Старайтесь соблюдать следующие рекомендации:

    • Металлическую или полипропиленовую фибру добавляют в раствор при его замешивании. Учитывайте, что усилитель прочности необходимо замешивать вместе с остальными ингредиентами не меньше 15 минут. По прошествии этого времени раствор будет готов.
    • Выбирая армирующий материал, обращайте внимание, чтобы он подходил для использования вместе с бетоном. Определенные типы арматуры подходят исключительно под конкретные фундаменты.
    • Рабочая арматура должна обязательно выдерживать принимаемую нагрузку. Следите, чтобы этот параметр был правильно рассчитан.
    • Чтобы защитить здание от усадки, можно использовать дорожную сетку.

    Армирование бетона – процедура, которая необходима для усиления строительного материала и несущих способностей. Существует огромное количество методов армирования. Выбор конкретного типа зависит от возводимого здания.

    Как армировать бетон?

    Бетон остается ключевым стройматериалом, который используется на разных этапах возведения конструкций. Но несмотря на свою прочность, он может деформироваться под влиянием разнообразных факторов. Давно было подмечено, что материал хорошо выдерживает усадку и плохо – растяжение. При неравномерной нагрузке, так называемые зоны растяжения дают трещины в бетоне, и постройка разрушается. Поэтому чтобы избежать преждевременной коррозии и повысить износоустойчивость зданий, стали использовать метод армирования. Он заключается в придании бетону вспомогательного укрепления при помощи добавления связанной между собой арматуры.

    Прочность соединения арматуры с бетоном довольно велика. Она не разрушается даже при сильных температурных перепадах, потому что коэффициенты их теплового расширения почти идентичны. Укрепление бетона ведет к перераспределению нагрузок в зоне растяжения балок (потому что упругость стали значительно выше). Бетон же, в свою очередь, защищает сталь от коррозии и перегрева, например, при пожарах. Все это делает союз бетона и арматуры залогом успешного строительства.

    Какие задачи решает армирование?

    Для более надежного соединения бетона с арматурой, ее изготовляют с рельефной поверхностью. Поверхность может быть с серповидным, кольцевым, четырехсторонним или смешанным покрытием. Последние два вида показывают лучшие результаты сцепления.

    Для прочности возводимого сооружения своими руками, нужно четко придерживаться нормы расхода заполнителей и стали. Так, в каждом индивидуальном случае расход материалов будет разным. Для фундамента в среднем эта норма составляет 150-200 кг на 1 кубический метр. Для несущих перекрытий – она увеличивается до 200 кг.

    Ранее для данной процедуры брали только металлические (стальные прутья). Сейчас же армирующие материалы для бетона представлены суперпрочными стеклянными, базальтовыми и углеродными соединениями. Широко используют бетон, армированный стеклопластиком, который демонстрирует лучшие показатели по износоустойчивости и делает материал легче. Ему присущ ряд достоинств, которые наглядно показывает таблица.

    Таблица сравнительных характеристик стальной и стеклопластиковой арматуры

    Плюсы и минусы

    Так, армированный бетон имеет ряд преимуществ:

    • конструкции даже самой замысловатой формы будут надежными;
    • устойчивость к температурным колебаниям;
    • долговечность;
    • армировка позволяет значительно увеличить допустимые механические нагрузки;
    • образование трещин почти невозможно.

    Но вмести с тем, существует и несколько минусов, которые нужно учесть:

    • установка арматуры в уже готовую конструкцию создаст целый ряд проблем;
    • вес постройки заметно увеличится, что обязательно нужно учесть при проектировании.

    Вернуться к оглавлению

    Исходя из конструкции, армирование бетона дифференцируется на несколько основных типов:

    • монолитное;
    • дисперсное;
    • армирование с помощью сетки.

    Вернуться к оглавлению

    Монолитное

    Монолитная армировка применяется в основном при производстве железобетонных блоков на заводах. Метод заключается в каркасном монтаже прутьев в один или несколько слоев, которые соединены проволокой по вертикали и в поперечном направлении. Таким образом, получаются крупные ячейки – до 20 см.

    Дисперсное

    Дисперсное армирование являет собой добавку в незатвердевший раствор бетона мелкодисперсных компонентов, так называемой фибры. Она изготавливается на основе стали, базальта, полипропилена или стекловолокна. Сегодня наибольшего признания заслужило армирование бетона частицами стекловолокна.

