Как укрепить бетонную конструкцию армирующей сеткой: особенности технологии

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.

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.

Технология армирования фундамента

Это, прежде всего, касается ленточных фундаментов, в которых большая масса бетона давит на почву. Конструкция фундамента с армированием – классический пример того, насколько просто и эффективно можно улучшить свойства строительной конструкции, если использовать теоретические знания и практический опыт.

Читайте также:  Выбор дивана в квартиру: удобство мебели и проверка наполнителя

Зачем армируют бетон?

Армирование начали применять довольно давно – еще с 18 века. Сначала армировали бетонные сооружения расположением металла поверх бетона, а потом был изобретен метод упрочнения армирования внутренним заложением.Зачем армируют бетон? Бетон – это очень прочный на сжатие материал, но очень хрупкий, если его растягивать. Показатель прочности при растяжении в 10-30 меньше, чем при сжатии. Армирующие стальные, а теперь уже и различные композитные армирующие материалы, позволяют строить конструкции фундаментов и стен, компенсирующих недостатки того или другого материла.

Таким образом, армированный ленточный фундамент может противостоять:

  • снизу – давлению на растяжение;
  • верхняя часть фундамента сопротивляется большому давлению стен и крыши сверху;
  • с боков и снизу на фундамент действует сила морозного пучения почвы, сила выталкивания которой, может превысить вес дома.

Как укладывается арматура?

Арматурную сетку в бетонную опалубку укладывают продольно и поперечно. Продольная арматура принимает на себя самые большие нагрузки, и потому укладывают ее снизу и сверху заливаемой основы. Если фундамент по высоте не ниже 15 сантиметров, тогда устраивают еще и перекладины поперечной арматуры. Обычно. в случае выбора металлического армирующего изделия, используют стальные прутки с диаметром от 5 до 8 мм.

Во время строительства армирующей сетки, ее скрепляют, создавая единую армирующую конструкцию-каркас. Обвязка арматуры в один каркас устраняет возможность неправильного перераспределения нагрузок. Таким образом, армирующий каркас создает мощное сопротивления весу дома, а также силам, поднимающим фундамент или пытающимся испытать его на растяжение.Расстояние между продольными стержнями арматуры фиксируется на уровне 400-500 мм. Шаг арматуры, которая устанавливается поперечно, не должен превышать 300 мм.

Ширину шага и плотность армирования необходимо рассчитывать с учетом:

  • используемого элемента железобетонной конструкции;
  • размеров элемента в ширину и высоту;
  • расчетной величины, которая обеспечивает эффективное вовлечение бетона и арматуры в соблюдение жесткости конструкции;
  • в продольной арматуре расстояние между стержнями не должно превышать двукратной высоты сечения бетонного элемента.

Проектирование домов и в частности, армированных ленточных фундаментов – кропотливая и точная работа, которая может быть сделана благодаря четким инженерным расчетам специалистов. Компания «ИнноваСтрой» предлагает изготовление фундаментов домов под ключ, в том числе ленточных или плитных. Также специалисты компании могут выполнить любой вид строительных услуг, начиная от проектирования дома и проведения геологических работ , до монтажа инженерных систем и ввода дома в эксплуатацию .

Ленточный фундамент: тонкости армирования

Монолитный ленточный фундамент армируют не только по стенам конструкции. В основание фундамента на песчаную подушку укладывают армирующую сетку, а затем – опалубку, камни, гравий, битый кирпич, а затем заливают все эту смесь бетоном.

Армированный монолитный фундамент очень сильно противостоит пучению почвы. Если такой армированный фундамент заложить ниже точки замерзания, то можно ожидать постройки прочного и долговечного фундамента.Если стенки фундамента выше 50 сантиметров, тогда они будут испытывать мощную одностороннюю боковую нагрузку грунта и потому такие фундаменты обязательно устраиваются с армированием.

Когда ленточный фундамент содержит полный каркас армирования, то арматуру нельзя прямо присоединять к открытому грунту и элементами опалубки. Это может спровоцировать появление ржавчины, что небезопасно для стальных конструкций арматуры, которая может вследствие этого прогнить и рассыпаться. Безопасный слой для защиты каркаса должен составлять не менее 45-75 сантиметров.

