Характеристики арматуры: Стальная арматура: ГОСТ, классификация и маркировка

Содержание

Стальная арматура: ГОСТ, классификация и маркировка

В строительстве широко распространена арматура стальная стержневая. Это неотъемлемый элемент конструкций из железобетона, повышающий прочность цементного камня на изгиб и сжатие. Мы расскажем, какой бывает металлическая арматура, из чего ее производят, на какие классы делятся и об особенностях ее применения.

Технологии изготовления арматуры

По способу производства арматура бывает:

Горячекатаная стержневая;
Холоднотянутая проволочная.

В обоих случаях используется низколегированная или углеродистая сталь разных марок, в зависимости от этого и делится на 6 классов А-I…А-VI.

Горячий способ производства предполагает формовку размягченной стальной стержневой заготовки валиками. При увеличении температуры происходит упрочнение связей структуры металла, соответственно, арматура из него способна воспринимать большие нагрузки по сравнению с холоднотянутыми изделиями, увеличивается прочность на разрыв.

Арматура холодной протяжки получается из не разогретой заготовки, проходящей через обжимные валики.

Для повышения прочности арматуры ее подвергают термической обработке или делают цинкование – процедура обеспечивает устойчивость металла к влаге и агрессивным средам.

Выпускается стержневая арматура сечением от 8 мм в отдельных прутьях, тонкая проволочная – в мотках.

Классификация и маркировка арматуры

Классификация арматуры предполагает разделение изделий по классу используемой для производства стержней стали. Деление регламентирует ГОСТ 5781-82 «Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций»:

Класс, старое обозначение	Класс, новое обозначение	Тип профиля	Цветовое обозначение стержня
A-I	А240	Гладкий	—
A-II	А300	Периодический*
A-III	А400
A-IV	А600		Красный
A-V	А800		Красный и зеленый
A-VI	А1000		Красный и синий

*по согласованию с заказчиком сталь А-II…A-V может быть изготовлена с гладким профилем.

Классы, в свою очередь, делятся на подклассы, которые обозначаются дополнительными индексами:

«С» — стержневая сталь, которая подходит для сварки;
«Т» — термически обработанное изделие;
«К» — коррозионностойкая сталь, т.е. обработанная цинком;
«СК» — коррозионностойкая сталь, которую можно сваривать.

Металлическая арматура разных классов производится из различных стальных сплавов, которые определяют ее технические свойства. При этом, учитывается диаметр прутков:

Класс арматурной стали	Марка стали	Диаметр профиля, мм
А-I (A240)	СтЗкп, СтЗпс, СтЗсп	6…40
A-II (A300)	Ст5сп, Ст5пс 18Г2С	10…40 40…80
Aс-II (Aс300)	10ГТ	10…32 (36…40)
A-III (A400)	35ГС, 25Г2С 32Г2Рпс	6…40 6…22
A-IV (A600)	80С	10…18 (6…8)
A-IV (A600)	20ХГ2Ц	10…32 (36…40)
A-V (A800)	23Х2Г2Т	(6-8) 10…32 (36…40)
A-VI (A1000)	22Х2Г2АЮ, 22Х2Г2Р, 20Х2Г2СР	10…22

Таблица составлена по данным ГОСТ 5781-82.

Механические свойства арматурной стали

Стержневая арматура разных марок обладает индивидуальными механическими свойствами, которые учитывают при выборе изделия для армирования конструкций из бетона. Основные приведены в таблице №8 ГОСТ 5781-82:

Класс арматурной стали	Предел текучести s_т		Временное сопротивление разрыву s_в		Относит. удлинение d₅,%	Равномерное удлинение d_r, %	Ударная вязкость при температуре -60 °С		Испытание на изгиб и в холодном состоянии, где с — толщина отправки, d — диаметр прутка
Класс арматурной стали	Н/мм²	кгс/мм²	Н/мм²	кгс/мм²	Относит. удлинение d₅,%	Равномерное удлинение d_r, %	МДж/м²	кгс×м/см²
A-I (А240)	235	24	373	38	25	—	—	—	180°; c = d
A-II (А300)	295	30	490	50	19	—	—	—	180°; с = 3d
Ас-II(Ас300)	295	30	441	45	25	—	0,5	5	180°; c = d
A-III(А400)	390	40	590	60	14	—	—	—	90°; с = 3d
A-IV(А600)	590	60	883	90	6	2	—	—	45°; с = 5d
A-V (A800)	785	80	1030	105	7	2	—	—	45°; с = 5d
A-VI (А1000)	980	100	1230	125	6	2	—	—	45°; с = 5d

Свойства стержневой арматуры определяются лабораторными испытаниями, по результату которых составляется протокол.

Допускается уклонение от правил ГОСТ по согласованию с заказчиком.

