Армирование бетонного фундамента

Зачем армировать ленточный фундамент

Часто задают вопрос, как правильно армировать ленточный фундамент своими руками. Бетон-это достаточно прочный, но недостаточно пластичный материал. Он может хорошо справиться с нагрузкой на сжатие, но разрушаться при нагрузках растяжения.

Бетон крайне плохо работает на растяжение, и чтобы «помочь» ему, для растягиваемых слоев бетона и вводят стальную арматуру, которая и берет на себя усилия растяжения

Для увеличения прочности основания и продления его срока службы применяют армирование ленточного фундамента, которое можно выполнить своими руками, не привлекая специалистов. Достаточно соблюдать технологическую последовательность и подобрать материал хорошего качества.

Ведь если работы выполнены с соблюдением всех требований, то прочность фундамента заметно улучшается:

• стержни арматуры, проложенные горизонтально, значительно увеличивают прочность на разрыв и на изгиб;
• пруты, расположенные вертикально, служат укрепляющими элементами и обеспечивают прочность на срез.

Для армирования ленточного фундамента используются стержни разного диаметра в зависимости от предназначения.

Как рассчитать количество арматуры и ее диаметр

Благодаря данному расчету, можно узнать, сколько прутов арматуры и каких размеров надо для того, чтобы придать ленточному фундаменту достаточную прочность. При этом применяется арматура разных видов и толщины.

Для возведения ленточного фундамента под жилой дом используется ребристые пруты диаметром 10-20 мм, а для поперечного и вертикального армирования используются гладкие круглые пруты диаметром 6-12 мм.

Схема армирования зависит от минимального содержания продольных стержней и их минимального диаметра. Так, согласно нормам СНиП продольные стержни должны составлять не меньше 0,1% площади сечения ленты. К примеру, если высота ленточного фундамента 1200 мм, а ширина 400 мм, то, исходя из расчетов, минимальной общей площадью сечения прутов является 480 мм2.

Цифру, которая получилась в предыдущем расчете, необходимо разделить на сечение выбранной арматуры. Это и будет приблизительное число продольных стержней для каркаса.

Но можно подобрать количество стержней определенного диаметра по таблице:

	Число стержней
Диаметр, мм	1	2	3	4	5	6	7	8	9
6	28,3	57	85	113	141	170	198	226	254
8	50,3	101	151	201	251	302	352	402	453
10	76,5	157	236	314	393	471	550	628	707
12	113	226	339	452	565	679	792	905	1018
14	154	308	462	616	769	923	1077	1231	1385
16	201	402	603	804	1005	1206	1407	1608	1810
18	254,5	509	763	1018	1272	1527	1781	2036	2290
20	314,2	628	942	1256	1571	1885	2199	2513	2828

Арматура, в зависимости от марки стали, имеет разное сопротивление растяжению

Кроме этого, следует учитывать и минимальный допустимый диаметр прутов арматуры.

В зависимости от ее использования он будет отличаться:

Условия использования арматуры	Минимально допустимый диаметр стержней, мм
Продольная арматура вдоль стороны длиной не более 3 м	10
Продольная арматура вдоль стороны длиной более 3 м	12
Поперечная арматура (хомуты) вязаных каркасов высотой не более 80 см	6
Поперечная арматура вязанных каркасов высотой более 80 см	8

Для того, чтобы выполнить расчет материалов для армирования ленточного основания, необходимо замерить или вычислить длину его ленты и умножить на число продольных прутов во всех уровнях.

Для того, чтобы вычислить необходимое количество поперечных стержней, подсчитывается число хомутов, которое планируется установить (длина ленты делится на расстояние между хомутами) и умножается на длину арматуры, необходимой для изготовления одного хомута. Точно так же производится расчет, если будут применяться не хомуты, а куски арматуры.

Необходимо подсчитать и число дополнительных стержней, которые потребуется для установки каркаса на углах и в местах скреплений, а также для нахлеста при стыковке продольных прутов.

Как правильно армировать ленточный фундамент своими руками

Когда выполнен расчет, выбрано необходимое число и диаметр сечения продольных прутов для армирования ленточного фундамента, надо подобрать схему вязания каркаса.

Существует несколько вариантов. Лучше выбрать простую и надежную. Иногда выбирают схему, по которой выполняют армирование только нижней или только верхней части ленточного основания. Но этого делать не стоит. Ведь на фундамент оказывает влияние вес самого дома с одной стороны, а с другой- сила морозного пучения почвы может вызвать напряжение в верхних частях основания. Следовательно, армировать надо и верхнюю, и нижнюю части основания.

Среднюю часть как раз можно не учитывать. Но если число стержней для армирования такое, что не может поместиться в два ряда (сверху и снизу), то, конечно, стоит подумать об устройстве дополнительного яруса посредине.

Лучше продумать и применять простую схему армирования из квадрата или прямоугольника. Тогда, если при этом сделать правильными оси каркаса, то само основание будет прочным и устойчивым.

Монтаж каркаса

Следует заранее учесть сочетаемость длины фундамента с длиной поставляемой арматуры. Это поможет сократить количество стыков и сберечь материальные ресурсы

Специалисты рекомендуют перед установкой каркаса сделать подбетонку. Такая песчано-гравийная подушка выполняется следующим образом: основание фундамента заливают бетонным раствором слоем 5-8 мм и ожидают его застывания.

Если решено обойтись без подбетонки, то под нижние ряды (ярусы) арматурных стержней устанавливают подставки. При этом следят, чтобы между такой подушкой и арматурой получился зазор минимум 15 мм для того, чтобы бетонный раствор мог проникнуть снизу и тем самым укрепить арматуру.

Для монтажа горизонтальных рядов чаще всего используют круглую ребристую арматуру, диаметр которой составляет 10 -16 мм. Продольные пруты можно соединить горизонтальной поперечной арматурой. Стержни продольной арматуры скрепляются арматурой внахлест длиной не меньше 50 см.

Если при этом высота ленточного фундамента больше 0,15 м, верхние и нижние уровни, необходимо тоже скрепить вертикальными стержнями арматуры. Для этого чаще применяют гладкую арматуру диаметром 6-8 мм. Рекомендуется в качестве поперечных и вертикальных арматур применять хомуты из прутов, которые изгибаются, как рамка и монтируются по размерам каркаса.

Но, какая бы схема армирования ленточного основания не была выбрана, надо не забывать, что дистанция между арматурой и опалубкой, а также верхним слоем заливки бетона не должна быть меньше 15 мм.

Между собой стержни соединяются мягкой вязальной проволокой из стали. Для облегчения работы можно применять специальные устройства. Например, вязальный крюк. Его можно приобрести в магазине, а можно сделать своими руками. Для этого потребуется только кусок арматуры и деревянная или пластиковая ручка.

Отверстие внутри ручки должно быть такое, чтобы сердечник вместе с крючком могли свободно вращаться при связывании проволоки. Так, ее складывают пополам и заводят под стык арматуры. Острой частью крючка поддевают петлю проволоки и делают 2-3 оборота, связывая её с другим концом. При этом не стоит туго затягивать, чтобы не разорвать ее. Некоторые применяют сварку. Но специалисты не рекомендуют ей пользоваться, т.к. места соединений часто подвергаются коррозии.

При выполнении работ необходимо следить за тем, чтобы диаметр продольных стержней для ленточного основания был одинаковым и размещался равномерно по ширине всего фундамента. Если по каким-то причинам диаметр у стержней отличается, то арматура большего диаметра помещается в нижнюю часть ленты. Следует строго следить за тем, чтобы стержни арматуры верхнего уровня каркаса размещались над просветами между прутами нижнего уровня.

Умельцы приспосабливают самодельный вязальный крючок к шуруповерту и, тем самым резко ускоряют процесс вязки каркаса

Армирование ленточного фундамента вполне можно выполнить своими руками, не приобретая дорогостоящих инструментов. Достаточно соблюдать технологическую последовательность и использовать материалы рекомендованных размеров. В этом случае, срок эксплуатации основания будет долгим.