Углы армирования фундамента – это особое внимание строителей. Именно угловые конструкции испытывают усиленное напряжение. Для создания угловых изгибов необходимо на месте создания каркаса гнуть проволочные углы.Если армирование будет проводиться простым схватыванием проволокой прямых арматурных стальных прутков, тогда прочность конструкции будет на порядки ниже, и она не сможет стать монолитным каркасом. Фактически в таком случае можно получить, рассматривая ситуацию с инженерной точки зрения, несколько отдельных балок, а не общую монолитную армированную массу. Это резко снижает возможность сопротивления конструкции фундамента не только сжатию, но и самому опасному напряжению для бетонных сооружений – растяжению, боковым усилиям.

Если армирование проводится для тупого угла фундамента, тогда конструкция каркаса арматуры усиливается дополнительным сцеплением с внешней армирующей конструкцией, а также установкой хомутов в поперечном изготовлении.

Расчет армирования

Перед тем как начать армирование, важно рассчитать количество необходимых для его проведения, материалов. Для этого нужно определить необходимое сечение прутьев, используемых для армирования.

Если вы будет строить хозпостройку для хранения инвентаря или размещения небольшой мастерской, то вполне подойдет арматура сечением до 10-12 миллиметров. Если будет армироваться ленточный бетонный фундамент, тогда требуется большее сечение арматуры – от 15-20 миллиметров. Кроме того, арматура желательно должна иметь периодическое профилирование поверхности. Это создает дополнительную прочность армирующего каркаса. Прутья для дополнительного армирования, в том числе для вертикальной установки, могут быть тоньше – от 10 миллиметров в сечении.Если положен нижний продольный ряд, то расстояние до верхнего ряда, обычно составляет не меньше 30 сантиметров.

Для простоты расчетов предлагают отталкиваться от такого показателя: если длина одной части железобетонного элемента составляет 3 метра или немного больше, тогда самый меньший диаметр арматурного прутка должен быть 12 мм. Если учесть все нагрузки и равномерно распределить их по элементу, тогда требуется сделать два пояса армирования с прутком сечением от 12 мм.Какими будут диаметры поперечной арматуры? Если каркас армирования не более 80 сантиметров, тогда минимальное сечение арматуры составляет 8 мм.

Все эти расчетные данные являются ориентировочными. Как мы уже говорили, их можно использоваться для оценки требуемых работ, а не для конкретного дома, поскольку необходимо учитывать массу особенностей проекта дома. Прежде всего, особенности стен, веса кровли, внутренних секций, типа перекрытий.

Технология армирования

При армировании важно помнить одно важное строительное правило – бетон, раствор для заливки тела монолитного ленточного фундамента, прикрывает арматурный каркас по всем сторонам не менее чем на 50 миллиметров. То есть, если сечение фундамента составляет 400 на 400 миллиметров, то сечение каркаса будет 300 на 300 миллиметров.

Сборка каркаса проводится после заготовки необходимого прута с нужным сечением и поверхностью:

  • шаг в ленточном фундаменте армирования обычно не превышает 30-50 сантиметров;
  • стальные ребра жесткости надевают на арматурные прутки;
  • арматуру закрепляют по углам каждого из ребер;
  • закрепление проводят скрутками или специальными фиксирующими неразъемными элементами, в том числе применяют монтаж каркаса сваркой;
  • сечение каркаса должно быть четырехугольным;

  • после монтажа каркаса, его размещают в место, для укладки фундамента;
  • при закладке выдерживается отступ в 50 мм от дна и стенок траншеи;
  • под каждое четвертое ребро засыпают битый кирпич, камень или бетонные обломки для предотвращения изгиба.

Укрепление соединений каркаса

Для того чтобы соединить элементы каркаса используют несколько способов.

  • соединение внахлест предусматривает соединение арматуры по выпускам, длиной не меньше 50 сантиметров;

  • способом накладки арматуру соединяют при помощи обрезков арматуры, гнутых и П-образных хомутов с длиной примыкания к арматурным прутам по 50 см на каждую сторону.

