Арматура

Арматура рифленая строительная А3: размеры, сортамент, стандарты и документация

Арматура — это разновидность сортового проката, выполненная в виде прутов из стали со сплошным круглым или периодическим сечением. Сферой использования арматурных изделий из черного металла являются различные стальные сварные и сборные конструкции. Широкое применение арматурные стержни находят при упрочнении железобетона.

АРМАТУРА РИФЛЕНАЯ А3

Арматура АIII представляет собой стальное изделие круглого сечения. При этом конструктивно металлический стержень выполнен с рифленой поверхностью в виде поперечных выступов, расположенных под углом к центральной оси. Арматура А400 изготавливается в соответствии с нормативными требованиями Госстандарта ГОСТ 5781-82. Продукция широко используется в различных областях промышленности и строительства.

Производство

Для изготовления арматуры А3 применяются спокойные, полуспокойные и кипящие марки стали, свойства которых во многом определят характеристики готовой продукции. Чаще всего на практике используется низколегированная конструкционная сталь таких марок как 25Г2С и 35ГС с различными примесями. Из стали марки 32Г2Рпс изготавливают продукцию с сечением от 6 до 22 мм. Как правило, металл легируется кремнием или марганцем, которые придают материалу такие свойства, как коррозионная устойчивость, прочность и пластичность. Во многом благодаря химсоставу стали арматура имеет хорошую свариваемость с другими металлическими частями и элементами, используется в виде предварительно напряженных оснований для армирования. По ГОСТ 5781-82 сортамент изготавливаемой арматуры АIII представляет собой линейку диаметров от 6,0 мм до 40,0 мм. По точности изготовления арматурная продукция дифференцируется на изделия повышенной и обычной точности порезки, для которой нормируются допустимые погрешности. При этом традиционно продукция выпускается на заводах-изготовителях в мерных длинах, насчитывающих отрезки размером 6 и 11,7 метра. При сечении от 6,0 мм до 10,0 мм изделия отпускаются в бухтах, свыше в пачках, где стержни увязываются в упаковки.

По технологии производства арматура дифференцируется на катаные, холоднокатаные, а также горячекатаные изделия, которые выпускаются в виде ненапряженных и напряженных стальных стержней. Производственный процесс упрочнения арматуры А3 основан на технологии вытягивания – холодной деформации или обработки высокой температурой. За счет этого изделия приобретают дополнительную прочность. При маркировке данного вида продукции используется белая краска, которая наносится на торцевую часть прутков. Арматура, выполненная на основе стали 25Г2С отличается улучшенной свариваемостью и специфическим видом поверхности, которая сформирована из выступов с винтовой конфигурацией. Форма выбрана неслучайно и позволяет обеспечивать максимальную сцепление при контакте с бетонными конструкциями, гарантируя прочность железобетонных изделий в целом.

Преимущества

Арматура А400 имеет целый ряд положительных качеств, благодаря которым ее считают универсальным строительным материалом, среди которых:

высокая прочность и надежность, которые достигаются за счет использования качественных легированных марок сталей;
пластичность и гибкость стали, позволяющая производить напряженны и ненапряженные изделия для разных видов конструкция и элементов;
высокая долговечность, которая по оценке изготовителя может составлять до 50 лет;
хорошая свариваемость для использования в комплексе с другими деталями в единых металлоконструкциях;
высокая степень сцепления с цементными растворами, которая достигается за счет формы.

Сфера применения

Используется арматура А3 в строительстве преимущественно для армирования ответственных элементов несущих, а также вспомогательных конструкций. На основании фундаментов, опор, несущих балок, выполненных с использованием арматурного усиления, возводятся различные виды высотных сооружений, промышленных объектов, жилых зданий, мостов и других сооружений, укрепления шахт и тоннелей, в которых действует статическая и динамическая переменная нагрузка. Применение арматуры в комплексе с цементом позволяет повысить устойчивость изделий стального проката к влаге, атмосферным воздействиям, пагубному влиянию агрессивной среды. Как следствие детали имеют высокую долговечность. При этом бетон не разрушается при воздействии на него нагрузок на сжатие и растяжение, а арматура является устойчивой к коррозионным процессам.