Подробнее о том, как правильно армировать фундамент своими руками, можно посмотреть видео:

Правила армирования

Армирование ленточного фундамента и любого другого выполняется с учетом следующих правил:

• для рабочей арматуры используют стержни класса не ниже А400;
• не рекомендуется использовать для соединения стержней сварку, поскольку она ослабляет сечение;
• в обязательном порядке связать металлический каркас из арматуры нужно на углах, сваривание здесь не допускается;
• даже для хомутов не рекомендуется гладкая арматура;
• необходимо строго соблюдать защитный слой бетона, равный 4 см, это защитит металл от коррозии (ржавчины);
• при изготовлении каркасов стержни в продольном направлении соединяют с нахлестом, который принимается равным не менее 20 диаметров прутов и не менее 25 см;
• при частом расположении металла, стоит контролировать крупность заполнителя в бетоне: он не должен застревать между стержнями.

Пример размещения армирующего каркаса
в ленточном фундаменте

Грамотно подготовленный арматурный каркас — это половина успеха. Именно он спасет фундамент в случае неравномерных деформаций, которые создают изгибающие нагрузки. Стоит более подробно рассмотреть вопрос на примере ленточного фундамента своими руками.

Какая арматура нужна для конструкции

Армирование ленточного фундамента предполагает наличие трех трупп стержней:

• рабочие, которые укладываются вдоль ленты;
• поперечные горизонтальные;
• поперечные вертикальные.

Поперечная арматура под ленточный фундамент также называется хомутами. Ее основное предназначение — соединение рабочих прутов в единое целое. Армирование ленточного фундамента выполняется в строгом соответствии с нормативными документами. Какая арматура нужна для фундамента? Чтобы дать точный ответ выполняют сложные расчеты.

Чтобы не нанимать профессионалов, можно обойтись упрощенным вариантом. Технология армирования ленточного фундамента под небольшой дом позволяет назначать сечения конструктивно. Это вызвано тем, что лента воспринимает сравнительно небольшие нагрузки и работает преимущественно на сжатие.

Чтобы сделать армирующий каркас, используют конструктивные, то есть минимально допустимые, размеры сечений:

• Для рабочего армирования — 0,1 % от площади сечения фундамента под дом. При этом если сторона ленты составляет 3 метра или менее, минимально допустимое значение принимается равным 10 мм. Если сторона здания имеет длину более 3 м, то диаметр рабочего армирования не может быть меньше 12 мм. использовать пруты сечением больше 40 мм не разрешается.
• Горизонтальные хомуты не могут быть по диаметру меньше одной четверти рабочих. Из конструктивных соображений назначают размер 6 мм.
• Диаметр вертикальной арматуры зависит от высоты ленты для фундамента дома. Для малозаглубленных, размеры которых составляют 80 см и менее подойдут пруты от 6 мм.

Правила армирования ленточного фундамента заглубленного типа предусматривают использование стержней от 8 мм и более.

Схема типовых сечений стержней арматуры

Если строится здание из кирпича, стоит укладывать арматуру с небольшим запасом. Такой вариант даст уверенность в надежности конструкции.

Вязка арматуры

Схема армирования ленточного фундамента предполагает соединения стержней методом связывания. Связанный каркас обладает большей прочностью по сравнению со сварным. Это вызвано тем, что повышается вероятность прожига металла. Но такое правило не касается элементов заводского изготовления. Вне строительной площадки есть возможность соединить детали без существенной потери прочности.

Места вязки арматуры

Разрешается для увеличения скорости работ армировать фундамент на прямолинейных участках способом сваривания. Но армировать углы можно только с использованием вязальной проволоки. Эти участки конструкции являются наиболее ответственными, поэтому торопиться не стоит.

Перед тем как вязать арматуру для ленточного фундамента нужно подготовить материалы и инструменты. Существует два способа, которыми выполняют связывание металла:

• специальный крючок;
• вязальная машина (пистолет).

Первый вариант доступен, но подойдет только для небольших объемов. Укладка арматуры в ленточный фундамент в этом случае займет много времени. Для соединения применяют отожженную проволоку, диаметр которой составляет 0,8—1,4 мм. Использование других материалов не допускается.

Схема вязки арматуры для ленточного фундамента

Чтобы построить свой дом, нужно проявить терпение и внимательность. Не стоит экономить время и деньги, поскольку это может вызвать неприятности при эксплуатации. С соединением прутов по длине проблем не должно возникнуть. В этом случае процесс достаточно прост, важно лишь соблюдать минимальную величину нахлеста.

Но как правильно вязать арматуру для ленточного фундамента по углам? Существует два типа угловых соединений: между двумя перпендикулярными конструкциями и в месте примыкания одной стены к другой.

Оба варианта имеют несколько технологий выполнения работ. Для угловых стен используют следующие:

1. Жесткое лапкой. Для выполнения работ на конце каждого стержня делают «лапку» под прямым углом. В этом случае прут напоминает собой кочергу. Длина лапки должна составлять не менее 35 диаметров, лучше назначать больше. Загнутую часть стержня присоединяют к соответствующему перпендикулярному участку. Таким образом получается, что внешние пруты каркаса одной стены соединены с внешними другой стены, а внутренние приваривают к внешним.
2. С применением хомутов Г-образной формы. Принцип действий схож с предыдущим вариантом. Но в этом случае не изготавливают лапку, а берут г-образный элемент, сторона которого имеет длину не менее 50 диаметров рабочей арматуры. Одну сторону привязывают к каркасу одной стены, а вторую — к каркасу перпендикулярной. При этом внутренние стержни нужно соединить с внешними. Шаг хомутов должен составлять три четверти от высоты стены подвала.
3. С применением хомутов П-образной формы. На угол нужно два элемента, длина сторон которых будет составлять 50 диаметров арматуры. Каждый их хомутов приваривается к двум параллельным прутам и к одному перпендикулярному пруту.

Армирование углов фундамента

Армирование примыкания стен фундамента

Как правильно армировать ленточный фундамент на тупых углах. Для этого внешний стержень изгибают до нужной градусной величины и прикрепляют к нему дополнительный в качестве усиления. Внутренние элементы привязываются к внешнему.

Схема правильного и неправильного армирования тупых углов

Чтобы уложить арматуру в местах примыкания одной стены к другой, пользуются примерно теми же методами, что и в предыдущем случае:

• нахлест;
• Г-образные хомуты;
• П-образные хомуты.

Величина нахлестов и соединений принимается равной 50 диаметрам. При выполнении работ стоит помнить наиболее распространенные ошибки:

• связывание под прямым углом;
• отсутствие связи между внешними и внутренними элементами;
• продольные пруты соединяют вязкой перекрестий.

Распространенные ошибки вязки

Не стоит повторять эти ошибки при строительстве собственного дома.

Использование вязального крючка

Перед тем как армировать ленточный фундамент, стоит узнать, как пользоваться рабочим инструментом. Специальный пистолет редко используют для частного домостроения, польку такое оборудование требует дополнительных затрат. Вкладываться в инструмент выгодно только для выполнения заказов, а не при возведении одного дома.

По этой причине наиболее распространенным инструментом для вязки в частном домостроении стал крючок. Пользоваться им будет проще, если заранее подготовить специальные шаблоны. Такая деталь работает как верстак и существенно облегчает работу. Дело пойдет быстрее. Чтобы изготовить шаблон требуются деревянные бруски, ширина который составляет около 30—50 см, а длина не может быть больше 3 м, поскольку такой верстак неудобно использовать.

Самый распространенный способ вязки – крючком

В деревянном приспособлении нужно просверлить пазы и отверстия, которые повторят очертания стержней в каркасе. В такие отверстия заранее раскладывают куски вязальной проволоки длиной по 20 см, а после этого фиксируют пруты армирования.

Для того чтобы понять технологию вязки, можно рассмотреть примеры. При строительстве потребуется два варианта: для перекрестий (когда элементы расположены перпендикулярно друг другу) и для соединений внахлест. В ленточном фундаменте чаще нужна вторая технология, при возведении плитной конструкции наиболее актуальной будет первая.