    С помощью сетки

    Использование армирующей сетки довольно распространено, потому что ее установка достаточно легка. Она может быть железной, композитной или полимерной. Стальные сетки продаются в готовом виде размером 0,5×2 или 1,5×2 м. Диаметр ячеек варьируется в диапазоне 15-20 см. Композитная и полимерная сетки считаются надежнее, потому что менее подвержены коррозии.

    Этапы армирования

    При желании провести укрепление бетона, нужно разделить работу на несколько этапов. Хотя алгоритм заливки разных поверхностей имеет ряд схожих действий, все же некоторые моменты могут существенно отличаться. Поэтому обратим внимание на несколько универсальных моментов при выполнении этого задания своими руками:

    • Первым этапом является осмотр и подготовка площади армирования. Нужно учесть контуры и наклоны участка. Измерить их при помощи уровня и учесть при следующих этапах.
    • Сооружение опалубки из деревянных щитков. После необходимо закрепить доски при помощи кольев, забитых в землю. Обязательно опалубка должна превышать высоту предполагаемой заливки. При желании внутреннюю часть досок можно оклеить пергамином, который задержит влагу и сделает поверхность значительно ровнее.
    • Подготовка непосредственно самой арматуры. После тщательного осмотра на предмет дефектов, прутья или сетку равномерно укладывают на горизонтальную поверхность и распределяют с учетом контура предполагаемой постройки. Предпочтительнее использовать именно целые прутья нужной длины. Это значительно повысит прочность конструкции.
    • Расстояние между прутами должно быть рассчитано заранее и быть одинаковым на всех участках.
    • Соединить арматуру можно как с помощью сварки, так и специальной проволоки, соединяя прутья по вертикали.
    • Далее непосредственно приступают к заливке объекта, предварительно рассчитав объем (умножаем периметр основания на ширину и высоту). Бетон следует утрамбовать, чтобы избежать воздушных карманов внутри.
    • Дождаться полного затвердевания бетона (обычно 2-3 недели) и снять опалубку.
    Читайте также  Как залить бетонный пол

    Вернуться к оглавлению

    Полезные советы при армировании

    Особенно стоит обратить внимание на материалы, которые не желательно применять для армирования. Сюда можно отнести:

    • листовую сталь;
    • прутья из алюминия;
    • демонтированные трубы;
    • сетку-рабицу;
    • рельсы;
    • прутья длинной до 1 м.

    Схема связки прутьев.

    Вот еще несколько практичных советов, позволяющих вам избежать проблем при армировании своими руками:

    • используйте арматуру и соединяющую проволоку без явных коррозийных признаков;
    • выбирая между сваркой и связкой прутьев, отдайте предпочтение второму способу, потому что сварочные швы больше подлежат деформации;
    • связанно (приварено) должно быть не меньше половины всех соединений;
    • непосредственно в бетон стоит ввести гидроизоляционные добавки, чтобы защитить сталь от ржавчины и тем самым значительно продлить срок эксплуатации сооружения;
    • воспользуйтесь пергамином для оклейки внутренней стороны досок опалубки. Он предотвратит излишние испарение влаги при армировании бетона, сделает залитую поверхность заметно ровнее и продлит срок службы самих щитов;
    • для армирования разных объектов используют разную по диаметру, поверхности и механическим свойствам сталь. Арматура может изготавливаться как в прутьях, так и в готовых мотках. При ее выборе нужно учитывать назначение армируемой площади и предельные нагрузки. Чем больше нагрузка – тем больше диаметр прутьев;
    • следует избегать попадания на арматуру красок или маслянистых веществ;
    • рекомендуется использование цельных элементов конструкции (прутьев или сетки заданных размеров). Использование элементов длиной до 1 метра на широких площадках резко снижает износоустойчивость железобетона;
    • при армировании стен и пола не забудьте оставить отверстия для электрических проводов и вентиляции.

    Вернуться к оглавлению

    Заключение

    Армирование бетона применяется для существенного продления срока эксплуатации и усиления несущих способностей конструкций. Существует много вариантов и методов исполнения этой работы.

    При подборе подходящего именно вам – обязательно следует проконсультироваться со специалистом. Он поможет правильно рассчитать нормы расхода материалов и подскажет их характеристик.

    Правила надежного армирования ленточного фундамента

    Бетон хорошо выдерживает изгибающие воздействия, но не может самостоятельно справится и изгибом. Для обеспечения несущей способности выполняют армирование фундамента своими руками. В большей степени это касается ленточных и плитных конструкций. В сваях и столбах металл укладывается больше из конструктивных соображений, чем реальной необходимости.