Арматурный пояс может скрепляться

Для того чтобы соединить арматуру, используют прочную вязальную проволоку, которая имеет диаметр сечения не меньше одного миллиметраМеталлические ребра арматурного каркаса закрепляют сверху проволочных скруток, одев на каркас перед соединением арматуры. Если идет соединение арматуры внахлест, размеры ребер немного увеличивают.

Если при соединении используется сварка, то места соединения могут испытывать проблемы с прочностью из-за сильного нагрева и придания им свойств хрупкой закаленной поверхности железа. Это в свою очередь может приводить к разрушению арматуры. Таким образом, сварочное крепление не рекомендуется при значительных нагрузках на конструкцию фундамента.

Металл и бетон в одной упряжке

Армирование фундамента, создание каркаса из металла или композитного прута, позволяет создать прочное и долговечное соединение бетона и металла или композита. Такие соединения выдерживают огромные нагрузки, служат более 100 лет и могут создавать прочный фундамент для любого типа дома.

В строительстве армированного фундамента важно знать свойства материалов и провести правильный расчет, применить последовательную технологию укладки каркаса. Без использования всех этих профессиональных знаний, армирование фундамента окажется малоэффективным и не сможет обеспечить прочность всей конструкции здания. Армирование фундамента позволяет уже несколько столетий при строительстве использовать все лучшие свойства двух наиболее распространенных строительных материалов – бетона и метала.

Армирование бетонных стен: советы профессионалов

Бетон является наиболее востребованным строительным материалом. Его используют при устройстве фундаментов, строительстве стен и перекрытий. Из бетона изготавливают плитку, которая в дальнейшем применяется при отделке. Такая популярность материала обусловлена значительной прочностью застывшего раствора.

При этом, бетонные конструкции являются довольно хрупкими на изгиб. Для того, чтобы устранить данный недостаток применяются различные способы усиления.

В статье мы расскажем для чего необходимо производить армирование бетонных стен, и как данную процедуру можно произвести самостоятельно. Опишем технологии и материалы для армирования бетона.

Для чего нужно усиливать бетон

Зачем армируют бетон, ведь это довольно прочный материал. По факту обычный бетонный блок не усиленный каким-либо образом, является крепким лишь на сжатие. Любое растяжение, происходящее под действием различных факторов, приводит к его деформации.

Изменить геометрию монолитная конструкция может в следствии:

  • пучения грунта;
  • сейсмической активности;
  • естественной временной осадки здания;
  • проведения работ по надстройке;
  • изменения планировки строения.

Достоинства усиленного бетона

Технологически правильное армирование и заливка бетона решают несколько очень существенных задач:

  • Усиление прочности конструкций даже сложной лекальной формы, например, эркеров или забежных полукруглых ступеней.
  • Делают бетонные элементы здания более устойчивыми к воздействию температурных перепадов.
  • Значительно увеличивают срок эксплуатации строения.
  • Повышая прочность, дают возможность увеличения механических нагрузок на несущие конструкции.
  • Предотвращают растрескивание скрытых бетонных элементов, в том числе подвальных стен.

Материалы

Армирование – это усиление бетонного блока изнутри при помощи различных материалов. Могут использоваться прутки или волокна, которые при растяжении блока не позволяют ему растрескиваться.

На практике материалы армирования можно разделить на 3 группы:

  1. металлические прутья,
  2. композитная арматура,
  3. фибра.

Стальные прутки

Норма длины стального прутка для усиления бетонных конструкций — 11,75 м. Арматура может иметь различный диаметр и марку. В зависимости от маркировки прутки в усиливающий каркас соединяются свариванием или вяжутся проволокой.

В массе бетона соединение стальных стержней с раствором достаточно прочное благодаря рифлению на прутке. Стальной остов внутри монолита перераспределяет нагрузки и сдерживает бетон от растрескивания, поскольку металл имеет большее сопротивление на разрыв. При этом бетон в свою очередь защищает металл от коррозии.

Композитный материал

Такая арматура имеет довольно широкий спектр исходных материалов, увеличивающийся почти ежегодно. К настоящему моменту более или менее используются стеклопластиковые и базальтопластиковые прутки со спиральной накруткой, имитирующей периодичность профиля стальной армации.