Благодаря возможности для
сваривания изделий на основе А400 могут формироваться различные по назначению
металлоконструкции, в которых стержни являются ребрами жесткости. Наиболее
используемыми видами арматуры являются стержни сечением 10 и 12 мм. Арматурная
продукция помимо всего является востребованной в бытовых целях при обустройстве
территорий, изготовлении лестниц, заграждений, мебели и т. д.

АРМАТУРА ГЛАДКАЯ А1

Продукция стальная – арматура А1 представляет гладкопрофильный стальной прокат класса 240. Прутки имеют круглое сечение с наличием двух продольных выступов. Круглая катанка отличается высокой долговечностью, надежностью, прочностью и гибкостью, представляя собой универсальный строительный материал.

Производство
Изготовление продукции в виде арматуры А1 регламентируется нормами и требованиями стандарта ГОСТ 5781. Изделия относятся к категории горячекатаного проката и изготавливаются на основе проволоки, полученной посредством технологии холодной протяжки или из углеродистой, низколегированной, высококачественной стали марок Ст3кп, Ст3пс, а также Ст3сп. При изготовлении продукция может отличаться по своим качественным характеристикам, разделяясь на следующие категории:

термически упрочненные прутки – маркировка «Т»;
с улучшенными параметрами свариваемости – «С»;
коррозионно-устойчивая продукция – «К»;
упрочненная за счет вытяжки – «В».
По ГОСТ 5781 изготавливают арматуру А1 в диапазоне диаметров от 6,0 мм до 40,0 мм. Значение массы такого проката в зависимости от сечения насчитывает от 220 г до 8 кг. Стандарт устанавливает допустимые отклонения от теоретической массы арматурного прутка, который зависит от диаметра и составляет:

при сечении от 6 мм до 8 мм – от — 7,0% до +9,0%;
от 10 мм до 14 мм – от — 6,0% до +5,0%
от 16 мм до 28 мм – от — 5,0% до +3,0%;
от 32 мм до 40 мм – от — 4,0% до +3,0%;
По точности порезки прутки разделяются на две категории:

обычной точности, для которых предел погрешности составляет при длине до 6 метров — + 50 мм, свыше — + 70мм;
повышенной точности, допустимым отклонением для которых является + 25 мм для длин до 6 метров и + 35 мм свыше этого значения.

Особенности

Арматура А1 выгодно отличается, имея технические особенности, которыми обусловлены сферы ее применения:

высокая гибкость и пластичность, благодаря которым достигается максимальная устойчивость к механическим внешним воздействиям;
хорошая свариваемость и качество соединения без трещин и деформаций;
легирование марганцем позволяет снизить массу готовых прутков;
высокая нагрузочная характеристика, за счет которой арматура может, как непосредственно выдерживать нагрузку, так и применяться для упрочнения бетонов;
способность длительно выдерживать многократные циклы нагрузок на сжатие и растяжение без разрушений, трещин и деформаций. Благодаря этой возможности арматура применяется при строительстве несущих колонн и перекрытий;
высокая коррозионная устойчивость за счет химсостава использованной стали;
для различных условий эксплуатации изготавливаются арматурные элементы с предварительным напряжением, а также без него.

Применение

Сфера практического использования гладкопрофильной арматуры лежит в области реализации высотного строительства промышленных и гражданских объектов при укреплении поверхности полов и потолков, стен. На основе гладкой круглой катанки формируются универсальные ограждения, которые могут использоваться как в процессе строительства, так и при обустройстве экстерьеров загородных земельных участков. Благодаря легированию углеродом арматурная сталь легко сваривается между собой, образуя арматурные сетки, каркасы и прочие высокопрочные конструкции, которые обладают сравнительно малым весом. Гладкие прутки актуальны также для химической и угольной промышленности, нефтегазового сектора. Помимо этого арматура является основой для производства строительных метизов в виде шпилек, гаек и болтов.

Как элемент металлоконструкций арматура А1 представляет собой универсальный элемент, позволяющий формировать основания, дополнять и усиливать существующие конструкции. Благодаря гибкости и пластичности круглый гладкопрофильный прокат хорошо зарекомендовал себя при длительной эксплуатации при условии низких температур.

