Глава 5. Работа с арматурой

Практически любая бетонная конструкция, возводимая в процессе малоэтажного строительства требует включения в свой состав арматуры. Исключение, пожалуй, можно сделать лишь для небольших тротуарных плиток. В рамки данной книги не входит рассказ о том, каким образом можно рассчитать армирование того или иного изделия. Однако застройщику, самостоятельно бетонирующему конструкции пригодятся некоторые практические советы по работе с арматурой.

Для начала давайте вспомним, каким именно образом работает бетон под нагрузкой. Если представить себе бетонную балку, опёртую на две боковых стены, то под нагрузкой балка начнёт прогибаться. В отличие от деревянных, прогибы бетонных изделий на глаз обычно незаметны. И тем не менее, чем больше будет нагрузка, тем сильнее будет прогиб. При этом бетонная балка, как единая конструкция, будет испытывать разные силы в разных своих частях. Площадь поверхности нижней части балки во время прогиба увеличится, и бетон там будет испытывать силы растяжения. Тому же количеству материала нужно будет заполнить больший объём. В верхней части балки под нагрузкой наоборот бетон будет сжиматься и испытывать, соответственно, силы сжатия.

Бетон хорошо сопротивляется силам сжатия, в 10-20 раз лучше, чем силам растяжения. Это означает, что если бы бетонные изделия изготавливались исходя из предела прочности на растяжение, сжимаемая часть бетона была бы излишне прочной, что было бы экономически нецелесообразно. А прочность растягиваемой части бетона не позволила бы применять бетон в том многообразии конструкций, в котором он представлен в настоящее время.

Чтобы решить эти проблемы, в растянутой зоне бетона укладывают арматуру — металлические или композитные (стеклопластиковые, базальтовые) прутки. Арматура гораздо лучше бетона работает на растяжение. А поскольку во время застывания бетон склеивается с арматурой, то под нагрузкой в растянутой зоне не возникает разрушения бетона — арматура принимает сопротивление разрушению на себя.

Исходя из вышесказанного, можно легко определить, где и в каком направлении должна располагаться арматура в зависимости от типа бетонируемой конструкции. Если фундамент или балка может прогибаться в двух направлениях (вниз или вверх), тогда продольную арматуру укладывают и в нижней части изделия, и в верхней. Если же элемент будет прогибаться только вниз, то рабочую арматуру укладывают только в нижнюю зону бетонируемого элемента.

Направление арматурных стержней должно быть перпендикулярно силе, приложенной к бетонной конструкции, иначе арматура работать не будет.

Помимо продольной арматуры во многих элементах должна применяться и поперечная. Обычно она выполняется в виде рамок или хомутов, заключающих в себя в своих углах продольные стержни арматуры. Такие рамки устанавливаются для обеспечения прочности наклонных или пространственных сечений в фундаментах, перемычках, колоннах.

Поскольку довольно часто индивидуальные застройщики интересуются лишь количеством продольной арматуры, поперечной арматуре отводится лишь роль конструкционной. То есть она выполняет роль поддержки арматурного каркаса в нужном месте в пространстве до заливки бетонной конструкции. Поэтому в перемычки и фундаменты часто ставят рамки с шагом 500 мм и даже больше. Что, как правило, недостаточно для обеспечения прочности наклонных сечений. Количество и расположение поперечной арматуры должно быть так же рассчитано проектировщиком, как и количество продольной арматуры.

Как правило, схема расположения продольной арматуры перемычки или фундаментной ленты представляет собой минимум 2 прутка снизу и 2 прутка сверху (иногда именно конструкционных, для крепления рамок, и потому — меньшего диаметра).

При этом прутки укладываются внутрь рамок в углы. А если нагрузка на элемент предполагает использование большего количества прутков, они должны быть равномерно распределены. Соответственно, и рамки должны быть согнуты таким образом, чтобы по форме напоминать квадрат с минимальным радиусом изгиба в углах. А не произвольной формы замкнутые элементы, согнутые с большим радиусом изгиба на коленке.

Стоит также отметить, что в основном применяется ребристая арматура (арматура периодического профиля). Маленькие рёбрышки на поверхности прутка значительно усиливают силу сцепления арматуры с бетоном. В продаже имеется гладкая арматура. Обычно её используют для изготовления рамок. Если же по каким-то причинам необходимо использовать гладкую арматуру в качестве продольной, то её концы обязательно загибают, чтобы предотвратить отклеивание от бетона и продольное смещение под нагрузкой.