Стержневая строительная арматура – классификация по прочности и другим параметрам

1 Деление по назначению, материалу изготовления и соответствующие ГОСТы

Строительная стержневая арматура (поставляемая в виде прутков и их мотков) по материалу делится на 2 основных вида: стальную и композитную полимерную. Первую производят 3 типов по соответствующим 3-ем ГОСТам: 5781-82, 10884-94 и Р 52544-2006. Для изготовления арматуры каждого из этих стандартов используют марки сталей, указанные в них. Композитные полимерные изделия производят по ГОСТу 31938-2012, в котором перечислены материалы, входящие в их состав.

Стержневая арматура

Область применения стержневой строительной арматуры, особенно стальной, очень обширна. В первую очередь это относится к гладкой металлической, ГОСТ 5781. Ее используют не только для строительства, но и в других производственных целях. А рачительные хозяева собственного участка, дома или гаража всегда найдут применение любой стержневой арматуре, независимо от ее типа, диаметра и материала. Если изделия маленьких диаметров не пригодятся по своему прямому назначению, то они пойдут на колышки, подпорки для растений либо каких-либо предметов и объектов, силовые опорные элементы полок, стеллажей и прочих подобных самодельных конструкций. Арматура потолще тоже "не пропадет". Ее, например, можно использовать в качестве стоек, вместо несущих швеллеров либо тавров.

Однако согласно вышеуказанным ГОСТам, вся стержневая арматура предназначена для армирования строительных конструкций и изделий. То есть для укрепления их внутренней части. В зависимости от материала, использованного для изготовления арматуры, ее применение бывает таким:

• для стальной – армирование железобетонных изделий и конструкций;
• для композитной полимерной – армирование предварительно напряженных и обычных строительных (бетонных) элементов и конструкций, которые эксплуатируются в агрессивных средах, имеющих различную степень своего воздействия, и отвечают требованиям пожарной безопасности и огнестойкости соответствующих ГОСТов: 30403-2012 и 30247.0-94.

Предварительно напряженные конструкции – это те, которые предназначены для эксплуатации в местах, где на них будут воздействовать значительные растягивающие нагрузки, а также напряжения. Для их изготовления используется арматура с высокой прочностью к растяжению. Ее после укладки натягивают с помощью специального устройства. Затем укладывают бетон. После его схватывания арматуру освобождают от захватов натягивающего устройства. Сила ее предварительного натяжения передается бетону, и он оказывается сжатым. В такой конструкции созданные напряжения сжатия арматуры и бетона обеспечивают нивелирование либо полное устранение растягивающих усилий от эксплуатационной нагрузки.

Стальная арматура по назначению делится еще на 3 подвида в соответствии со стандартами, по которым изготовляется:

• горячекатаные изделия для армировки предварительно напряженных и обычных железобетонных изделий и конструкций – ГОСТ 5781;
• термомеханически упрочненная арматура для армирования железобетонных изделий и конструкций – ГОСТ 10884;
• свариваемая продукция для армирования железобетонных изделий и конструкций – ГОСТ Р 52544.

Выбор того либо иного вида всегда зависит от используемой технологии изготовления железобетонных конструкций и условий последующей их эксплуатации.

2 Типы горячекатаной арматуры стандарта 5781

Арматуру этого стандарта производят из низколегированных и углеродистых стальных сплавов, используемые марки которых приведены в таблице 1. Номинальные диаметры изделий 6–40 мм. Основная классификация продукции ГОСТа 5781 сделана, исходя из прочностных свойств и характеристик.

Горячекатаная арматура стандарта 5781

В зависимости от значений физико-механических параметров все эти изделия подразделяются на классы, обозначение которых приведено в таблице 1. В ней же указаны и величины соответствующих прочностных показателей для каждого вида арматуры. Все эти данные взяты из ГОСТа 5781. Согласно ему, арматура каждого класса должна отвечать своим соответствующим требованиям к физико-механическим параметрам, указанным в таблице.

Таблица 1.

Кроме классификации по прочности, изделия ГОСТа 5781 делят еще на 2 вида:

• гладкую арматуру – с поперечным сечением, имеющим правильную круглую форму;
• периодического профиля – с круглым сечением, но имеющую на поверхности рифление определенного узора, которое улучшает взаимное сцепление арматуры с затвердевшим бетоном.

Согласно ГОСТу 5781 в стандартном исполнении гладкой изготавливают только арматуру класса A-I, а все остальные виды с периодическим профилем. Но бывают и исключения. По требованию заказчика гладкой также изготавливают изделия классов A-II–A-V. То есть всех остальных типов, кроме A-VI. По виду, в каком поставляется арматурная сталь, ее делят на стержневую и в мотках (похожа на смотанную толстую проволоку). Прутками изготавливают изделия всех классов и номинальных диаметров. Мотками могут быть произведены следующие виды стали:

• A-I и A-II, имеющая диаметр 6–12 мм включительно;
• A-III толщиной не больше 10 мм;
• по согласованию предприятия-производителя с заказчиком арматура остальных 3-х классов диаметром 6 мм и 8 мм.