Арматура А240 является заготовкой при промышленном изготовлении холоднодеформированного стального проката марки В500, который востребован для армирования железобетонных изделий в заводских условиях. При армировании нередко при помощи элементов А1 производят увязку массивных конструктивов.

АРМАТУРА СТАЛЬНАЯ АТ800

Арматура АТ 800 представляет собой разновидность упрочненного стального проката, который имеет периодический, винтовой или серповидный профиль. Изделия металлопроката изготавливаются по регламенту стандарта ГОСТ 10884 и широко используются в различных конструкциях для обеспечения заданной механической прочности.

Разновидности и производство

Госстандартом регламентируются характеристики на упрочненную арматуру марок АТ400 – АТ1200. При этом параметры готового сортопроката определяются такими параметрами как класс прочности и марка примененной стали. По своей форме арматура АТ 800 изготавливается с гладкой или рифленой поверхностью. Качество поверхности арматурной продукции определяется по нормам ГОСТ 5781. За счет использования технологического приема прерывистого охлаждения, который следует за этапом прокатки, арматурные изделия на 30% увеличивают свою влагостойкость и механическую прочность.

Использование легированных марок стали при производстве позволяет обеспечить повышенную степень коррозионной устойчивости, а высокое содержание примесей углерода гарантию качественной свариваемости. Легируется металл марганцем и кремнием, массовая доля которых может варьироваться в пределах от 0,6 до 2,4%. Реже для этих целей находят применение такие сплавы, как никель и хром. Чаще всего при промышленном производстве востребованы марки стали 35ГС и 20ГС, 25С2Р и 08Г2С, 22С и 20Г2С, 28С,25Г2С и 10ГС2.

Изготавливается продукция в виде стержней, а при сечении до 12 мм в мотках. По ГОСТ 10884 устанавливаются требования по качеству для изделий диаметром от 6,0 мм до 40,0 мм. Готовая продукция выпускается в мерных и немерных длинах. К числу мерных относятся прутки по 6 и 12 метров. При наличии согласования с заказчиком на заводах-изготовителях допускается производство арматурного сортопроката предельной длиной до 26 метров. При отсутствии прокатной маркировки продукция марки АТ 800 должна маркироваться на торцах меткой в виде зеленой метки. Реализация продукции осуществляется в упаковках массой не более 10 тонн.

Технические параметры и характеристики

Высокотемпературная обработка и упрочнение позволяет усилить вязкость и пластичность материала, которыми определяется назначение и область практического применения. Упрочненные термомеханическим способом изделия маркируются в обозначении специальным индексом «т». Свойства изделий определяются основными техническими показателями, которые указаны в документации:

величина условного или физического предела текучести — 800 Н/мм²;
значение условного предела упругости;
уровень временного сопротивления на разрыв — 1000 Н/мм²;
значение относительного удлинения изделий — δ5 – 8%.

Для получения достоверных сведений относительно прочностных характеристик арматуры изделия должны подвергаться нагреву до 400˚С. Арматура является не только прочным, но и долговечным изделием, которое должно выдерживать не менее 2 миллионов циклов нагружений без каких-либо признаков деформации и разрушений. При этом нагрузка не должна превышать для рифленого профиля 195 Н/мм², а для гладкого 245 Н/мм².

Практическое применение

Широко используется арматура марки АТ 800 при армировании бетонных оснований и отдельных конструктивных элементов, за счет чего повышается их механическая прочность и надежность. Благодаря армированию снижается риск разрушения оснований, появления в нем трещин. Сочетание металла с бетоном представляет собой оптимальную конструкцию, в которой каждый материал дополняет друг друга, нейтрализуя негативные стороны. Благодаря наличию стальной основы бетон в этом случае не подвержен разрушению при динамических нагрузках на разрыв, а также при сжатии. Вместе с тем металлическая арматура скрытая внутри затвердевшего раствора оказывается невосприимчивой к агрессивным средам и разрушительному воздействию высоких температур. Стержни размещаются в бетоне, как в продольном, так и в поперечном направлениях, исключая разрушительное влияние сил, приложенных под различным углом. Эксплуатация арматурных стержней под статической и динамической нагрузкой в зданиях, отдельных конструкциях и сооружениях подразумевает возможность для постоянного прикладывания сил без релаксации.

