Для чего используется армирование бетона? — ЗАО «МСК-1»

Что же происходит?

Какие силы действуют на конструкцию? Разберемся, не углубляясь в эпюры сопромата. При нагрузке или вибрации каждая часть строения принимает и сопротивляется, насколько хватает прочности. К примеру, возьмем потолок первого этажа, он же пол второго этажа. При нагрузке сверху, балка сопротивляется изгибу вниз.

При этом верхняя часть балки испытывает силу сжатия, а нижняя — силу растяжения. В связи с тем, что бетон может выдержать больше силу сжатия, чем силу растяжения, то в нашем случае, если балку делать не армированной, то по низу конструкции бетон разрушится быстрее. Сначала пойдут трещины в нижней части, а затем конструкция рассыпется. Чтобы этого не произошло, делают армирование балки. Смысл заключается в том, чтоб погасить силы растяжений и сжатий за счет стальной арматуры или проволоки. Первая имеет высокую степень сопротивления растяжению и сжатию. Поэтому перед заливкой бетона делают двойную сетку из арматуры. Первый слой сетки располагают внизу (на 10-50 мм от нижней поверхности балки), второй вверху (на 10-50 мм от верхней поверхности балки). Расстояние между верхней и нижней сеткой будет зависеть от толщины конструкции.

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.

Заливка бетона с армированием

Работа не представляет особой сложности. Все предельно просто и сводится к четырем этапам:

1. Опалубка, сборка и установка.
2. Армирование.
3. Приготовление бетона.
4. Заливка.

Для начала надо подготовить участок, где будет производиться заливка бетона с армированием и опалубкой. Площадь участка должна быть как можно ровнее. Далее надо подготовить материалы, рассчитать количество песка, цемента, щебня, арматуры и уже готового бетона. Заливка начинается с фундамента и производится от нижних участков к верхним.

Не менее ответственная часть работы – заливка. Перед ней следует еще раз проверить герметичность опалубки, наличие посторонних отверстий. Опалубка должна быть промазана отработанным машинным маслом или любой другой жирной смесью для того, чтоб легче было ее демонтировать. Выкладывать бетонную смесь нужно так, чтоб не сместить арматурную сетку. После заливки требуется тщательно пройтись вибратором для уплотнения бетона по всей плоскости заливаемого участка. Это нужно для того, чтобы не образовывались пустоты, особенно для сложных конфигураций, где в карманах мог остаться воздух.

Опалубка

Отзывы говорят, что наиболее ответственная часть – сборка и установка опалубки. По сути, это ограждение из досок, фанеры или металлических листов. Такое сооружение несложно соорудить своими руками. Его задача – придать бетону определенную форму. Опалубка должна иметь ровную, гладкую поверхность, все части должны плотно прилегать друг к другу, чтобы не было щелей, просветов, выступов. Чем ровнее и качественнее будет собрана опалубка, тем меньше работ и материалов пойдет на оштукатуривание и отделку. Наиболее популярный материал для изготовления опалубки – это ламинированные листы фанеры толщиной от 16 до 24 мм. Толщину подбирают в зависимости от площади конструкции. Фанера легко режется, с помощью лобзика можно придать самую сложную конфигурацию. Фанера имеет достаточно плоскую и ровную поверхность, а за счет ламинирования легко снимается или передвигается с застывшего бетона. После снятия опалубки с одного участка, эти же листы можно использовать для изготовления других бетонных конструкций. Все щели после сборки заливают монтажной пеной. После того, как пена застынет, необходимо срезать все лишние наплывы внутри опалубки. Иначе в бетонной конструкции будут пустоты, которые придется заделывать при отделке. Внутренние размеры опалубки, ее форма на всех уровнях должны соответствовать проекту. Когда все собрано, запенено и зачищено можно переходить к следующему этапу – армированию.

При заливке колонн применяют передвижную опалубку. То есть делают ее по толщине колонны, скажем высотой в метр. После заливки и застывания бетона, с помощью 4 домкратов опалубку сдвигают вверх, не разбирая, и заливают следующий слой. Такой способ хорош, если колонн в конструкции много. При этом экономится время на сборку и демонтаж.

