Виды и особенности арматуры для бетона

Предположим, вы приступили к возведению своего собственного дома. Вот уже выбран участок под строительство, разработан план, куплены все необходимые материалы. Строительство любого дома, как известно, начинается с закладки бетонного фундамента.

Бетон — это уникальный стройматериал, который, тем не менее, имеет один существенный недостаток. Дело в том, что бетон плохо выдерживает нагрузки на разрыв. Решить эту проблему можно с помощью армирования бетонного основания дома. О том, как это правильно сделать, и пойдет речь в данной статье.

Что такое армирование фундамента

Армирование представляет собой процесс усиления бетонной конструкции путем добавления в нее арматуры из стали. По своему внешнему виду армирование — это не что иное, как конструкция из стальной арматуры, залитая бетонной смесью. Существует три основных типа армирования фундамента, в зависимости от расположения прутьев:

• горизонтальное;
• вертикальное;
• комбинированное (смешанный тип).

При горизонтальном армировании прутья арматуры, соответственно, занимают горизонтальное положение, а при вертикальном армировании — вертикальное. В случае смешанного армирования прутья ложатся как вертикально, так и горизонтально относительно земли.

Зачем выполняется армирование фундамента?

Зачем нужна эта процедура? Прежде всего, она придает фундаменту прочность и уберегает его от возможного растрескивания. Кроме того, армирование предотвращает деформации бетона. Дело в том, что бетон сам по себе не обладает таким качеством, как пластичность, поэтому и требует армирования. Армированная бетонная стяжка намного устойчивее, она способна выдерживать значительные растягивающие нагрузки на фундамент.

Что будет происходить с неармированной конструкцией? Силы пучения со стороны почвы (вследствие морозов) или нагрузки со стороны массивного здания будут ее немного деформировать. Как известно, вследствие деформации с одной стороны материала возникает зона сжатия, а с другой — создается зона растяжения. Как раз в зоне растяжения начнут образовываться трещины, которые в дальнейшем будут лишь увеличиваться. Предотвратить появлению этих трещин поможет процесс армирования.

Арматура и способы ее соединения

Армирование обычно производится таким образом:

• подготавливается траншея под фундамент;
• монтируется опалубка;
• в опалубку опускается арматурная конструкция.

Арматурный каркас делается из специальных арматурных прутьев разного диаметра. Отдельные элементы каркаса соединяются друг с другом различными способами:

• соединение с применением сварки;
• обвязка элементов специальной проволокой;
• соединение прутьев специальными пластмассовыми хомутами.

Изображение 2. Арматурный каркас производится из арматурных прутьев различного диаметра.

Сварка является самым простым способом устройства армирующих конструкций. Недостаток способа заключается в том, что он приводит к значительному увеличению стоимости фундамента. В месте сварки прутья изменяют свой состав, что приводит к ослаблению их прочности. При использовании арматурных прутьев диаметром более 20 мм применять сварочные работы не рекомендуется.

Обвязка проволокой — самый правильный метод армирования. Он не вызывает дефектов арматурного каркаса. Вязка арматуры выполняется специальной вязальной проволокой диаметром 1,2 мм. Ее отжигают, в результате чего она становится пластичной и мягкой. Работать с таким материалом очень легко. Вяжут арматуру проволокой с помощью пассатижей. Для больших объемов работы применяются крючки, сделанные самостоятельно. Можно подобные инструменты купить в строительных магазинах. Работы проводятся в такой последовательности:

1. Нарезается арматура на куски, определенные проектом стройки.
2. Элементы раскладываются в соответствии с требованиями проекта.
3. При сращивании прутьев между собой перехлест их не может быть меньше десятикратного диаметра арматуры.

В условиях опалубки не всегда можно осуществить вязку арматурных элементов. В таком случае эти работы проводятся на площадке поблизости. После окончания вязки вся конструкция опускается в опалубку. При размещении в опалубке арматуру укладывают таким образом, чтобы вся она оказалась закрытой массивом бетона. Со всех сторон металлический каркас должен быть закрыт слоем бетона толщиной не менее 5 см.

Изображение 3. Элементы арматуры связываются между собой при помощи вязальной проволоки.

Сегодня на стройках начинает применяться арматура из стеклопластика. Она имеет следующие отличия от металлической:

• стоимость ее значительно ниже;
• длина стержней может быть неограниченной;
• вес арматуры значительно ниже, чем у привычной металлической;
• стеклопластик — диэлектрик, способный переносить низкие и высокие температуры;
• арматуру из стеклопластика можно использовать с агрессивными материалами, она не подвергается коррозии.

