Сталь – это обычный армирующий материал, используемый в строительстве для придания прочности на растяжение и пластичности бетонным конструкциям. Сталь и бетон обладают схожими тепловыми характеристиками, благодаря которым они расширяются и сжимаются с одинаковой скоростью. Поэтому они оба работают вместе как единое целое в бетонных конструкциях.
Одной из самых больших проблем со стальной арматурой является коррозия, когда ржавчина имеет объем, в пять раз превышающий объем исходной стали. Это приводит к повреждению бетонных конструкций. Для решения этой проблемы было разработано несколько видов арматуры, а именно:
Эта статья объясняет основные характеристики различных видов арматурной стали, доступных на строительном рынке. Данное руководство по материалам поможет выбрать оптимальный армирующий материал в соответствии с требованиями.
1. Стальные арматурные стержни
Выбор стальных арматурных стержней – это простой процесс. Сталь определяется по диаметру и марке. Стандартные характеристики стали приведены в стандарте ASTM A615/A615M-20 “Стандартная спецификация на деформированные и гладкие прутки из углеродистой стали для армирования бетона”.
Сталь марки 40 означает стальной пруток с минимальным пределом текучести 40 000 фунтов на кв. дюйм в соответствии со стандартами и спецификациями ASTM. Размеры прутков обозначаются в дюймовых фунтах или метрических размерах.
Стальная арматура
Стальные арматурные стержни являются хорошим вариантом, когда коррозия не является проблемой для конструкции. Будучи традиционным вариантом армирования, она легко доступна. Для бетонных конструкций, требующих повышенной прочности на растяжение, можно использовать арматурную сталь более высокого класса.
2. Полимерная арматура, усиленная волокнами
Армирующие полимеры (FRP) состоят из армирующего волокна, наполнителей, добавок и смолы. По сравнению со стальной арматурой, арматура FRP обладает высокой коррозионной стойкостью. Она также легче по весу и прочнее.
Использование фибровой арматуры в бетонных конструкциях повышает жесткость и прочность на растяжение.
Армирование волокнами
Смола, используемая в стеклопластиковой арматуре, обладает высокой прочностью на сжатие, которая может связать всю бетонную смесь в более прочную массу.
Обычно используемые волокна для армирования FRP – это арамидные, углеродные и стекловолокна. Стекловолокно является менее дорогим, в то время как углеродное волокно – одно из самых дорогих волокон.
3. Арматурные стержни из нержавеющей стали
Нержавеющая сталь – это низкоуглеродистая сталь, с общим содержанием углерода менее 1%. Она содержит минимум 10,5% хрома, который создает на ее поверхности слой, делающий ее устойчивой к коррозии. Это делает сталь нержавеющей.
Арматурные прутки из нержавеющей стали
По сравнению со стандартными стальными прутками, прутки из нержавеющей стали стоят дороже. Но они обеспечивают высокую прочность и устойчивость к коррозии, особенно в суровых морских условиях, при воздействии дорожных солей и т.д.
Исходя из этого свойства, нержавеющую сталь лучше всего использовать для колонн, пирсов, гаражей, подпорных стен, причалов и причальных сооружений.
Стандарт ASTM A955/A955M “Standard Specification for Deformed and Plain Stainless Steel Bars for Concrete Reinforcement” содержит стандартные рекомендации для арматуры из нержавеющей стали.
4. Арматура с эпоксидным покрытием
Арматура с эпоксидным покрытием или зеленые стержни заменяют обычную стальную арматуру для повышения прочности бетона и коррозионной стойкости. Стальные арматурные стержни покрываются эпоксидной смолой перед транспортировкой на строительную площадку. Стандарт ASTM A775 определяет спецификации и рекомендации для арматурных стержней с эпоксидным покрытием.
Армирование с эпоксидным покрытием
Изображение любезно предоставлено: Harris Supply Solutions
Они используются при строительстве тротуаров, мостов, парковочных сооружений и конструкций, подверженных воздействию морской воды и противообледенительных солей.
Правильно изготовленная и обработанная арматура с эпоксидным покрытием может сыграть значительную роль в замедлении коррозии арматуры. Одной из проблем, с которой сталкивается арматура с эпоксидным покрытием, является качество покрытия. Чем более тонкое покрытие, тем меньше коррозионная стойкость. Это одна из причин, по которой нержавеющая сталь превосходит арматуру с эпоксидным покрытием. Что касается стоимости, то арматура с эпоксидным покрытием в восемь раз дешевле нержавеющей стали.
Часто задаваемые вопросы
Какие типы арматурных стержней различаются по материалу?
Основными видами арматуры, используемой в строительстве, являются:
1. Стандартная стальная арматура
2. Арматура из нержавеющей стали
3. Стальная арматура с эпоксидным покрытием
4. Арматура из фиброволокна
Как выбрать арматурные стержни из нержавеющей стали с эпоксидным покрытием?
Качественно изготовленные стальные арматурные стержни с эпоксидным покрытием играют важную роль в замедлении скорости коррозии. Чем тоньше покрытие, тем меньше коррозионная стойкость. Это одна из причин, по которой нержавеющая сталь превосходит арматуру с эпоксидным покрытием.
В отличие от арматуры с эпоксидным покрытием, нержавеющая сталь обеспечивает превосходную коррозионную стойкость и гарантированную долговечность. Но нержавеющая сталь в восемь раз дороже, чем арматура с эпоксидным покрытием.
Таким образом, выбор делается в зависимости от требуемой долговечности и бюджета проекта.
Какие типы волокон используются для армирования бетона?
Обычно используемые волокна для армирования FRP – это арамидные, углеродные и стекловолокно. Среди них стекловолокно является менее дорогим, в то время как углеродное волокно – одно из самых дорогих.
Коррозия стальной арматуры в бетоне – причины и защита
5 советов по улучшению качества строительства
Что такое арматура? Типы и марки стальной арматуры
Читайте далее:- Передовые композиционные материалы (ACM).
- Армированный фибробетон – виды, свойства и преимущества армированного фибробетона.
- Арматурные прутки из нержавеющей стали – виды и свойства.
- ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ КОМПОЗИТНЫЕ ВОЛОКНА.
- Нержавеющая сталь в качестве армирующего материала.
- Гибридный фиброармированный бетон – преимущества и применение в строительстве.
- Полимер, армированный волокном (FRP) в строительстве, виды и применение.