Изготовление опалубки в горизонтальной плоскости строители называют «настил палубы». Особенностью является то, что сначала устанавливают вертикально регулируемые стойки, на расстоянии 1,5-2 м. На стойки кладут доски толщиной 50-60 мм, на них — листы фанеры (ламинированной стороной вверх). Также важно следить, чтоб не было щелей, а листы плотно прилегали друг к другу.

Для стен сетка из прутьев арматуры может быть связана в горизонтальной плоскости, а затем быть поднята и закреплена в вертикальную. Но при больших объемах удобнее вязать сетку в вертикальном положении. При бетонировании стен сначала вяжут сетку, затем устанавливают распорные втулки (для регулировки толщины стены).

Обычно используют распорные втулки из пластмасс или пластика. Потому что после снятия опалубки они останутся в бетоне, а пластмассовые или пластиковые втулки не будут ни ржаветь, ни разлагаться. После их установки ставят элементы опалубки. Противоположные части соединяют металлическими винтовыми шпильками, которые пропускают сквозь распорные втулки. Делают так для того, чтобы шпильки не соприкасались с бетоном. Затем гайки шпилек затягивают, прижимая тем самым противоположные части опалубки к распорным втулкам. Боковые части стены крепятся к фронтальным частям с помощью струбцин или зажимов.

Отзывы отмечают, что при армировании вертикальных конструкций (будь то стены или колонны), прутья арматуры должны быть выше поверхности заливаемого участка. Делают так для того, чтобы можно было связать данный участок с горизонтальным участком заливки. Как правило, последний (самый высокий участок заливки) имеет горизонтальную плоскость.

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.

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.

Армирование горизонтальных конструкций

Армирование выполняют двумя способами. Первый — это готовая железная сетка для армирования бетона. Подойдет для не очень больших нагрузок. Сетка натягивается на опалубку и закрепляется проволокой, через просверленные в фанере отверстия. В местах крепления устанавливаются регулировочные прокладки. Это нужно для того, чтоб сетка не прикасалась к опалубке. Иначе после ее снятия из бетона будут видны части сетки, которые потом будут ржаветь, разрушаться и портить внешний вид конструкции.

Второй способ – это связанная проволокой арматура. Судя по отзывам, такая конструкция выдержит большие нагрузки. Все работы проводятся без сварки. Металлические стержни раскладывают параллельно друг к другу, через одинаковое расстояние, а затем, прямо на них, раскладывают стержни перпендикулярно, чтоб они пересекались под прямым углом. Шаг укладки варьируется. Все пересечения прутьев связываются вязальной (мягкой) проволокой. Так же, как и для сетки, применяют регулировочные прокладки. После увязки нижней части сетки, аналогично делают верхнюю часть. Между верхней и нижней плоскостью сеток так же устанавливаются регулировочные опоры. Обычно их делают из прутков арматуры, которые приваривают между первым и вторым слоем через определенные промежутки. Последние рассчитываются так, чтобы прутья не провисали под своим весом, обеспечивалась плоскостность конструкции.

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.

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.

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.

Залог успеха строительства – точное выполнение всех операций, соблюдение размеров, расчетов. Все работы на любых этапах требуют внимательности, знаний и навыков. Если все рассчитано правильно, а работы выполнены качественно, то конструкция будет прочная и долговечная. Как альтернатива классическому армированию, существуют фибробетоны. Сущность армирования бетона волокнами заключается в том, что последние по своей природе способны воспринимать большие напряжения, чем бетонная матрица.

Приготовление бетона

Основным залогом качества приготовленной бетонной смеси является точное соблюдение пропорций всех составляющих. Важно обратить внимание на марку используемого цемента. Разным маркам материала соответствуют разные объемы песка. Также следует учесть жесткость воды. Если принципиально важно достичь максимальной прочности бетона, то лучше перед приготовлением смеси проверить этот показатель в лаборатории. На практике уменьшают жесткость воды с помощью самых обычных моющих средств (наиболее бюджетным вариантом является гель для мытья посуды).

https://www.youtube.com/watch?v=hOAl8RflWHo

Очень важно соблюдать последовательность. Сначала в емкость заливают воду, затем цемент, щебень и в конце песок. Для небольших объемов используют ручные инструменты или небольшие автоматизированные. Для больших объемов используют специальные машины.