Армировка съемной опалубки

Арматура для монолитного строительства

Арматура для монолитного строительства

Бетон является отличным и практически универсальным строительным материалом. Из него изготавливают отдельные компоненты для возведения зданий и сооружений по традиционным технологиям строительства (блоки, плиты и пр.), а также он находит применение в монолитном возведении архитектурных сооружений любой сложности и назначения при помощи съемной опалубки. Из основных преимуществ бетона можно отметить высокие технологические свойства (с ним удобно и безопасно работать), относительно невысокую стоимость (в состав бетонной смеси входят цемент, песок, наполнители и иногда модификаторы), высокую надежность и долговечность. Но в то же время «чистый» бетон имеет и существенный недостаток. Он хорошо работает на сжатие, но практически не сопротивляется растягивающим и изгибающим нагрузкам.

Прочность на растяжение застывшего и полностью «набравшего силу» бетона составляет всего лишь 7-10% от его способности выдерживать сжимающие нагрузки. Если воздействующие силы превышают прочность бетона на растяжение, перекрытия начинают деформироваться и лопаться. Безопасная растяжимость бетона составляет около 0,1…0,15 мм на метр длины. При превышении этой величины бетон начинает разрушаться.

Для того чтобы усилить бетон, при заливке строительной смеси в металлическую опалубку межпалубное пространство армируют металлом – арматурной проволокой.

Стальной «скелет» для бетона

Арматурная сетка для фундамента

Арматурная сетка для фундамента

Бетон, армированный арматурой, носит название железобетона. На стадии возведения строительной опалубки в межпалубное пространство помещаются арматурные стержни. Армировка ведется как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях. При правильном армировании внутри съемной опалубки образуется, как бы, трехмерная сетка из стальной проволоки, которая после заливки будет играть роль скелета горизонтальных и вертикальных перекрытий.

Тип арматуры и шаг ее установки определяются проектом . После того, как металлическая опалубка установлена и межпалубное пространство армировано, можно приступать к заливке строительной смеси.

Перед заливкой бетона в съемную опалубку необходимо проконтролировать, чтобы арматурный каркас не контактировал с поверхностью палубы. В противном случае после демонтажа щитов опалубки стен, колонн, фундамента и пр. арматура проявится на наружной поверхности бетонного перекрытия. Это усложнит последующие отделочные работы и может спровоцировать быстрое появление коррозии в месте выступа арматуры.

Как работает армировка

Устройство арматурной сетки для опалубки стен

Устройство арматурной сетки для опалубки стен

Согласно законам физики твердые тела под воздействием перепадов температур могут изменять свои линейные размеры и объем. При нагреве бетон расширяется, а при охлаждении сужается. Среднесуточные и сезонные перепады температур приводят к постоянным деформациям бетона. Стальная арматура и застывший бетон имеют примерно одинаковый температурный коэффициент линейного расширения. Под воздействием перепада температур эти два материала стремятся к соизмеримой деформации, происходит перераспределение внутренних напряжений, большую часть которых принимает на себя арматура. Упругость стали превышает аналогичный показатель бетона в десять раз, соответственно, с такой же кратностью арматура воспринимает на себя внутренние напряжения.

При повышении температуры окружающего воздуха или под воздействием прямых солнечных лучей железобетон стремится расшириться, и тогда работает на растяжение стальной каркас. В холодное время года железобетонные перекрытия охлаждаются, и на сжатие начинает работать бетон, разгружая арматурный каркас.

В процессе заливки строительной смеси в опалубку для монолитного строительства и при последующем застывании бетона он прочно сцепляется со сталью, и это сцепление не теряет прочности даже под воздействием больших температурных перепадов на всем сроке эксплуатации здания.

Подготовленная арматурная сетка

Подготовленная арматурная сетка

Для улучшения сцепления стали с бетоном при армировании перекрытий используют арматуру с насечками (спиральные рифы).

Для армирования используется неокрашенная, очищенная от следов коррозии арматура.

Водопроницаемость бетона напрямую зависит от его плотности. Чем плотнее строительная смесь, тем ближе при заливке может располагаться арматура к палубам монолитной опалубки (до 3-5 см). Для того чтобы арматура в межпалубном пространстве занимала проектное положение, используют специальные закладные элементы и разделительную арматуру.

При армировании еще на стадии возведения опалубки для монолитного строительства нужно учитывать зоны воздействия наибольших растягивающих нагрузок и в первую очередь усиливать арматурой эти места (особенно важно для консольных перекрытий, например, балконов).

Напряженное армирование

Напряженное армирование отличается от классического тем, что на момент заливки бетонной смеси и на период ее застывания арматура внутри строительной опалубки находится в натянутом состоянии. Натяжка арматуры производится еще на стадии возведения монолитной опалубки. Такая технология армировки хотя и усложняет строительные работы, но приводит к лучшему результату.

При ненапряженном армировании бетон в «слабых» местах может деформироваться и со временем покрыться трещинами, через которые в перекрытия будут попадать атмосферные осадки и влага из воздуха. Постепенно вода или конденсат доберутся до арматуры и спровоцируют ее коррозию, что в свою очередь приведет к частичному разрушению архитектурных элементов.

Напряженное армирование существенно снижает вероятность такого результата. Впервые напряженное армирование бетонных перекрытий применил французский инженер Фрейсине в 1928 году. Когда бетон залит в съемную опалубку перекрытий, стен, фундаментов или колонн с предварительно натянутой арматурой, он застывает, и после снятия усилия с арматурных стержней даже в свободном состоянии начинает работать на сжатие (арматура пытается вернуться в исходное состояние и сжимает бетон). По такой технологии изготавливаются железобетонные шпалы для железных дорог, а также ж/б-плиты и ж/б-балки для горизонтальных перекрытий больших пролетов.

Напряженные ж/б-изделия обладают большей несущей способностью, что дает возможность экономить на их массе.