Как правильно армировать пол перед заливкой бетона

Обновлено: 24.04.2024

Армирование стяжки пола: выбор армирующих элементов и особенности их монтажа в стяжке

Самыми прочными покрытиями, служащими для выравнивания полов, являются стяжки – бетонные или цементно-песчаные. При соблюдении технологии замешивания и заливки, они служат долгими десятилетиями, не требуя ремонта. Однако и у стяжек есть весомый недостаток – они не отличаются прочностью на растяжение, поэтому при растягивающих нагрузках легко трескаются. Например, в процессе высыхания или при подвижках на непрочном, «плавающем» основании. Чтобы не допустить образования трещин, выполняют армирование стяжки путем ввода в ее толщу армирующих элементов.

В каких случаях необходимо армирование стяжки?

Армированная стяжка – это, по сути, частный случай железобетонного изделия, способного выдерживать нагрузки на сжатие, изгиб, растяжение. Армирующие элементы, заложенные в теле стяжки, выполняют такие функции:

предохраняют от появления микротрещин во время высыхания стяжки;
защищают от образования трещин и их расширения при воздействии механического давления или вибраций;
повышают прочность стяжки;
предупреждают проседание основания;
увеличивают срок эксплуатации стяжки.

Естественно, армирование – процесс необязательный. И в большинстве случаев индивидуального строительства стяжка прекрасно справляется со своими функциями без укрепляющих элементов.

Армирование требуется, если:

Стяжка укладывается на ненадежное, «плавающее» основание, подверженное изгибам и растяжениям. Например, при устройстве многослойного пола, когда стяжка заливается на тепло-, звуко- или гидроизоляционную прослойку. Такими прослойками могут быть плиты минеральной ваты, ЭППС, пенопласт, полиэтиленовые пленки и т.п. Некрепкими подвижными основаниями являются также засыпки из щебня, керамзита и т.п.
Требуется укрепить стяжку в местах повышенной нагрузки – под печами, каминами, станками, механизмами и т.п.
Выполняется толстая стяжка – свыше 50 мм толщиной.

Обычно стяжки в домах и квартирах представляют собой тонкий слой цементно-песчаного раствора толщиной 30-40 мм, который используется для выравнивания пола по существующим железобетонным плитам. В этом случае крепкое основание не позволяет возникнуть растягивающим нагрузкам, приводящим к деформациям. А значит, армирование для таких стяжек не выполняют.

Армирующие элементы: чем укрепляют стяжку?

Для армирования стяжки можно применить следующие материалы:

металлическую сетку (в том числе и дорожную, изначально предназначенную для укрепления дорожного полотна);
полимерную сетку – из пластмассы;
стекловолоконную сетку;
фибру – микроволокна из полипропилена, стекла, базальта, металла (стали).

Наиболее прочное и надежное армирование выполняется при помощи металлических сеток, которые распределяют нагрузки в конструкциях стяжек и предохраняют их от разрушений при изгибе. Металлические сетки способны сохранять форму толстых стяжек, подвергающихся значительным нагрузкам – в цехах, на складах, в торговых центрах, офисах. В индивидуальном строительстве армирование металлическими сетками является гарантией беспроблемной эксплуатации стяжки в течение многих десятилетий.

Для усиления стяжек также применяют фибру – насыпные волокна из различных материалов, которые вмешивают в состав раствора. Использование фибры сокращает риск возникновения усадочных микротрещин, делает стяжку монолитной и повышает ее ударную прочность. Но заменить «силовое» армирование сетками фибра не в состоянии. Иными словами, стяжка с фиброй сможет идеально высохнуть без трещин и усадки, но сопротивляться большим растягивающим и изгибающим напряжениям не сможет.

Разберемся с каждым видом армирующих элементов более детально.

Специальные металлические сетки для армирования производят из стальной проволоки ВР-1, соединенной точечной сваркой. Диаметр используемой проволоки – 2,5-6 мм.

