Арматура нашла наиболее широкое применение в железобетонных изделиях. Элементы из стали значительно укрепляют бетонные конструкции за счет своей гибкости и высокого сопротивления на растяжение, которого так не хватает даже самому прочному бетону.
Чаще всего используется арматура гост 5781 (сталь горячекаменная арматурная), которая может содержать два типа элементов.
1. Жесткие:
• уголки;
• двутавры;
• швеллера.
2. Гибкие:
• сетки;
• каркасы;
• стержни гладкие или с рифлением.
Кроме того, в зависимости от функционального назначения арматура в железобетонной конструкции может быть:
• рабочей – ее включение в изделие осуществляется в соответствии с расчетами;
• распределительной и монтажной – служат как бы дополнением к рабочей, включаются в железобетонные плиты в виде сеток.
Сцепление бетона и арматуры
Бетон и сталь – материалы, которые обладают сильно различающимися качествами. Но именно их сочетание обеспечивает набор характеристик, которыми обладает в конечном итоге железобетонная конструкция.
Качество сцепления двух материалов может быть различным. В конечном итоге оно определяется конфигурацией и формой сечения арматуры, величиной усадки, маркой и возрастом бетона. Немаловажную роль играет и способ изготовления изделий:
• простое бетонирование стальных элементов;
• после того как происходит усадка, арматура обжимается бетоном;
• электрохимические реакции между бетонным раствором и стальным каркасом.
Технологии изготовления ЖБК
Наиболее прочные ЖБИ получаются в том случае, если арматура внутри бетона находится в натянутом состоянии. В этом случае она называется напрягаемой. Кроме того, рифленая стальная арматура может располагаться вдоль или поперек бетонной плиты в зависимости от целей ее применения.
Стальные элементы, которые располагаются в конструкции поперечно, обеспечивают прочность при действии на плиту наклонных нагрузок. Они не дают образовываться на поверхности бетона поперечным трещинам.
Благодаря продольным элементам конструкция становится более прочной в зоне натяжения, на плите из бетона не образуются трещины в продольном направлении.
Сталь, применяемая в ЖБК
Для изготовления ЖБК применяется сталь специальных марок, отличающаяся повышенной прочностью.
Выбор стали для конкретных железобетонных изделий – часто очень ответственная задача. Главная проблема состоит том, что с ростом прочности стального каркаса неминуемо снижается его гибкость, и наоборот.
Существуют также особые марки стали, которые дополнительно упрочнены при помощи термической обработки или вытяжки. Они в основном используются при производстве массивных конструкций, имеющих толстый слой бетона.
Как уже упоминалось выше, в настоящее время чаще всего используется арматурная горячая сталь, изготовленная по ГОСТ 5781-82. Ключевой момент в ее производстве – легирование при помощи кремния и марганца. А если требуется получить очень прочную конструкцию, то для этого применяются титан и хром.