Основы строительного дела

Арматурные работы

Известно, что бетон, как материал конструкции плохо сопротивляется растягивающим напряжениям, которые возникают в конструкциях неизбежно. Для восприятия растягивающих напряжений используют арматуру из материалов, хорошо сопротивляющихся растяжению.

В качестве таких материалов используют в первую очередь сталь и в ограниченных размерах - неметаллическую арматуру. Надо кстати заметить, что иногда в тяжелонагруженных конструкциях, особенно при невозможности увеличивать размер их сечений, арматура воспринимает также и сжимающие усилия.

В качестве материала неметаллической арматуры используются стеклопластиковые прутья для стержневого армирования и рубленое синтетическое или асбестовое волокна при дисперсном армировании. Эти материалы прочны, не подвержены коррозии, но некоторые их свойства делают проблематичным их массовое использование для армирования бетона.

Исключение - асбестоцементные конструкции. Особенно незначителен опыт использования неметаллической арматуры в построечных условиях, которые рассматриваются в настоящем разделе курса. Поэтому пока исключим неметаллическую арматуру из нашего рассмотрения.

Стальная арматура может быть использована для:

линейного армирования - отдельными прутьями, арматурными прядями, канатами, отдельными проволоками и проволочными пучками;

плоского армирования - плоскими арматурными каркасами или сетками;

объемного армирования - объемными арматурными каркасами;

дисперсного армирования - рубленой проволокой диаметром до 2,5

мм.

При изготовлении железобетонных конструкций применяют отдельные арматурные изделия - закладные детали и монтажные элементы.

Для армирования железобетонных конструкций применяется арматура, отвечающая требованиям одного из следующих нормативов: СНиП 2.03.01­84*. Бетонные и железобетонные конструкции (старая НТД) или ГОСТ 10884-94 (новая НТД).

Согласно СНиП используется:

- стержневая арматурная сталь горячекатаная гладкая класса A-I;

- стержневая арматурная сталь горячекатаная периодического профиля классов A-I, A-II, A-III, A-IV, A-V и А-VI;

- стержневая арматурная сталь термически и термомеханически упрочненная периодического профиля классов Aт-IIIС, A^IV, A^IV^ A^ IVR, A^V A^V A^VR A^V^ A^VQ Ат-VIR, A^VII;

- арматурная холоднотянутая проволока обыкновенная периодического профиля класса Вр-I;

- арматурная холоднотянутая проволока высокопрочная гладкая класса

В-II;

- арматурная холоднотянутая проволока высокопрочная периодического профиля класса Вр-II;

- арматурные канаты спиральные семипроволочные класса К-7;

- арматурные канаты спиральные девятнадцатипроволочные класса К - 19.

Допускается применять также арматуру других видов, в том числе после упрочнения вытяжкой на предприятиях стройиндустрии, класса А-Шв.

В обозначении классов термически и термохимически упрочненной стержневой арматуры с повышенной стойкостью к коррозионному растрескиванию под напряжением добавляется буква «К», к свариваемой - буква «С».

В обозначении горячекатаной стержневой арматуры буква «в» употребляется для арматуры, упрочненной вытяжкой, а буква «с» - для арматуры специального назначения.

Сталь арматурную термохимически упрочненную, изготавливаемую по межгосударственному стандарту, также подразделяют на классы в зависимости от механических свойств и эксплуатационных характеристик. Арматурную сталь изготавливают классов Ат400С, Ат500С, Ат600, Ат600С, Ат600К, Ат800, Ат800К, Ат1000, Ат100К, и Ат1200.

Классам арматурной стали по ГОСТ 10884-94 соответствуют следующие обозначении по СНиП 2.03.01-84: Ат400С - А-I, Ат500С - А-II,

106

Ат600 - Ат-IV, Ат600С - Ат-IVC, Ат600К - Ат-IVK, Ат800 - Ат-V, Ат800К - Ат-VK, Ат1000 - Ат-VI, Ат1000К - Ат-VIK, Ат1200 - Ат-VI.

Арматурную сталь изготавливают с периодическим профилем согласно ГОСТ. Она представляет собой круглые стержни с двумя продольными ребрами или без них и с расположенными под углом к продольной оси стержня поперечными серповидными ребрами, идущими по многозаходной винтовой линии, имеющей на сторонах профиля разное направление. Профилирование арматуры осуществляется с целью увеличения сцепления ее с бетоном в конструкции.

Холоднотянутая арматура - проволока, упрочняемая в процессе протяжки через фильеры за счет получения наклепа, предел прочности такой арматуры зависит от ее диаметра - чем он меньше, тем выше предел прочности.

Для закладных деталей используется лист, прокатный профиль.

Заводами изготавливаются рулонные и тканые сетки.

В соответствии с требованиями ГОСТа арматурную сталь диаметром 10 мм и более изготавливают в виде стержней длины, оговоренной в заказе.

Арматурная сталь диаметром 6 и 8 мм поставляют в бухтах, что также допускается для стали классов Ат400С, Ат500С и Ат600С диаметром 10 мм.

