Главная / Информация / Статьи по товарам / Какую арматуру выбрать для фундамента

Какую арматуру выбрать для фундамента

6 октября 2017 г. 6:51

Деревянный дом. Фото.В начале “лихих девяностых” мои родители купили дачу - деревянный дом в деревне. Первое впечатление от знакомства с ним было удручающим: снаружи дом выглядел покосившейся избушкой, у которой нижняя часть стены, выходившей на улицу, выпирала вперед. Верхняя часть этой же стены была, наоборот, глубоко утоплена внутрь. Все окна находились в разных плоскостях, а стекла, не выдержавшие неравномерного давления кривых стен, потрескались.

Внутри было еще страшнее: ветер свистел сквозь щели между бревнами,  температура внутри была ровно такой же, как и снаружи, а от попадающей внутрь дома влаги каких только видов плесени там не развелось. Пол и потолок не были строго параллельны ни друг другу, ни земной поверхности. Позже выяснилось, что причиной такого катастрофического состояния стал неукрепленный фундамент. Разрушаясь, он потянул за собой в разные стороны всю конструкцию, и в три сезона из вполне приличного дома получилась развалюха, совершенно непригодная ни для жилья, ни для ремонта, даже и капитального. Чем же можно укрепить фундамент, чтобы дом получился добротным и крепким?

Чем укрепляют фундамент

Итак, уже ясны тип грунта и глубина залегания подземных вод на участке, определены габариты будущего дома и материал стен, понятен тип фундамента и готов его расчет. Параллельно с разметкой участка под фундамент и земляными работами пора выбирать материал для укрепления основания специальным каркасом. Для этого используют арматуру - круглые стальные или стеклопластиковые стержни, которые соединяют по определенной технологии в каркас. Первоначальный выбор сводится к тому, какой вид арматуры - стальной или композитной (ее еще называют неметаллической) - предпочесть в вашем конкретном случае. Постараемся разобраться, в чем разница.

Таблица 1.Физико-механические характеристики стальной и неметаллической арматуры.

Критерии сравнения

Стальная арматура

Композитная арматура

Материал изготовления

Сталь горячекатаная 35 ГС, 25 Г2С, Ст3КП, Ст3ПС и др.

Стеклянные волокна, связанные полимером

Предел прочности при растяжении (временное сопротивление), МПа

590

600-1750

Модуль упругости при растяжении, МПа

200000

45000-70000

Относительное удлинение, %

14

1,5-3,0

Характер поведения под нагрузкой (зависимость «напряжение-деформация»)

Кривая линия с площадкой текучести под нагрузкой

Прямая линия с упруголинейной зависимостью под нагрузкой до разрушения

Плотность, т/куб.м

7,8

1,8-1,9

Коррозионная стойкость к агрессивным средам

Коррозирует с выделением продуктов ржавчины

Нержавеющий материал первой группы химической стойкости, в том числе к щелочной среде бетона

Электропроводность

Электропроводна

Неэлектропроводна - диэлектрик

Теплопроводность

Теплопроводна

Нетеплопроводна

Экологичность

Экологична

Не выделяет вредных и токсических веществ при хранении и эксплуатации

Долговечность

В зависимости от условий эксплуатации и антикоррозийной защиты

Не менее 50 лет, даже в морской воде

Замена по физико-механическим свойствам

6А-III, 8A-III, 12A-III, 14A-III, 16A-III и т. д.

 

АСП-4, АСП-6, АСП-8, АСП-10, АСП-12

 

Параметры равнопрочного арматурного каркаса при нагрузке 25 т/м2

 

При использовании арматуры 8A-III, размер ячейки 14х14 см.

Вес 5.5 кг/м2

 

При использовании арматуры АСП-8 размер ячейки 23х23 см.

Вес 0,61 кг/м2

Уменьшение веса в 9 раз

Сравнительная длина и масса арматур

6А-III — 4504 м/т

8A- III — 2531 м/т

12A- III — 1126 м/т

14A- III — 826 м/т

16A- III — 632 м/т

 

АСП-4–48780 м/т

АСП-6–20618 м/т

АСП-8–11299 м/т

АСП-10–7092 м/т

АСП-12–4897 м/т

 

Эксплуатационные ограничения

Имеются ограничения по применяемым видам сварки в зависимости от класса арматуры

Не рекомендуется применять при возведении зданий выше 3 этажей

 ** Виноградова Н. А., Теплова Ж. С. Сдерживающие факторы использования композитной арматуры // Молодой ученый. — 2016. — №17. — С. 31-35.