Проволока в армирующей сетке образует квадратные или прямоугольные ячейки разного размера – от 50 мм до 200 мм. Чем меньше ячейки, тем больше в сетке использованного металла, соответственно, выше прочность армирования. Самые популярные сетки изготавливают из проволоки диаметром 3 мм, с квадратными ячейками со сторонами 100 мм, 150 мм, 200 мм.

Поставляются сетки в рулонах или картах (листах). Рулоны проще в транспортировке, однако «скрутить» таким образом можно только сетку из тонкой проволоки толщиной не более 2-3 мм. Стандартная ширина таких рулонов – 1-1,5 м, длина достигает 25 м. Основную же часть армирующих сеток выпускают в картах с размерами 0,5х2 м,1х2 м, 2х3 м, 2х4 м и т.п.

Главные преимущества металлической сетки для армирования:

высокая прочность на разрыв, которая при армировании передается стяжке;
устойчивость к температурным перепадам, нагреву, заморозке;
связывающая способность, позволяющая сохранять форму стяжки даже при высоких нагрузках;
неограниченный срок службы.

Основное назначение металлической сетки – распределить нагрузку в толще стяжки, повысить ее прочность и тем самым снизить риск возникновения просадок, трещин, выбоин и любых других деформаций. Проволочные стержни сетки берут на себя растягивающие напряжения и защищают конструкцию пола от разрушений при изгибе и растяжении. Соответственно, увеличивается несущая способность стяжки.

При армировании сетку закладывают внутрь стяжки – в нижнюю треть ее толщины. При этом сетка должна быть обязательно приподнята над черновым полом, чтобы «работать» в теле стяжки, а не за ее пределами. Приподнять сетку над основанием можно, установив ее на специальные пластмассовые подставки необходимой высоты (используются также кусочки гипсокартона или другого подобного материала).

Для укладки стяжки, армированной металлической сеткой, выполняют следующее:

Очищают поверхность пола от мусора, отслоившихся кусочков бетона, пыли.
Все обнаруженные щели и трещины заполняют раствором или шпаклевкой.
Грунтуют поверхность.
При необходимости укладывают на грунтованное основание гидро-, тепло- или звукоизоляционный материал.
Определяют высоту стяжки. Для этого с помощью гидроуровня или лазерного уровня по стенам помещения делают отметки (на одной высоте). При соединении всех полученных точек получают абсолютно ровную, относительно горизонта, линию. От этой линии измеряют расстояние до существующего уровня пола – в нескольких точках. Там, где расстояние будет минимальным, – самая высокая точка пола, от нее можно «отсчитывать» желаемую толщину стяжки (здесь толщина стяжки будет самой тонкой). От самой высокой точки вверх отмеряют толщину стяжки (минимальная толщина 2,5 мм), отмечают этот уровень на стене. По найденной точке проводят новую горизонталь – по ней и будет проходить поверхность будущей стяжки.
Монтируют сетку, укладывая ее полотна внахлест минимум на одну ячейку.
На сетку устанавливают направляющие маяки (металлические профили, рейки, доски), закрепляя их к на цементно-песчаном растворе или с помощью винтов. Маяки выставляют строго по уровню, так, чтобы их верхняя часть находилась вровень с поверхностью будущей стяжки (по линии, заранее отмеченной на стене). Расстояние между маяками – около 1 м, но не больше длины используемого правила, которым будет вытягиваться стяжка.
В промежутки между маяками заливают раствор и разравнивают его, вытягивая правилом.
Через несколько часов, когда на стяжке появится опорная поверхность (перестанут образовываться следы), вынимают маяки и заделывают углубления от них свежим раствором.
Чтобы избежать быстрого высыхания раствора и образования трещин, в течение 5-7 дней поверхность стяжки смачивают водой. В жаркие дни дополнительно рекомендуется накрывать стяжку полиэтиленовой пленкой или другим влагоудерживающим материалом.

Таким образом, процедура армирования не намного усложняет технологию создания стяжки. В то же время значительно повышает ее эксплуатационные характеристики.

При армировании ненагруженных стяжек толщиной до 80 мм металлическую сетку можно заменить полимерным аналогом – сеткой из полипропилена (пластика).

