ГОСТ на арматурную сталь – все требования документа к готовой продукции

1 Ключевые положения Госстандарта – размеры и техпараметры арматуры

Арматурная сталь (АС) бывает следующих классов – Ат1200 (600, 1000, 800), Ат800К (600К), Ат500С (400С, 600С), Ат1000Ки. Индекс К указывает на материал, обладающий высоким противодействием явлениям коррозионного растрескивания. А литера С говорит о хорошей свариваемости изделия. Распространенный вариант профильной АС выполняется в виде стержней круглой формы с продольными ребрами либо без таковых.

К стержневой продольной оси под определенным углом при этом прилегают серповидные выступы. С ребрами (продольными) они не пересекаются. Диаметр такой арматуры равняется 6–40 мм (в маркировке готового проката величина сечения – это обозначение номера профиля). А сечение (номинальное) готовых стержней составляет 7–40,8 мм.

Стальная арматура

Описываемая арматура имеет такие важные размеры:

• наклон граней – 30–45°;
• угол между стержневой осью и выступами – 45° (оптимальное значение), 35–70° (допустимое ГОСТ 10884–94);
• дистанция между торцами выступов – не выше 1,9 (арматура 6)–12,5 (арматура 40) мм;
• длина – 5,3–13,5 м.

АС сечением 8 и 6 мм производится только в мотках. В таком же виде можно изготавливать и свариваемую арматуру сечением 10 мм. Если она имеет другой диаметр, ее следует выпускать в форме стержней длиной 6–12 м.

АС в мотках

Обозначение готовых изделий включает в себя следующие данные:

• группа прочности;
• номер профиля;
• эксплуатационная группа (индекс К либо С).

Обратите внимание – Госстандарт 10884–94 оговаривает, что номинальный диаметр гладкой АС, если она по площади сечения является равновеликой, идентичен диаметру периодической арматуры.

2 Изготовление стальной арматуры – основные требования к ее свойствам

Сырьем для выпуска арматурных изделий является низколегированная и углеродистая сталь, которая содержит:

• не более 0,045 % серы и фосфора;
• до 0,24–0,32 % углерода;
• 0,6–2,4 % кремния;
• 0,6–2,4 % марганца.

ГОСТ 10884–94 требует, чтобы готовая продукция соответствовала следующим механическим характеристикам:

• относительное удлинение – от 6 % для Ат1200 до 16 % для Ат400;
• предел текучести – от 1200 до 440 Н/мм2;
• сопротивление разрыву – от 1450 до 550 Н/мм2.

Готовая продукция

Предел текучести для Ат1200 может быть уменьшен до 1150 Н/мм2 (только при условии, что потребитель АС не возражает против этого). Отметим, что покупатель проката имеет право настаивать на проведении дополнительных испытаний:

• на изгиб с последующим разгибом;
• на показатель усталостной прочности;
• на релаксацию напряжений.

В ГОСТ 10884–94 имеются специальные приложения для проведения таких испытаний. Обозначение класса прочности АС выполняется нанесением поперечных выступов на изделия либо несмываемой краской. Число выступов и рекомендованные цвета краски указаны в Госстандарте. Далее приводятся марки стали, которые чаще всего используются для изготовления разных классов арматурного проката:

• Ст5сп (пс) – Ат500С;
• 22 (28)С, 20ГС (ГС2), 25С2Р, 08Г2С – Ат800;
• Ст3сп (пс) – Ат400С;
• 25С2Р, 25Г2С, 27ГС – Ат600С (К);
• 30ХС2 – Ат1200;
• 20ХГС2 – Ат100К.

Химсоставы таких стальных сплавов, из которых изготавливается арматура, указываются в ГОСТ 5781 и 380.

3 Как проверяют качество стальной арматуры и принимают готовую продукцию?

Для контроля геометрии АС (высота и шаг выступов, овальность, диаметр) применяют инструмент заданной точности. Всего проводится три замера. Затем определяют их средний арифметический показатель. Важно! ГОСТ 10884–94 требует выполнять все измерения на дистанции 300 см от конца мотка либо 15 см от торца стержня. Состав (химический) определяется по стандартам 12350, 12356, 12344–12348. Линейная плотность устанавливается на двухметровых стержнях.

Уровень растяжения определяют по ГОСТ 14109. Контроль усталостной прочности и релаксации напряжений, как правило, выполняют по техническим документам, принятым на предприятии-изготовителе. Арматуру принимают партиями (их масса установлена в Госстандарте 5781). В них включают изделия из одной ковшевой плавки, одинакового сечения класса прочности. От одной партии на проверку отправляют два мотка либо 5 % готовых стержней. Химические пробы берут по ГОСТ 7965.