Из приведенной таблицы следует, что композитный вариант по большинству показателей превосходит традиционный. Ключевые моменты: прочность композита на разрыв в несколько раз выше стали - об этом говорит показатель прочности на растяжение. Антикоррозийные свойства несравнимы - композит вообще не ржавеет и химически устойчив к щелочной среде бетона. Вес при равной прочности в 9 раз ниже. Конечно, в строительстве в России повсеместно используют стальную арматуру. Государственные стандарты (ГОСТ) и Строительные нормы и правила (СНиП) рассчитаны и установлены на основе свойств металлической арматуры. Единственный ГОСТ по композитной арматуре появился лишь в 2012 году.

Композитная арматура. Фото.

Композитная арматура

Тем не менее, композитная арматура использовалась при прокладке газопровода через Черное море. Вода Черного моря имеет повышенное содержание сероводорода, что с точки зрения строительства считается агрессивной средой. При этом длина газопровода в подводной части составляет 396 км, а глубина его залегания - 2,1 км.

Отраслевые эксперты считают, что композитная арматура могла бы применяться намного шире, если бы позволяли нормы и правила, на которые опираются проектировщики. Сейчас в российском законодательстве нет документа, регламентирующего расчет и проектирование конструкций с применением стеклопластиковой арматуры.

К тому же есть ряд недостатков: композитная арматура не работает на сжатие, хуже прогибается и не так устойчива к растрескиванию. Модуль упругости в 4 раза меньше, чем у металлической. Проще говоря, она существенно более хрупкая. Кроме того, при монтаже на строительной площадке гнуть ее не получится, придется заказывать гнутой в размер. Ее невозможно сварить, способы соединения - внахлест или специальными хомутами. И последнее - минимальный процент армирования (содержания арматуры в бетоне) у поликомпозита выше, чем у традиционной арматуры.

Возвращаясь к металлической арматуре: если в целом эта идея нравится вам больше, придется разобраться в классификации арматуры. Арматурная продукция, или арматурный прокат, маркируется по ГоСТ (Государственному стандарту) и обозначается в этой маркировке индексом А, Вр или К. Класс А - арматура, из которой строят каркас. Класс Вр - проволочная арматура, ее используют для соединения стержней. Класс К - канатная арматура, при возведении фундаментов частных домов не используется.

Следующая за буквой цифра от 1 до 6 означает класс арматуры. Чем выше значение, тем прочнее сами арматурные стержни. При маркировке один и тот же тип и класс арматуры обозначается по-разному, это связано с устареванием советской системы и внедрением новых обозначений. Из таблицы 2 видно, к какому классу относится арматура с приведенной маркировкой.

Таблица 2. Виды арматуры и их обозначения. **

Вид арматуры

Класс арматуры

Диаметр,мм

Обозначение

Старое

Новое

Стержневая горячекатаная (ГОСТ 5781-82*):

 

 

 

гладкая

A-I

A-I (A-240)

6 - 40

 

 

 

6 - 18

периодического профиля

A-II

A-II (A-300)

10 - 40

 

Ac-II

Ac-II (Ac-300)

10 - 16

 

 

 

18 - 40

 

 

 

10 - 32

 

A-III

A-III (A-400)

6 - 40

 

 

 

10 - 18

 

A-IV

A-IV (A-600)

10 - 22

 

A-V

A-V (A-800)

10 - 22

 

A-VI

A-VI (A-1000)

10 - 25

Сталь арматурная упрочненная для ж/б конструкций

Aт-IV

Ат 400с

 -

ТУ ГОСТ 10884-94

Ат-V

Ат 500с

 

 

 

Ат 600

 

 

 

Ат 600с

 

 

 

Ат 600к

 

 

 

Ат 800к

 

 

 

Ат 1000

 

 

 

Ат 1000к

 

Обыкновенная арматурная проволока:

 

 

 

гладкая

B-I

 -

3 - 5

периодического профиля

Bp-I

 -

3 - 5

**Источник - ГОСТ 5781-82 “Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций”

Арматура 1 и 2 класса - круглый стержень, гладкий (класс 1) или с рифленой поверхностью (класс 2). Она используется только для монтажа или внутри поперечной конструкции в сооружениях, где не предполагается сильных нагрузок и сопротивления. Чтобы укрепить опорные и несущие элементы, вы можете взять арматуру классов от 3 и выше. 

Металлическая арматура. Фото.Металлическая арматура

У класса А3 достаточное сцепление с бетоном, это универсальная арматура, решает строительные задачи. Здесь оптимально для жилого домостроения сочетаются прочность и сопротивление напряжениям. Такая арматура долговечна, это традиционный компонент для стандартных железобетонных изделий.

Из арматуры класса А4 делают каркас сильно напряженных конструкций, в том числе фундамента. Прочность выше, чем у А3. Классы А5 и А6 в частном жилищном строительстве не используются. 