Таблица площади поперечного сечения арматуры

При расчете армирующих стержней, кроме диаметра, также учитывают массу изделий. Она приведена в сортаменте ГОСТ 5781-82:

Номинальный диаметр стержня, мм	Площадь поперечного сечения, см²	Средняя* масса 1 м профиля
6	0,283	0,222
8	0,503	0,395
10	0,785	0,617
12	1,131	0,888
14	1,54	1,21
16	2,01	1,58
18	2,54	2
20	3,14	2,47
22	3,8	2,98
25	4,91	3,85
28	6,16	4,83
32	8,01	6,31
36	10,18	7,99
40	12,57	9,87
45	15,00	12,48
50	19,63	15,41
55	23,76	18,65
60	28,27	22,19
70	38,48	30,21
80	50,27	39,46

*масса приведена в среднем значении – более точный параметр зависит от конкретной марки, используемой для производства стержневого проката стали.

Сферы применения стальной арматуры

Характеристики стальной арматуры определяют сферу ее применения. Стержни гладкого профиля используют:

Для перевязки рабочих стержней каркаса;
Вязка декоративных изделий для дизайна;
Монтаж отдельных элементов сложных механизмов.

Прутки периодического профиля более востребованы:

Усиление бетонных конструкций в участках наибольшего растяжения и сжатия;
Установка опорных элементов и конструкций;
Армирование штукатурных слоев, напольных стяжек;
Обустройство дорожного покрытия и тротуарных зон;
Монтаж армирующих поясов для кладки блоков и кирпичей.

Основное назначение стержневой арматуры периодического профиля – усиление конструкций из бетона. Их стержней вяжут плоские или пространственные каркасы. Арматура в них выполняет разные функции:

Компенсация излома бетона созданием напряжения на растяжение стержня. Максимальные нагрузки концентрируются в нижней части конструкций типа балки на двух опорах или с жестким защемлением;
Компенсация сжатия, которое концентрируется в верхней части той же балки.

Недостатки

У стержневой арматуры есть несколько недостатков, которые необходимо учитывать:

При отсутствии антикоррозийного покрытия прутки подвергаются окислению при контакте с водой. Процессы могут начаться даже от воздействия воды в составе цемента во время его затвердевания.
Невозможность выполнять функции стержневыми изделиями при неправильном выборе класса прутка и его диаметра.
Чрезмерно напряженная арматура способна дать обратный эффект и образовать трещины в бетонной конструкции.
Требуется соблюдение защитного слоя бетона – не менее 2 диаметров размера сечения для предотвращения попадания воды к стержням.

Упаковка, транспортирование и хранение

Стальные стрежни для удобства окрашивают в разные цвета:

А-IV – красный;
А-V – красный и зеленый;
А-VI – красный и синий.

Допускается нанесение краски на концы 0,5 метров.

Стержневую арматуру компонуют в партии по 15 тонн и перевязывают из проволокой, вязанкой.

Также упаковывают тонкую проволоку в бухты. При необходимости для заказчика делают перевязки другой массы – 3 или 5 тонн, а также индивидуальный тоннаж. Укомплектованные связки обязательно маркируют классом стержней.

Перевозка металлических изделий допускается только в горизонтальном положении для избегания перегибов и деформаций.

Хранить стержневую арматуру рекомендуется в закрытых сухих помещениях, исключив контакт с водой.

Характеристики арматуры

Сталь горячекатаная для армирования ЖБК

Настоящий стандарт распространяется на горячекатаную круглую сталь гладкого и периодического профиля, предназначенную для армирования обычных и предварительно напряженных железобетонных конструкций (арматурная сталь).

В части норм химического состава низколегированных сталей стандарт распространяется также на слитки, блюмсы и заготовки.

Так же вы можете купить арматуру а500с от компании «Металлинвест» в нашем каталоге.

Арматурная сталь периодического профиля
Стержни с равномерно расположенными на их поверхности под углом к продольной оси стержня поперечными выступами (рифлением) для улучшения сцепления с бетоном.

Арматурная сталь гладкая
Круглые стержни с гладкой поверхностью, не имеющей рифления для улучшения сцепления с бетоном.

Класс прочности
Установленное стандартом нормируемое значение физического или условного предела текучести стали.

Угол наклона поперечных выступов
Угол между поперечными выступами (рифлением) и продольной осью стержня.

Шаг поперечных выступов
Расстояние между центрами двух последовательных поперечных выступов, измеренное параллельно продольной оси стержня.

Высота поперечных выступов
Расстояние от наивысшей точки поперечного выступа до поверхности сердцевины стержня периодического профиля, измеренное под прямым углом к продольной оси стержня.

Номинальный диаметр арматурной стали периодического профиля (номер профиля)
Диаметр равновеликого по площади поперечного сечения круглого гладкого стержня.

Номинальная площадь поперечного сечения
Площадь поперечного сечения, эквивалентная площади поперечного сечения круглого гладкого стержня того же номинального диаметра.