Проверка качества изделий

Стандарт 10884–94 оговаривает число образцов, необходимых для проведения предусмотренных испытаний:

• 2 образца – для проверок на изгиб и растяжение;
• 6 – для анализа усталостной прочности;
• 4 – испытания на изгиб с разгибом.

Если на предприятии, где выпускается арматура, не предусмотрено проведение отпуска стали, обязательным является контроль условного лимита текучести и сопротивления на разрыв. Формально в ГОСТ для АС отсутствует требование к указанию в документации химсостава готовой стальной продукции. На практике потребитель часто требует внести в документы такие сведения.

4 Испытание на изгиб с разгибом – особенности операции

Суть такой проверки состоит в деформировании по пластической методике стержня посредством его изгиба (при нагреве) до запланированного заранее угла, последующем охлаждении и разгибе изделия. Описанное испытание выполняется в стандартных прессах, имеющих механизмы для изгиба-разгиба, либо в специальных агрегатах.

Проверка выполняется так, чтобы поперечные ребра арматуры попадали в область растяжения. Скорость операции (рекомендованная в ГОСТ) – 20 градусов в секунду. Опорные оси прессов (спецагрегатов) при испытании обязаны находиться в одной плоскости. Дистанция между опорами определяется по диаметру используемой оправки. Для АС сечением 40 мм обычно используются оправки 400 мм, сечением 6 мм – 32-миллиметровые оправки.

Испытание на изгиб

Важные требования к процедуре:

• изогнутый стержень обязательно нагревают до 100°, ждут полчаса, затем производят его охлаждение до 10–36° (операция искусственного старения);
• изгиб образца до указанной процедуры осуществляют на 90°;
• после старения разгибают арматуру до 20-градусного угла.

Если после всех проведенных процедур на стержне нет трещин и аналогичных им дефектов, которые можно увидеть без лупы, АС считается прошедшей проверку.

5 Прочностные характеристики арматуры и статистические показатели

Для проверки прочности АС в мотках и стержнях Госстандарт дает специальную методику, которая позволяет произвести эффективный расчет качества арматуры для железобетонных конструкций. Данная методика статистических показателей (МСП), кроме того, дает возможность обеспечивать стабильность техпроцесса изготовления арматурной стали.

Основывается интересующий нас способ определения прочности готовых изделий на анализе генеральной совокупности итогов контрольных проверок изготовленной арматуры. Из генсовокупности создается выборка (50 и более плавок). Ее и анализируют по МСП. Выборка формируется строго из плавок одинакового варианта (сталь одного класса).

Проверка прочности АС

МСП предполагает математический анализ большого количества величин и вычисление на его базе квадратических средних отклонений прочностных параметров АС (предел текучести и сопротивление разрыву) в плавочных партиях и в отдельной выборке. Полученные значения применяются для расчета:

• стабильности характеристик арматуры;
• наименьшего показателя прочности в каждой плавке-партии.

Результаты анализов по методике статистических показателей оформляются официальным протоколом, который выдается на руки потребителю АС. Такие проверки проводятся на современных предприятиях достаточно редко, исключительно по требованию заказчиков арматуры, приобретающих ее в больших объемах для применения в ответственных конструкциях.

6 Дополнительные требования Госстандарта 10884–94

В приложениях к рассмотренному в этой статье ГОСТ есть сведения о дополнительных, но при этом обязательных требованиях, выдвигаемых к свариваемости арматурных сплавов и их стойкости против растрескивания, обусловленного коррозионным воздействием. Документ оговаривает следующее:

1. Временное сопротивление сварных соединений из упрочненных термомеханическим способом сплавов определяется посредством умножения стандартных значений сопротивления АС (о них было сказано выше) на коэффициент 0,9. Это требование справедливо для соединений, получаемых электродуговой сваркой по Госстандарту 14098.
2. Арматура, обладающая стойкостью против растрескивания (коррозионного), проверяется на качество в растворе, включающем в себя 350 частей обычной воды, 50 частей аммония и 600 частей кальция (азотного). Такая смесь для испытания нагревается до 98°. В нее помещаются стальные стержни. Они считаются прошедшими испытания в случае, если в течение 100 часов на их поверхности не были обнаружены следы растрескивания.

Сварка арматурных сплавов

Дополнительно скажем несколько слов о принципах маркировки АС с профилем периодического вида. В процессе прокатки ее наносят на выступы (поперечные) профиля в виде точек либо коротких ребер. Такая маркировка включает в себя обозначение прочностных показателей изделий (класс прочности) и шифр предприятия-производителя. Перед этими знаками ставятся специальные символы – две точки или два ребра. Они выполняют служебную функцию, указывая на начало маркировки арматуры. Надеемся, что подробно донесли положения рассматриваемого ГОСТа.