Арматура гладкая и рифленая – отличия, преимущества, применение

Арматура применяется при капитальном строительстве, изготовлении железобетонных конструкций (ЖБК) и изделий (ЖБИ), для монтажа объектов транспортной инфраструктуры, энергетики, и в качестве материала для декоративных изделий. Для удовлетворения нужд потребителя с его особенными запросами, изготовители арматуры выпускают продукцию разных типов, классов и размеров. В процессе производства используются разные материалы и технологии, которые оказывают решающее влияние на ценообразование арматуры.

В обзоре разберем гладкую и рифленую арматуру: область их использования, сортамент, физические и химические характеристики, применяемые марки сталей и их основные свойства. От выбора параметров арматуры зависит успех начатого строительства, финансовая нагрузка на кошелек, безопасность и долговечность объекта.

Прокат арматурный

Арматуру изготавливают по техническим условиям, содержащимся в ГОСТе 34028-2016г. Кроме этого документа, параметры к характеристикам проката, его сортаменту, размерам, типам, а также прочности и другим особенностям предъявляются другими госстандартами. К примеру, требования к качеству горячекатаной стали для армирования ЖБК указаны в ГОСТе 5781-82. А вот сортамент свариваемой арматуры классов А500С и В500С установлены в ГОСТе Р52544-2006г.

В строительстве, а также изготовлении ЖБИ и ЖБК применяются следующие виды арматуры:

• гладкая – профиль (поверхность) имеет ровную поверхность, похожа на круглый прокат, но изготавливается из углеродистой стали;
• рифленая – поверхность периодического профиля, имеет продольные и поперечные ребра;
• композитная – такая продукция изготавливается из углеродных, базальтовых или стеклянных материалов и пропитывается термопластичными полимерами.

Арматура используется для придания прочности, жесткости, упругости и износостойкости бетону (армирования) в процессе строительства зданий или сооружений, а также для изготовления ЖБК и ЖБИ.

Арматурный прокат по назначению может быть:

• рабочий – используется в качестве элемента, воспринимающего основную (главную) нагрузку от внешнего источника (балки, перекрытия, опоры);
• вспомогательный – предназначен для распределения нагрузки по всей конструкции, а также для компенсации усадки и температурных расширений;
• анкерный – применяется в качестве крепежа к основным конструкциям дополнительных деталей, а также изготовления зацепов для перемещения бетонных изделий;
• монтажный – служит для соединения рабочего и вспомогательного проката в единую конструкцию (сетки, каркасы).

Композитная арматура чаще всего применяется при ремонте поврежденных железобетонных изделий, а также при проведении строительных работ в холодное время года. Дело в том, что для ускорения высыхания бетона, а также предотвращения его замерзания, в раствор вводят противоморозные добавки, которые усиливают ржавление стали, а композитный материал не подвержен коррозии. В большинстве случаев применяется гладкая или рифленая арматура.

Арматура рифленая

Рифленый прокат применяется в ответственных конструкциях, на которые воздействуют значительные нагрузки и предъявляются определенные требования к параметрам в части сжатия, растяжения и прочности. Наличие на поверхности прутка насечек обеспечивает лучшее сцепление с бетоном и предотвращает возможные продольные смещения.

Рифленая арматура используется в качестве основного несущего (рабочего) элемента железобетонной конструкции и выполняет армирующую функцию в бетоне.

Прокат с периодическим профилем используется в следующих целях:

• для цельных конструкций из бетона в процессе монолитного строительства (этажные перекрытия, опоры и фундаменты, а также железобетонные конструкции разных назначений);
• при производстве ЖБИ – с ее помощью армируют сваи, плиты перекрытий, а также блоки;
• для возведения объектов инфраструктуры разных отраслей народного хозяйства – рифленый профиль используется в строительстве водопропускных каналов, дамб, плотин, систем канализации, мостов и путепроводов, тоннелей и туннелей;
• в процессе строительства автодорог, аэродромов, изготовления железобетонных шпал для железных дорог;
• возведения промышленных площадок, цехов, других сооружений, а также при монтаже подкрановых путей и некоторых станков;
• в строительстве объектов энергетики – электростанций и АЭС.