Дополнительная маркировка арматуры указывает на устойчивость к коррозии (индекс К в конце аббревиатуры), на свариваемость (индекс С), на термическую упрочненность (Т). Эти обозначения увеличивают базовую стоимость продукта.

C класса А2 и выше, у арматуры периодический профиль, или рельефная поверхность стержня. Серповидный рисунок профиля указывает на стойкость арматуры к разрывным нагрузкам. Поэтому стержни серповидного профиля лучше использовать для тонкостенных конструкций. Кольцевой профиль говорит о сильном сцеплении с бетоном, поэтому такая арматура подойдет для капитальных железобетонных конструкций.

Типы профиля арматуры. Фото.

 Типы арматурных профилей

Арматура каждого класса производится в нескольких вариантах диаметра стержня. Варианты отличаются друг от друга прочностью и ценой. Общие правила, которым руководствуются при определении диаметра арматуры, таковы:

  • при длине стороны фундамента менее 3 м допускается использование металлической арматуры диаметра не менее 10 мм
  • при длине стороны фундамента 3 м и более используются стержни диаметром не менее 12 мм
  • при этом в одном слое арматуры продольные стержни должны иметь одинаковый диаметр
  • диаметр поперечной арматуры, которая соединяет между собой продольные стержни, допускается меньше, но не менее 6 мм и не менее 0,25 наибольшего диаметра продольных стержней. Это относится к высоте будущего арматурного каркаса до 80 см
  • если высота каркаса все же более 80 см, то диаметр поперечной арматуры - не менее 8 мм
  • содержание армирующих элементов в основании составляет не менее 0,1% площади сечения фундамента.

Подробную таблицу значений можно посмотреть в таблице 3.