Армирование фундамента: плюсы и минусы

Процедура армирования, безусловно, имеет целый ряд преимуществ:

• обеспечивается прочность фундамента и его устойчивость к разным нагрузкам;
• долговечность бетонного фундамента;
• стойкость к температурным колебаниям, сильным морозам и нагреваниям;
• бетон приобретает такое качество, как жесткость;
• бетонный фундамент приобретает устойчивость к механическим повреждениям, ударам и растяжениям;
• вероятность образования трещин при усадке фундамента сводится к минимуму.

Тем не менее, в процессе армирования кроются и некоторые недостатки, о которых, ради справедливости, тоже следует упомянуть:

• увеличивается общий вес конструкции (это обстоятельство обязательно нужно учесть при проектировании дома);
• серьезные трудности в процессе армирования могут возникать в том случае, если нужно усилить уже готовую конструкцию фундамента или выполнить его перестройку.

На сегодняшний день выполняется армирование фундаментов монолитных сооружений и частных коттеджей, а также межэтажных перекрытий.

Материалы, необходимые для армирования

Для того чтобы осуществить арматурное армирование фундамента, понадобятся следующие материалы и инструменты:

• арматурные прутья — монтажные и распределительные (в расчетном количестве);
• специальная проволока для связывания прутьев;
• металлическая сетка;
• инструмент для резки прутьев и проволоки на отрезки нужного размера;
• деревянные доски, щиты для организации опалубки, которая понадобится при заливании бетонной смеси.

После того как все материалы и инструменты будут подготовлены, можно приступать к непосредственной работе по армированию бетонного фундамента.

Армирование фундамента своими руками

Процесс армирования начинается с вязки прутьев арматуры. Для этого вам как раз и понадобится особая проволока.

Для вязки каркасов небольших размеров вполне подойдет в качестве инструмента обычный или автоматический крюк. При работе на более крупных объектах понадобится специальный пистолет для вязки арматуры.

Ручная вязка арматуры осуществляется в три последовательных этапа:

• берется кусок проволоки длиной в 30 сантиметров и складывается вдвое;
• образованную петлю нужно занести по диагонали к крестовине арматуры и вынести в направлении к ее концам;
• в петлю проволоки нужно продеть крюк и с помощью прокручивания создать необходимое соединение.

Армировать ленточный фундамент можно в два или более слоя каркасной сетки. Здесь все зависит от размера конкретного фундамента.

Как рассчитать количество арматуры? В этом процессе необходимо учитывать следующие моменты.

В ленточном фундаменте продольные детали арматурного каркаса будут принимать на себя основные нагрузки. Поэтому на их месте нужно разместить ребристые прутья, диаметр которых — 10−14 миллиметров.

Поперечные и вертикальные части каркаса из арматуры будут играть роль вспомогательных. Здесь можно устанавливать гладкие и более тонкие (6−8 миллиметров) прутья. Интервал между ними может быть разным: от 100 до 300 миллиметров, все будет зависеть от потенциальных нагрузок на конкретный фундамент.

Полностью готовый арматурный каркас необходимо установить в подготовленную деревянную опалубку с зазором не более 50 миллиметров от щитов и от дна выкопанной траншеи. Таким образом, можно будет углубить прутья арматуры в бетонную массу и избавиться тем самым от возможной коррозии. Важно не забывать при этом, что максимально высокий уровень нагрузок растяжения будет характерен для поверхностной зоны фундамента.

Ленточную бетонную конструкцию нужно армировать проволокой класса В-1. При армировании углов бетонного фундамента абсолютно неважно, как будет уложена арматура: под прямым углом или же будут использованы выгнутые элементы каркаса.

Этапы работ: установка арматуры

Качественная установка арматуры состоит из длительного процесса, который разбивается на этапы:

1. Осмотр рабочей площади для армирования, учет контуров и наклонов участка.
2. Процедура сооружения деревянной опалубки.
3. Подготовка и обработка армирующих элементов. Предполагает исключить дефекты, убрать внешние погрешности материала. Подбор конкретных замеров, упрочнители должны соответствовать размерам и длине конструкции.
4. Расчет расстояния между металлическими включениями, зазор должен быть одинаковый, высчитывается с помощью уровня.
5. Закрепление арматуры. Сделать это можно несколькими методами: закрепить специальной проволокой или сваркой.
6. Этап заливки бетоном. Главное, правильно рассчитать объем, для этого нужно периметр основания умножить на ширину и высоту.
7. Утрамбовка уложенного раствора с помощью катка.
8. Наступление периода полной усадки и твердения материала. Армированный бетон затвердевает за 3—4 недели от момента укладки.