При проектировании объекта строительства или разработке технической документации на железобетонные изделия, производится расчет требуемых параметров конструкций или ЖБИ. Проект предусматривает характеристики арматуры: ее сечение, параметры прочности, класс, конфигурацию и дополнительные особенности.

Типы рифлений

Рифли проката периодического профиля размещается продольно и поперечно относительно поверхности. Продольная бороздка служит для увеличения жесткости прутка, а также повышения сопротивления на изгибание.

Поперечные рифли используются для лучшего сцепления арматуры с бетоном и бывают 3 видов:

• кольцевые – применяется с толстым слоем бетона, обеспечивает хорошую анкерующую способность, но может создавать повышенное напряжение в месте пересечения колец с продольной бороздкой;
• серповидные – рифли не пересекаются с продольной бороздкой, за счет чего снижается напряжение при изгибе, применяются с тонким слоем бетона;
• смешанное – имеет чередующиеся непересекающиеся серповидные рифли от продольных бороздок, обеспечивает высокую жесткость, цепкость с бетоном и снижают его раскалывание.

В зависимости от сортамента проката, размера его сечения и диаметра, расстояние между рифлями принимается разное. Арматура хорошего качества должна обеспечивать одинаковые зазоры между смежными рифлями.

Характеристики рифленого стального проката

Применяемые стали

Рифленую арматуру изготавливают методом горячего или холодного проката с применением прокатных (волочильных) станов. Также изделия подвергают отжигу или закалке, в процессе которых металл получает улучшенные свойства прочности, пластичности и коррозионной стойкости.

Используемые марки сталей зависят от требуемого класса прочности готового проката. При изготовлении применяют следующие сплавы:

• для класса А300С – углеродистая конструкционная сталь марок СТ5СП (ПС) или низколегированная 18Г2С;
• А400С, А500С – низкоуглеродистая конструкционная сталь марок 35ГС, 32Г2РПС, 35Г2С или 25Г2С, обладает свойствами свариваемости, увеличенной прочности;
• А600С – низколегированные сплавы 20ХГ2Ц или 80С, обладают высокой коррозионной стойкостью благодаря содержанию хрома, циркония;
• А800С, А1000С – низколегированные хромо-марганцевые сплавы марок 22Х2Г2АЮ, 23Х2Г2Т, используются в особо-ответственных конструкциях.

Арматура класса от А400 до А600 используется для предварительно напряженных ЖБИ. А800 и А1000 применяют при строительстве гидротехнических сооружений и атомных станций.

Арматура гладкого профиля

Такой вид арматурного профиля используется для неответственных конструкций и строений, на которые не оказываются поперечные и продольные нагрузки. Также гладкий прокат применяют для архитектурных объектов, так как используемые в его изготовлении сплавы имеют до 1% углерода, хорошо соединяются при помощи электродуговой сварки.

Арматурный прокат гладкого профиля используется для следующих целей:

• усиление железобетонных конструкций, таких как дорожные плиты;
• укрепление стяжек полов;
• изготовление сеток или каркаса стен, фундамента;
• в качестве элементов армирования при возведении кирпичных стен или стен из блоков;
• изготовления и установки закладных элементов, а также петель для монтажа ЖБИ;
• армирования элементов парковых строений, таких как тротуары, дорожки, столбы;
• в процессе выпуска крепежных деталей, шпилек, болтов;
• для устройства заземления;
• изготовление элементов пружинно-рессорного подвешивания.

Также арматурный прокат гладкого профиля используется при изготовлении перекрытий, на которые не оказывается большой нагрузки. К примеру, при малоэтажном строительстве.

Гладкая арматура может применяться при изготовлении несущих конструкций в монтажных или вспомогательных целях. Благодаря хорошей свариваемости, с таким прокатом легко работать. Кроме этого, применяемые сплавы позволяют использовать гладкую арматуру для изготовления деталей механизмов.