Пластиковая сетка, в отличие от металлической, более легкая и эластичная. Это позволяет ей растягиваться, не деформируясь и сохраняя все свои качества. Данное свойство может быть очень полезным при усадке здания. Возникающие усадочные деформации просто растянут сетку и стяжка сохранит свою целостность. В такой же ситуации (при значительной усадке) металлическую сетку может «повести» и она разорвет стяжку.

Чаще всего для армирования используют общестроительную пластиковую сетку – ОСС. Она поставляется в рулонах с размерами: ширина – 1-4 м, длина – 10-50 м. Вес такой сетки совсем небольшой, благодаря чему ее можно легко транспортировать, а затем и монтировать в стяжку любой конфигурации. Снижению трудозатрат при армировании способствует и несложное разрезание полипропиленовых ячеек на куски.

Пластиковая сетка не подвержена коррозии, на нее не влияют агрессивные среды. Исключено появление ржавчины в массе цементного раствора и, как следствие, проступание рыжих пятен на поверхности стяжки.

Достоинства полимерной сетки в качестве материала для армирования стяжки:

повышенная эластичность;
исключительная прочность на растяжение;
химическая инертность (не ржавеет, не вступает во взаимодействие с химическими средами);
способность не экранировать средства связи (пластик не создает помех для радиоприемников, телевизоров, телефонов, раций.);
высокая геометрическая стабильность;
небольшой вес;
легкий монтаж, благодаря чему можно сэкономить на рабочей силе;
небольшая стоимость.

Армирование стяжки с использованием пластиковой сетки выполняется по той же схеме, что и с металлической сеткой.

Еще один вариант армирования стяжки связан с использованием стекловолоконных сеток. Это – сетки с квадратными ячейками (обычно 4-6 мм), изготовленные из алюмоборосиликатного стекла путем ажурного переплетения.

Выпускают несколько марок стекловолоконных сеток, некоторые из них пропитывают полимерными щелочестойкими дисперсиями для улучшения эксплуатационных характеристик. На это нужно обращать внимание при покупке. Марки ССП-95 и ССДор-330 (дорожная сетка) покрыты пропиткой, а их ближайшие «родственники» ССМ-85 и ССДор-300 – нет. Щелочестойкие пропитки играют важную роль. Дело в том, что цементный раствор стяжки, в котором будет находиться сетка, имеет щелочную реакцию. Открытое стекловолокно в агрессивной щелочной среде может быть «съедено» (обычно это происходит в течение 5 лет). Чтобы этого не случилось, сетки покрывают полимерным составом, нейтральным к щелочи.

Стекловолокно очень легкое, не создает ненужные нагрузки на перекрытие. Благодаря небольшому весу и возможности скручивания в рулоны, материал легко транспортировать даже на не грузовом транспорте или переносить вручную.

В стяжке стекловолокно выполняет те же функции, что и пластиковая сетка. То есть, предотвращает возникновение усадочных трещин и локальных разрушений, увеличивает прочность стяжки.

Достоинства стекловолоконной сетки:

небольшой вес;
высокая прочность на растяжение;
стойкость к температурным перепадам;
стойкость к водной среде;
химическая нейтральность (в случае применения щелочестойких пропиток);
несложный монтаж.

Монтаж стекловолоконных сеток ведется так же, как и при использовании других видов сеток.

Армирование фиброй – еще один вариант, существенно отличающийся от привычной укладки в стяжку локальной сетки. Фибра представляет собой насыпь мелких армирующих волокон (в среднем, длиной 6-20 мм, но металлическая фибра может быть значительно длиннее – до 50-60 мм), которые вмешиваются в раствор стяжки и после этого составляют с ним единое целое. В этом случае принято говорить об объемном разнонаправленном армировании, при котором волокна фибры располагаются по всей толщине стяжки равномерно.