Помимо этого металлическая арматура применяется в строительстве, автомобилестроении, используется в бытовых целях, а также для производства мебельной продукции.

Свариваемые стержни выполняют функцию ребер жесткости в различных по массивности и назначению конструкциях. В секторе гражданского и промышленного строительства продукция незаменима при сооружении ограждений и возведении каркасов из арматурных сеток.

АРМАТУРА КОМПОЗИТНАЯ

Композитная арматура – строительный материал в виде стержней, выполненных из неметаллической основы виде арамидных, стеклянных, углеродных, а также бальзатовых волокон в отвержденном состоянии или после пропитки термопластичными полимерами. Круглые в сечении композитные стержни имеют ребристую поверхность с песчаным покрытием, которая обеспечивает максимальную эффективность при эксплуатации. Ввиду специфических характеристик стеклопластиковая арматура избирательно применяется в сфере промышленности и строительства.

Классификация

Стеклопластиковая арматура по виду использованного при производстве материала разделяется на несколько категорий, в числе которых:

изделия из стеклопластика – АСП;
углепластиковые стержни;
бальзатопластиковая продукция – АБП.

Производство

Различают несколько методов изготовления композитной арматуры:

посредством технологии «Pulltrusion», предусматривающую отверждение связующих волокон стержня предварительно пропитанных полимерным веществом с применением системы фильер с плавно убывающим диаметром
технология «Planetrusion», представляет собой безфильерную протяжку мо методу нидтрузии. Метод основа на дифференциации волокон пропитанных полимерами на раздельные каналы, которые впоследствии соединяются с добавлением обмоточного жгута и спиральной оплетки.

Продукция композитная малого сечения изготавливается и транспортируется в бухтах, большого – в пачках из стержней.

Характеристики

Продукция из стеклопластика обладает индивидуальным набором физических свойств, которые определяют область использования арматурных изделий в целом. Среди них ряд параметров, характеризующих композитную арматуру с положительной стороны:

предельно высокий уровень удельной прочности, который 10-кратно превышает аналогичный показатель у металлических стержней класса А3;
невосприимчивость к агрессивным средам и максимальная коррозионная устойчивость;
продукция не содержит металлическую основу, а, следовательно, является «прозрачной» для радиоволн, не способствует появлению магнитных полей и не проводит электрический ток;
при использовании стержней для укрепления бетонных изделий и конструкций, стеклопластик представляет собой идеальный материал с точки зрения равного с бетоном коэффициента расширения. Таким образом, наблюдается синхронное сужение и расширение материалов при колебаниях температуры, что исключает появление с течением времени на поверхности изделий трещин;
стекловолокна и композитный пластик в сочетании с полимерами не восприимчивы к накоплению радиационного фона, представляя собой экологически чистый не токсичный материал;
стержни из композитных и полимерных материалов отличаются низкой массой.

Наряду с этим специфическое строение композитных материалов является причиной негативных факторов, таких, как:

полное отсутствие гибкости. Для композитных материалов отсутствует понятие текучести, в связи с чем стержни отличаются высокой хрупкостью при растяжении. Помимо этого для простого изменения формы арматуры необходимо разогревать материал пред деформацией;
значение модуля упругости стеклопластиковых стержней в 4 раза ниже, чем у стальной арматуры класса А3, составляя всего 45 ГПа;
композит вреден для человека при порезке, которая сопровождается образованием стекловолоконной пыли, представляющей опасность для дыхательных путей, слизистых оболочек, зрения;
стержни теряют свою прочность при воздействии высоких температур. Порог теплостойкости составляет 300°С для АБП и 150°С для АСП продукции, в то время как арматура класса А3 выдерживает нагрев до 500°С.

Применение

Благодаря стеклопластиковой основе и композитным, полимерным составляющим арматура не подвержена гниению и может эффективно использоваться в конструкциях и сооружениях, которые имеют прямой контакт с агрессивной средой. В отличие от металлических изделий стеклопластик долговечен в морской среде, не окисляясь и не вступая в реакцию с солями с течением времени.

