Краткий чеклист: все виды арматуры и её применение
Большинство бетонных конструкций имеет встроенную арматуру. Арматура делает бетон более прочным и долговечным, а так же позволяет создавать различные формы без ущерба для прочности.
Сталь и бетон хорошо сочетаются между собой по тепловому признаку. Они растираются и сжимаются с одинаковой скоростью при одних и тех же температурах.
Однако у арматуры есть один недостаток. Со временем ее поражает ржавчина, и коррозийные отложения разрушают бетон изнутри. Что бы противостоять ржавчине были разработаны следующие виды арматуры:
- Волокно-армированный полимер
- Нержавеющая сталь
- Углеродистая сталь с эпоксидным покрытием
- Специальная фирменная сталь
Выбор арматуры
Для того, что бы понять как выбрать арматуру, нужно понимать цели и задачи которые она должна выполнить. В мире традиционно размер стержней указывается в фунтах на дюйм — то диаметр стержня в восьмых долях дюйма. Метрический размер стержня — это диаметр стержня в миллиметрах.
Так же существуют буквенные значения, которые несут в себе дополнительную информацию об особенностях того или иного армирующего стержня. После того как произведены расчеты поставщику сообщается размер и марка необходимых арматурных стержней.
Большая часть арматурной стали укладывается по отдельности, хотя в результате их потом сваривают в конструкцию. На рынке в последнее время появилась готовая толстостенная конструкционная сетка. Инструкция сваривается на производстве и отправляется на строительную площадку, где ее стразу же устанавливают.
Единицы измерения такие же как и более стандартной сварной проволочной арматуры, например 6×12-W16xW8, что означает:
- Расстояние между продольными стержнями = 6 дюймов
- Расстояние между поперечными стержнями= 12 дюймов.
- Размер продольной проволоки = W16 (гладкая проволока, сечение = 0,16 кв. Дюйма)
- Размер поперечной проволоки = W8 (гладкая проволока, сечение = 0,08 кв. Дюйма)
Волокно-армированные полимеры
Волокно-армированные полимеры армирование легче, жестче и менее коррозийны, чем сталь. Эти стержни изготовлены из армирующего волокна, смолы, наполнителей и добавок. Волокна обеспечивают повышенную жесткость и способность к растяжению, в то время как смола обладает высокой прочностью на сжатие и связывает волокна в прочную матрицу.
Наиболее распространенными волокнами, используемыми в конструкции, являются стекловолокно, арамид и углерод. Стекловолокно является наименее дорогим, а углеродное волокно — самым дорогим.
Несколько мостов в мире были построены с использованием армирования FRP.
Нержавеющая сталь
Нержавеющая сталь — это низкоуглеродистая сталь, которая содержит не менее 10,5% хрома. Хром образует слой на поверхности, который делает сталь устойчивой к коррозии. Хотя арматура из нержавеющей стали значительно дороже, чем стандартная арматура, при наружных применениях, особенно при экстремальных воздействиях, таких как мостовые настилы, такая стоимость может быть оправдана.
Stelax Industries of Dallas недавно разработала арматуру из нержавеющей стали с торговым названием Nuovinox. Производитель заявляет, что он обладает такой же устойчивостью к коррозии, что и твердый нержавеющий материал, но стоит при это на четверть цены ниже. В настоящее время Nuovinox производятся только в Уэльсе.
Stelax утверждает, что этот материал можно согнуть, разрезать и сварить в любых условиях.
Арматура с эпоксидным покрытием
Армирующие стержни с эпоксидным покрытием используются в Соединенных Штатах с 1973 года. Несмотря на некоторые ранние вопросы об их эффективности в предотвращении коррозии стали, они широко использовались в мостовых настилах. Исследования показали, что при правильном изготовлении и обработке стержни с эпоксидным покрытием эффективно задерживают коррозию арматурной стали.
Чтобы обеспечить механизм контроля качества нанесения покрытия, CRSI разработала Программу сертификации завода, которая устанавливает строгие процедуры контроля качества в цехах по изготовлению арматуры. При работе со стержнями с эпоксидным покрытием необходимо приложить все усилия, чтобы свести к минимуму повреждение покрытия.
При хранении на открытом воздухе более двух месяцев бруски с покрытием должны быть покрыты непрозрачным полиэтиленовым листом, чтобы защитить их от ультрафиолетового излучения.
Специальные стали
MMFX — это новая микроструктурная сталь, разработанная в Калифорнийском университете в Беркли в 1993 году и запатентованная и коммерциализированная. Она продемонстрировала превосходные свойства по прочности и коррозионной стойкости при более низкой стоимости, чем нержавеющие прутки. Сталь MMFX недавно получила спецификацию ASTM, хотя ее применение до настоящего времени не было широко распространено.
