Стальная арматура - это вид металлопроката в форме стержней и проволоки, которые активно используются для обеспечения прочности и поддержки железобетона. Обычный бетон имеет низкое сопротивление нагрузкам на растяжение, но хорошо работает на сжатие. Усиление рабочего раствора каркасами из стальных стержней и проволоки обеспечивает хорошее сопротивление железобетона растягивающим и сжимающим деформациям, повышая несущие характеристики строительных объектов.
Из чего сделана стальная арматура и какие технологии используются в современном производстве стержней? Ответы на эти вопросы помогут определить основные типы арматуры и рабочие характеристики материала, используемого для усиления строящихся объектов. При выборе арматурных стержней используют не только показатели площади сечения и формы профиля, но и способ их производства. Именно от выбора технологии производства зависят рабочие характеристики стержней, а также их химический состав и структура.
Способы производства
По методу изготовления стальные арматурные стержни классифицируются как:
- горячекатаные – технология применяется для производства стального проката диаметром от 6 до 40 мм. Формирование арматуры ведется на станочных линиях горячей прокатки, где предварительно нагретые заготовки (катанка) проходят через ролики-разрыхлители окалины и ряд клетей, формирующих профиль стержней. С помощью калибровочных валиков создается арматура с гладким или периодическим профилем. С целью получения требуемых характеристик горячекатаная арматура может подвергаться дополнительной металлообработке – вытяжке и прессованию;
- холоднокатаные – метод используется в производстве арматурных стержней диаметром от 4 до 8 мм. Производственный процесс состоит из разматывания катанки и подачи ее без нагрева на окалиноломатель с последующим деформированием на линии калибровки профильными валками. Готовый прокат режется на мерные длины или сматывается в бухты;
- холоднотянутые – технология волочения применяется для производства арматурной проволоки (Вр) с гладкой поверхностью диаметром от 3 до 5 мм из горячекатаной низкоуглеродистой катанки. Проволоку с периодическим профилем (Вр-1) получают способом прогона заготовок через клети холодной прокатки. Здесь же установлены калибрующе валки, формирующие на поверхности проволоки профиль.
Каждый метод производства позволяет получить арматуру с особыми свойствами. Горячекатаные стержни отличаются большей стабильностью и пластичностью. Холоднокатаная арматура имеет повышенную прочность, что позволяет ее применение, как в обычном, так и преднапряженном бетоне, а также обладает более гладкой поверхностью, точными формами и размерами.
Классификация арматуры по материалу
Из чего состоит арматура? В зависимости от марки стали, используемой в производстве, различают следующие виды арматуры:
- углеродистая сталь – используется в производстве арматуры с повышенными требованиями к пределу текучести материала. Показатели пластичности и коррозионной стойкости такой арматуры невысоки;
- мягкая сталь – содержит небольшой процент углерода (до 2.1), который способен улучшить основные качества железа. Стержни из мягкой стали имеют круглое сечение, диаметр которого варьируется от 6 до 50 мм. Они характеризуются ровной поверхностью, имеют высокий показатель прочности на растяжение, ударной вязкости и пластичности. Арматура из мягкой стали обладает хорошей свариваемостью, легко режется и гнется;
- нержавеющая сталь – имеет свойства аналогичные углеродистой стали, но отличается высокой стойкостью к коррозии, а также требует менее регулярного обслуживания. Арматура из нержавеющей стали используется в строительстве ответственных объектов – для усиления опор мостов, барьерных и подпорных стен, гидротехнических сооружений и пр.
В производстве арматуры используются технологии, позволяющие получить деформированные стержни с усиленными рабочими характеристиками. Деформированная арматура делится на следующие классы:
- термомеханически обработанные стержни – высокопрочная арматура с закаленным внешнем слоем и пластичной сердцевиной. Стержни обладают такими характеристиками, как пластичность, высокая коррозионная стойкость, повышенные пределы текучести и прочности на растяжение, лучшая свариваемость;
- деформированная сталь с высокими пределами текучести. Это является основной характеристикой такого типа арматуры. Стержни часто имеют шероховатую поверхность, что увеличивает сцепление металла с бетоном и поддерживает трение между ними.
- холодная скрученная деформированная сталь. В процессе производства горячая сталь извлекается из печи, затем ее охлаждают при температуре окружающей среды, после чего растягивают и скручивают для повышения предела текучести.
Коррозионная защита арматуры
Для повышения стойкости стальной арматуры к коррозионным процессам на поверхности стержней создается защитный слой. Для этого используют два вида защиты:
- горячее или холодное цинкование – позволяет создать эффективную защиту из самовосстанавливающейся оксидной пленки. Срок службы оцинкованной арматуры – от 25 до 50 лет, в зависимости от условий эксплуатации стержней;
- покрытие металла полимерно-порошковыми красками – позволяет не только создавать стойкую к коррозии структуру, но и повышать эстетику арматурных стержней для возможности использования материала в городской архитектуре и ландшафтном дизайне.
Так как стальная арматура является унифицированным металлоизделием, ее производство регламентирует ГОСТ 5781-82 и СНиП 2.03.01-84.