Невысокая прочность, которая обусловлена пониженным значением модуля упругости, не позволяет полноценно задействовать композитные материалы при армировании бетона. Изделия ограниченно применяются в сфере строительства с учетом предельной деформации бетона в соответствии с СП 63.13330.2012.

Применение стержней на основе композитных материалов актуально для изготовления и упрочнения поверхности бетонных полов при строительстве гражданских и промышленных объектов, для изготовления свай, укрепления дорожного полотна и береговых укреплений, специфических конструкций, работающих в условиях сред с повышенной
агрессивностью.

Виды арматуры

Различают круглые арматурные стержни с гладкой поверхностью и рифленые изделия. Арматурная сталь периодического профиля выполнена в виде стальных прутьев с круглым сечением и нанесенными двумя продольными ребрами и поперечными выступами, расположенными по трехзаходной винтовой линии. По ГОСТ 5781-82 для изделий сечением 6 мм допускается рифление по однозаходной винтовой линии, сечением 8 мм — по двухзаходной. Различают изделия с серповидным, кольцевидным и смешанным профилем.

Классификация

По механическим характеристикам сталь арматурная разделяется на шесть отдельных классов: А-I (А240), А-II (А300), А-III (А400); А-IV (А600), А-V (А800), А-VI (А1000). К классу А-I (А240) принадлежит популярный вид стержневой арматуры с гладкой поверхностью. Изделия класса А-II (А300), а также А-III (А400) представляют собой рифленую арматуру периодического профиля, которая востребована при армировании бетона, изготовлении железобетонных изделий, имея лучшее сцепление с раствором, благодаря чему обеспечивается наиболее высока прочность.

По требованию потребителя арматурная сталь классов от А-II до А-VI может изготавливаться в виде изделий с гладкой поверхностью.

Требования к изделиям из горячекатаной стали для железобетонных конструкций изложены в ГОСТ 5781-82. Сортамент продукции включает в себя изделия – стрежни диаметром от 6 до 80 мм. При этом теоретическая масса погонного метра арматурной продукции насчитывает от 0,222 до 39,46 кг.

По ориентации прута изделия арматурные разделяются на:

поперечные;
продольные.

По технологии производства изделия классифицируют на:

проволочные холоднокатаные;
стержневые горячекатаные.

Для механического упрочнения арматуры находят применение две технологии:

упрочнение посредством вытяжки;
обработка высокой температурой – закалка поверхности.

В зависимости от условия практического применения изделия арматурные производят в двух вариантах:

напрягаемые;
ненапрягаемые.

По назначению арматура делится на:

анкерную;
рабочую;
конструктивную;
монтажную.

Изготовление

В соответствии с нормативными требованиями ГОСТ 5781-82 изделия в виде стальных стержней изготавливаются в мерных, немерных длинах, а также мерной длины с наличием немерных отрезков. Продукция отпускается партиями. Для изделий немерных длин на партию допускается не более 7% стержней длиной 3 – 6 метров. По согласованию с покупателем длина арматурных стержней может варьироваться в широких пределах, составляя от 5 до 25 метров.

Величина предельного отклонения от номинально сечения регламентируется требованиями и зависит от диаметра стержня составляя в общем от +0,4 до -0,7%. Допустимые погрешности порезки по длине насчитывают:

при длине до 6000 мм +25 мм при повышенной точности изготовления и +50 мм при обычной;
при длине свыше 6000 мм +35 мм для изделий повышенной точности и + 70 для обычной.

Для промышленного изготовления арматурных стрежней находит применение сталь низколегированных и углеродистых марок. В зависимости класса арматуры нормируется марка применяемой стали:

для А-I (А240) используются сплавы Ст3сп, Ст3пс, Ст3кп при сечении профиля от 6 до 40 мм;
А-II (А300) при сечении от 10 до 40 мм — Ст5пс и Ст5сп, при диаметре от 40 до 80 мм — 18Г2С;
Ас-II (Ас300) – применяется марка стали 10ГТ при диаметре стержней от 10 до 32 мм;
А-III (А400) для типоразмера сечения от 6 до 40 мм – сталь марок 25Г2С и 35ГС, для диаметра изделий от 6 до 22 мм — 32Г2Рпс;
А-IV (А600) при толщине от 10 до 18 мм изготавливается из сплава 80С, а при сечении от 10 до 32мм должна применяться сталь 20ХГ2Ц;
А-V (А800) выпускается с номинальными толщинами от 8 до 32 мм из марки стали 23Х2Г2Т;
А-VI (А1000) – в диапазоне сечений от 10 до 22 мм допускается применение марок 20Х2Г2СР, 22Х2Г2Р, а также 22Х2Г2АЮ.

