Армирование

Армирование, или включение арматуры в строительный материал, превращает его в более стойкую и долговечную конструкцию. Арматура - это совокупность соединенных между собой элементов вытянутой или продолговатой формы, которые служат для усиления прочностных характеристик конструкции. По сути, арматура - это каркас жесткости с «надетым» на него строительным материалом. Расчет вида, характеристик, количества и расположения арматурных элементов должен выполнять специалист (архитектор, проектировщик). Но понимать общие принципы выбора и использования их при строительстве коттеджа желательно каждому домовладельцу.

Области применения
Многие годы арматуру применяли, прежде всего, для превращения обычного бетона в прочный железобетон. Все дело в том, что прочность бетона на сжатие гораздо выше такой же характеристики на растяжение. Поэтому для изготовления плоских и вытянутых конструкций (именно они работают на растяжение, а также изгиб) использовать простой бетон неэффективно. Проще говоря, чтобы получить надежное перекрытие, нужно израсходовать слишком много бетона. Или применить усиление его арматурой. При строительстве кирпичного или крупноблочного коттеджа есть возможность использования готовых железобетонных конструкций, например плит, балок или элементов сборного перекрытия. Но можно изготовить монолитное или сборно-монолитное междуэтажное перекрытие непосредственно на строительной площадке. Вот здесь и пригодятся арматурные элементы. В обязательном порядке они понадобятся при устройстве монолитных или блочных фундаментов и перекрытий первого этажа. Все дело в том, что именно эти конструкции испытывают наибольшую нагрузку в доме. Полезно также устройство армированной перемычки над оконными и дверными блоками. Наконец, из железобетона делают лестничные марши, балконные плиты, самодельные выгребные ямы и септики.

В случае строительства коттеджа по технологии несъемной опалубки при помощи арматуры увеличивают несущую способность стен. Кроме того, поперечная арматура (те ее элементы, которые располагаются перпендикулярно направлению стены) в таком случае препятствует постепенному образованию наклонных трещин, а продольная - вертикальных. Такую же усиливающую функцию выполняют прутья, уложенные между рядами кирпичной или каменной кладки. Специалисты рекомендуют при возведении стен из газо- и пенобетонных блоков укладывать арматуру через каждые три-четыре ряда кладки, а под оконными проемами -еще чаще. Проволокой также укрепляют цементную стяжку, которую выполняют для выравнивания пола. Особенно полезно это делать во входных зонах, в местах наибольшего прохождения людей.

Стальные компоненты
Традиционный материал для изготовления арматуры - сталь. В связи с тем что арматурные элементы применяют для усиления важных участков дома, к такой стали предъявляют особые требования. Металлическая арматура должна быть прочной, должна обеспечивать хорошее сцепление с бетоном или цементно-песчаным раствором, обладать высокой коррозийной устойчивостью. Стальную арматуру предлагают двух типов. Жесткую выпускают в виде швеллеров, двутавров, уголков и т. д. Но чаще применяют гибкую - разного вида стержни. Их диаметр может составлять от 6 до 40 мм. При строительстве частных домов в основном используют арматурные стержни диаметром от 10 до 16 мм.

Классифицируют арматуру и по классу прочности (от A-1 до А-6). Его определяют исходя из нескольких механических свойств: значения физического предела текучести стали (для коттеджного строительства подойдет арматура с пределом теку чести от 235 до 1200 Н/мм2), временного сопротивления (380-1400 МПа) и относительного удлинения при разрыве (5-25 %). Все эти характеристики можно узнать из сопроводительной документации. Чем выше класс арматуры, тем выше ее прочность, но больше и цена. Стойкость и долговечность готовой армированной конструкции во многом зависит от типа поверхности арматурного стержня и, как следствие, от качества сцепления арматуры с бетоном или раствором. Стержни выпускают с кольцевым, серповидным, смешанным и четырехсторонним покрытием. Два последних варианта обеспечивают более высокие жесткость и прочность сцепления с бетоном, но и стоят дороже. Стержни с кольцевой и серповидной поверхностями более доступны. Первый из них специалисты рекомендуют использовать для формирования железобетонных конструкций большой толщины, второй - применять в тонкостенных элементах.

В простом, несвязанном виде стержни и проволоку называют еще штучной арматурой. При малых объемах работ из них на строительной площадке изготавливают арматурные сетки или каркасы. Также стержни по отдельности применяют для пригонки по месту - в стесненных условиях бетонируемой конструкции и укрепления кирпичной и каменной кладки. В тех же целях можно использовать обычную проволоку - большого диаметра. В продаже также есть готовые арматурные сетки, то есть взаимно перекрещивающиеся и соединенные между собой стержни. При соединении нecкoльких сеток получаются арматурные каркасы. С помощью готовых элементов армируют плиты перекрытия, балки, колонны и т. д.

Правильная покупка
В проектной документации на строительство дома должна быть приведена вся информация, необходимая для приобретения арматуры, в частности класс прочности, длина, диаметр и вид профиля стержней. Все эти параметры рассчитываются на основании строительных норм, поэтому очень важно для обеспечения стойкости, надежности и безопасности строения в точности следовать рекомендациям.

Если в магазинах на данный момент нет требуемой арматуры, ее можно заменить на другую. Причем в данном случае, вопреки довольно распространенному мнению, увеличение параметров не означает улучшения качества конструкции. Использование арматуры большего диаметра лишь повысит затраты на ее приобретение и повлечет увеличение веса конструкции, но не сделает ее более крепкой и стойкой. Более того, перераспределение нагрузок внутри стен и перекрытий в сравнении с расчетными может привести к нестабильности элементов. Арматура взаимозаменяема, но замена может производиться только на основе расчета, с учетом общей площади поперечного сечения всех арматурных стержней, их массы и взаимного расположения. Делать это также должен специалист. Он же имеет право принимать решение об использовании стержней с другим профилем поверхности.

На арматуру, выпускаемую надежными производителями, у продавцов имеются сертификаты качества. Об их наличии надо поинтересоваться при покупке. После доставки материала следует проверить его качество. Не допускается наличие сколов или трещин, жирных или окрашенных поверхностей. В этом случае арматура не сможет обеспечить требуемую связующую способность с бетоном. Кроме того, обязательно надо оценить правильность геометрии арматурных элементов. Проще говоря, стержни должны быть визуально прямыми (допустимая кривизна составляет 5-7 мм на 1 м. п.) При выявлении дефектов ответственный продавец обязан заменить такие стержни за свои счет. Важно знать, что налет ржавчины, вопреки довольно распространенному мнению, не является признаком бракованной продукции. Проверенную арматуру складируют в сарае, времянке или под навесом. В общем, там, где она будет защищена от попадания осадков. Укладывают стержни только на готовый пол или же поддоны, подставки и т. д. Хранение на земле не допускается. Удобно, если арматура сложена пачками в соответствии с диаметром, прочностью и профилем, это ускоряет последующие строительные работы.

Монтажные рекомендации
Укреплять кирпичную кладку с помощью арматуры легко. Надо просто уложить на поверхность (постель) кирпича 2-3 стержня так, чтобы от них до края стены оставалось не менее 3-5 см, можно наносить растворую смесь. А вот при изготовлении плит перекрытия или фундаментов процесс монтажа более сложный. Так, можно приобрести готовые арматурные сетки или каркасы, но подобрать требуемые геометрические параметры (толщину, взаимное расположение стержней, размер ячеек) в таком случае довольно трудно. Поэтому зачастую при строительстве коттеджей сетку или каркас из штучных элементов готовят прямо на месте. Делать это можно двумя способами. Более крепким считается метод сварки. Кроме того, он намного более производительный. По сути, это единственный вариант при необходимости выполнения больших объемов работ. Однако при сварке частично изменяется структура стали, что может сыграть как положительную, так и отрицательную роль в стойкости конструкции. Да и выполнять эту работу должен хороший сварщик, чтобы крепления были надежными и выдерживали дальнейшую нагрузку. Важно помнить, что для стержней диаметром до 12 мм сварку не применяют, поскольку в ее процессе возможен их пережог. В отличие от сварки, вязку можно выполнять без серьезных навыков, так как эти соединения не оказывают влияние на качество конечной конструкции.

Более того, вязка придает арматурной сетке пружинные качества. И там, где сварная сетка в случае небольшого движения фундамента может лопнуть (вероятность этого чрезвычайно мала, но все же есть), вязаная продолжит свою работу. Связывание выполняют в местах пересечения стержней при помощи специальной вязальной проволоки диаметром 1-3 мм. При этом используют арматурные кусачки или ручные приспособления для вязки. И то, и другое продается в строительных супермаркетах, причем второй инструмент обладает реверсивным ходом, что удобно при работе. Важно понимать, что по большому счету метод создания арматурных сеток и каркасов не имеет решающего значения. Главное, чтобы соединения были крепкими в момент заливки бетона. После того как требуемые по проекту сетки, каркасы и отдельные стержни будут готовы, очищают опалубку от грязи и мусора и намечают при помощи карандаша или мела проектное расположение арматуры. Затем ее укладывают. Причем нередко в частном строительстве это делают вручную, без использования строительной техники, ведь арматура в данном случае обладает сравнительно небольшой массой. Обычно даже большие каркасы для изготовления перекрытия первого этажа весят не более 100 кг.

Взаимное размещение арматурных элементов рассчитывает проектировщик, но есть общие положения, которые следует соблюдать в любом случае. Так, установленная арматура не должна соприкасаться с опалубкой. Расстояние между стержнями (размер ячеек) обычно принимают порядка 25-30 см. Иногда для усиления прочности его уменьшают до 10 см. Важно помнить: если размер ячеек будет слишком маленьким, то при бетонировании могут образоваться пустоты, которые отрицательно скажутся на стойкости конструкции. Поэтому размер ячеек должен превышать диаметр стержней и быть не меньше 3 см. Также при монтаже обязательно следует обеспечить наличие достаточного защитного слоя. Он будет предохранять арматуру от внешнего воздействия и появления коррозии. Поэтому расстояние от поверхности бетона до стержней должно превышать 2-2,5 см. А при возведении фундамента арматуру располагают в бетонной смеси на глубине как минимум 5 см. Для этого используют куски кирпича, бетона или крупные камни. Однако удобнее применение специальных пластиковых подставок, которые продают в строительных супермаркетах. Их преимущество - возможность фиксации в нескольких положениях. Установленную арматуру нужно проверить на соответствие проектным параметрам, и можно заливать ее бетонной смесью.