Сортамент арматуры: классы по ГОСТ, таблица

Арматура из разных марок стали с широким диапазоном толщин используется для армирования бетона, кирпичной кладки. Портландцемент является универсальным материалом для использования при строительстве фундаментов, зданий, многого другого. Но он склонен к образованию трещин, при работе на изгиб ломается.

Появилась необходимость принять дополнительные меры – армировать бетон. Оно обеспечивает прочность на разрыв, кручение, сдвиг. Одновременно удаётся снизить расход бетона и, как следствие, сроки строительства.

Изделия из железобетона – сложная композитная конструкция. В её структуре прутки арматуры, которую окружает оболочка из бетона. Вид профиля арматурного стержня, его геометрические характеристики влияют на прочность изделия, его стойкость к трещинам, деформации.

Классы арматуры

С 2019 года действует новый стандарт ГОСТ 34028-2016. Изменено не только обозначение классов (1). Старая маркировка по ГОСТ 5781-82: А-I, А-II, А-III, А-IV, А-V, А-VI.

Таблица 1. Последние позиции – канатная арматура.

Изменения произошли также в таких показателях.

• Поверхностном покрытии арматуры.
• Маркировке.
• Испытаниях на изгиб-разгиб.
• Классы не привязаны к определённой марке стали. Рекомендуется только её химический состав. Это позволяет гибко реагировать и внедрять новации отечественной и зарубежной сталелитейной промышленности.
• Введён прямой запрет на производство арматуры из рельсов, листовых обрезков.
• Разрешается выпуск арматуры с формой профиля, отличной от 4-х стандартных.

Теперь вместо ничего не говорящих римских цифр за литерой А: I, II, III указан предел текучести: 240, 300, 500. Цифры обозначают прочностные характеристики: предел текучести в Н/мм2. Это предельная нагрузка, после небольшого превышения которой начинается необратимая пластическая деформация, проще – разрушение.

Чем выше этот показатель, тем прочнее арматура.

Для наглядности рекомендуемые замены сведены в таблицу 2.

Таблица 2

Ещё одна цель изменений в стандарте – максимально сблизить отечественные и европейские требования.

Функциональность

Для армирования сборного железобетона используется арматура до класса А600. Классы выше этого закладываются в напряжённые ЖБ конструкции.

Виды арматуры по назначению.

• Рабочая (продольная и поперечная): принимает основные типы нагрузок в железобетонном изделии, диаметр определяется расчётами.
• Монтажная (распределительная и конструктивная): для формирования объёмных каркасов, сеток.
• Распределительная: обеспечивает правильное расположение рабочих стержней.
• Конструкционная: не рассчитывается; устанавливается в местах, которые могут подвергаться случайным нагрузкам.
• Анкерная: для формирования закладных элементов, в том числе захватных петель.

Расход арматуры всех видов в железобетонных конструкциях составляет от 50 до 80 кг на кубометр бетона, но не менее 8 кг. Расчёт необходимого количества для ленточного фундамента приведён ниже.

Технология производства

В зависимости от технологии арматура подразделяется на стержневую горячекатаную, проволочную холоднотянутую, укреплённую механически или термически.

В зависимости от способа производства (1 –4 по ГОСТу 34028-2016) критическая температура нагрева или предел огнестойкости различны.

Арматура А400, А400С, А500, А500С производится вторым способом и держит температуру до 520 °С. Классы А400, А400С, произведённая первым способом – 550 °С.

Форма поверхности

Рис.1

В новом стандарте закреплены такие формы конфигурации прокатного профиля: 1ф, 2ф, 3ф, 4ф. Вместе с тем по согласованию с заказчиком возможна иная форма. В массовом строительстве применяется форма 2.

Маркировка

Чтобы проинформировать потребителя об особых свойствах металлопродукции, производители дополнительно маркируют её.

• А – прокат арматурный.
• Ап – прокат для предварительно напряжённых конструкций.
• Н – повышенная категория пластичности.
• Е – высокая пластичность для сейсмоопасных районов.
• К – коррозионностойкая, с нанесением защитного покрытия (оцинкованием, гальваническим способом).
• У – выносливая по отношению к циклическим нагрузкам.
• С – свариваемая.
• Т – уплотнённая термическим или механическим способами.

Буквенное обозначение дополнительных характеристик следует за цифрами-показателями предела текучести.