    Правила армирования

    Армирование ленточного фундамента и любого другого выполняется с учетом следующих правил:

    • для рабочей арматуры используют стержни класса не ниже А400;
    • не рекомендуется использовать для соединения стержней сварку, поскольку она ослабляет сечение;
    • в обязательном порядке связать металлический каркас из арматуры нужно на углах, сваривание здесь не допускается;
    • даже для хомутов не рекомендуется гладкая арматура;
    • необходимо строго соблюдать защитный слой бетона, равный 4 см, это защитит металл от коррозии (ржавчины);
    • при изготовлении каркасов стержни в продольном направлении соединяют с нахлестом, который принимается равным не менее 20 диаметров прутов и не менее 25 см;
    • при частом расположении металла, стоит контролировать крупность заполнителя в бетоне: он не должен застревать между стержнями.

    Пример размещения армирующего каркаса
    в ленточном фундаменте

    Грамотно подготовленный арматурный каркас — это половина успеха. Именно он спасет фундамент в случае неравномерных деформаций, которые создают изгибающие нагрузки. Стоит более подробно рассмотреть вопрос на примере ленточного фундамента своими руками.

    Какая арматура нужна для конструкции

    Армирование ленточного фундамента предполагает наличие трех трупп стержней:

    • рабочие, которые укладываются вдоль ленты;
    • поперечные горизонтальные;
    • поперечные вертикальные.

    Поперечная арматура под ленточный фундамент также называется хомутами. Ее основное предназначение — соединение рабочих прутов в единое целое. Армирование ленточного фундамента выполняется в строгом соответствии с нормативными документами. Какая арматура нужна для фундамента? Чтобы дать точный ответ выполняют сложные расчеты.

    Чтобы не нанимать профессионалов, можно обойтись упрощенным вариантом. Технология армирования ленточного фундамента под небольшой дом позволяет назначать сечения конструктивно. Это вызвано тем, что лента воспринимает сравнительно небольшие нагрузки и работает преимущественно на сжатие.

    Чтобы сделать армирующий каркас, используют конструктивные, то есть минимально допустимые, размеры сечений:

    • Для рабочего армирования — 0,1 % от площади сечения фундамента под дом. При этом если сторона ленты составляет 3 метра или менее, минимально допустимое значение принимается равным 10 мм. Если сторона здания имеет длину более 3 м, то диаметр рабочего армирования не может быть меньше 12 мм. использовать пруты сечением больше 40 мм не разрешается.
    • Горизонтальные хомуты не могут быть по диаметру меньше одной четверти рабочих. Из конструктивных соображений назначают размер 6 мм.
    • Диаметр вертикальной арматуры зависит от высоты ленты для фундамента дома. Для малозаглубленных, размеры которых составляют 80 см и менее подойдут пруты от 6 мм.

    Правила армирования ленточного фундамента заглубленного типа предусматривают использование стержней от 8 мм и более.

    Схема типовых сечений стержней арматуры

    Если строится здание из кирпича, стоит укладывать арматуру с небольшим запасом. Такой вариант даст уверенность в надежности конструкции.

    Вязка арматуры

    Схема армирования ленточного фундамента предполагает соединения стержней методом связывания. Связанный каркас обладает большей прочностью по сравнению со сварным. Это вызвано тем, что повышается вероятность прожига металла. Но такое правило не касается элементов заводского изготовления. Вне строительной площадки есть возможность соединить детали без существенной потери прочности.

    Места вязки арматуры

    Разрешается для увеличения скорости работ армировать фундамент на прямолинейных участках способом сваривания. Но армировать углы можно только с использованием вязальной проволоки. Эти участки конструкции являются наиболее ответственными, поэтому торопиться не стоит.

    Перед тем как вязать арматуру для ленточного фундамента нужно подготовить материалы и инструменты. Существует два способа, которыми выполняют связывание металла:

    • специальный крючок;
    • вязальная машина (пистолет).

    Первый вариант доступен, но подойдет только для небольших объемов. Укладка арматуры в ленточный фундамент в этом случае займет много времени. Для соединения применяют отожженную проволоку, диаметр которой составляет 0,8—1,4 мм. Использование других материалов не допускается.

    Схема вязки арматуры для ленточного фундамента

    Чтобы построить свой дом, нужно проявить терпение и внимательность. Не стоит экономить время и деньги, поскольку это может вызвать неприятности при эксплуатации. С соединением прутов по длине проблем не должно возникнуть. В этом случае процесс достаточно прост, важно лишь соблюдать минимальную величину нахлеста.

    Но как правильно вязать арматуру для ленточного фундамента по углам? Существует два типа угловых соединений: между двумя перпендикулярными конструкциями и в месте примыкания одной стены к другой.