ГОСТ 10884-81

Термомеханические и термически упрочненные стальные стержни периодического профиля диаметром 6-40 мм, предназначены для строительства ответственных железобетонных конструкций.

По этому стандарту арматура в зависимости от механических свойств подразделяются на классы: Ах-III, Ат-IV, Ат-V, Ат-VI, Ат-VII, Ат-VIII.

У нас всегда есть вналичии арматура а1, купить которую вы можете в нашем каталоге.

Арматуру по этому стандарту изготовляют из стали следующих марок:

ГОСТ 5781-82

В зависимости от механических свойств арматурную сталь подразделяют на классы A-I (A240), A-II (A300), A-III (A400), A-IV (A600), A-V (A800), A-VI (A1000).

Арматурную сталь изготавливают в стержнях или мотках. Арматурную сталь класса A-I (A240) изготавливают гладкой, классов A-II (A300), A-III (A400), A-IV (A600), A-V (A800), A-VI (A1000) — периодического профиля. По требованию потребителя сталь классов A-II (A300), A-III (A400), A-IV (A600), A-V (A800) — изготавливают гладкой.

Арматурная сталь периодического профиля представляет собой круглые профили с двумя продольными ребрами и поперечными выступами, идущими по трехзаходной винтовой линии. Для профилей диаметром 6 мм допускаются выступы, идущие по однозаходной винтовой линии, диаметром 8 мм — по двухзаходной винтовой линии.

Арматурная сталь класса A-II (А300), изготовленная в обычном исполнении, и специального назначения Ас-II (Ас300), должна иметь выступы, идущие по винтовым линиям с одинаковым заходом на обеих сторонах профиля.

Сталь класса A-III (A400) и классов A-IV (А600), A-V (A800), А-VI (А1000) должна иметь выступы по винтовым линиям, имеющим с одной стороны профиля правый, а с другой — левый заходы.

Относительные смещения винтовых выступов по сторонам профиля, разделяемых продольными ребрами, не нормируют.

Арматурную сталь классов A-I (A240) и A-II (А300) диаметром до 12 мм и класса A-III (A400) диаметром до 10 мм включ. изготовляют в мотках или стержнях, больших диаметров — в стержнях. Арматурную сталь классов А-IV (А600), A-V(A800) и A-VI (A1000) всех размеров изготовляют в стержнях, диаметром 6 и 8 мм — по согласованию изготовителя с потребителем в мотках.

Арматурную сталь изготовляют из углеродистой и низколегированной стали марок, указанных в таблице. Для стержней класса A-IV (A600) марки стали устанавливают по согласованию изготовителя с потребителем.

Марки стали, применяемые для изготовления арматуры разных классов (ГОСТ 5781-82)

Примечания:
Допускается изготовление арматурной стали класса A-V (А800) из стали марок 22Х2Г2АЮ, 22Х2Г2Р и 20Х2Г2СР. Размеры, указанные в скобках, изготовляют по согласованию изготовителя с потребителем.

Западно-Сибирским металлургическим комбинатов выпускается термомеханически упрочненная арматурная сталь классов А400С и А500С по ТУ 14-1-5254-94. Низкое содержание углерода наряду с термомеханической обработкой арматурной стали в потоке проката обеспечивает ее улучшенную свариваемость и пластичность, повышенную вязкость и долговечность. Эта арматурная сталь по своим свойства отвечает требованиям международный стандартов.

Госстрой России рекомендует применение арматурной стали А400С и А500С в железобетонных конструкциях наряду и взамен арматурной стали классов A-III марок 25Г2С и 35ГС (ГОСТ 5781-82) и Ат-IIIС (ГОСТ 10884-81) тех же диаметров. Термотехнические и термически упрочненные стальные стержни периодического профиля диаметром 6-40 мм, предназначены для строительства ответственных железобетонных конструкций (ГОСТ 10884-81).
В нашем каталоге всегда есть в наличии арматура А1, арматура А500С и арматура А3, цена на которые ниже чем у конкурентов.

Параметры стержневой арматуры (ГОСТ 5781-82)

Номер профиля (номинальный диаметр стержня), мм	Масса 1 м профиля, кг	Количество метров в 1 тн	Площадь поперечного сечения, см²
6	0,222	4504,50	0,283
8	0,395	2531,65	0,503
10	0,617	1620,75	0,785
12	0,888	1126,13	1,131
14	1,210	826,45	1,540
16	1,580	632,91	2,010
18	2,000	500,00	2,540
20	2,470	404,86	3,140
22	2,980	335,57	3,800
25	3,850	259,74	4,910
28	4,830	207,04	6,160
32	6,310	158,48	8,040
36	7,990	125,16	10,180
40	9,870	101,32	12,570
45	12,480	80,13	15,000
50	15,410	64,89	19,630
55	18,650	53,62	23,760
60	22,190	45,07	28,270
70	30,210	33,10	38,480
80	39,460	25,34	50,270

технические характеристики, таблица сортамента и веса согласна ГОСТа.

