ТЕХНОЛОГИЯ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИИ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АРМАТУРНЫХ СТАЛЕЙ

В заводском производстве на арматуру приходится около 20% себестоимости железобетонных изделий, поэтому во­просам организации изготовления арматуры на заводах сборно­го железобетона необходимо уделять серьезное внимание.

Конструктивные изменения арматурных сеток и каркасов в связи с применением сварки приводят к существенной экономии металла. Отмена крюков на рабочей, монтажной и распредели­тельной арматуре сокращает расход металла на 5—10%- Ис­пользование стали с повышенным пределом текучести после хо­лодного волочения и силовой калибровки уменьшает ее расход на 20—25%-

Сокращение расхода металла и уменьшение трудоемкости производства арматуры дают возможность значительно снизить себестоимость железобетонных изделий.

Арматурные стали можно подразделить:

По профилю — на гладкие круглые и периодического профиля;

По способу производства — на горячекатаные, упрочненные вытяжкой, термически упрочненные и холоднотя­нутые;

По механическим характеристикам — на мяг­кие и твердые.

Горячекатаная арматура периодического профиля, выпускае­мая отечественной металлургической промышленностью, пред­ставляет собой круглые стержни с двумя продольными ребрами и часто расположенными выступами, идущими по винтовым ли­ниям. Такой профиль обеспечивает увеличение сцепления с бе­тоном примерно в 2—4 раза по сравнению со сцеплением круг­лой гладкой арматуры.

Арматурная сталь периодического профиля получается так­же путем холодной прокатки круглой стали на профилирующих станках. При холодной прокатке круглые стержни сплющивают­ся, получая вмятины в двух направлениях, соответствующие очертанию зубчатых вальцов стана. Кроме сплющивания, при­меняется также скручивание полосового профиля и свивка двух и более проволок. Сплющивание и свивка проволоки повышает ее сцепление с бетоном в 5—8 раз по сравнению с круглой глад­кой проволокой. Отечественная, промышленность выпускает не­сколько видов арматурных сталей с различными физико-меха­ническими свойствами: от тонкой проволоки диаметром 2,5 Мм До стержневой диаметром 90 Мм.

Основной характеристикой арматурных сталей является нормативное сопротивление при растяжении, которое для мягких сталей принимается по минимальному зна­чению предела текучести, для твердых — по минимальному зна­чению временного сопротивления.

Механические характеристики сталей гарантируются метал­лургическими и метизными заводами при поставке в соответст­вии с требованиями ГОСТов и технических условий (табл. 5).

Таблица 5

Примечания: 1. К классу А-ІУ относятся также стали марок 20ХГ2Ц, 20ХГСТ и 80С диаметром 10—18 Мм включительно. 2. С увеличением диа­метра холоднотянутой проволоки ее нормативное сопротивление уменьшается.

Увеличение несущей способности стали достигается измене­нием ее химического состава (например, увеличением содержа­ния углерода или введением легирующих добавок), упрочнени­ем в холодном состоянии и другими способами.

Стали, применяемые в качестве арматуры, должны обладать достаточной пластичностью, что предопределяется не только условиями работы железобетонных конструкций под на­грузкой, но также условиями механизированной заготовки ар­матуры. При низких пластических свойствах арматура, особенно холодносплющенная, становится хрупкой, подвержена излому при намотке и натяжении.

Пластические свойства арматурных сталей характеризуются относительным удлинением при испытании на разрыв, а также испытанием на загиб в холодном состоянии (табл. 5). Пласти­ческие свойства у мягких сталей выше, чем у твердых.

При оценке сталей, применяемых для армирования железо­бетонных конструкций, большое значение имеет характер деформаций при растяжении стали до разры - в а. Для горячекатаных мягких сталей характерна линейная зависимость между напряжениями и деформациями и доста­точно четкая площадка текучести. Холоднообработанные ста­ли не имеют явно выраженной площадки текучести; за условный предел текучести принимают напряжения, соответствующие уд­линению такой стали на 0,2%.

Важной характеристикой арматурной стали является ее спо­собность хорошо свариваться без снижения механических свойств. Требованиям свариваемости должны отвечать все эффективные виды горячекатаной арматурной стали. Ис­ключение составляют новые марки стали класса А-IV, предназ­наченные для напрягаемой арматуры напряженно-армирован­ных конструкций. Сварка допускается с различными ограниче­ниями только для марок 20ХГ2Ц и 20ХГСТ, а для марки 80С вообще не рекомендуется, (в последнем случае длина поставля­емых стержней должна быть равна длине конструктивных эле­ментов) .

Свойства стали в течение длительного периода времени ме­няются. Старением стали называется процесс самоупроч - нения, сопровождающийся повышением предела текучести и ее хрупкости, возникающих в результате механических воздействий или изменений температуры. Старение естественное — явление длительное, протекающее в течение многих лет; старение искус­ственное вызывается изменением температурного режима (при высоких температурах) или механической обработкой стали в холодном состоянии.

Изменение свойств металла при напряжениях, превышающих предел текучести, происходит вследствие деформирования кри­сталлической структуры металла, которая после прекращения

I иловых воздействий уже не восстанавливается. Материал при­обретает повышенный предел текучести и прочности, происходит епмоупрочнение стали, которое носит название накле­па или нагартовки. Механические характеристики нагар - гонанной стали не остаются постоянными, с течением времени они вследствие старения самопроизвольно растут.

Свойством наклепа стали пользуются для повышения ее прочности при растяжении. Наклеп создается механической об­работкой в холодном состоянии (волочением, сплющиванием и т. д.). При холодной обработке стали понижаются пластиче­ские свойства металла, что может привести к хрупкому разрыву арматуры, особенно в местах ее перегиба.

Испытания при выдерживании под нагрузкой показывают, что холоднотянутая проволока обладает свойством ползуче­сти. В связи с этим к проволоке, применяемой в предваритель­но напряженных конструкциях, предъявляются требования, ог­раничивающие степень ес ползучести. Для снижения потерь предварительного напряжения от ползучести стали рекоменду­ется расчетное натяжение арматуры повышать на 10% в тече­ние 3—5 Мин, а затем снижать натяжение до расчетного. Крат­ковременная перетяжка арматуры в несколько раз снижает потери напряжения от ползучести стали.