Способы вязки

Чтобы соединить уложенный каркас в единое целое при соединении внахлест, крючком следует пользоваться в таком порядке:

1. соединения выполняют в нескольких местах по длине стыка, месторасположение проволоки назначают так, чтобы она находилась в углубленной части профиля арматуры;
2. проволоку складывают пополам и укладывают под местом соединения;
3. с помощью крючка поддевают петлю;
4. свободный конец подводят к инструменту и накладывают на него с небольшим перегибом;
5. начинают вращать крючок, закручивая проволоку;
6. осторожно вынимают инструмент.

На одно соединение внахлест процедуру повторяют 3—5 раз. Соединить элементы за один раз, как это делается при перекрестном примыкании, недостаточно. Вязка арматуры под ленточный фундамент в этом случае будет ненадежной, поскольку фиксация в одной точке не предотвращает сдвиг элементов.

Грамотное соединение каркаса позволит гарантировать надежность, прочность и долговечность опорной части здания.

Технология армирования

При увеличении нагрузок вначале появится трещина в ее нижней грани, а потом последует и обрушение балок. Это произойдет по той причине, что нижняя зона не может выдерживать растягивающие напряжения, в то время как верхняя без затруднений выдержит сжимающее. Поэтому отнеситесь серьезно к нанесению защитного слоя арматуры. Иначе это может быть губительно для вашей постройки в дальнейшем.

Для того, чтобы избежать обрушения балок, в растянутую часть бетонной конструкции заложите стальную арматуру. При затвердевании бетон прочно сцепится с арматурой, которая воспримет на себя большую растягивающую силу, чем сам бетон. Арматуру подразделяют на распределительную, рабочую и монтажную. Вырабатывают арматуру из стали разных видов и марок. Употребление того или иного типа арматурной стали в ж/б конструкции устанавливается проектом.

Во время закладки арматуры в бетон выдерживайте вокруг стержней проектный размер защитного слоя бетона, предохраняющий их от коррозии. Толщина защитного слоя бетона назначается в зависимости от типа конструкции и диаметров арматур, условий, в которых будет разыскиваться железобетон. К примеру, в плите и стенке толщиной более ста миллиметров величина защитного слоя арматуры должна быть не менее пятнадцати миллиметров; в балке и колонне от двадцати до тридцати миллиметров, а в фундаменте, бетонируемом при отсутствии подготовки, нижняя арматура имеет защитный слой бетона толщиной в семьдесят миллиметров.

Для армирования фундамента употребляют обычно сетку, а для колонны — отдельный стержень, соединяемый между собой хомутом на месте, либо же готовый каркас. Под арматурную нижнюю сетку фундамента кладут бетонную подкладку, обеспечивающую образование защитного слоя. Арматура балок собирается из частей каркаса, сварных каркасов, либо из отдельных стержней. Если большая масса каркаса — его подают в опалубку с помощью крана. Каркас балки из стержней отдельных связывают на козелке над опалубкой.

Защитный слой бетона для арматуры СНиП 52-01-2003

Защитный слой бетона

7.3.1Защитный слой бетона должен обеспечивать:

— совместную работу арматуры с бетоном;

— анкеровку арматуры в бетоне и возможность устройства стыковарматурных элементов;

— сохранность арматуры от воздействий окружающей среды (в томчисле при наличии агрессивных воздействий);

— огнестойкость и огнесохранность конструкций.

7.3.2Толщину защитного слоя бетона следует приниматьисходя из требований 7.3.1 с учетом роли арматуры в конструкциях (рабочая иликонструктивная), типа конструкций (колонны, плиты, балки, элементы фундаментов,стены и т.п.), диаметра и вида арматуры.

Толщину защитного слоя бетона для арматуры принимают не менеедиаметра арматуры и не менее 10 мм.

Минимальное расстояние между стержнями арматуры

7.3.3Расстояние между стержнями арматуры следует приниматьне менее величины, обеспечивающей:

— совместную работу арматуры с бетоном;

— возможность анкеровки и стыкования арматуры;

— возможность качественного бетонирования конструкции.

7.3.4Минимальное расстояние между стержнями арматуры всвету следует принимать в зависимости от диаметра арматуры, размера крупногозаполнителя бетона, расположения арматуры в элементе по отношению к направлениюбетонирования, способа укладки и уплотнения бетона.

Расстояние между стержнями арматуры следует принимать не менеедиаметра арматуры и не менее 25 мм.

При стесненных условиях допускается располагать стержни арматурыгруппами-пучками (без зазора между стержнями). При этом расстояние в светумежду пучками следует принимать не менее приведенного диаметра условногостержня, площадь которого равна площади сечения пучка арматуры.

Продольная арматура

7.3.5Относительное содержание расчетной продольнойарматуры в железобетонном элементе (отношение площади сечения арматуры крабочей площади поперечного сечения элемента) следует принимать не менеевеличины, при которой элемент можно рассматривать и рассчитывать какжелезобетонный.

Минимальное относительное содержание рабочей продольной арматуры вжелезобетонном элементе определяют в зависимости от характера работы арматуры(сжатая, растянутая), характера работы элемента (изгибаемый, внецентренносжатый, внецентренно растянутый) и гибкости внецентренно сжатого элемента, ноне менее 0,1 %. Для массивных гидротехнических сооружений меньшиезначения относительного содержания арматуры устанавливаются по специальнымнормативным документам.

7.3.6Расстояние между стержнями продольной рабочейарматуры следует принимать с учетом типа железобетонного элемента (колонны,балки, плиты, стены), ширины и высоты сечения элемента и не более величины,обеспечивающей эффективное вовлечение в работу бетона, равномерноераспределение напряжений и деформаций по ширине сечения элемента, а такжеограничение ширины раскрытия трещин междустержнями арматуры. При этом расстояние между стержнями продольной рабочейарматуры следует принимать не более двукратной высоты сечения элемента и неболее 400 мм, а в линейных внецентренно сжатых элементах в направленииплоскости изгиба — не более 500 мм. Для массивных гидротехнических сооруженийбольшие значения расстояния между стержнями устанавливаются по специальнымнормативным документам.

Поперечное армирование

7.3.7В железобетонных элементах, в которых поперечная силапо расчету не может быть воспринята только бетоном, следует устанавливать поперечную арматуру с шагом не более величины, обеспечивающей включение в работу поперечной арматуры при образовании и развитиинаклонных трещин. При этом шаг поперечной арматуры следует принимать не болееполовины рабочей высоты сечения элемента и не более 300 мм.

7.3.8В железобетонных элементах, содержащих расчетнуюсжатую продольную арматуру, следует устанавливать поперечную арматуру с шагомне более величины, обеспечивающей закрепление от выпучивания продольной сжатойарматуры. При этом шаг поперечной арматуры следует принимать не болеепятнадцати диаметров сжатой продольной арматуры и не более 500 мм, аконструкция поперечной арматуры должна обеспечивать отсутствие выпучиванияпродольной арматуры в любом направлении.

Анкеровка и соединения арматуры

7.3.9В железобетонных конструкциях должна бытьпредусмотрена анкеровка арматуры, обеспечивающая восприятие расчетных усилий в арматуре в рассматриваемомсечении. Длину анкеровки определяют из условия, по которому усилие, действующее в арматуре, должно быть воспринято силами сцепления арматурыс бетоном, действующими по длине анкеровки, и силами сопротивления анкерующих устройств в зависимости от диаметра и профиля арматуры,прочности бетона на растяжение, толщины защитного слоя бетона, вида анкерующихустройств (загиб стержня, приварка поперечных стержней), поперечногоармирования в зоне анкеровки, характера усилия в арматуре (сжимающее илирастягивающее) и напряженного состояния бетона на длине анкеровки.

7.3.10Анкеровку поперечнойарматуры следует осуществлять путем ее загиба и охвата продольной арматуры илиприваркой к продольной арматуре. При этом диаметр продольной арматуры долженбыть не менее половины диаметра поперечной арматуры.

