Содержание
- Какие элементы зданий требуют армирования
- Суть и принципы арматурных работ
- Основные виды армирования
- Классификация арматурных материалов
- Типы армирующих элементов и конструкций
- Итоги и рекомендации
В современном строительстве, будь то возведение жилых домов, промышленных комплексов или инженерных сооружений, особое внимание уделяется повышению прочности и долговечности конструкций. Ключевым методом решения этой задачи является армирование – технология усиления строительных элементов с помощью специальных материалов.
Бетон, несмотря на свою высокую прочность на сжатие, обладает существенным недостатком – низкой сопротивляемостью растягивающим и изгибающим нагрузкам. Под воздействием механических напряжений, перепадов температур и других внешних факторов в бетонных конструкциях могут возникать трещины, ведущие к постепенному разрушению. Именно для компенсации этого недостатка и применяется армирование, которое стало неотъемлемой частью строительного процесса.
Основные цели армирования заключаются в увеличении несущей способности конструкций, предотвращении образования трещин и повышении общей устойчивости зданий. Для этого используются различные материалы с повышенными прочностными характеристиками: сталь, базальтовое и стекловолокно, а также специальная фибра.
Армирование – это эффективный метод защиты строительных конструкций от преждевременного износа и коррозии, значительно продлевающий срок их службы.
Какие элементы зданий требуют армирования
Необходимость и способы армирования определяются на этапе проектирования каждого конкретного объекта, исходя из его назначения и ожидаемых нагрузок. Как правило, усилению подлежат следующие ключевые элементы:
- Фундаменты всех типов – ленточные, плитные, свайные.
- Первый ряд кладки на фундаменте для равномерного распределения нагрузки.
- Промежуточные ряды кладки в протяженных стенах для предотвращения деформаций.
- Области вокруг оконных и дверных проемов (обычно усиливаются на 0,9 метра в каждую сторону).
- Узлы примыкания перекрытий к стенам.
- Основания под стропильные системы кровли.
- Все участки конструкций, подвергающиеся повышенным или динамическим нагрузкам.
Суть и принципы арматурных работ
Чтобы понять суть армирования, нужно рассмотреть физические свойства бетона. Этот материал прекрасно выдерживает сжимающие нагрузки (до 100 кг/см²), но практически не работает на растяжение. При возникновении растягивающих напряжений в бетоне быстро образуются трещины.
Для обеспечения надежного сцепления с бетоном современная арматура имеет рифленую поверхность, что значительно повышает адгезию материалов.
Армирование решает эту проблему, создавая композитный материал – железобетон. В этом симбиозе бетон воспринимает сжимающие нагрузки, а стальная арматура – растягивающие. Особенно эффективно применение предварительно напряженной арматуры, которая создает в бетоне внутренние напряжения сжатия, повышающие его сопротивление внешним нагрузкам. Эта технология широко используется в высотном строительстве и при создании мостовых конструкций.
Арматурные элементы, соединяясь в единую систему, образуют жесткий пространственный каркас, обеспечивающий устойчивость всей конструкции. Все расчеты по армированию строго регламентированы строительными нормами и правилами (СНиП). В частном строительстве достаточно соблюдать основные принципы армирования, известные профессиональным строителям.
Основные виды армирования
Современные строительные технологии предлагают несколько основных методов армирования, каждый из которых имеет свою область применения:
Дисперсное армирование
Этот метод предполагает добавление в бетонную смесь коротких волокон (фибры) из стали, стекла, базальта или синтетических материалов. После затвердевания бетона эти волокна создают трехмерную армирующую сетку, которая повышает прочность материала на растяжение, предотвращает усадочные трещины и увеличивает стойкость к механическим и химическим воздействиям.
Соединение арматурных стержней может выполняться как сваркой, так и вязкой специальной проволокой – каждый метод имеет свои преимущества и область применения.
Стержневое армирование
Наиболее распространенный метод, используемый для усиления ответственных конструкций. В бетон закладывается пространственный каркас из стальных стержней, связанных между собой. Рабочая арматура диаметром 12-18 мм располагается вдоль конструкции и воспринимает основные нагрузки, а распределительная арматура диаметром 6-8 мм обеспечивает правильное положение рабочих стержней и распределяет нагрузки между ними.
Послойное армирование
Применяется в отделочных работах для укрепления штукатурных слоев, стяжек и других покрытий. Для этого используются металлические или полимерные сетки, на которые наносится отделочный раствор. Этот метод предотвращает растрескивание отделки и повышает ее механическую прочность.
Классификация арматурных материалов
Арматура, используемая в строительстве, классифицируется по нескольким ключевым признакам, определяющим ее свойства и область применения:
- По технологии производства: горячекатаная стержневая и холоднотянутая проволочная арматура. Стержневая производится методом проката, проволочная – волочением через фильеры, что изменяет структуру металла и повышает его прочность.
- По способу упрочнения: термически обработанная и упрочненная механическим способом (волочением, вытяжкой).
- По профилю: гладкая и рифленая (периодического профиля). Рифление значительно улучшает сцепление арматуры с бетоном.
- По назначению: напрягаемая (предварительно натягиваемая) и ненапрягаемая арматура.
Для защиты стальной арматуры от коррозии в бетон часто добавляют специальные гидроизоляционные присадки, что значительно продлевает срок службы конструкции.
Типы армирующих элементов и конструкций
В строительной практике используются различные виды армирующих элементов, каждый из которых решает конкретные задачи:
Арматурные каркасы
Бывают плоскими (сетки) и пространственными. Плоские каркасы изготавливаются сваркой стержней в одной плоскости и служат основой для создания объемных конструкций. Пространственные каркасы состоят из стержней, расположенных в разных плоскостях, и образуют жесткий объемный скелет будущей конструкции. Использование готовых каркасов ускоряет строительство на 30-40% и сокращает отходы материала.
Арматурные сетки
Разделяются на легкие (из проволоки диаметром до 10 мм) и тяжелые (диаметром от 12 мм). Могут поставляться в рулонах (тонкая сетка) или плоскими листами. Применяются для армирования кладки, стяжек полов, дорожных покрытий, а также при штукатурных работах. Сетки могут быть как сварными, так и вязаными – последние часто изготавливаются непосредственно на строительной площадке.
Вспомогательные элементы
К ним относятся хомуты для фиксации рабочей арматуры в пространственных каркасах, закладные детали для соединения различных элементов конструкций, а также фиксаторы, обеспечивающие необходимый защитный слой бетона вокруг арматуры.
Итоги и рекомендации
Армирование – это не просто строительная операция, а комплексная технология, от правильного применения которой зависит прочность, надежность и долговечность всего сооружения. Выбор конкретного метода армирования зависит от типа конструкции, ожидаемых нагрузок и условий эксплуатации.
Грамотное проектирование и выполнение армирования позволяет:
- Предотвратить образование трещин в конструкциях
- Повысить несущую способность элементов здания
- Увеличить жесткость и устойчивость сооружения
- Значительно продлить срок службы строительных объектов
При самостоятельном строительстве важно не только понимать принципы армирования, но и соблюдать строительные нормы, использовать качественные материалы и правильно выполнять все технологические операции. В сложных случаях рекомендуется обращаться к профессиональным проектировщикам и строителям.
Originally posted 2017-01-21 07:57:17.