Химсостав углеродистых марок сталей для арматуры регламентируется ГОСТом 380.

Чаще всего находят применение марки стали 25Г2С и 35ГС которые имеют отношение к легированным типам сплавов и применяются для изготовления арматуры класса А400.

Для изделий арматурных А-I — А-IV используется тип горячекатаной стали, а для А-V с наличием механической и температурной обработки или с низкотемпературным отпуском. Требования к качеству изделий по ГОСТ не допускают наличие на поверхности арматурных стержней закатов, рванин, различных трещин от напряжения или раската. Допустимыми считаются мелкие выступы и незначительные дефекты, однако не более 3-х единиц на погонный метр.

На партию продукции массой до 70 тонн выдается пакет сопроводительной документации с приведением данных о классе, номере профиля, результатами испытаний, сведениями о качестве и удлинении стали для отдельных видов арматуры.

Образцы должны проходить проверку на точность изготовления, химсостав, овальность, ударную вязкость, изгиб, растяжение. Готовая продукция, выполненная из низколегированных сплавов, окрашивается на концах в красный цвет. Для класса –V предусмотрена маркировка зеленой или красной краской, А-VI – красной или синей. Для безопасной транспортировки арматура должна быть упакована в связки, массой до 15 тонн.

Применение арматуры

Арматура применяется:

в строительной сфере для армирования и производства железобетонных конструкций (фундамента, стен, пола), строительстве монолитных сооружений;
в готовых арматурных конструкциях (арматурных решётках или сетках и пространственных арматурных каркасах) стрежни арматуры скрепляются между собой электросваркой или вязальной проволокой.

Основная сфера применения дала арматурному прокату его второе название — строительная арматура.

Достаточно часто она применяется и при создании металлоконструкций: стальные лестницы, заборы, ограждения, оконные и дверные решетки.

Арматура рифленая А3 производится в соответствии с требованиями ГОСТ 5781-82, СТБ 1704-2006, СТБ 1704-2012.

Композитная арматура

Альтернативой традиционной стальной арматуре является инновационные изделия, выполненные из арамидных и углеродных, базальтовых и стеклянных волокон. Композитная арматура стала настоящим прорывом в технологии. Стержни из композитных материалов обладают целым рядом ощутимых преимуществ, среди которых:

удельная прочность в десять раз выше, чем у аналогичного изделия из черного металла класса АIII;
материалы арматуры не вступают в реакцию с солями и не разрушаются в результате контакта с соленой водой. Стержни могут применяться для армирования конструкций и изделий, задействованных при стройке в морской среде;
в отличие от металлических стержней, композит не создает преград при распространении радиоволн и не является помехой;
у композитной среды равный коэффициент расширения с бетонным раствором после застывания, что исключает разрушение ЖБИ в результате перепадов температур;
стекловолокна не предрасположены к коррозионным процессам в отличие от металла.

Наряду с этим инновационная среда в четыре раза уступает стальным аналогам по значению модуля упругости, имея низкую прочность на разрыв. При повышении температуры окружающей среды стекловолокно также теряет свои прочностные качества. Диапазон допустимых температур для композита ограничен 150°С, в то время, как металл способен выдерживать нагрузки до +500°С. Структура материала, невзирая на удельную прочность имеет хрупкий характер. Несмотря на отсутствие токсичности и восприимчивости к радиации, при порезке стекловолокно выделяет вредную пыль из тонких и практически невидимых глазу игл.

Учитывая преимущества и недостатки современного материала, сфера его применения на настоящий момент лежит в области изготовления ЖБИ, в промышленном и гражданском строительстве.