Кроме того, на строительном рынке представлена полиэтиленрефталатовая и углеводородная арматура, не получившая пока широкой популярности. Неоспоримым достоинством композита является низкий вес. Но при устройстве фундаментов или подпорных стен данное преимущество имеет мало значения, а вот прочностные характеристики выступают очень важны.

Читайте также:  Бурение скважины: роторный способ, этапы и технология работы

Фиброволокно

Мелкодисперсный материал (фибра) добавляется в раствор на этапе замешивания. При этом само волокно может иметь различный диаметр и длину.

Изготавливают фибру из волокна на основе:

  • стали,
  • стекла,
  • полипропиленовых соединений,
  • базальта.

На заметку! Чаще других применяется усиление стекловолокном, по причинам наличия достаточно высоких прочностных характеристик и наиболее доступной стоимости материала.

Способы армации

Независимо от усиливающего материала, технология армирования бетона может так же различаться. В строительстве укрепление цементного раствора может быть произведено несколькими способами. На практике применяют монолитное, сеточное или дисперсное усиление.

Монолитное

Стальное или композитное армирование арматурой бетона — наиболее распространенный способ усиления конструкций в частном строительстве. Особенно часто монолит с внутренним усиливающим остовом заливают при строительстве фундаментов, стен или перекрытий.

Прутья связываются или свариваются в несколько уровней, опускаются в опалубку и заливаются бетоном. При этом каркас из прутьев неподвижен и прочен.

Важно! При связывании в одной линии двух прутков, длина нахлеста должна составлять 40 диаметров стержня. Нахлест связывается, как минимум, в трех местах.

Сеточное

Армировка бетона с использованием строительной сетки — быстрый и удобный способ. Сетка выполняется из стальной или композитной проволоки. Данный метод весьма эффективен для усиления бетонных стяжек, ремонта небольших участков монолита.

  • Сетка продается в картах длиной 2 м с различной шириной полотна. При этом размер ячейки может быть разным.
  • При выборе сетки лучше отдавать предпочтение композитному или полимерному материалу.
  • Цена их несколько ниже, чем у стальных карт, но при эксплуатации строения значительно снижается риск возникновения коррозии бетона.

Волоконное

Усиление бетонной заливки фиброволокном называется дисперсной армацией. Фибра вводится в раствор при затворении. Как правило, данный способ используется при необходимости усилить тонкий слой заливки или в качестве дополнительного укрепления конструкций с повышенной механической нагрузкой.

Например, при устройстве железобетонных лестниц, которые зачастую являются несущим элементом здания, кроме укладки в опалубку стальных прутьев, в раствор замешивается фиброволокно. Это делает конструкцию значительно прочнее и продлевает срок её безремонтной эксплуатации.

На заметку! Инструкция по замешиванию, а также пропорции добавления фибры в раствор прописываются заводом — производителем на упаковке.

Технология армирования опорных стен

Если с использованием стекловолоконной фибры или сетки любого вида всё просто, то монолитное армирование — процесс, требующий строго соблюдения определенных правил. Мы остановимся на армирование стен из бетона, как на наиболее актуальной теме.

  • Заливая фундамент под дом с подвалом, вы практически устраиваете несущие стены, которые будут служить опорой всему зданию.
  • Данные конструктивные элементы требуют качественного усиления, так как они будут испытывать значительные вертикальные и горизонтальные нагрузки: сверху от веса здания, по бокам от грунта.
  • Именно по этой причине, прочность подвальных или фундаментных стен строения очень важна.

  • Сразу отметим, что в данном случае, специалисты не рекомендуют использовать композитные прутья, а отдают предпочтение стальным стержням.
  • Это придаст дополнительную подвижность конструкции и ещё больше снизит риск возникновения разломов и трещин.

Совет: При армировании опорных стен может использоваться любая марка металлической арматуры, но соединять каркас лучше связыванием, а не сваркой.

Основные правила

Итоговая задача усиления – получить максимально прочную, но упругую конструкцию.