Стержни изготавливают мерной длины от 5,3 до 13,5 м. Допускается изготовление стержней мерной длины до 26 м по требованию потребителя. Стержни упаковывают в связки массой до 10 т, перевязанные проволокой, по требованию потребителя - до 3 т. При поставке стали диаметром 5-8 мм в бухтах, каждая бухта должна состоять из одного отрезка арматурной стали, масса бухты - до 3 т.

Все арматурные работы можно объединить в две группы: предварительное изготовление арматурных элементов и установка их в проектное положение. Изготовление арматурных элементов производится, как правило, в заводских условиях централизованно и включает работы подготовительные и сборочные.

В состав подготовительных работ входят очистка, правка, резка, гнутье.

Очистка, правка и резка на нужные размеры арматуры, поставляемой в бухтах, осуществляется на правильно-отрезных станках. Арматура из пачек режется арматурными ножницами различных конструкций. Гнутье арматурных заготовок осуществляется гибочными станками различных конструкций, начиная от ручных и заканчивая станками с компьютерным управлением.

При подготовке арматуры к сборке желательно пользоваться безотходными технологиями - из отдельных прутьев сваривается бесконечная плеть на стыкосварочной машине, а затем от нее отрезаются заготовки необходимых размеров.

Сборочные работы - это сборка плоских сеток и каркасов и сварка закладных деталей. Сетки и каркасы варятся контактной сваркой на одноточечных и многоточечных сварочных станках. Закладные детали - дуговой сваркой или контактной под слоем флюса.

На строительной площадке производится укрупнительная сборка арматурных элементов и подготовка арматуры, монтируемой отдельными стержнями, устанавливают (монтируют) арматурные блоки,

пространственные каркасы, сетки, стержни, соединяют монтажные единицы в проектное положение в единую армоконструкцию.

При установке арматуры в опалубку особое внимание необходимо уделять обеспечению проектной толщины защитного слоя арматуры, для чего используются подкладки бетонные или проволочные (лягушки), металлические или пластмассовые фиксаторы (Рис. 7.5, 7.6). Стальные фиксаторы в виде удлиненных стержней и скобок выходя на поверхность бетона и поэтому коррозируют. Пластмассовые подвержены старению, деформируются под нагрузкой, что приводит к образованию трещин.

а — «лягушка», для обеспечении защитного слоя нижней арматурной сетки;

б — «коэелки», для обеспечении защитного слоя верхней арматурной сетки

а, б - в балках и ребрах плит при помощи упоров; в — в балках
посредством бетонной подкладки с проволочной скруткой; г — бетонной

пробкой с пружинной скобой;

д — упругим пластмассовым фиксатором; е — металлическими
штампованными подставками

Этих недостатков лишены растворные фиксаторы, но они при вибрации могут менять положение, вызывая нарушение толщины защитного слоя.

Армирование предварительно напряженных конструкций производится либо с натяжением арматуры на бетон, либо на форму (электротермическое или механическое с использованием домкратов, гаек, зажимов различных конструкций).

Одним из видов предварительного напряжения арматуры является непрерывное армирование арматурной проволокой или проволочными прядями с помощью навивочных машин.

7.1. Бетонные работы

Бетонные работы состоят из следующих основных технологических процессов: приготовления бетонной смеси, транспортирования ее к месту укладки, укладки в опалубку и ухода за бетоном в период его твердения.

7.1.1. Приготовление бетонной смеси

Приготовление бетонной смеси осуществляется, как правило, на бетонных заводах, оборудованных механизированными и

автоматизированными установками. Эти заводы могут быть в составе малых, средних и больших заводов ЖБИ, а также самостоятельными или выполненными в сборно-разборном варианте и эксплуатироваться непосредственно на строительной площадке. Такие заводы, цеха, узлы выдают в зависимости от потребности либо бетонные, либо растворные смеси.

Технологические схемы производства товарного бетона и раствора бывают одноступенчатыми (высотными) или двухступенчатыми (рис. 7.7 и 7.8).

Кроме таких стационарных или сборно-разборных бетонорастворных узлов могут использоваться передвижные (мобильные) бетонорастворные установки, смонтированные на тяжелых автомобильных прицепах. Они обычно скомпонованы по двухступенчатой схеме.

Механизмом, определяющим качество бетонной смеси, производительность бетонного узла, периодичность работы, является бетоносмеситель.

Бетоносмесители бывают (рис. 7.9) гравитационного перемешивания (свободного падения составляющих) и принудительного (Рис. 7.10) Гравитационные - с опрокидывающимся барабаном и с разгрузочным лотком.

Бетоносмесители принудительного перемешивания делятся на циклического действия и непрерывного.

Наиболее распространенный смеситель принудительного действия - с вращающейся чашей, используется для приготовления жестких бетонных смесей.

Продолжительность цикла у бетоносмесителей периодического действия:

Тц = 4 + tn + ґв, (7.1)

где ґа, ґп, ґв - соответственно продолжительность загрузки,

перемешивания и выгрузки смеси.

Часовая производительность бетоносмесителя цикличного действия:

где V - вместимость барабана (чаши) смесителя, л;

Кв - коэффициент выхода бетонной смеси, равный отношению объема смеси, получаемой за один замес к вместимости барабана (для тяжелых бетонов Кв = 0,67, для бетонов на легких заполнителях - Кв = 0,75;

пз - число замесов в 1 час.