7.3.11Соединение арматуры внахлестку (без сварки) должнобыть осуществлено на длину, обеспечивающую передачу расчетных усилий от одногостыкуемого стержня к другому. Длину нахлестки определяют по базовой длинеанкеровки с дополнительным учетом относительного количества стыкуемых в одномместе стержней, поперечной арматуры в зоне стыка внахлестку, расстояния междустыкуемыми стержнями и между стыковыми соединениями.

Толщина защитного слоя бетона для арматуры

Если защитный слой бетона сделать слишком тонким, то металл вскоре начнет портиться, а вместе с ним будет разрушаться и вся конструкция. Слишком толстый защитный слой дорого обойдется, поэтому очень важно знать требуемую толщину. Она может зависеть от:

• роли арматуры – продольная или поперечная, рабочая или конструктивная;
• нагрузки на арматуру – напряженная, ненапряженная;
• вида железобетонной конструкции – балки, плиты, опоры, фундаменты и т.д.;
• высоты или толщины сечения элемента;
• условия использования – в помещении, на открытом воздухе, при контакте с землей, в условиях повышенной влажности и т.д.

Выбор правильной толщины защитного слоя

Существуют специальные нормы (СНиП), с помощью которых можно определить нужную толщину защиты арматуры. Рассмотрим варианты, которые встречаются наиболее часто.

Для продольной ненапрягаемой арматуры или с натяжением на упоры толщина слоя защиты не должна быть меньше диаметра каната или стержня. Если стенки и плиты имеют толщину меньше 100 мм – минимальный защитный слой должен быть 10 мм; толщину больше 100 мм и в балках с высотой до 250 мм – 15 мм. Защитный слой балок высотой от 250 мм – 20 мм; фундаментов – 30 мм.

Напрягаемая продольная арматура в области передачи нагрузки с арматуры на бетон должна иметь толщину защитного слоя бетона не менее 2d (два диаметра) для арматурного каната или стальных стержней А-IV, Ат-IV; не менее 3d для стержней А-V, Ат-V, А-VI, Ат-VI. Причем минимум для арматурного каната – 20 мм, для стержней – 40 мм.

Если продольная напрягаемая арматура натягивается на бетон и располагается в каналах, то слой бетона (от поверхности до ближайшего канала) не должен быть меньше половины диаметра канала – 20 мм и более. При пучке стальных стержней диаметром, превышающим 32 мм, толщина будет соответствовать 32 мм и более.

Как защитить арматуру в фундаменте здания?

• Дата: 28-04-2018
• Просмотров: 2292
• 25

• Технология укладки арматуры
• Законодательное закрепление правил устройства армирования бетона
• Необходимый инструмент и материал для сборки металлического каркаса

Залогом крепкого и качественного здания считается его основа — фундамент.

Ошибки, допущенные при возведении фундамента, исправить трудно, а порой невозможно.

При соблюдении всех технологических рекомендаций и советов возводится крепкое основание, которое способно на протяжении многих лет выдерживать нагрузку сил, действующих на него.

Это и силы подземные — морозного пучения, когда влага, находящаяся в верхних слоях почвы, расширяется и действует в качестве выталкивающей силы, и наружные — сила тяжести стен и кровли, и все связанные с этими факторами силы: снеговая нагрузка, нагрузка, которая действует на стены (отделка и внутреннее оснащение).

Чаще всего в бетоне, заливаемом в фундаменты, присутствует арматура. При всей своей крепости бетон очень хрупкий. Под действием внешних сил происходит сжатие и растяжение в различных местах, и он может деформироваться. В местах наибольшего разрыва он и подвержен разлому — образуются трещины, которые пагубно влияют на его дальнейшую эксплуатацию.

Чтобы компенсировать действие внешних факторов, используется арматура — металлический прут, имеющий ребристую поверхность для лучшего сцепления с бетоном. Их этих металлических прутьев собирается каркас, который и принимает на себя все давление.

При сборке используется материал различной толщины:

• для основного каркаса — от 32 мм до 16-10 мм;
• в качестве поперечной перемычки можно применять и арматуру меньшего диаметра — 6-8 мм, поскольку при ширине фундамента 400 мм на него практически давления не оказывается;
• для вертикальных и поддерживающих опор могут применяться обрезки различного диаметра, так как они служат для временной фиксации собранного каркаса.

Технология укладки арматуры

Собранный каркас служит основным усилением фундамента, но только при соблюдении некоторых советов. Для того, чтобы каркас служил продолжительное время, необходимо исключить взаимодействие металла с почвой и водой, т.к. при попадании воды на металл начинает развиваться процесс коррозии, и остановить его невозможно. Поэтому при закладке арматуры соблюдают такие правила:

Конфигурация арматуры.

• верхний пояс арматуры должен быть ниже слоя бетона на 3-5 см. Инженеры считают и практика доказывает, что этого защитного расстояния вполне достаточно для того, чтобы предотвратить проникновение влаги к металлу;
• нижний пояс также не должен лежать близко к дну траншеи. Его фиксируют или на вертикальных опорах, на которых собирается весь каркас, или пользуются небольшими обломками кирпичей, приподнимая его над песочной подушкой;
• на углах следует соблюдать эти же правила, вертикальные угловые элементы загибают на примыкающие стены с учетом, что от наружного края прута до опалубки будет не менее 5 см свободного расстояния.

Таким образом, защитный слой бетона служит для арматуры:

• защитой от возможной коррозии;
• защитой от вероятных атмосферных влияний;
• правильным показателем работы металлического каркаса и бетона.

Даже законодательно закреплено понятие защитного слоя бетона: это слой бетона, отделяющий поверхность забетонированного основания от верхнего слоя арматуры, погруженного в нее.

Минимально допустимые номинальные диаметры продольной и поперечной арматуры при армировании фундамента.

По разработанным техническим нормам показатели защитного слоя бетона нашли свое закрепление в строительных нормах — СНиПах. Например, СНиП «Бетонные и железобетонные конструкции» 52-01-2003 дает четкое понятие, для чего служит защитный слой бетона:

• для обеспечения качественной совместной работы арматуры и бетона;
• возможность качественного соединения всех элементов металлического каркаса;
• сохранность металлического каркаса от агрессивного воздействия внешней среды;
• сохранность от воздействия огня.

Следующий пункт этих правил дает представление о том, какого размера должен быть этот защитный слой. Он рассчитывается исходя из того, какая арматура находится в бетоне: рабочая или конструктивная, для каких целей сооружается данная конструкция: опоры, плиты, несущей балки или элемента фундамента или стены.

Строительные правила 52-101-2003, именуемые «Свод правил по проектированию и строительству. Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры», прямо указывают на толщину такого защитного слоя бетона с учетом применяемой арматуры и ее роли в каркасе, ее диаметра. Она может быть продольной рабочей, поперечной, распределительной, конструктивной.

Для расчета минимальной толщины приводится выдержка из СП:

1. Толщина защитного слоя не может быть менее 20 мм, если конструкция эксплуатируется в закрытых помещениях при нормальном или пониженном уровнях влажности;
2. Слой в 25 мм укладывается при эксплуатации собранной конструкции во влажных помещениях без дополнительных защитных мер;
3. 30 мм — таким должен быть защитный слой для конструкций, расположенных на открытом воздухе (например, фундаментов, несущих стен);
4. Для элементов, погруженных в грунт, должен быть уровень в 40 мм (в фундаменте при устройстве дополнительной бетонной подготовки).

В отношении сборных конструкций допускаются некоторые отступления: можно уменьшить толщину защитного слоя на 5 мм.

Сравнительные характеристики между арматурой из стали и арматуры из стеклопластика.

Таким же образом можно уменьшить и защитный слой при использовании конструктивной арматуры. Во всех случаях использования защитного слоя принимается такое правило: толщина защитного слоя не должна быть меньше диаметра арматуры. Если свести воедино все данные, то можно сделать вывод, что при самостоятельной сборке железобетонных конструкций необходимо руководствоваться такими цифрами:

• защитный слой в 20 мм подходит для внутренних помещений, небольшого участка, выполненного монолитным методом; для изготовления тротуарных плит;
• при сборке каркаса в монолитном фундаменте необходимо отступить от края бетона на 50-70 мм;
• во время сборки бетонной отмостки минимальный отступ от края заливки бетоном должен быть не менее 50 мм.