При самостоятельном армировании бетонных плоскостей можно использовать сталь в листах, она намного проще в применении, а также алюминиевые прутья, металлические трубы без пустот, сетку-рабицу. Главный фактор — подготовленный материал для армирования должен быть чистым, без налета ржавчины. Не станет лишним добавление в бетонный раствор гидроизоляционных модификаторов, которые защитят сооруженную конструкцию от процессов коррозии.

Важные правила

Процесс армирования фундамента своими руками имеет свои правила:

• Все, без исключения, применяемые элементы арматурного каркаса должны иметь чистую поверхность, такую, которая бы не препятствовала хорошему сцеплению прутьев с бетоном;
• Чтобы правильно выбрать тип связки арматурных прутьев, нужно учитывать вероятные нагрузки на конкретный бетонное основание. При малых потенциальных нагрузках можно смело использовать проволочный способ вязки. Если нагрузки на конструкцию предполагаются существенные, нужно использовать сварочный тип вязки;
• Рабочие элементы каркаса (те, которые будут принимать самые большие нагрузки) должны иметь ребристую поверхность. Такая арматура характеризуется самой высокой степенью сцепления с материалом. Гладкие прутья арматуры могут использоваться исключительно в качестве дополнительных элементов каркаса, функция которых — равномерное распределение нагрузок на всю площадь фундамента дома.

Вот, в целом, и все, что необходимо знать об этой важной процедуре, обеспечивающей прочность и надежность опоры для дома.

Сборка арматуры сваркой

После этого необходимо собрать арматурную сетку и уложить ее в фундамент. Лучше собирать арматуру отдельными сегментами вне опалубки. Арматура для фундамента соединяется в сетку двумя способами: с помощью сварки и ручной вязкой. В первом случае вам понадобятся:

• проволочная и стержневая арматура;
• сварочный аппарат;
• рулетка;
• плоскогубцы;
• углошлифовальная машина (болгарка) и т.д.

Схема арматуры для фундамента.

Сначала согните из проволочной арматуры фигуры в виде русской буквы «П». Поскольку перемычки этих фигур расположатся по ширине будущего фундамента, они должны быть на 10-14 см меньше этой ширины. Концы фигур будут расположены вертикально, они также должны быть короче высоты фундамента на это же расстояние. Количество арматурных заготовок будет зависеть от общей длины возводимого фундамента с учетом того, что расстояние между каждой фигурой составит около 0,5 м. Затем заготовки устанавливаются вертикально перемычками вниз на указанном расстоянии друг от друга так, чтобы они составили один ряд. Для надежности лучше закрепить их с помощью шнуров и колышков. Каждый сегмент арматуры для фундамента должен иметь такие размеры, чтобы его можно было без труда уложить в опалубку, т.е. около 2,5-3 м.

Внутрь арматурной конструкции по углам перемычек устанавливаются (привариваются) два арматурных стержня соответствующей длины. На вертикальные элементы каркаса на высоте около 20 см от перемычек прикрепляются еще два стержня, которые в свою очередь соединяются перемычками, создавая нижний пояс арматурной конструкции. Такой же пояс из двух стержней, соединенных перемычками вдоль всего каркаса, создается в верхней части арматурного сегмента. В результате этой работы должен получиться сегмент арматурной конструкции, состоящий из двух поясов (верхнего и нижнего), каждый из которых состоит из четырех рабочих стержней. Следует изготовить необходимое количество сегментов для всего фундамента, после чего установить их в опалубку, используя каменные или кирпичные подставки высотой от 5 до 7 см, для того чтобы обеспечить необходимый зазор между дном фундамента и арматурой. Расстояние арматуры до опалубки должно быть таким же, чтобы арматурная сеть была полностью утоплена в фундамент. Концы стержней соседних арматурных сегментов должны быть соединены внахлест на 20-25 см.

Угловые элементы каркаса изготовляются следующим образом. Арматурные стержни сгибаются под прямым углом, их количество должно соответствовать геометрии будущего сооружения, на каждый угол необходимо по 8 таких арматурных заготовок. С помощью угловых элементов соединяются все смежные сегменты. Концы стержней должны, как и в предыдущем случае, перекрывать каждый соседний стержень на 20-25 см. На этом сооружение арматурного каркаса для будущего фундамента методом сварки можно считать законченным.