Армированный бетон

Армированный бетон это класс материалов, в основе которых находится цемент с добавками. Неорганическое вяжущее вещество с добавлением металла в виде отдельных элементов или сетки, стекловолокна, стали, дисперсных или других волокон, геосинтетики.

19.03.2020

Все об армированном бетоне

Что такое армированный бетон

У материала высокая прочность к сменяющимся условиям климата. Он отличается от обычного большей устойчивостью на сжатие и допустимое растяжение. Для этого в состав вводятся стержни, которые будут повышать сопротивляемость. Обязательно производится натяжение арматуры любым способом химическим, элетротермическим или механическим.

Для чего армируют бетон

Раствор без стальной конструкции после застывания перестает быть пластичным, поэтому начинает трескаться при любом серьезном воздействии на него. 

Если бетонной смесью залит фундамент, то при воздействии силы морозного пучения со стороны земли площадка начнет деформироваться. То же происходит при неравномерной нагрузке на плиту. Любая деформация, которая создает у объекта с одной стороны зону растяжения, а с другой зону сжатия, повышает риск появления трещин. Именно это является основной причиной армирования. Сталь создает каркас, который будет распределять нагрузку и противостоять растягиванию.

Где и зачем применяется

Армированный бетон необходим для создания построек с должным уровнем эластичности и усиления, крупных конструкций, фундамента, стен, потолочных перекрытий, усиления шахтных стволов и горных выработок, объектов строительства.

У каждого строения есть определенные участки, которые стоит армировать, чтобы значительно продлить срок жизни постройки. 

Элементы конструкции, которые нуждаются в армировании

• Фундамент.
• Основание стропильной системы.
• Первый ряд кладки.
• Перекрытия.
• Части здания, которые подвержены дополнительной нагрузке.

Плюсы и минусы

Усиленный арматурой бетон приносит пользу, но и обладает недостатками.

Преимущества

• Увеличиваются допустимые механические нагрузки.
• Не образуются трещины.
• Даже самая технически сложная конструкция будет прочной.
• Срок жизни свыше 50 лет.
• Переносит температурные перемены.

Недостатки

• В заложенный застывший фундамент постройки встроить армирование слишком сложно.
• Вес армированной конструкции будет значительно выше, это следует учитывать во время проектирования.

Виды армирования

В зависимости от используемого материала

Есть две разновидности армирования в зависимости от используемого материала:

• С помощью различных непрерывных нитей металла  металлическая сетка или ткань. Стандартный армированный материал может обеспечить двухмерное укрепление бетона.
• С помощью маленьких отрезков волокон фибры. Фибробетон гарантирует трехмерное укрепление и повышенную прочность в случае растяжения и изгиба.

По типу конструкции

• Монолитная сваренная, с ячейками через каждые 20 см. В основном используется для изготовления железобетонных блоков на заводах. Заключается в том, что прутья монтируются в 1-5 слоев. Они соединяются по вертикали и горизонтали. В результате получаются нерегулируемые ячейки с шагом до 20 см. 
• Сеточная связанная арматура. Простой способ армирования, используется часто. Сетка бывает из полимеров, композитов и стали. В последнем случае можно приобрести готовый вариант размерами 0,5х2 или 1,5х2 метра. Каждая ячейка  примерно 15-20 см.
• Дисперсная  с добавлением мелких деталей в раствор. В не затвердевший раствор добавляются мелкодисперсные компоненты, их называют фибры. Их изготавливают из определенной марки стали, стекловолокна, базальта или полипропилена. Сейчас наиболее распространено стекловолокно.

Какую из них лучше выбрать зависит от расчетов и необходимой прочности готового объекта.

Процесс изготовления 

Производственные

На производстве практикуют метод экструзии  это формирование плиты без опалубки. Это делает возможным производить перекрытия до 18 метров в длину. Сначала их создают на формовочных стендах, а потом делят дисковой пилой на необходимые части. 

В многоэтажном строительстве

В многоэтажном строительстве используют метод сборно-монолитного каркаса. Для этого вяжется технологическая арматура или фиксируется несущая конструкция на месте будущего объекта. Форма выстраивается, затем заливается монолитным бетоном. Когда все застынет, деталь обретет твердость и сцепляющую силу двух материалов. Стоимость строительства становится ниже, а прочность выше. При возникновении нагрузок бетонная смесь и сталь работают вместе, поэтому переносимость становится в разы выше. 

В домашних условиях

Для изготовления в домашних условиях используется два разных способа.

• Металлические полосы натягивают и крепят на анкеры, поверх них укладывают цемент. Когда масса затвердеет, с арматуры снимают напряжение, и она сжимается вместе с цементом. В результате получается материал, который хорошо переносит растяжение и сжатие, выдерживает высокие нагрузки и может служить основой в строительстве. 
• Заранее готовят каналы под арматурные прутья. Залитая масса твердеет, затем металл вводят в эти полости и натягивают, в качестве опоры выступает затвердевший раствор. Когда удастся добиться натяжения, каналы заливают бетоном. Во втором случае добавляют армированную фибру прямо в состав смеси. Это может быть стальная стружка, синтетические волокна или геосинтетические материалы. При ее использовании допускается закладывать раствор меньшей толщины, несущие способности получившегося объекта не пострадают.

Все методы армирования повышают способность плиты выдерживать нагрузки, оставаться монолитной и крепкой при изменениях температуры, при растяжении и сжатии.

Типы арматуры

Нельзя брать любую металлическую стружку. Прежде чем ее можно будет задействовать в растворе, этот вещество разрабатывается специалистами и проходит множество испытаний. Когда средство проходит проверки, разработчикам выдается сертификат и патент на производство. Один из нюансов качественной стружки или волокон свойство, которое позволяет равномерно распределить компоненты по всей конструкции.

Что используется для армирования

• Прокатные двутавры сложны в применении.
• Уголки  используются часто.
• Сетки самый частый вариант.
• Швеллеры необходимы только в очень крупных конструкциях.
• Периодические профили удобны при возведении габаритной постройки.

Арматура может быть как продольной, так и поперечной. Пользоваться можно деталями без явной коррозии. Если нужно выбирать между сваркой и связкой, то лучше связывать элементы, так меньше риск деформации. Связать или проварить предстоит минимум половину от всех соединений.

Что не используется для армирования

• Листовая сталь.
• Прутья с длиной меньше 1 м.
• Демонтированные ранее трубы.
• Рельсы.
• Алюминиевые прутья.
• Сетка-рабица.

Вес и плотность бетона

Эти показатели будут зависеть от состава смеси и количества металлических или иных составляющих. В среднем отвибрированный бетон весит 2500 кг на м2, а невибрированный 2400 кг на м2. Содержание стали не должно превышать 300 кг.

Если раствор заливается и не утрамбовывается, то полученный продукт не будет отличаться высокой плотностью. Чтобы увеличить плотность, следует снизить количество воды и пользоваться вибрационным уплотнителем. Без него работать со смесью будет тяжело.

Как повысить сцепление бетона с арматурой

Чтобы раствор максимально надежно соединялся с арматурными элементами, арматуру создают с рельефной, не гладкой поверхностью. Для этих целей арматурные детали делают с разными серповидными или кольцевыми засечками, чтобы раствор цеплялся за них и не отслаивался. Если соблюдать нормы расхода наполнителя и стали, то результат будет максимально прочным. 

Источник