Таблица 3. Расчетная площадь сечения арматуры при числе стержней, кв.см** 

Диаметр, мм

Расчетная площадь поперечного сечения, кв.см, при числе стержней

Масса 1 м, кг

Арматура

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Стержневая классов

Проволочная классов

A-I

A-II

A-III

A-IV

A-V

A-VI

Bp-I

B-II

Bp-II

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

3

0,071

0,14

0,21

0,28

0,35

0,42

0,49

0,57

0,64

0,71

0,055

 -

 -

 -

 -

 -

 -

 *

 -

 -

4

0,126

0,25

0,36

0,5

0,63

0,76

0,88

1,01

1,13

1,26

0,098

 -

 -

 -

 -

 -

 -

 *

 *

 *

5

0,196

0,39

0,59

0,79

0,98

1,18

1,37

1,57

1,77

1,96

0,154

 -

 -

 -

 -

 -

 -

 *

 *

 *

6

0,283

0,57

0,86

1,13

1,42

1,7

1,98

2,26

2,55

2,83

0,222

 *

 -

 *

 -

 -

 -

 -

 *

 *

7

0,385

0,77

1,15

1,54

1,92

2,31

2,69

3,08

3,46

3,85

0,302

 -

 -

 -

 -

 -

 -

 -

 *

 *

8

0,503

1,01

1,51

2,01

2,51

3,02

3,52

4,02

4,53

5,03

0,395

 *

 -

 *

 -

 -

 -

 -

 *

 *

10

0,789

1,57

2,36

3,14

3,93

4,71

5,5

6,28

7,07

7,85

0,617

 *

 *

 *

 *

 *

 *

 -

 -

 -

12

1,131

2,26

3,39

4,52

5,65

6,79

7,92

9,05

10,18

11,31

0,888

 *

 *

 *

 *

 *

 *

 -

 -

 -

14

1,539

3,08

4,62

6,16

7,69

9,23

10,77

12,31

13,85

15,39

1,208

 *

 *

 *

 *

 *

 *

 -

 -

 -

16

2,011

4,02

6,03

8,04

10,05

12,06

14,07

16,08

18,1

20,11

1,578

 *

 *

 *

 *

 *

 *

 -

 -

 -

18

2,545

5,09

7,63

10,18

12,72

15,27

17,81

20,36

22,9

25,45

1,998

 *

 *

 *

 *

 *

 *

 -

 -

 -

20

3,142

6,28

9,41

12,56

15,71

18,85

21,99

25,14

28,28

31,42

2,466

 *

 *

 *

 *

 *

 *

 -

 -

 -

22

3,801

7,6

11,4

15,2

19

22,81

26,61

30,41

34,21

38,01

2,985

 *

 *

 *

 *

 *

 *

 -

 -

 -

25

4,909

9,82

14,79

19,63

24,54

29,45

34,36

39,27

44,13

49,09

3,583

 *

 *

 *

 *

 *

 *

 -

 -

 -

28

6,158

12,32

18,47

24,63

30,79

36,95

43,1

49,26

55,42

61,58

4,834

 *

 *

 *

 *

 *

 *

 -

 -

 -

32

8,042

16,08

24,13

32,17

40,21

48,25

56,3

64,34

72,38

80,42

6,313

 *

 *

 *

 *

 *

 *

 -

 -

 -

36

10,18

20,36

30,54

40,72

50,9

61,08

71,26

81,44

91,62

101,8

7,99

 -

 -

 *

 -

 -

 -

 -

 -

 -

40

12,56

25,12

37,68

50,24

62,8

75,36

87,92

100,5

113

125,6

9,805

 -

 -

 *

 -

 -

 -

 -

 -

 -

 Значком "*" помечены диаметры арматуры, которые производятся в классе

  ** Источник - ГОСТ 5781-82 “Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций”

Идея в том, что, зная площадь сечения фундамента (для этого его ширину умножают на высоту), ее сравнивают с площадью сечения нескольких прутов стандартного диаметра, и таким образом выбирают подходящий вариант.

Еще одна величина - длина прута. Металлическую арматуру, как правило, продают со стандартной длиной прутьев 6, 9 или 11,7 м. Но при заказе на нашем сайте при выборе арматуры можно найти стержни длиной 2,9 м.

В том случае, если вариант композитной арматуры кажется вам более привлекательным, а он вполне может оказаться экономичнее традиционного на 30-35%, то потребуется сечение на один шаг меньше, чем выбранный диаметр металлической арматуры. Понимая, что для стального каркаса понадобились бы прутья диаметра 16 мм, стеклопластиковую арматуру можно взять с сечением 14 мм. Учитывая, что это не вполне традиционный и привычный продукт, при выборе композита обращают внимание на качество изделия.

Композитная арматура. Фото.

 Композитная арматура

Пористость и пузырьки в образце указывают на то, что арматура станет хрупкой и потрескается при нагрузках или деформации. Стоит посмотреть на цвет материала внутри одной партии. Если вы видите множество оттенков от белого до темно-коричневого, это говорит о том, что материал спекался и полимеризировался под инфракрасным излучением с какими-то нарушениями. Это тоже приведет к охрупчиванию и расслоению. Арматура скручивается в бухты и распрямляется после раскручивания в гибкий прут. Прут обвивается по спирали по всей длине - эта обвивка удерживает материал в нужном положении при обработке на производстве, а потом обеспечивает сцепление с бетоном. Поэтому слишком редкий рисунок говорит о том, что на производстве этого продукта сэкономили за счет будущих сцепных свойств.

Бракованная арматура. Фото.

 Бракованная композитная арматура

Композитная арматура на данный момент производится и в России, и ее заявленные свойства подтверждаются сертификатом соответствия ГОСТ. Наличие у производителя или продавца такого сертификата - серьезный аргумент в пользу выбора конкретного товара.

В зависимости от того, какой тип арматуры будет выбран, определяются и вспомогательные материалы. Если выбрана стальная свариваемая арматура (индекс С в конце аббревиатуры, обозначающей класс и свойства продукта), то прутья в сетке свариваются между собой, и больше для их соединения ничего не нужно. Если выбрана стальная арматура, стоит иметь в виду, что самый популярный в строительстве частных жилых домов способ - вязка сетки проволокой.

Вязка проволокой. Фото.

 Вязка арматуры проволокой

Используют проволоку класса Вр, диаметром 1,1 - 1,2 мм. При производстве такую проволоку обжигают, и она становится гибкой и удобной для вязки, не теряя в прочности. Способ самый экономичный из всех перечисленных и простой в исполнении, но потребует больше времени, чем все остальные. Еще один способ - крепление мест соединений прутьев специальными пластиковыми хомутами. Стоимость его выше, чем у традиционной вязки проволокой, но времени это займет столько же, сколько сварка. Для композитной арматуры используют и вязку стальной проволокой, и соединение пластиковыми хомутами, и специальными пластиковыми клипсами.

От правильно выбранной арматуры зависит, будет ли фундамент крепким и устойчивым. Арматурный каркас равномерно распределяет нагрузку на почву, поэтому при любых изменениях грунта на участке - промерзание и вспучивание или движение грунтовых вод - давление на фундамент меняется в разных точках. Это приводит к растяжению и сжатию фундамента. Противостоять этим силам, не деформируясь и не разрушаясь, сможет только бетонное основание дома, укрепленное прочным каркасом.

 

 

 

 

 

 

 

 

Какую арматуру выбрать для фундамента
/articles/kakuiu-armaturu-vybrat-dlia-fundamenta/