    Оба варианта имеют несколько технологий выполнения работ. Для угловых стен используют следующие:

    1. Жесткое лапкой. Для выполнения работ на конце каждого стержня делают «лапку» под прямым углом. В этом случае прут напоминает собой кочергу. Длина лапки должна составлять не менее 35 диаметров, лучше назначать больше. Загнутую часть стержня присоединяют к соответствующему перпендикулярному участку. Таким образом получается, что внешние пруты каркаса одной стены соединены с внешними другой стены, а внутренние приваривают к внешним.
    2. С применением хомутов Г-образной формы. Принцип действий схож с предыдущим вариантом. Но в этом случае не изготавливают лапку, а берут г-образный элемент, сторона которого имеет длину не менее 50 диаметров рабочей арматуры. Одну сторону привязывают к каркасу одной стены, а вторую — к каркасу перпендикулярной. При этом внутренние стержни нужно соединить с внешними. Шаг хомутов должен составлять три четверти от высоты стены подвала.
    3. С применением хомутов П-образной формы. На угол нужно два элемента, длина сторон которых будет составлять 50 диаметров арматуры. Каждый их хомутов приваривается к двум параллельным прутам и к одному перпендикулярному пруту.

    Армирование примыкания стен фундамента

    Как правильно армировать ленточный фундамент на тупых углах. Для этого внешний стержень изгибают до нужной градусной величины и прикрепляют к нему дополнительный в качестве усиления. Внутренние элементы привязываются к внешнему.

    Схема правильного и неправильного армирования тупых углов

    Чтобы уложить арматуру в местах примыкания одной стены к другой, пользуются примерно теми же методами, что и в предыдущем случае:

    • нахлест;
    • Г-образные хомуты;
    • П-образные хомуты.

    Величина нахлестов и соединений принимается равной 50 диаметрам. При выполнении работ стоит помнить наиболее распространенные ошибки:

    • связывание под прямым углом;
    • отсутствие связи между внешними и внутренними элементами;
    • продольные пруты соединяют вязкой перекрестий.

    Распространенные ошибки вязки

    Не стоит повторять эти ошибки при строительстве собственного дома.

    Использование вязального крючка

    Перед тем как армировать ленточный фундамент, стоит узнать, как пользоваться рабочим инструментом. Специальный пистолет редко используют для частного домостроения, польку такое оборудование требует дополнительных затрат. Вкладываться в инструмент выгодно только для выполнения заказов, а не при возведении одного дома.

    По этой причине наиболее распространенным инструментом для вязки в частном домостроении стал крючок. Пользоваться им будет проще, если заранее подготовить специальные шаблоны. Такая деталь работает как верстак и существенно облегчает работу. Дело пойдет быстрее. Чтобы изготовить шаблон требуются деревянные бруски, ширина который составляет около 30—50 см, а длина не может быть больше 3 м, поскольку такой верстак неудобно использовать.

    Самый распространенный способ вязки – крючком

    В деревянном приспособлении нужно просверлить пазы и отверстия, которые повторят очертания стержней в каркасе. В такие отверстия заранее раскладывают куски вязальной проволоки длиной по 20 см, а после этого фиксируют пруты армирования.

    Для того чтобы понять технологию вязки, можно рассмотреть примеры. При строительстве потребуется два варианта: для перекрестий (когда элементы расположены перпендикулярно друг другу) и для соединений внахлест. В ленточном фундаменте чаще нужна вторая технология, при возведении плитной конструкции наиболее актуальной будет первая.

    Чтобы соединить уложенный каркас в единое целое при соединении внахлест, крючком следует пользоваться в таком порядке:

    1. соединения выполняют в нескольких местах по длине стыка, месторасположение проволоки назначают так, чтобы она находилась в углубленной части профиля арматуры;
    2. проволоку складывают пополам и укладывают под местом соединения;
    3. с помощью крючка поддевают петлю;
    4. свободный конец подводят к инструменту и накладывают на него с небольшим перегибом;
    5. начинают вращать крючок, закручивая проволоку;
    6. осторожно вынимают инструмент.

    На одно соединение внахлест процедуру повторяют 3—5 раз. Соединить элементы за один раз, как это делается при перекрестном примыкании, недостаточно. Вязка арматуры под ленточный фундамент в этом случае будет ненадежной, поскольку фиксация в одной точке не предотвращает сдвиг элементов.

    Грамотное соединение каркаса позволит гарантировать надежность, прочность и долговечность опорной части здания.