Каких правил следует придерживаться, устраивая армирование в бетон:

  • Металлическая армация связывается вне стен опалубки. Установка каркаса может происходить крупными частями.

  • В местах пересечения стержней, прутья должны быть связаны, но не жестко. Необходимо сохранить малую подвижность узла, чтобы при растяжении бетона проволока не порвалась и каркас не утратил целостности.

  • Прутья в каркасе должны сохранять строгое направление вертикальное или горизонтальное. Смещение угла наклона прутка приведет к сдвигу распределения нагрузки, а как следствие — к разрушению части бетонной стены.
  • Укладка усиливающего каркаса производится внутрь опалубки без давления почвы. То есть, внешние стены опалубки не должны соприкасаться с грунтом.

  • Металлический остов закладывается в подготовленную опалубку на специальные грибки. Расстояние от металла до края бетона не должно быть менее 5 см.

  • Оптимальный размер ячейки армирования для подвальной стены от 25 до 35 см, в зависимости от толщины заливки.
  • Для снижения риска возникновения коррозии, в бетон следует добавлять специальные присадки.

  • После того, как каркас связан и установлен в опалубку, происходит заливка раствора — его следует залить единовременно по всему объему опалубки.
  • Залитый монолит накрывают пленкой и оставляют до полного схватывания. Для того, чтобы избежать растрескивания, в первые десять дней бетон следует увлажнять.

Для того чтобы более подробно ознакомиться с процессом армирования бетонных стен стальными прутьями, рекомендуем посмотреть видео в этой статье.

На заметку! Данные правила действительны при устройстве металлического усиливающего каркаса в любой конструкции, не исключение и подпорная стенка из армированного бетона.

Советы специалистов

В любом процессе существуют нюансы и тонкости, которые хорошо понятны специалистам, а непрофессионал не уделит этому должного внимания.

При устройстве металлической армации для подпорной или подвальной стены своими руками, обратите внимание на следующие моменты:

  • Категорически нельзя наращивать армирование в уже залитый бетон. Если обнаружилось, что высоты стены фундамента недостаточно, придется разрушить все и собрать заново с требуемыми размерами. В противном случае, в местах стыковки старого и нового фундамент будет ослаблен.
  • Не стоит использовать стержни уже бывшие в употреблении. Металл стареет и теряет свойства, поэтому для такого важного места как фундамент старые прутья не подойдут.
  • Если арматура покрылась ржавчиной, не красьте и не смазывайте её перед укладкой. Подобные действия только ухудшат сцепление металла с бетоном и никак не остановят процесс окисления.
  • Сгибать стержни в углах при помощи высокой температуры также не рекомендуется. Термическая обработка снижает упругость металла. Если нет возможности согнуть прут, обрежьте его до нужного размера и зафиксируйте угол при помощи вязки проволокой.

Важно! Многие ошибочно полагают, что чем меньше ячейка, тем прочнее получится монолит. В мелкие ячейки с трудом проникает раствор оставляя пустоты, поэтому если мельчить с каркасной сеткой, то эффект получится обратный.

Заключение

Армирование стен из бетона производится с целью упрочнения монолита на изгиб и продления срока эксплуатации здания в целом. Строители советуют в части подвальных, и подпорных стен использовать для армации металлические стержни периодического профиля.

Технология армирования бетона здесь, как нигде, обязательна к точному и скрупулёзному исполнению. И как всегда, если вы не уверены в своих силах и умении, доверьте работу на столь важном участке профессионалам.

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

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 выбрать дизельный генератор для дома по типу запуска

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.

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, позволяющая 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. арматура работает намного лучше). Она имеет рельефные насечки, поскольку ее пытаются выдернуть из смеси силами растяжения. Чтобы улучшить сцепление двух различных поверхностей и прочностные характеристики железобетона, арматура имеет эти 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 возвышения 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. Внешний вид рабочей арматуры определяется как металлические стержни.

Конструктивная. Она служит для восприятия усилий, для которых не насчитывается сама конструкция.

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, относится:

    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 все вымешать хотя бы 15 минут. Это позволит усилить связь между добавочными элементами и самим бетоном;

    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.
  • Добавить комментарий