Применяемые стали

Прокат гладкого профиля, в соответствии с ГОСТом 34028-2016г., выпускается только класса А-240. Если заказчику необходим более высокий класс прочности (А300, А500), заводы-изготовители могут выполнить арматуру, соответственно, из других сплавов.

Класс прочности арматуры – числовое значение, указанное в обозначении. Например, класс А240 означает, что применяемый сплав обладает пределом текучести до 240 Н/мм². Если в числовом обозначении указывается А300 или А600, предел текучести будет равен 300 или 600 Н/мм² соответственно.

Предел текучести – это параметр, отражающий предельное значение напряжения воздействия на арматуру, при котором начинается необратимая деформация (удлинение заготовки).

Прокат гладкого профиля изготавливается из следующих сплавов:

• СТ3ПС – сталь конструкционная, с содержанием углерода до 0,25%, который создает заготовке хорошую упругость и твердость, а кремневый раскислитель улучшает технологические свойства;
• Ст3СП – конструкционный сплав, который включает до 0,35% никель-хрома и меди, содержание серы и фосфора не более 0,04%, что указывает на хорошую пластичности, однородность состава;
• Ст3КП – углеродистый сплав, именуемый также «кипящая сталь», отличается от предыдущих большей степенью пластичности но менее прочная, содержит до 0,22% углерода.

По заявке заказчика под те или иные нужды заводы-изготовители выпускают прокат гладкого профиля из любого сплава. Для выбора конкретной марки стали, нужно руководствоваться проектными данными.

Характеристики гладкого стального проката

Классификация арматуры

Как и арматурный прокат периодического профиля, гладкая арматура выпускается разного сортамента. Для удобства применения, изготовители поставляют продукцию в прутках, длиной 3,6,12 метров, а также в катушках (бобинах). Если заказчик предоставит монтажные параметры, завод подготовит изделия по заданный размерам.

Гладкая арматура поставляется диаметром от 4 мм до 80 мм. Для гладкого проката диаметр указывается по наружной поверхности, а вот для рифленого – по выступающим рифлям.

Также важно учитывать величину площади поперечного сечения. Все параметры должны соответствовать ГОСТу 34028-16г.

Способы изготовления арматуры

Прокат арматурный гладкого профиля выпускается по разным технологиям. Самыми применяемыми являются 3 способа:

• горячая прокатка – заготовки разогреваются в специализированных печах до 1250⁰С, затем прокатывают через специальные станы (в том числе калибровочные), охлаждают;
• холодная прокатка – исходные заготовки обрабатываются давлением при помощи станов разной мощности, такой метод применяют для арматуры, диаметром не более 8 мм;
• волочение – заготовка из стальной бухты проходит сужающее устройство (фильера), затем подвергается термическому воздействию для придания определенных свойств, метод применяется для арматуры до 6 мм.

Арматура небольших диаметров (до 6-8 мм) может поставляться как в виде прутков, так и в мотках-бухтах. Прокат большего размера изготавливается в виде прутков.

Отличия гладкой от рифленой арматуры

Прокат гладкого и периодического профиля применяется для разных целей. В некоторых ситуациях допускается использовать любой вид арматуры. Для отдельных целей подходит только определенный вид проката.

Основные отличия:

• арматура периодического профиля используется для ответственных несущих конструкций, на которые воздействуют высокие нагрузки, когда гладкопрофильная подходит только для ненагруженных объектов;
• наличие рифлей многократно увеличивает жесткость арматуры и ее зацеп в бетоне, гладки прокат такими свойствами не обладает;
• арматура классов от А600 изготавливается из специальных сплавов, в состав которых добавляется никель, хром и другие коррозионно-стойкие металлы, имеющие стойкость к агрессивным средам, чего не скажешь про углеродистую сталь;
• гладкий прокат легко поддается сварке, изгибаниям и другой обработке, а вот рифленая арматура высокого класса подходит только для прямолинейных работ.

Стоимость арматуры разного профиля и класса сильно отличается, как и их эксплуатационные характеристики. Это стоит учитывать при выборе изделий под собственные нужды.