3 Классификация изделий по ГОСТу 10884

Термомеханически упрочненную арматуру ГОСТа 10884 тоже производят из низколегированных и углеродистых стальных сплавов, используемые марки которых в соответствии с основной классификацией данного металлопроката указаны в этом же стандарте. Номинальные диаметры изготовляемых изделий 6–40 мм. Основная классификация продукции ГОСТа 10884 сделана, исходя из ее прочностных свойств и характеристик.

В зависимости от значений физико-механических параметров все эти изделия подразделяются на классы, обозначение которых приведено в таблице 2. В ней же указаны и величины соответствующих прочностных показателей для каждого вида арматуры. Все эти данные взяты из ГОСТа 10884. Согласно ему, арматура каждого класса должна отвечать соответствующим требованиям к физико-механическим параметрам.

Кроме того, изделия этого стандарта делят на классы, исходя из эксплуатационных характеристик. По этому показателю различают следующие виды арматурной стали:

• устойчивую к коррозионному растрескиванию – обозначается дополнительным индексом К;
• свариваемую – дополнительный индекс С;
• обычного качества без особых свойств – без дополнительного индекса.

Согласно этому делению первого вида арматуру изготавливают классов: Aт600K, Aт800K, Aт800K и Aт1000K. Свариваемую 3-х типов: Aт400C, Aт500C и Aт600C. Обычного качества: Aт600, Aт800, Aт1000 и Aт1200. То есть всего производят 11 классов изделий этого стандарта. Как и изделия ГОСТа 5781, термомеханически упрочненную арматуру делят еще на гладкую и рифленую. В стандартном исполнении изделия всех классов изготавливают второго вида. Гладкую арматуру делают по согласованию предприятия-производителя с заказчиком и только классов прочности, начиная от Aт800 и выше.

Изделия изготавливают в виде стержней и мотками. Прутками производят арматуру диаметром 10–40 мм. Мотками: толщиной 6 и 8 мм; по согласованию предприятия-производителя с заказчиком свариваемые изделия (классов Aт400C, Aт500C и Aт600C) диаметром 10 мм.

4 Виды арматуры ГОСТа Р 52544

Этот ГОСТ распространяется на свариваемую катаную арматуру всего 2 основных типов A500C и B500C. Производят ее номинальными диаметрами 4–40 мм и только с периодическим профилем. Для изготовления используют свариваемые марки стали, требуемый химический состав которых указан в таблице 5 ГОСТа Р 52544. Основная классификация изделий этого стандарта сделана, исходя из способа их производства.

Согласно ей, горячекатаную арматурную сталь, прошедшую термомеханическое упрочнение в потоке прокатки либо не подвергшуюся последующей обработке, относят к классу A500C. Холоднодеформированные изделия (были механически упрочнены в холодном состоянии) составляют тип B500C. Основные требования к физико-механическим параметрам обоих классов, взятые из ГОСТа Р 52544, приведены в таблице 3. Сталь A500C производят диаметрами 6–40 мм, а B500C – 4–12 мм.

Таблица 3.

По виду, в каком поставляется арматура этого стандарта, ее тоже делят на стержневую и в мотках. Только прутками изготавливают изделия диаметром 14 мм и толще. Только мотками производят продукцию до 6 мм. Арматуру 6–12 мм включительно выпускают обоих видов.

5 Ранжирование композитной арматуры стандарта 31938

Полимерную композитную арматуру (далее АКП) изготавливают только в виде стержней с периодическим профилем, который может быть различным, то есть любым, даже не регламентируемым ГОСТом 31938. Главное, чтобы он обеспечивал требуемую прочность и надежность сцепления поверхности прутка с бетоном как до, так и после воздействия на это соединение агрессивных сред.

Арматура стандарта 31938

Производят АКП из термореактивной смолы (ненасыщенной фенольной, эпоксидной, полиэфирной, винилэфирной либо иной органической) и армирующего наполнителя, который изготавливают из непрерывного волокна. Именно по типу последнего и произведена классификация изделий ГОСТа 31938. Всего изготавливают 5 видов АКП:

• АСК (стеклокомпозитную) – с армирующим непрерывным наполнителем из стекловолокна;
• АБК (базальтокомпозитную) – с непрерывным наполнителем из базальтоволокна;
• АУК (углекомпозитную) – с наполнителем из углеволокна;
• ААК (арамидокомпозитную) – с наполнителем из арамидного волокна;
• АКК (комбинированную композитную) – один из выше перечисленных полимерных композитов (арамидокомпозит либо углекомпозит, либо базальтокомпозит, либо стеклокомпозит), дополнительно наполненный другими одним или несколькими видами волокон.

Выпускают все виды АКП с номинальными диаметрами 4–32 мм. Допускается изготовление и с другими толщинами при условии, что эти изделия будут соответствовать требованиям ГОСТа 31938.

Физико-механические свойства АКП приведены в таблице 4, взятой из стандарта 31938.

Таблица 4.

В документах изготовителя АКП могут быть приведены другие, более высокие величины для модуля упругости и предела прочности. В этом случае необходимо руководствоваться требованиями, указанными в документации производителя.

Также в ГОСТе 31938 приведены следующие физико-механические параметры, одинаковые по величине для всех видов АКП: