Классификация арматурных сталей

Арматурные изделия и конструкции выполняют из малоуглеродистых (до 0,4% углерода), углеродистых конструкционных (до 0,67—0,85% углерода) и низколегированных сталей. (до 1% Si, до 2% Мn и около 1,5% Сr)

В зависимости от назначения и гарантируемых характеристик эти стали подразделяют на три группы А, Б и В по ГОСТ 380-71. К группе А относится сталь, поставляемая по механическим свойствам, к группе Б — сталь, поставляемая по химическому составу, и к группе В — сталь, поставляемая по механическим свойствам с дополнительными требованиями к химическому составу.

К арматурной стали предъявляют в основном требования группы А и В. Основные требования по обеспечению качества арматурной стали и системы контроля изложены в ГОСТ 5.1459—72.
Марку арматурной стали выбирают с учетом типов, монолитных конструкций и схемой их работы, а также прочностных характеристик бетона. Применение высокопрочных бетонов позволяет использовать стали повышенной прочности. Высокопрочные арматурные стали применяют главным образом для предварительно напряженных конструкций.

Методы армирования

Степень армирования железобетонных конструкций определяется коэффициентом армирования, который равен отношению площади сечения рабочей арматуры к площади сечения бетона.

Арматура в железобетоне в виде стальных стержней, сеток, каркасов и других элементов предназначена в основном для восприятия растягивающих напряжений. Кроме рабочей арматуры, в изделиях устанавливают также закладные детали для соединения конструкций при монтаже, монтажные петли, распределительную арматуру.

Обычное армирование хотя и увеличивает несущую способность конструкций, имеет ограниченные возможности, обусловленные незначительной (0,1—0,15 мм/м) растяжимостью бетона. В результате уже при сравнительно небольших нагрузках в бетоне растянутой зоны конструкций возникают трещины, увеличиваются прогибы, в трещины проникают влага и газы и развивается коррозия стальной арматуры.

Преодоление этого деформационного барьера возможно за счет применения предварительно напряженных конструкций, что повышает трещиностойкость, экономию арматуры и снижение массы конструкций или их укрупнение.

Артирование с предварительным напряжением конструкций

Благодаря предварительному напряжению оказалось возможным изготавливать конструкции (плиты, балки, фермы) для перекрытия больших пролетов (более 9 м). Из предварительно напряженного железобетона организовано производство труб большого диаметра для напорных водоводов, опор высоковольтных линий, сборных конструкций при возведении плотин, шлюзов, зданий ГЭС и других сооружений.

Напряжение арматуры осуществляют следующими способами:

механическим (гидродомкратами и другими устройствами),

электротермическим (основано на использовании линейного расширения арматуры при ее нагреве электрическим током),

электротермомеханическим (арматура натягивается механическим устройством и одновременно нагревается электрическим током),

химическим (на применении напрягающих цементов, имеющих высокую энергию расширения)

Различают линейное и непрерывное напряженное армирование. При линейном армировании на место натяжения укладывают отдельные элементы в виде стержней, пучков, прядей, соединенных в определенном порядке, а при непрерывном — арматурный каркас получают наматыванием непрерывной проволочной нити на специальные упоры или на конструкцию.