8.3. Арматурные работы
Так как затвердевший бетон плохо работает на растяжение и изгиб, то для его усиления в растянутую зону конструктивных элементов вводится арматура. Арматура бывает стержневая, проволочная и из прокатных профилей.
Стержневая – получается в ходе горячей прокатки. Проволочная – путем холодного волочения. По профилю различают арматуру гладкую и периодического профиля. Арматура периодического профиля имеет рифлёную поверхность, что обеспечивает её лучшее сцепление с бетоном.
Как правило, армирование осуществляется отдельными стержнями, сетками, плоскими или пространственными каркасами. Сетки, стержни и каркасы могут вязаться (мягкой проволокой) или свариваться (рис. 8.9).
Особую группу составляет стальная жёсткая арматура в виде тавровых балок и другого проката, применяемая для армирования высотных зданий и специальных сооружений, и дисперсная арматура в виде рубленого стекла или проволоки (применяется в тонкостенных конструкциях) и асбеста (например, в асбестоцементных листах).
Наиболее широко применяются следующие виды сварки:
контактная ( различают контактно-точечную и контактно-стыковую сварку) – заключается в том, что при прохождении электрического тока по стержню, обладающему определённым сопротивлением, выделяется тепло, которое расплавляет металл в месте контакта стержней и сваривает их;
электродуговая – основана на образовании электрической дуги между свариваемым металлом и электродами; широко применяется в построечных условиях;
ванная – является разновидностью электродуговой; применяется для сварки стержней больших диаметров; в графитовую или медную формочку (ванночку) укладываются стыкуемые стержни под слоем специального порошка – флюса, и производится сварка стержней с помощью электродной проволоки.
Рис. 8.9. Виды сварки арматуры:
а) – контактная; б) – электродуговая внахлёст; в) – электродуговая встык ; г) – ванная; 1 – арматурные стержни; 2 – точки сварки; 3 – сварной шов; 4 – накладка;
5 – ванночка; 6 – флюс
В строительстве применяются различные виды арматурных изделий. Некоторые из них приведены на рис.8.10.
Рис. 8.10. Виды арматурных изделий:
а) – плоские сетки; б) – рулонные сетки; в) – плоские каркасы с односторонним и двусторонним расположением продольных стержней; г) – пространственные каркасы; д) – пространственные каркасы круглые; е) – монтажные петли; ж) – закладная деталь; 1 – продольные стержни; 2 – поперечные стержни; 3 – анкерующие стержни
Арматурные изделия соединяют (при необходимости) между собой при помощи электродуговой или ванной сварки.
При установке арматуры в опалубку необходимо соблюдать проектную толщину защитного слоя бетона. Для этого применяют фиксаторы различного типа (рис. 8.11):
коротыши (отрезки стержней);
удлинённые стержни;
бетонные прокладки;
подставки из арматуры – «лягушки» и «козелки»;
пластмассовые, капроновые, оцинкованные фигурные элементы.
Рис. 8.11. Приемы и приспособления для создания защитного слоя бетона:
а) – создание защитного слоя в железобетонной балке; б) и в) – разновидности « лягушек» (для нижней арматурной сетки); г) – «козелок» (для верхней арматурной сетки);
1 – опалубка; 2 – коротыши; 3 – удлинённые стержни; 4 – бетонная прокладка;
5 – защитный слой
Устанавливаются фиксаторы через 1-1,5 м. Каркасы массой до 100 кг устанавливаются вручную, более 100 кг – с помощью крана. Легкие каркасы устанавливают в заранее выставленную опалубку, тяжелые (с арматурой диаметром более 16 мм) – устанавливают до устройства опалубки.
Особенности устройства предварительного напряжённой арматуры
Предварительное напряжение позволяет увеличивать нагрузку на конструкцию или при прежней нагрузке уменьшать расход арматуры и/или уменьшать габариты конструкции. Суть метода: в преднапряжённых конструкциях ещё до установки их в сооружение и передачи на них эксплуатационных нагрузок предполагаемая растянутая зона уже подвергается сжатию. И прежде чем бетон в конструкциях, воспринимая эксплуатационную нагрузку, начнёт работать на растяжение, в нём необходимо сначала погасить предварительно созданное сжатие.
Предварительное напряжение осуществляют в основном двумя способами:
натяжением арматуры до укладки бетонной смеси в конструкцию;
укладкой и натяжением арматуры вслед за укладкой бетона и приобретения им не менее 70 % прочности.
Практикуют несколько способов натяжения арматуры:
механический – обычно с помощью гидравлических домкратов;
электротермический – используют свойство стали удлиняться при нагревании;
электротермомеханический – представляет собой сочетание первых двух способов.
Напрягаемую арматуру применяют в виде отдельных стержней, прядей, канатов и проволочных пучков.