Все нижеследующие элементы нуждаются в нижнем виде армирования при своей высоте не более 150 мм:

• армированный пояс при завершении возведения стен;
• заливаемые бетоном участки перекрытий;
• отмостка вокруг строений и фундаментов;
• бетонная часть пола.

В случае армирования бетона свыше 200 мм происходит армирование пространственными конструкциями. Чтобы приподнять собранный каркас, используют металлические или пластмассовые держатели. Они удобно устанавливаются, экономят довольно много времени рабочих при сборке и равномерном выравнивании каркаса. Такие фиксаторы максимально точно позволяют зафиксировать металлические прутья и равномерно удалить их от поверхности бетона.

Схема видов арматурных каркасов для фундамента

При проведении бетонных работ понадобится такой инструмент и материал:

• болгарка, с ее помощью быстро и максимально удобно подгоняются размеры арматуры;
• строительная рулетка;
• водяной уровень, позволяющий максимально правильно выставить металлический каркас и залить бетон;
• вязальная проволока и пассатижи или сварка с электродами;
• держатели или фиксаторы для равномерной и быстрой фиксации арматурного каркаса.

При устройстве бетона следует уделить внимание не только его качеству, но и равномерному и грамотному распределению на поверхности металлического каркаса. Равномерный слой, защищающий металл, позволит получить надежную, огнестойкую и коррозионно-устойчивую железобетонную конструкцию.

Дача и Дом

Толщина бетонного защитного слоя арматуры Защитный слой бетона, то есть расстояние от поверхности арматуры до соответствующей грани фундаментной ленты, предназначен для обеспечения совместной работы арматуры с бетоном, для закрепления (анкеровки) арматуры в бетоне и возможности устройства соединения арматуры. Также защитный слой бетона предохраняет арматуру от воздействия факторов окружающей среды конструкций, в том числе и от огня. Толщина защитного слоя бетона зависит от типа конструкции и роли арматуры в ней (продольная – поперечная, рабочая – конструктивная), ее диаметра и условий окружающей среды.

Таблица №47. Толщина защитного бетонного слоя арматуры.

Условия использования арматуры

Толщина защитного слоя

Нормативный документ

Продольная рабочая арматура фундаментных балок и сборных фундаментов	30 мм	Пункт 12.8.5. СП 50-101-2004
Продольная рабочая арматура монолитных фундаментов при наличии бетонной подготовки	35 мм	Пункт 12.8.5. СП 50-101-2004
Продольная рабочая арматура монолитных фундаментов при отсутствии бетонной подготовки	70 мм	Пункт 12.8.5. СП 50-101-2004
В закрытых помещениях при нормальной и пониженной влажности	Не менее 20 мм	Таблица 8.1 СП 52-101-2003
В закрытых помещениях при повышенной влажности (при отсутствии дополнительных защитных мероприятий)	Не менее 25 мм	Таблица 8.1 СП 52-101-2003
На открытом воздухе (при отсутствии дополнительных защитных мероприятий)	Не менее 30 мм	Таблица 8.1 СП 52-101-2003
В грунте (при отсутствии дополнительных защитных мероприятий), в фундаментах при наличии бетонной подготовки	Не менее 40 мм	Таблица 8.1 СП 52-101-2003
Арматура в бетоне, постоянно контактирующем с землей	76 мм	Пункт 7.7.1 ACI 318-08
Арматура d18-d40 в бетоне, подверженному воздействию земли и погодных факторов	52 мм	Пункт 7.7.1 ACI 318-08
Арматура d10-d18 в бетоне, подверженному воздействию земли и погодных факторов	1,2 -2,5 мм	Пункт 7.7.1 ACI 318-08
Арматура в бетоне, не подверженному воздействию земли и погодных факторов	1,2 -2,5 мм	Пункт 7.7.1 ACI 318-08

Для продольной рабочей арматуры толщина защитного слоя должна быть, как правило, не менее диаметра стержня и не менее: 30 мм — для фундаментных балок и сборных фундаментов; 35 мм — для монолитных фундаментов при наличии бетонной подготовки; 70 мм — для монолитных фундаментов при отсутствии бетонной подготовки. При использовании бетонной подготовки (или на скальном грунте) – толщина бетонного защитного слоя снижается в отечественных нормах до 40 мм, а в американских до 25мм. Для сборных элементов минимальные значения толщины защитного слоя бетона рабочей арматуры уменьшают на 5 мм. Для конструктивной арматуры минимальные значения толщины защитного слоя бетона принимают на 5 мм меньше по сравнению с требуемыми для рабочей арматуры.

Во всех случаях толщину защитного слоя бетона следует также принимать не менее диаметра стержня арматуры. В защитном слое толщиной свыше 50 мм следует устанавливать конструктивную арматуру в виде сеток. По требованиям ACI 318-05 защитный слой бетона на уличную строну для арматуры до 20 мм составляет 25 — 40 мм. Для диаметра арматуры толще 20 мм — 50 мм. Защитный слой для арматуры диаметром до 40 мм на стороне не подверженной действию природных факторов составляет 20 мм. По отечественным нормам защитный слой бетона с обеих сторон составляет 40 мм. Требуемую проектом величину защитного слоя нижней арматуры и проектное положение арматуры в процессе бетонирования можно установить с помощью одноразовых пластиковых фиксаторов, подкладок из бетона и путем конструирования арматурного каркаса таким образом, чтобы некоторые стержни упирались в опалубку, фиксируя положение каркаса. Нижний защитный слой можно установить, закладывая под нижние стержни арматуры заранее изготовленные бетонные прокладки (сухари) размером 100×100 мм и толщиной, равной требуемой толщине защитного слоя. Применение прокладок из обрезков арматуры, деревянных брусков и щебня запрещается. Также для задания толщины защитного можно использовать пластиковые фиксаторы — спейсеры требуемого стандартного размера. Фиксаторы для арматуры выпускаются в размерах от 15 до 50 мм с шагом размера 5 мм.

Толщина защитного слоя для поперечной арматуры

Минимальный защитный слой бетона для поперечной арматуры бетонных элементов сечением меньше 25 см составляет 1 см, а для элементов сечением более 25 см – 1,5 см .

Таблица №48. Максимально допустимые отклонения бетонного защитного слоя.

Показатель

Максимально допустимые отклонения

Нормативный документ

Толщина бетонного защитного слоя при его толщине 15 мм и менее	3 мм	Пункт 4.6 ВСН 37-96*
Толщина бетонного защитного слоя при его толщине более 15 мм	5 мм	Пункт 4.6 ВСН 37-96
Смещение арматурного стержня при установке и в арматурном каркасе	0,25 диаметра арматурного стержня, но не более 0,2 диаметра наибольшего стержня	Пункт 4.6 ВСН 37-96
Толщина бетонного защитного слоя при его толщине до 200 мм	9 мм	Пункт 7.5.2.1 ACI 318-08
Продольное положение окончания или изгиба стержня арматуры	50 мм	Пункт 7.5.2.2 ACI 318-08

* ВСН 37-96 Указания по устройству фундаментов на естественном основании при строительстве жилых домов повышенной этажности. Отклонения от толщины защитного слоя по проекту не должны превышать 4-8 мм в сторону увеличения защитного слоя и 3-5 мм в сторону его уменьшения в зависимости от диаметра арматуры и сечения бетонной конструкции .

Армируем фундамент правильно. Схемы и технологии

Доброго времени суток, уважаемые читатели!

Из названия статьи Вы уже поняли, о чём пойдёт речь. Да, именно правильное армирование фундамента будет впоследствии играть главную роль в устойчивости всей Вашей бани. Конечно, соблюдение всех остальных технологий тоже важно, но всё-таки.