Бетон уже не первое десятилетие остается наиболее распространенным строительным материалом. Подходит как для возведения одноэтажных домов и фундамента под частные бани, так и для строительства многоэтажных офисных зданий, стратегически важных мостов и плотин. Однако плохо выдерживает нагрузку на изгиб и сжатие – сравнительно небольшое давление повреждает толстый слой бетона. Чтобы этого не произошло, используется разнообразная арматура. И самой распространенной является арматура А3 она же А400. Доступная стоимость, большой ассортимент и прекрасные эксплуатационные характеристики позволяют использовать её при большинстве строительных работ. Но она различается по ряду параметров, поэтому узнать про неё больше будет весьма полезно.

Основные свойства

Начать с того, что вся арматура класса А3 имеет ребристую поверхность. Это повышает сложность изготовления и стоимость (гладкие пруты производить проще), зато улучшает качество сцепления с бетоном. Благодаря этому эти металлические пруты подходят как для изготовления железобетонных плит перекрытий, так и для заливки фундамента на месте строительства.

Расшифровывается А400:

А – горячекатаный или термомеханически упрочненный арматурный прокат;
400 – предел текучести не менее 400 Н/мм².

Диаметр прутов различается. ГОСТ 5781-82 регламентирует выпуск прутов толщиной от 6 до 40 миллиметров при использовании стали марок: 35ГС и 25Г2С. При изготовлении арматуры из стали марки 32Г2Рпс, диаметр профиля ограничивается в пределах 6-22 миллиметров. Благодаря разнообразию размеров, выбрать пруты которые лучше всего подойдут для конкретного строительного объекта, не составляет особого труда.

Диаметр напрямую влияет на модуль упругости арматуры. Чем больше диаметр, тем большую нагрузку изделие сможет выдержать без вреда для себя, чтобы впоследствии принять изначальную форму.

Нередко люди, не слишком хорошо разбирающиеся в строительстве, при покупке серьезно недоумевают – полученный товар имеет отличную от заказанной толщину. На самом деле в большинстве случаев арматура А3 полностью отвечает требованиям. Просто замерить точный диаметр довольно сложно. Если прикладывать штангенциркуль в самом тонком месте, то показатель будет меньше заявленного диаметра, а если на ребре – то больше. Реальный же диаметр является средним арифметическим между этими двумя показателями. Кроме того, ГОСТ предусматривает возможность небольшого отклонения от указанного диаметра, если это не влияет на несущие способности.

Как говорилось выше, А3 арматура имеет различный диаметр. От этого зависит способ хранения и транспортировки. Например, изделия толщиной менее 12 миллиметров перевозится в мотках. С одной стороны это позволяет облегчить погрузку и складирование, а с другой – благодаря этому исключается возможность перегибов, снижающих прочность материала. Более толстый материал перевозится в стержнях, так как согнуть и разогнуть их довольно сложно, а случайные перегибы даже при значительных нагрузках им не грозят.

Варианты транспортировки арматуры

Пруты изготовляют длиной от 6 до 12 метров, самый популярный размер 11,7 метров. Если потребителю необходим иной размер, надо проконсультироваться у изготовителя, некоторые из них могут выпускать стержни от 5 до 25 метров.

Таблица сортамента и веса арматуры А3(А400)

При закупке и расчёте расхода арматуры необходимо знать не только её длину ну и вес, в таблице ниже представлен перечень всех диаметров арматуры А400 и их вес.

Диаметр стержня, мм	Вес 1 метра арматуры а3, кг
6	0,22
8	0,4
10	0,62
12	0,89
14	1,2
16	1,6
18	2,000
20	2,5
22	3
25	3,8
28	4,8
32	6,3
36	8
40	9,9

Чем А3 отличается от А400

Довольно часто люди, которым нужна арматура А3 для небольшого строительного объекта, сталкиваются также с маркировкой А400. Это сильно сбивает с толку – при совершенно одинаковых характеристиках, внешнем виде, составе и стоимости пруты имеют разную маркировку. На самом деле причин для беспокойства нет – это один и тот же строительный материал. Просто маркировка А3 является классической, а А400 стала использоваться сравнительно недавно. Так что, придя в магазин, чтобы выбрать продукцию, можете подобрать изделия с любой маркировкой – впоследствии сожалеть о неудачном выборе точно не придется.

Кроме того, могут возникнуть проблемы при идентификации арматуры S400 – это тот же самый класс арматуры, но только по иной классификации. Поэтому сфера применения ничуть не отличается, как и остальные важные технические характеристики.

Немного о специализированных разновидностях

Обычная арматура А3 применяется при простом строительстве. Однако изготавливаются и специализированные разновидности, применяемые лишь в сравнительно редких случаях. О них также следует знать:

АТ400 – это специальные пруты, прошедшие дополнительную термическую обработку. Благодаря воздействию на кристаллическую решетку металла, такая обработка существенно повышает прочность без увеличения диаметра;
Арматура А400С – особая разновидность прутов, которые можно подвергать свариванию. Обычно при изготовлении каркасов для строительства используется специальная вязальная проволока – сварка не применяется. Резкое повышение температуры на сотни градусов повреждает кристаллическую структуру металла, снижая его прочность – при значительных нагрузках в первую очередь ломаются перегретые участки. Кроме того, на них гораздо быстрее развивается коррозия, что существенно снижает срок службы. Но специальная А400С лишена подобных недостатков и соединяется как вязальной проволокой, так и с помощью сварки;
А400К – узкоспециализированный материал, не подверженный коррозии. Специальная обработка и использование тщательно отобранных добавок позволяет повысить коррозийную стойкость. Находит широкое применение при изготовлении плотин, оснований мостов, а также фундаментов при высоком уровне залегания грунтовых вод.

Стоит отметить, что А3 арматура может содержать в своем составе разнообразные примеси. Причем это касается как специализированных разновидностей, так и обычных. В состав входят: углерод, кремний, марганец, хром, медь, алюминий, никель, сера, медь и фосфор.

Разумеется, массовая доля этих добавок измеряется сотыми и даже тысячными долями процентов. Их регламентирует разработанный для арматуры А3 ГОСТ – малейшее нарушение рецептуры ухудшает технические характеристики готовой продукции. Но при соблюдении пропорций позволяет существенно повысить прочность, морозостойкость и другие важные качества прутов.

Различия по профилю

Если говорить про характеристики арматуры А3, то необходимо отметить, что изготавливаются изделия с разными поверхностями. Поперечные рёбра могут иметь серповидный или кольцевой профиль. От этого зависит и сфера использования арматуры А400.

Типы периодического профиля: 1 – кольцевой; 2 – серповидный; 3 – смешанный.

В случаях, когда подбираются пруты для использования в массивных сооружения из бетона, специалисты предпочитают изделия с кольцевым профилем. Он обеспечивает прекрасное сцепление, а значит, подходит для армирования.

И наоборот, если важно придать готовому железобетонному изделию повышенную устойчивость перед разрывом, профессионал выберет S400 с серповидными ребрами.

Сравнительно недавно сортамент арматуры пополнился также изделиями со смешанным профилем. Она гарантирует как прекрасное сцепление с бетоном, так и позволяет выдерживать огромные нагрузки на разрыв.

Теперь вы знаете все необходимое об арматуре класса А400. А значит, учтете диаметр, несущую способность, модуль упругости и особые свойства, без труда подобрав ту продукцию, которая лучше всего подойдет для конкретного строительного объекта, гарантируя надежность и долговечность всех возведенных конструкций.

Сравнительные технические характеристики и преимущества
композитной стеклопластиковой арматуры

Основные преимущества стеклопластиковой арматуры

Прежде всего,арматураиз полимерных строительных материалов, отличается высокой прочностью и достаточно низким удельным весом (меньше практически в четыре раза), если сравнивать с аналогичной арматурой, изготовленной из металла. К тому же показатель прочности на разрыв у композитной арматуры из стеклопластика в два с половиной раза превышает данный показатель у аналогов из металла. Эти свойства позволяют в значительной степени расширить область использованиястеклопластиковой арматуры. Сравнительные характеристики композитной арматуры АКП-СП и стальной арматуры A-III

Сравнительные технические характеристики композитной стеклопластиковой арматуры и стальной арматуры

Характеристики	Арматура металлическая класса A-III (A400C)	Арматура композитная полимерная стеклопластиковая (АКС)	Описание
Материал	Сталь	Стеклоровинг, связанный полимером на основе эпоксидной смолы	Описание
Предел прочности при растяжении, МПа	390	1268	Чем выше показатель, тем лучше. Характеристика арматуры на разрыв — самый основной показатель при учете нагрузок на готовое изделие. Во всех готовых изделиях арматура работает именно на разрыв, кроме плит перекрытия в которых учитывается еще и её модуль упругости.
Модуль упругости, Мпа	200 000	60 000	Чем выше показатель тем лучше. Характеристика показывающая нагрузку на прогиб арматуры, в готовых изделиях. Учитывается только в межэтажных плитах перекрытия, перемычках, мостостроении и т.п.
Относительное удлинение, %	25	2,2	Чем ниже показатель, тем лучше. Характеристика которая помогает избежать трещин в фундаменте. Стеклопластик в отличие от металла практически не растягивается. Является немаловажным фактором при заливке полов, при изготовлении дорожных плит. Отрезок дороги в г. Пермь по ул. Карпинского(От путепровода через транссибирскую железнодорожную магистраль до ул. Стахановская) был изготовлен 9 лет назад с применением композитной арматуры до сих пор полностью отсутвуют продольные и поперечные трещины и разрушение асфальтобетонного покрытия(!).
Плотность, т/м3	7	1,9	Влияет на вес изделия.
Коррозионная стойкость к агрессивным средам	Коррозирует	Нержавеющий материал	Характеристика позволяющая использовать материал в агрессивной среде и в местах непосредственного контакта с водой (укрепление береговой линии, колодцы, водоотливы, бордюры и т.п.), а также дающая экономию бетона при производстве плит, за счёт уменьшения защитного слоя (который для металлической арматуры значительно больше).
Теплопроводность	Теплопроводна	Нетеплопроводна	Данная характеристика позволяет увеличить сохранение тепла в зданиях на 35% больше, чем металлическая в случае применения в качестве гибких связей внешних стен с отделочным материалом ( т.к. в отличие от стальной арматуры не образует мостиков холода).
Электропроводность	Электропроводна	Неэлектропроводна — диэлектрик	В отличие от стальной арматуры, не создает «экрана», который мешает работе сотовой связи.
Выпускаемые профили, мм	6 — 80	4 — 24	В разработке другие размеры, а также арматура различной конфигурации.
Длина	Стержни длиной 6 — 12 м	В соответствии с заявкой покупателя. Любая строительная длина. Возможна поставка в бухтах.	Данная характеристика дает экономию за счет уменьшения или практически полного отсутвия обрезков по сравнению с металлической арматурой а так же дает преимущество исключая связку хлыстов между собой, так как длина в бухте 100 и более метров
Экологичность	Экологична	Нетоксична, по степени воздействия на организм человека и окружающую среду относится к 4 классу опасности (малоопасна)	Вреда для здоровья не выявлено. Имеется гигиенический сертификат.
Долговечность	В соответствии со строительными нормами около 50 лет.	Неизвестно	Так как материал не корозирует и не вступает в реакцию с агресивными средами то о его долговечности можно только догадываться.
Параметры равнопрочного арматурного каркаса при нагрузке 25 т/м2	При использовании арматуры 8 А-III размер ячейки 14 x 14 см. вес 5,5 кг/м2	При использовании арматуры 8 АКС размер ячейки 23 x 23 см. вес 0,61 кг/м2. Уменьшение веса в 9 раз.	Меньший вес композитной арматуры позволяет добиться значительной экономии на доставке и удобства при погрузо-разгрузочных работах.

Равнопрочная замена стальной металлической на композитную стеклопластиковую арматуру.

Понятие равнопрочной замены представляет собой замену арматуры произведенной из стали, на арматуру из композитных материалов, которая имеет такую же прочность и схожие прочие физико-механические показатели. Под равнопрочным диаметром стеклопластиковой арматуры, будем понимать ее такой наружный диаметр, при котором прочность будет равна прочности аналога из металла заданного диаметра.

Равнопрочная замена

Металлическая арматура класса A-III (A400C)	Арматура композитная полимерная стеклопластиковая (АКС)
6	4
8	5,5
10	6
12	8
14	10
16	12
18	14
20	16

Диаграмма растяжения. Определения предела текучести и предела прочности металлической арматуры

На рисунке 1 приведена кривая зависимости напряжения от деформации металлической арматуры.

Рисунок 1

На рисунке 2 приведено примерное расположение кривых зависимости напряжения
от деформации металлической и композитной арматуры (1).

Рисунок 2

Описание характерных точек диаграммы

σп- Наибольшее напряжение, до которого материал следует закону Гука, называется пределом пропорциональности. Предел пропорциональности зависит от условно принятой степени приближения, с которой начальный участок диаграммы можно рассматривать как прямую.

Упругие свойства материала сохраняются до напряжения, называемого пределом упругости σу, т.е это наибольшее напряжение, до которого материал не получает остаточных деформаций.

σт- предел текучести.

Под пределом текучести понимается то напряжение, при котором происходит рост деформации без заметного увеличения нагрузки. В тех случаях, когда на диаграмме отсутствует явно выраженная площадка текучести, за предел текучести условно принимается величина напряжения, при котором остаточная деформация составляет 0,2%.

Отношение максимальной силы, которую способен выдержать образец, к его начальной площади поперечного сечения носит название предела прочности или временного сопротивления. Предел прочности также является условной величиной.

Единица измерения предела текучести и предела прочности — паскаль Па. Более удобно предел текучести и предел прочности измерять в мегапаскалях МПа.

Анализ графика:

при малых нагрузках композитная арматура тянется лучше, чем металлическая.
до того как в металле перестает действовать закон Гука, обе кривые почти прямолинейны.
после того как метал начинает «течь», композитная арматура продолжает работать как раньше.
после того как закон Гука перестал работать в композитной арматуре, стальная давно уже лопнула.
композитная арматура почти не течет, а сразу лопается, это видно, когда косая прямая (1) очень быстро переходит в горизонтальную и прерывается.
из графика видно, что композитная арматура выдержит намного большую нагрузку, чем металлическая.
металлическая арматура вытянется и лопнет, когда при такой же нагрузке, композитная ведет себя намного лучше, так как график не меняет своего направления.

армирование пластиковой арматурой и ограничения

Композитная арматура (из пластика) в последние годы часто составляет конкуренцию обычной стальной. Это объясняется рядом ее достоинств. Но у такого материала есть и свои недостатки, и особенности его применения. Часто реклама мешает объективной оценке того и другого, и сегодня в статье будут представлены характеристики этого материала, рассказано о его видах и сферах применения.

Материалы для изготовления

На сегодня рынок композитно арматуры представлен тремя видами таковой:

стеклопластиковой;
базальтопластиковой;
углепластиковой.

Арматура из стеклопластика

Первый вид арматуры делается из стеклопластика. Эта технология появилась в СССР около 50 лет назад. Тогда стал набирать обороты печатный монтаж в радиоэлектронике, и в качестве материала для плат стал использоваться текстолит, когда основой служила ткань, а скрепляющим составом — искусственная смола. Позже вместо обычной ткани стали использовать стекловолокно, и это расширило применение стеклопластика.

Он занял свое место в авиастроении, производстве мебели и товаров для дома, а иногда даже в военной промышленности. Постепенно он стал применяться и в строительстве, и стеклопластиковая арматура стала отличным вариантом для каркасов фундаментов, работающих в агрессивных условиях — например, в воде.

Материалами для стеклопластика служат стекло и эпоксидная смола.

Базальтопластик в строительстве

Это материал содержит не стекловолокно, а базальтовое. Технология его изготовления проще, чем стеклянного, ведь для производства стекла требуется несколько видов сырья, а для базальтопластика — только базальт.

По сравнению с предыдущим композитом, базальтопластик отличается более высоким модулем упругости и пределом прочности, обладает меньшей теплопроводностью, но несколько большим весом.

Углепластик из карбонового волокна

Изготавливают его из карбонового волокна и тех же смол, но материал этот дорог. Связано это с технологией производства карбоновой нити — основы таких материалов. Технологический процесс требует точного соблюдений параметров температуры и времени обработки, поскольку исходным сырьем для них служат органические волокна.

Углепластики активно используются в автомобилестроении, производстве спортивных товаров, авиа- и судостроении, науке.

Углепластиковая арматура прочнее стеклопластиковой и имеет больший модуль упругости, но не лишена и недостатков. Так, велика хрупкость этого материала, что не позволяет использовать его в длинных напряженных конструкциях вроде плит перекрытий.

Технология производства композитной арматуры

Существуют три способа изготовления арматурных стержней из композита. Они имеют английские названия, которые отражают суть технологии.

Нидлтрузия — это скрутка отдельных волокон в одно с одновременной пропиткой и оплеткой. Позволяет удешевить процесс ввиду высокой скорости таких технологических линий. Придание характерного для арматуры рельефа достигается обмоткой нитями периодического профиля. Чем толще арматура, тем большее число нитей используется. Так, пруты до 10 мм сечением обматываются одной нитью, от 10 до 18 — двумя, а выше — четырьмя. Изделия, изготовленные по такому методу, имеют хорошее сцепление с бетоном благодаря своему рельефу — и это при том, что у композитных материалов низкий коэффициент сцепления.

Метод плейнтрузии заключается в предварительной формовке основного стержня и последующей обмотки его спирально в двух направлениях.

Самый старый способ изготовления композитной арматуры — пултрузия. Она представляет собой протяжку сформованного, пропитанного и уже отвердевшего волокна через систему фильер, которые при температуре полимеризации пластика окончательно придают арматуре нужную форму и вытягивают ее. Этот способ отличает более низкая скорость производства и более высокая себестоимость.

Сравнение качественных характеристик

Чтобы сравнить различные виды композита, а также провести сравнение их со сталью, можно воспользоваться следующей таблицей.

	Стеклопластиковая	базальтопластиковая	углепластиковая	сталь
Прочность на разрыв, МПа	480 – 1600	800 – 1200	1750	480 – 690
Относительное удлинение, %	2,2	3	1,6	25
Модуль упругости, ГПа	56	65	140 – 350	200
Теплопроводность	0,35	0,3	1	46
Предельная температура эксплуатации, °C	300	200	600	750

Помимо этого, композитная арматура обладает таким свойством, как хрупкость, что отличает ее от стальной в худшую сторону. Из-за этого, а также ввиду своей неустойчивости к высоким температурам, она не применяется в конструкциях, испытывающих сильные изгибающие нагрузки и в тех местах, которые подвержены риску пожаров.

Достоинства материала

Композитная арматура имеет ряд преимуществ перед стандартной стальной. К ним относятся:

Повышенная прочность на растяжение. Она может в разы превышать таковую у стали.
Устойчивость к коррозии. Пластмассовая арматура не ржавеет.
Низкий коэффициент теплопередачи. В отличие от металла, пластик не создает мостиков холода.
Пластиковая арматура не работает как антенна — ведь она представляет собой диэлектрик и диамагнетик. Поэтому вероятность радиопомех в сооружениях с таким армированием нулевая.
Малый удельный вес. Стальная арматура в несколько раз тяжелее.
Температурный коэффициент расширения тот же, что и у бетона, поэтому образование трещин по этой причине исключено.

Недостатки композитных материалов

Достоинства композитных материалов часто не могут быть полностью раскрыты из-за недостатков, которые обнаруживают себя в ряде случаев применения. Это прежде всего:

Низкий модуль упругости. Пластиковая арматура не жёсткая, упругая деформация ее находится в низких пределах (то есть способность вернуться к изначальной форме после прекращения нагрузки ниже).
Хрупкость. При приложении изгибающих усилий такая арматура не гнется, а ломается. В связи с этим загнуть ее без нагрева невозможно.
Низкая термостойкость. Стеклопластик при достижении 150 градусов теряет свои положительные свойства, а при 300 — просто разрушается, при этом выделяя токсические вещества. Углепластики имеют более высокие рабочие и предельные температуры, поскольку сами по себе дороги и полимеры при их изготовлении используются более дорогие, но и хрупкость у них выше, чем у других видов. Сталь может работать до 600-750 градусов, прежде чем начнет размягчаться и плавиться.

Применение композитной арматуры

Композитные изделия очень хорошо зарекомендовали себя там, где статические нагрузки сочетаются с агрессивной средой — например, в гидротехнических сооружениях. Иногда такая арматура применяется сама по себе, иногда — вместе со стальной, что помогает использовать достоинства обоих видов и компенсировать недостатки друг друга.

Изделия из пластиков в виде сеток активно замещают стальные в кирпичной кладке с облицовкой, где предусмотрен воздушный зазор. Стальные сетки постепенно подвергаются коррозии, и иногда это приводит к плачевным последствиям (может отвалиться кусок облицовки). Композит лишен такого недостатка.

Равнозначная замена

Если рассматривать таблицу в предыдущей главе и технические характеристики конкретных изделий, то вопрос о равнозначности решается в зависимости от того, в каких условиях будет эксплуатироваться конструкция из армированного бетона.

Да, действительно, по прочности на разрыв стальная арматура в поперечном сечении 12 мм может быть заменена на стеклопластиковую 8 мм, а стальная 18 — стеклопластиковой 14. Но все это актуально тогда, когда эта арматура нужна исключительно для удерживания конструкции от расползания под нагрузкой. Проще говоря, так можно делать ленточные и плитные фундаменты.

А вот в ситуациях, когда имеет место прогиб, это правило не работает. Так, для изготовления перемычки или плиты перекрытия требуется увеличить число стержней в 4 раза — ведь модуль упругости у композита во столько же раз меньше. При усилении нагрузок в середине армированной композитом плиты она действительно не лопнет, но вот прогнется больше, и итогом может стать падение кусков бетона на голову.

Низкий предел упругости мешает использовать композиты при армировании бетонных столбов. Предел прочности бетона на сжатие достаточно высок, но при повышенных нагрузках на небольшую единицу площади, особенно если они неравномерны, модуль упругости может иметь реальное значение при сопротивлении разрушению.

На данный момент использование полимерной арматуры регламентировано СНИП 5201–2003, и в него внесены изменения в виде поправочных коэффициентов для расчета такой арматуры в различных условиях эксплуатации (приложение Л от 2012 года).

Основные нюансы продукции

За последние годы количество фирм, выпускающих композитную арматуру (особенно стеклопластиковую), выросло во много раз, а вот качество их продукции оставляет желать лучшего. Вот несколько способов распознать брак:

Обратите внимание на цвет продукции. Качественная арматура в одной партии всегда одного цвета. Если это не так — значит, был нарушен температурный режим при производстве.
Трещин и расслоений быть не должно. Их легко увидеть на срезе.
Разрывы волокон снижают заявленные характеристики. Их тоже видно невооруженным глазом.
Неравномерный профиль (навивка). Скорее всего, при производстве использовалось старое оборудование, где нарушена непрерывность.

Сейчас требования к композитным материалам будут ужесточаться. Стальной прокат дорожает, и пластиковая арматура имеет все шансы вытеснить стальную из достаточно большого сегмента рынка. Несомненно, этим пользуются не совсем добросовестные производители, поэтому следует быть начеку.