Материалы для армирования фундамента

При Петре I термином «арматура» называли армейское вооружение. Сегодня этим словом называют стальные стержни внутри бетонного фундамента.

Фундамент армируется для того, чтобы компенсировать нагрузки, возникающие в нем во время эксплуатации.

Армирование фундамента производят для большей прочности.

Бетон на сжатие обладает высокой прочностью, но растяжение для него губительно. Оно нарушает целостность структуры бетонного сооружения. Стальная арматура превращает бетон в железобетон, который придает фундаменту устойчивость к нагрузкам на растяжение.

Под любым фундаментом находится грунт. Эта структура очень неоднородная. Она претерпевает под воздействием воды, солнечного света, температуры воздуха и других факторов разного рода хаотические движения. Фундамент их воспринимает. В результате нижняя его часть испытывает растяжение, верхняя – сжатие.

Арматура из стальных стержней способна без разрушений воспринимать десятикратные нагрузки, действующие на растяжение, по сравнению с бетоном. Бетон прекрасно выдерживает сжатие. А железобетон превосходно справляется со всеми этими нагрузками. Срединный слой арматуры не усиливает фундамент, так как не испытывает практически никаких нагрузок.

Иногда строители ссылаются на то, что верхняя часть фундамента не испытывает нагрузок на растяжение, поэтому ее не стоит армировать. Это ошибка. Все они забывают, что по весне на пучинистом грунте верхняя часть фундамента испытывает иногда даже большие нагрузки, чем от веса здания.

Виды и характеристики арматурных стержней

Арматура для фундамента бывает металлической или стеклопластиковой.

Для армирования фундамента обычно используют арматуру класса А-III периодического профиля. Другое ее обозначение – А400. Она представляет собой стальные профили круглого сечения с продольными и поперечными ребрами и выступами, которые расположены по винтовой линии. Периодический профиль обеспечивает надежное сцепление бетона с арматурой.

Арматурные стержни А-III имеют длину 6-12 м. На их изготовление используется сталь марок 35ГС, 32Г2Рпс и 25Г2С.

Такую арматуру не рекомендуется сваривать. Эта операция значительно ослабляет структуру стали. Для сварки существует специальный класс арматуры. Он обозначается буквой «С». Например: А400С или А500С.

Арматурные стержни маркируются несмываемой краской на концах прутьев. Для маркировки используют различный ее цвет:

• А400С – белый;
• А500С – синий и белый;
• А600 – желтый;
• А600С – белый и желтый;
• А600К – красный и желтый;
• А800 – зеленый;
• А800К – красный и зеленый.

Маркируют арматуру разными цветами, в зависимости от класса.

Металл – это традиционный материал для изготовления арматуры. Развитие нанотехнологий привело к тому, что на смену стали в качестве арматурного материала пришел пластик. Сегодня налажено производство арматуры из него. Пластиковая арматура – новый вид строительного материала. Для изготовления строительного материала нового поколения используется стеклопластиковое волокно. В результате получился материал, аналогов которому в мире нет.

Пластиковую арматуру используют в качестве усиления монолитного бетонного фундамента. Применяется она в виде специальной сетки для укрепления шахтных сводов и стен. С помощью пластиковой арматуры закрепляют утеплитель и материал облицовки на кирпичной, бетонной или каменной стене. Популярность нового вида арматуры растет быстрыми темпами. Обусловлено это тем, что пластиковая арматура имеет ряд преимуществ перед традиционной стальной:

• она намного прочнее стальных стержней;
• обладает высокой антикоррозийной стойкостью;
• не боится влаги и агрессивной среды;
• годится для строительства конструкций, находящихся под водой;
• малый вес облегчает конструкцию, снижает затраты на строительство;
• не проводит электрический ток, обладает высокой степенью пожаробезопасности;
• не накапливает статическое напряжение;
• обладает низкой теплопроводностью;
• цена в разы меньше, чем стоимость стальной арматуры.

Подготовка материалов

Пластиковая арматура прочная, антикоррозийная, легкая, не дорогая.

В ленточном фундаменте высотой 15 см и более устанавливают продольную, поперечную и вертикальную арматуру. Некоторые люди считают, что можно в качестве арматуры применить трубы, изделия из алюминия, листовое железо, металлические сетки, проволоку и другой металл. Эти материалы не способны предохранить бетон от образования трещин и деформации. Армирование рельсами не рекомендуется по той причине, что бетон не сцепляется с их поверхностью. Алюминий приводит к реакциям, разрушающим бетон. Армирование принесет пользу в том случае, если сделать его правильно.

Стержни арматуры следует очищать от грязи, краски, ржавчины, снега и льда. Делается это с помощью стальной щетки. Ржавчину, которая не отслаивается, удалять не нужно, так как она способствует лучшему сцеплению арматуры и бетона. После очистки стержни нужно обезжирить. Если этого не сделать, бетон не срастется с металлом.