Армирование фундамента, прежде всего, влияет на саму несущую способность основания, следовательно, и на сроки эксплуатации здания в целом. Так что сделайте всё правильно на самом начальном этапе, чтобы потом не кусать локти. Давайте вкратце рассмотрим этот щепетильный момент…

Технология армирования ленточного фундамента

Структура бетона такова, что он отлично держит нагрузки на сжатие. Наверно другой альтернативы в этом ему просто нет. Но существуют нагрузки, которые действуют на разрыв. Как раз с этим моментом бетон практически не справляется. Чтобы такого не произошло, и Ваш фундамент не разорвался, для этого и делают армирование.

Армирование фундамента своими руками не представляет сложностей, просто надо учитывать некоторые нюансы и не допускать ошибок. Во-первых, сваривать арматуру между собой не рекомендуется, из-за того, что она при нагреве теряет свои механические свойства. Исключения составляет арматура марки «С», например А-500С. Такую смело можете варить при помощи электросварки. Во всех остальных случаях пользуйтесь мягкой вязальной проволкой.

Второе, попытайтесь понять, как работает фундамент. Это уже физика, школьный курс. Попробую объяснить доступно, насколько это получится. Представьте на столе небольшой брусок из пластилина. Подложите под него в середину карандаш. Что Вы увидите? Пластилиновый брусок согнётся, и будет выглядеть небольшой горкой. Что здесь происходит? Всё просто: верхняя часть бруска испытывает растяжение, а нижняя сжатие.

Следующий момент: теперь подложите под концы бруска два карандаша. Пластилин согнётся, и будет выглядеть в виде приямка. Здесь происходит всё то же самое, только наоборот. Верхняя часть бруска испытывает сжатие, а нижняя растяжение. Аналогичные нагрузки испытывает ленточный фундамент. И чтобы не произошло, как с пластилином, нам надо сделать правильное армирование фундамента.

Схема армирования бетонного основания

Давайте вернёмся к нашему пластилину. Чтобы избежать изгиба (конкретно растяжения) нужно в него вставить горизонтальные прутки сверху и снизу. Именно так и поступают при армировании фундамента. Изготавливается каркас, скелет бетонного фундамента. Горизонтально, по всему периметру прокладывается две арматуры снизу и две сверху. Соединяются они между собой вертикальными вставками при помощи вязальной проволоки. В итоге получается своеобразный сетчатый короб, который и предотвращает нагрузки на разрыв, как сверху, так и снизу фундамента.

Стальной короб Не правильное армирование угла

Какой здесь вывод? Вся арматура, которая используется в армировании фундамента, работает только в горизонтальном направлении. Вертикальная нужна для связки между собой, хотя и не только. Весь такой армированный короб должен находиться внутри бетона. Расстояние от арматуры до края бетона должно быть не менее 5 см. Если будет меньше, то края фундамента могут обкрошиться. Это не хорошо скажется на долговечности фундамента в целом.

Располагать нижние горизонтальные прутья арматуры рекомендуется на расстоянии 5-10 см от грунта. Для этого можно под эту арматуру подложить куски кирпича. Не забудьте сделать хорошую подушку под фундаментом из гравия и песка.

Для лучшего качества бетона рекомендую применять виброустановку, если таковой нет – просто хорошо «прокалывайте» и трамбуйте раствор. Опалубку лучше всего внутри обшить рубероидом. Это не даст дереву впитывать воду из раствора, которая ему так нужна для устойчивой химической реакции. Для бетона будет лучше, если Вы его будете брызгать водой в течение нескольких дней.

Правильное армирование углов

Смысл правильного армирования углов ленточного фундамента сводится к следующему. Ваша задача — это обеспечение жёсткой связи всех плоскостей фундамента. Для этого необходимо связать всю арматуру в единый каркас. И соединить внутреннюю сторону каркаса с внешней стороной перпендикулярной плоскости. На рисунке показан тупой угол фундамента, но и любой другой угол выполняется по такой же схеме.

Правильное армирование угла фундамента Не правильное армирование угла фундамента

Чтобы сделать правильное армирование углов придётся гнуть арматуру, иначе разрывов в каркасе не избежать. Соединять гнутые куски надо на прямых участках вязальной проволокой. Армирование фундамента стеклопластиковой арматурой в данном случае не получится (именно в углах). Зато на всех прямолинейных участках смело её применяйте. У неё только одни плюсы.

В заключение такой вывод: правильное армирование фундамента просто необходимо для всей стройки. Чем качественнее Вы это сделаете, тем дольше простоит Ваша баня или дом.

Цитата мудрости: Глупость — это недостаток, и против него нет лекарства.

Защитный слой бетона для арматуры в фундаменте

При монтаже несущих конструкций с использованием процесса армирования возникает вопрос о защите арматурных прутьев от воздействия окружающих факторов. И в первую очередь интересует, какой должна быть толщина защитного слоя бетона, который выполняет защитную функцию для арматуры в фундаменте. Именно благодаря ему металлические прутья в фундаменте будет надёжно закрыты от разного рода воздействий.

Что же представляет собой такая защита? Это высота смеси, рассчитываемая от верхней точки фундамента до начала металлических прутьев. В первую очередь он необходим для создания единой конструкции, которая позволяет обеспечить прочность основания. Также наличие бетона нужной высоты позволяет защитить целостность арматурной конструкции на долгое время.

Основные факторы

Необходимо правильно вычислить высоту защищающего слоя. Это очень важное условие для сохранения всех металлических конструкций фундамента от коррозии и других воздействий. Если данная величина будет рассчитана неверно, то это может повлечь за собой негативные последствия. Например, если она будет слишком тонкая, то возможно проникновение разрушающих факторов вглубь конструкции и целостность арматуры может нарушиться.

При заливке слоя необходимо учитывать множество факторов

Если, наоборот, будет толще нормативных показателей, то это может существенно ударить по карману. Итак, высота защищающего слоя зависит от таких нюансов:

• Какую роль выполняют арматурные прутья: рабочую, продольную или поперечную.
• Как нагружена арматура: напряжённая или нет.
• Виды несущей конструкции: опоры, плитный фундамент, ленточный фундамент и т.д.
• Какая высота армирующего пояса и какое диаметральное сечение используемых металлических прутьев.
• В каких условиях используется: на открытом воздухе, в помещении, при контакте с грунтами, при каком уровне влажности.

Выбор оптимальной толщины

Все конкретные данные о защитном слое бетона представлены в нормативных документах. Эти нормы являются оптимальными для защиты металлических конструкций в различной бетонной продукции. Рассмотрим те, которые чаще всего встречаются при выполнении такого рода работ.

• В случае, когда арматура размещается продольно и является ненапрягаемой или же натяжной, то защитный слой должен быть по величине равный или чуть больше диаметрального сечения стержня.
• Если речь идёт о фундаментных балках или фундаментах сборного типа, то толщина слоя бетона составляет 3 см.
• В монолитных основаниях с присутствием бетонной подготовки – 3,5 см. В тех же монолитных основаниях, но с отсутствием бетонных подготовок – слой 7 см.
• Если бетонная подготовка не используется или же основание монтируется на каменистом грунте, то защита уменьшается до 4 см.

Предоставим таблицу оптимальных значений данных величин.

Приведём некоторые данные по требованиям ACI 318-05:В принципе почти во всех случаях защищающий слой из бетона должен соответствовать диаметру арматуры, которая используются. Если же защищающий бетон превышает 5 см, то необходимо укреплять его с помощью конструктивной металлической сетки.

• Защита на внешней стороне фундамента для арматуры с диаметральным сечением 20 мм составляет от 2,5 см до 4 см. Если диаметральное сечение более 20 мм, то размеры слоя защиты увеличивают до 5 см.
• Бетонный слой для арматуры с диаметром до 40 мм со стороны, которая не подвергается воздействию внешних факторов, составляет 2 см.

Для того, чтобы зафиксировать требуемую величину бетонной защиты, используют специальные приспособления. Особенно они востребованы для установления нижних и боковых частей армирующего пояса. Их устанавливают на основании углубления фундамента и по бокам таким образом, чтобы они упирались об опалубку и зажимали армирующую конструкцию. Эти устройства не должны изготавливаться с помощью обрезков арматуры или с применением деревянных брусочков. Лучше всего приобрести уже готовые пластиковые фиксаторы.

Посмотрите видео, как правильно залить арматуру необходимым слоем цемента.

Показатели для поперечной арматуры

Для металлических прутьев, которые выполняют функцию поперечных соединений, величина слоя защищающего бетона, зависит от размеров разреза конструкции. Если его значение не превышает 25 см, то толщина защиты 1 см. Если же сечение более 25 см, то величина составляет– 1,5 см. Приведём некоторые данные максимально допустимых отклонений для защитного бетонного слоя:

В случае усиления бетонных конструкций, размер защиты из бетона должен составлять не меньше двух, а то и трёх значений диаметрального сечения арматурных стержней. Если выполняются работы с присутствием элементов, которые содержат продольный нагрузочный каркас, и он располагается в специализированных каналах с натягиванием на бетон, то толщина его должна составлять никак не меньше 40 мм и обязательно учитывается значение диаметрального сечения самого канала.

Рекомендуем посмотреть видео, рассказывающее о заливке поперечной арматуры.

Если нагрузочные элементы размещают со стороны влияния на них природных условий, то значение размера защиты из бетона составляет не менее 2 см. Устанавливаемые каркасы армирующих сеток или арматурных стержней располагаются на определённом расстоянии от концов элемента. Его самое меньшее допустимое значение таково:

Требования к напрягаемым элементам

• Для балок длиной до 9 м, стеновых панелей с пролётом до 18 м, сборных плит – 10 мм.
• Для сборных колон длиной более 18 м – 15 мм.
• Для сборных участков длиной более 18 м – 10 мм.
• Для монолитного фундамента, длина которого не более 6 м, а диаметр прутьев не больше 40 мм – 20 мм.
• Для монолитных сооружений любой длины, с диаметром стержней более 4 см – 20 мм.

Как правильно армировать бетон?

Армирование бетонных конструкций, является дополнительным, в большинстве случаев обязательным, мероприятием укрепления бетона. При этом в качестве арматуры используется стальные прутки различного диаметра, сталистая проволока и достаточно новый вид – композитно-полимерная и пластиковая арматура.

Для разных бетонных конструкций используется разное армирование бетона арматурой:

• Для армирования напольной или потолочной стяжки применяют специальную металлическую решетку или металлическую сетку;
• Для армирования ленточного фундамента используют сварную или вязаную конструкцию в виде квадрата, состоящего в пространстве из 4-х и более арматурных прутьев. Подобный пояс должен пройти по всему периметру фундамента. Армирование этого типа считается одним из самых надежных, так как он одинаково хорошо воспринимает все виды механической нагрузки: поперечную, продольную, вертикальную и «на скручивание»;
• Для армирования колонн, столбов и столбовых фундаментов используют предыдущий способ, только в вертикальном положении. В целях экономии металла, для армирования вертикальных конструкций можно использовать один или несколько стальных стержней, которые будут работать только на растяжение. Важно! Подобное армирование можно использовать только под небольшие нагрузки;
• Для армирования масштабных фундаментных плит (блоков) используют комбинированное армирование – сначала укладывается стальная решетка (сетка), после чего внутрь заливаемой конструкции устанавливается армирующий пояс как в случае с ленточным и столбовым фундаментом.

Существует два вида соединения отдельных армирующих элементов в единое целое: соединение электродуговой сваркой и связывание мягкой вязальной проволокой. В связи с этим, возникает вопрос: «Что лучше сваривать или связывать?».

В промышленных масштабах, обычно используется сваривание. В связи с высокой ответственностью данной операции, подобные работы доверяют исключительно высококвалифицированным опытным сварщикам.

В «домашних» условиях для сборки конструкции целесообразнее использовать мягкую вязальную стальную проволоку диаметром 2-3 мм. При этом сварено или связано должно быть не менее 50% соединений и пересечений отдельных элементов конструкции.

Особенности укладки арматуры

• Сборку и монтаж конструкции производят таким образом, чтобы арматуры ни в коем случае не касалась опалубки. Более того, после заливки бетона, поверх арматуры должно быть не менее 2 см защитного слоя (считая от границы бетона);
• Расстояния между узловыми элементами (размеры ячеек) в общем случае должны составлять 25-30 см. Для усиления прочности, допускается уменьшение размера ячеек до 10 см. Дальнейшее уменьшение размеров ячеек чревато тем, что заливаемый бетон не «пройдет» сквозь все ячейки и внутри конструкции останутся полости со всеми вытекающими «неприятностями»;
• При армировании фундаментов арматурную конструкцию погружают в «тело» заливаемого фундамента не доходя до дна котлована минимум 5 см. Для того чтобы выставить нужную высоту можно использовать кирпич, крупный щебень или специальные пластиковые подставки;
• Бывшую в эксплуатации арматуру нельзя использовать для усиления тяжело нагружённых мест будущего сооружения. Такая арматура может быть применена для строительства пола или потолочной стяжки;
• Небольшая коррозия (ржавчина) на поверхности стальных элементов не является дефектом. Более того, ее не рекомендуется зачищать, и тем более окрашивать. Последнее значительно ухудшает сцепление элементов с бетоном;

Крайне недопустимо погружать армирующий пояс в уже залитую бетоном опалубку – сначала монтаж арматуры, установка ее в «теле» и только потом заливка бетона.

Союз бетона и стали

Для начала нужно рассмотреть основные свойства сочетания двух материалов. Благодаря своим физическим характеристикам бетон дополняет сталь, защищает от коррозии, перегревов. А за счет арматуры в бетоне значительно повышается стойкость материала к общим и локальным деформациям, перепадам температур, правильно распределяются нагрузки.

Основные показатели прочности бетонных конструкций:

• Сжатие
• Растяжение
• Сдвиг

В разных состояниях материал демонстрирует иные значения данных параметров. Он очень прочен при сжатии, поэтому применяется при возведении перекрытий, выдерживающих постоянно сильное сжатие. Но если, кроме этого фактора, работает еще и растяжение, обязательно применяется железобетон, так как самостоятельно выдержать нагрузку бетон не может.

Армированный бетон обладает большим запасом прочности на растяжение, так как используемая в его производстве арматура сделана из прочной стали. При правильном соединении двух материалов они обеспечивают максимальные показатели, делая здания и сооружения прочными и долговечными.

Поведение железобетона

Армированный бетон – это прочный и надежный материал, который используется в самых разных сферах строительства. В соответствии с поставленными задачами к армирующей системе предъявляют такие основные требования: хорошая механическая прочность, адгезия с массой бетона, малогабаритность, небольшой вес, близость коэффициента линейного температурного расширения к показателям бетона, стойкость к влиянию компонентов раствора.

Стальные прутья и сетки в значительной степени улучшают свойства строительного материала, для чего бетон армируют практически всегда в процессе выполнения сложных работ. В основном усиливают балки, плиты и колонны.

Элементы, где есть нагрузки на бетон:

• Балки – напряжение однородное, растяжение больше действует на нижнюю часть, которую укрепляют каркасом, усиливая сопротивление растяжению и передачу его стали.
• Плита – опирается на 2 или 4 стороны, наибольшее растяжение посредине, сетку крепят с двух сторон, укрепляя их одинаково.

Армирование бетона осуществляется несколькими методами: дисперсное, с использованием сетки, монолитное (стержневое, каркасное). Обычно армируют фундамент, конструкции жилых домов, монолитные сооружения, перекрытия и т.д.

Характеристики и работа с арматурой

Чтобы понять, как работает арматура в бетоне, необходимо рассмотреть особенности самих материалов. Стальные элементы изготавливают с рифленой поверхностью для увеличения адгезии с бетонным раствором. Поверхности могут быть с кольцевым, серповидным, а также четырехсторонним либо смешанным покрытием (демонстрируют наилучшую адгезию).

При сооружении своими руками обязательно четко следуют нормам расхода стали и заполнителя. В зависимости от проекта показатели будут разные. Обычно для фундамента берут около 160-200 килограммов на 1 метр кубический, несущих перекрытий – около 200 килограммов. Чаще всего предпочтение отдают стальным прутьям, но сегодня рынок предлагает также суперпрочные соединения из базальта, стекла, стеклопластика. Последний, кстати, лучше всего укрепляет элементы конструкции, обеспечивая малый вес и хорошую износоустойчивость.

Заливка бетона с армированием – способы усиления:

1) Монолитное – производят каркасы на заводе, из выложенных несколькими слоями соединенными между собой прутьев диаметром 6-40 миллиметров, соединенных проволокой поперечно и вертикально. Может использоваться проволока металлическая диаметром 2-4 миллиметра. Стержни используются в напряженном и ненапряженном состоянии. В итоге получается каркас с крупными ячейками размером до 20 сантиметров.

2) Дисперсное – путем добавлением фибры из базальта, стали, стекловолокна (используется чаще всего) или полипропилена в определенный объем жидкого раствора. Стальную фибру делают из металлических опилок, в среднем добавку вводят в объеме 0.3-1.2 килограмма на кубический метр раствора (для особо прочных растворов повышают до 2-3 килограммов) на этапе замешивания. Значительно повышается стойкость бетона к воде, истиранию, растрескиванию.

Большой популярностью пользуется стекловолоконная фибра. Для самых прочных смесей берут до 3-10 килограммов на кубический метр.

3) С использованием сетки (из полимера, композита, стали) – работы выполняются легко, для разных задач сетки продаются с ячейками 15-20 сантиметров листами размером 0.5х2 или 1.5х2 метра. Конструкция прочна, но боится коррозии, может проводить холод и понижать теплоизоляционные свойства здания.

Арматура для бетона должна быть качественной: без большого слоя ржавчины (чтобы не отпадали крупные куски при обработке), с соответствующим маркировке и параметрам диаметром стержня, который может меняться в зависимости от условий хранения.

Способы обработки арматуры:

• Гнутье – осуществляется вручную, на специальном гибочном станке, обращая внимание на радиус изгиба, указанный в СНиП.
• Вязка – элементы связывают в единый каркас на месте или отдельно, потом перемещая.
• Сварка – может выполняться встык или вприхватку.

Чтобы понять, как правильно армировать бетон, необходимо рассмотреть свойства разных материалов и конструкций, изучить основные правила и нормы, этапы реализации задачи.

Основные этапы выполнения работ:

• Осмотр, подготовка площади, учет наклона, контура участка, измерение уровнем.
• Создание опалубки из деревянных щитков, закрепление досок забитыми в землю кольями, оклейка внутренней части досок пергамином.
• Подготовка арматуры.
• Просчет расстояния между прутьями.
• Соединение связкой или сваркой.
• Заливка объекта, утрамбовка бетона для устранения воздушных карманов.
• Ожидание полного затвердевания – около 2-3 недель, съем опалубки.

Выбор стальной арматуры

Металлическая армация производится с использованием разных видов стали, из которой изготавливают необходимые элементы, каркасы, измельчают и добавляют в виде добавки в раствор и обрабатывают различными способами.

Материалы, из которых производят элементы конструкции:

• Мягкая сталь
• Среднеуглеродистая сталь
• Высокоуглеродистая сталь
• Стальная холоднокатаная проволока

Обычно используют деформированные стержни с рельефной поверхностью, что обеспечивает максимальную адгезию и исключает возможность сдвига. Чем выше усилие на сдвиг, тем больше сопротивление материала. Самостоятельно стержни с рельефом не применяются, только со стальной проволокой, исключающей сколы бетона.

Для производства железобетонных плит применяют арматурную сетку из стальной проволоки, соединяя ее электросваркой или витыми стержнями. Такие плиты необходимы в процессе строительства дорог, домов.

Стальная листовая арматура – тонкий лист стали с отогнутыми краями ячеек разной конфигурации, который чем-то похож на сито. Данным материалом армируют плиты перекрытия, стеновые панели.

Создание арматурной сетки

В процессе вязки нужно верно выбрать расположение элементов, зафиксировать сетку на идеально ровной поверхности, исключить смещения по вертикали или горизонтали. Уже сделанное крепление исправить сложно – придется разбирать секцию, заново скреплять. Проводить работы отдельно от уже готовой опалубки проще, но при реализации задачи непосредственно на месте нет необходимости привлекать спецтехнику для перемещения конструкции.

При выполнении вязки нужно верно определить расстояние между прутьями, которое выбирается с учетом их диаметра: значение не должно быть меньше диаметра стержня, при использовании нескольких прутьев разного диаметра расстояние высчитывают в соответствии с самым большим. В вертикальной плоскости между основными прутьями выдерживают минимум 12 миллиметров, за исключением мест пересечения или скрещивания с поперечными прутьями.

Для качественной связи нужно правильно рассчитать толщину слоя бетона над сеткой – он призван защитить конструкцию из стали от воздействия влаги и воздуха.

Защита от коррозии

Можно было бы спросить: если арматура в бетоне, зачем ее защищать? Но тут речь идет не о защитных средствах, а о достаточном слое бетона, который точно защитит каркас. Чтобы избежать проблем, до расчета бетона и его заливки проверяют правильность расположения конструкции, устраняют неточности.

Толщина защитного слоя:

• Плиты – минимум 1 миллиметр
• Продольные балки – минимум 25 миллиметров
• Конец прута – минимум 25 миллиметров
• Все остальные случаи – минимум 1 миллиметр либо диаметр арматуры

Игнорирование данных показателей приводит к появлению коррозии, трещинам, деформациям, разрушениям сооружения. Отдельно нужно позаботиться о защите элементов, выходящих на поверхность – для усиления краев используют лак, инертную краску, шеллак, в некоторых случаях медь. Элементы с покрытием алюминием, кадмием, цинком коррозируют еще в свежем растворе, поэтому их вообще не рекомендуется применять.

При возникновении влажности в бетоне могут присутствовать блуждающие электротоки, что стремительно разрушает металл. Для защиты желательно использовать разные способы гидроизоляции – материалы, добавки, покрытия, отделка и т.д.

Полезные советы при армировании

• Вводя фибру или другие добавки при дисперсном усилении в раствор, вымешивать массу с волокном минимум 15 минут, после сразу работать.
• При выборе типа материала для армирования учитывать тип упрочняемой конструкции – для перекрытий, стен, колонн выставляются разные требования, то же самое и с фундаментом (учитывать его тип).
• Разделять монтажную арматуру (обеспечивает прочное соединение элементов) и специальную распределительную (понижает локальное влияние нагрузок).
• Использование разных приемов и материалов с учетом назначения армируемой конструкции и предельных нагрузок позволит добиться наилучшего результата – так, к примеру, защитить здание от усадки поможет сеточное армирование с использованием обычной дорожной сетки, а при работе с отдельными важными элементами желательно дополнительно использовать фибру.
• Нежелательно применять: алюминиевые прутья, листовую сталь, сетку-рабицу, рельсы, демонтированные трубы, стержни длиной до 1 метра и другие неподходящие материалы.
• Выбирая между связкой и сваркой, лучше отдать предпочтение первому варианту (меньше деформации).
• В сам раствор нужно вводить гидроизоляционные присадки.
• Не лениться оклеивать внутреннюю сторону досок опалубки пергамином, который устранит излишнее испарение влаги, сделает поверхность более ровной, продлит срок службы щитов.
• На прутья и сетки не должны попадать маслянистые вещества или краски.
• Работая с полом и стенами, нужно оставлять отверстия для вентиляции и электрических проводов.

Армирование бетона позволяет значительно продлить срок службы конструкции за счет усиления ее несущих способностей, добавления прочности и стойкости к разным типам воздействий. Главное – выбрать правильные материалы и методы, которые позволят добиться наилучшего результата.