Маркировка присутствует на каждом прутке. Каждому классу присвоен номер (3)

Таблица 3

На одной из сторон между профильными рёбрами увеличенной толщины или рёбрами с изменённым направлением считаются рёбра нормального размера. Их количество – в соответствии с таблицей 2 – означает класс арматуры.

Рис. 2

Рис. 3

Такое зашифрованное обозначение стандарт рекомендует, т. е на практике будет встречаться другое: отлитые цифры.

Рис. 4

В сопровождаемой документации арматура обозначается набором цифр и букв. Рассмотрим несколько примеров.

• 10-А240 ГОСТ 34028-2016. Гладкий арматурный прокат в мотках или прутками диаметром 10 мм, класс А240.
• 1ф-12-А500 ГОСТ 34028-2016. Периодический профиль формы 1ф класс А500, в прутках или мотками.
• 1ф-12-А500СН. То же, свариваемая, повышенной пластичности.

В маркировке может присутствовать мерная (МД) или другая длина, способ производства.

Состояние поставки

Область, где частного застройщика почти всегда ждут неприятные открытия.

Арматура поставляется в мотках (толщиной до 22 мм) и прутках. Моток должен состоять из одного, максимум двух отрезков.

Длина стержней: 6 – 18 м. Прутки по стандарту 34028-16 бывают мерной длины (МД), мерной с немерной (МД1), немерной (НД, 6 – 12 м). В поставке МД1 допускается не более 3% немерных прутков с длиной не менее 2 м.

Прутки немерной длины стоят дешевле. Но вероятность обмана здесь достаточно велика. Если нет возможности посчитать и промерить каждый пруток, вы заплатите больше. Учитывайте и то, что за счёт нахлёста отдельных прутков расход арматуры увеличится.

Мотки должны разматываться свободно, нахлёст витков не мешать размотке.

Арматура для частного домостроения

Из 15 позиций (таблица 1) индивидуальному застройщику достаточно четырёх.

• А240 (В обиходе АI). Горячекатаная гладкая. Распределительная, анкерная для закладных деталей, диаметр 6-8 мм. Бухта.
• А400 (АIII). Горячекатаная, периодического профиля. Рабочая, диаметром 10-12 мм. Пруты длиной 12 м.
• А500 (АIII). См. пункт 2.
• В500 (ВрI). Проволока для кладочных, армирующих сеток. Диаметр 3-5 мм. В виде готовых сеток.

Приобретать арматуру рекомендуется метражом. Это затратно по времени. Но гарантирует, что оплачен именно тот метраж, который необходим.

При сгибании стержней рекомендуется придерживаться радиусов и углов, указанных в таблице 4 для арматуры свариваемой (С) со специальной насечкой.

Таблица 4

Данные таблицы помогут отличить некачественную арматуру. Стержни, изготовленные из переплавленных рельсов, ломаются при меньших углах. Это относится к классу 500.

Стержни класса А400 не свариваются, угол изгиба не должен превышать 90°.

Универсальный класс

А500С – самая популярная арматура. Она, за счёт меньшего содержания углерода, отлично сваривается между собой (в том числе дуговой сваркой), что упрочняет каркасы для бетонной конструкции.

Уменьшенное количество легирующих добавок повысило пластичность, хрупкость ей не присуща. Это понятно по α_max, который составляет 180°. Что дополнительно даёт возможность применять этот класс в качестве анкерной арматуры.

А500 может заменить А400 без перерасчёта проектных нагрузок. В то же время обратная замена только с новым расчётом. За счёт повышенной прочности А500 на арматуре можно сэкономить до 10% материала. Это существенная величина для любого проекта.

Немаловажно и то, что А500 эксплуатируется при -55 ° C, что на 10° ниже, чем А400.

Свариваемая арматура на 15% дороже обычной, этого же класса. Но А500С дешевле А400 на 6-8%. Это объясняется тем, что сталь для пятисотой за счёт отсутствия легирующих элементов стоит меньше.

Расчёт

Для расчёта необходимого количества арматуры воспользуемся таблицей. (5)

Таблица 5

Проиллюстрируем алгоритм расчёта примером.

Необходимо определить массу стержней для ленточного фундамента 8 х6 м (периметр – 28 м). Ширина – 40 см, высота – 1 м. Из продольных, вертикальных, поперечных стержней формируется каркас (рис. 5).

Рис. 5

Расстояние между стержнями принимаем 30 см (при заглублении  в бетон на 5 см). Всего при метровой глубине – 4 ряда. Для указанной ширины достаточно 2 стержней. Итого 8 стержней. Длина арматуры 8 х 28 = 224 м. Диаметра 12 мм будет достаточно. Из таблицы 1 берём вес 1 м: 0,888 кг.

Продольная арматура: 224 х 0,888 = 199 кг.

Связь продольных и вертикальных рядов обеспечивает поперечная арматура с шагом 30 см. С учётом защитного слоя бетона 5 см длина поперечных стержней – 30 см. Используем арматуру 6 мм (0,222 кг).

При шаге сечения 30 см в нём разместится 4 стержня (по количеству рядов) по 30 см плюс 2 вертикальных стержня по 90 см. Всего 3 м. При шаге 30 см сечений будет 28/0,3 = 93, 3. Таким образом, 93,3 х 3 = 280 м.

Поперечная арматура: 280 х 0,222 = 62,16 кг

Итого арматуры: 199 + 62,2 = 261,2 кг.

Объём бетона:28 х 0,4 = 11,2 м3

Расход на 1 м3 бетона будет следующий.

Ø12 мм:199/11,2 = 17,8 кг.

Ø 6 мм: 62,2/11,2 = 5,6 кг.

Соединяется арматура сваркой или вязальной проволокой.

Точный расчёт производится в соответствии со СНиП 52-01-2003.

Коррозия

За поверхностью бетонной конструкции надо ухаживать, вовремя ликвидировать появляющиеся трещины.

Из-за способности железа реагировать с кислородом, изделия из стали по своей природе чувствительны к атмосфере. Взаимодействие между ней и кислородом воздуха вызывает процесс окисления, чаще называемый ржавчиной или коррозией.

Поверхностная ржавчина арматуры, которая находится внутри конструкции, не влияет на её свойства. Этому препятствует щелочная среда. Она может даже увеличить связь стержня с бетоном. Однако длительный процесс окисления поверхности (при доступе воздуха) может в конечном итоге привести к внутренней коррозии, что неизбежно ослабит стальной пруток.

Стойкость арматуры к коррозии определяется химическим составом стали, способом производства, обозначается литерой К. В этом случае арматура производится из нержавеющей стали. В частном строительстве использовать такие прутки нерационально.

Дело не только в стоимости. Повреждение поверхности металлическими стропами, трением об сталь кузова создаёт очаги коррозии.

Чёрный арматурный металл защищают горячим цинкованием или покрытием эпоксидными смолами.

Композитная арматура

При выборе между или стальной и композитной арматурой надо помнить, что монолитность конструкции зависит от адгезии (сцепляемости) стержней с бетоном. Для стали это 0,18, композитных материалов – 0,03 МПа.

На практике это означает, что переменные нагрузки на конструкцию рано или поздно приведут к отрыву бетона от пластика.

Арматура с минеральной и органической (арамид) основами производятся по ГОСТ 31938-2012. В составе арматуры композитной полимерной (АКП) такие непрерывные волокна.

• Стеклянное.
• Базальтовое.
• Углеродное.
• Арамидное (кевларовое).

Обозначается вид соответственно: АСК, АБК, АУК, ААК. Есть и АКК – комбинированная композитная. Связаны они в прочную структуру термореактивными (полиэфирными, эпоксидными, фенольными) смолами.

Профиль периодический. Стандартные диаметры – от 4 до 32 мм, длина 0,5 – 12м. Она не гнётся, не сваривается. Но коррозионностойкая, не проводит электричество, не магнитная.

Специалисты относятся к ней с недоверием. Прежде всего, потому, что её производство можно организовать в гараже. Чёткого соблюдения технологических режимов в таких условиях добиться сложно.

В частном строительстве её применяют для армирования кладки. Особенно если раствор агрессивен: в нём есть сульфаты, хлориды (противоморозные добавки, ускорители). В неответственных конструкциях: ленточные фундаменты, опорные стенки, отмостки. Для армирования стяжки пола.

В продаже имеются готовые пространственные композитные каркасы. Типовые или на заказ по индивидуальным размерам.

Армирование АКП перекрытий, ригелей, ростверков требует серьёзного проектного расчёта. Выполнить его самостоятельно, на колене, вряд ли получится.

Но если есть желание попробовать, вам сюда: СП 295.1325800.2017 Конструкции бетонные, армированные АКП. Правила проектирования.

Заключение

Обязательно соблюдайте технические требования к арматуре. Неправильный выбор и размещение может привести к серьёзным разрушениям бетонных конструкций.