Арматурный каркас при возведении фундамента выполняет такую же роль, как скелет для организма человека. Только совместная работа бетона и металла могут сделать основание любого строения прочным и долговечным. Арматурный каркас для фундамента выполняют из стальных стержней различного диаметра. Они имеют гладкую или ребристую поверхность. Гладкие стержни диаметром 6-8 мм укладываются поперек основных стержней, а также устанавливаются вертикально. Ребристые стержни укладываются горизонтально вдоль фундамента. Ребристая поверхность обеспечивает сцепление с бетонной смесью.

Таблица характеристики прочности арматуры.

Арматурные стержни принимают на себя нагрузку при деформациях фундамента. Зоны наибольшей деформации находятся на его поверхности, поэтому основные элементы каркаса размещают на расстоянии 30-50 мм от нее. Расстояние между прутьями арматуры нужно сделать в пределах 20-40 см. Чем оно меньше, тем лучше.

Для ленточного фундамента делают каркас из соединенных между собой 2-х поясов. Усиление плитного фундамента производят арматурной сеткой. Свайные опоры укрепляются арматурными прутьями, расположенными вертикально. Соединять стержни рекомендуется вязальной проволокой. Сварка применяется редко, так как она ослабляет структуру металла.

Последовательность работы

Процесс изготовления арматуры:

Арматура для железобетонных конструкций:
а – стержневая, класса А-II;
б – класс А-III, А-IV, А-V и А-VI;
в – проволочная, класса Вр-II;
г – арматурные канаты.

1. По дну траншеи внутри опалубки разложить куски кирпича.
2. Разложить на кирпичи поперечные стержни с шагом 30-40 см. Длина их меньше ширины фундамента на 10 см. Может использоваться гладкая арматура 6-8 мм диаметром.
3. На поперечные элементы укладывают 2 прута ребристой арматуры вдоль траншеи. Диаметр ее 10-16 мм. От стенок опалубки они отстоят на 5 см. На концах арматуру можно прихватить сваркой, но в остальных местах это нужно сделать с помощью проволоки.
4. В местах пересечений прутья связываются вязальной проволокой. В каждое соединение устанавливается гладкий стержень, длина которого меньше, чем высота фундамента, на 100 мм.
5. К вертикальным арматурным стержням привязывают верхние поперечные прутья.
6. На них накладываются 2 продольных ребристых стержня и связываются проволокой. Вместо проволоки допускается использовать пластиковые хомуты для кабеля. Этот вариант несколько упрощает работу.

В нужных местах будущего цоколя следует привязать обрезки асбоцементной трубы для обеспечения вентиляции. Диаметр ее может быть около 100 мм. Труба должна своими обрезами упираться в стенки опалубки. После заливки фундамента и отделки цоколя они закрываются декоративными заглушками. Заглушки можно открывать и закрывать в нужное время. Чтобы цемент случайно не попал в трубы, их можно на время заливки бетона засыпать песком. Таким же образом можно сделать отверстия в будущем фундаменте для водопровода, канализации и других коммуникаций. Лучше все эти работы выполнить до заливки фундамента, так как долбить готовый фундамент гораздо сложнее.

Советы из практики

1. Для вязки арматурного каркаса используют вязальную проволоку. Какую лучше выбрать? Диаметр ее колеблется от 0,8 мм до 3-4 мм. Длина кусков проволоки – 60-100 мм. При вязке арматуры в больших количествах используются арматурные кусачки, специальный пистолет. В домашних условиях это можно сделать с использованием обычного инструмента, который имеется в каждом хозяйстве. В продаже имеются специальные скрепки, которые используются вместо проволоки. Они значительно ускоряют процесс работы.
2. Каркас плитного фундамента обычно состоит из 2 арматурных сеток. Каждая собирается из поперечных и продольных ребристых прутьев сечением 12-14 мм. Расстояние между сетками регулируется перемычками из металлических уголков, обрезков труб ПВХ и других материалов, не подверженных гниению. Не рекомендуется использовать дерево, так как в процессе его разложения образуются полости в бетоне, ослабляющие его структуру.
3. Для фундамента буронабивного арматурный каркас делается очень просто. Берут 2-4 ребристых стержня длиной на 30-50 см больше длины сваи. Для их связки используют круглые или треугольные хомуты.
4. Арматуру нередко приходится гнуть. Делать это нужно в холодном виде. Свободный конец загибаемой арматуры должен иметь длину, равную 12 и более диаметрам стержня. Нельзя сгибать арматурный стержень, если часть его уже залита бетоном, так как это приведет к его разрушению. Ни в коем случае место сгиба нельзя нагревать и надпиливать.

Обычный бетонный фундамент – это прочное, но довольно хрупкое сооружение. Если применить армирование, то получится совершенно новый материал – железобетон. Он обладает большой прочностью на растяжение и сжатие, является надежной опорой для здания любого назначения.