Фибра в стяжке позволяет избежать появления микротрещин при высыхании раствора и усадке здания. Если трещина все же появилась (например, от воздействия силовой нагрузки или вибраций), то удержать ее от расширения фибра, к сожалению не сможет. То есть служить полноценной заменой армирующим сеткам фибра не в состоянии.

Для того, чтобы выполнить армирование стяжки фиброй, необходимо вмешать насыпные волокна в раствор. Перемешивание выполняют в бетономешалке. Вначале загружают в грушу сухие компоненты раствора и фибру, перемешивают массу в течение 3-5 минут. За это время скомканная фибра расслоится на ворсинки и равномерно распределится в составе. Затем добавляют воду и продолжают перемешивание еще 5-10 минут. Готовый раствор используют для изготовления стяжки по маякам.

облегчает технологию армирования;
защищает от усадочных трещин;
упрочняет стяжку по всему объему;
повышает устойчивость стяжки к истиранию;
увеличивает водостойкость стяжки;
увеличивает морозостойкость и сопротивляемость резким температурным скачкам.

Особенностью фибры является и то, что ее можно комбинировать с любыми армирующими сетками. Таким образом можно добиться наибольшего упрочнения стяжки и свести к минимуму риск появления как усадочных трещин, так и дефектов, возникающих во время эксплуатации.

Бетонный пол в частном доме по грунту – наиболее оптимальный вариант, который отличается массой преимуществ: легкость и простота монтажа, прекрасные показатели прочности, износостойкости, надежности, морозостойкости, сравнительно невысокая стоимость, возможность последующего обустройства любого типа покрытия (теплых полов в том числе).

Современные материалы и технологии позволяют выполнить работы максимально качественно и эффективно, сверху на бетон можно стелить половую доску, линолеум или наливной пол, ламинат или плитку, другие типы напольного покрытия.

Перед тем, как залить бетонный пол на грунт, необходимо тщательно изучить все требования и стандарты, последовательность выполнения работ: сначала изучается почва, потом реализуются подготовительные работы, готовится бетон, осуществляется заливка, правильный уход. От точности соблюдения технологии напрямую будут зависеть эксплуатационные характеристики покрытия.

Общие требования к бетонным полам

Заливка бетонного пола по грунту должна осуществляться в соответствии с нормативными рекомендациями, указанными в положениях СНиП 2.03.13-88. Только в таком случае можно гарантировать длительный срок эксплуатации и прочность будущего покрытия.

Основные требования к полу из бетона:

Помещение должно отапливаться постоянно – не допускается эксплуатация при температуре ниже нуля.
Залегание грунтовых вод желательно на глубине 4-5 метров, если ближе 2 метров к поверхности – обязательно выполнение подушек из песка и щебня.
Запрещено заливать бетонный пол на не уплотненный предварительно грунт, также почва должна быть сухой и неподвижной.
Слой подсыпки также должен быть тщательно утрамбован.
Используемый для заливки бетон должен соответствовать классу прочности минимум В22.5.
Если пол находится в зоне капиллярных вод, обязательно прокладывается слой гидроизоляции, также обязательны слои теплоизоляции, звукоизоляции.
При планировании прокладки системы теплого пола бетонное покрытие заливается с зазором между слоем и стеной минимум в 15-20 миллиметров, чтобы избежать деформаций.
Пол заливается лишь после того, как уже готовы стены и кровля.

Пошаговая инструкция по строительству бетонных полов по грунту

Устройство бетонного пола в частном доме по грунту осуществляется по определенной схеме. Если кратко, то все работы можно поделить на несколько групп.

Основные этапы заливки пола:

Удаление верхнего слоя грунта, уплотнение его, трамбовка, подготовка
Выравнивание пола слоем песка и щебенки (толщина зависит от предполагаемых нагрузок), трамбовка
Заливка подбетонной стяжки
Укладка слоя гидроизоляции, теплоизоляции
Создание армирующего каркаса по всей площади
Заливка пола бетоном
Правильная сушка и уход
Финишная отделка

Определение нулевого уровня

Перед тем, как заливать бетонные полы по грунту в частном доме, определяют нулевой уровень – это граница прохождения чистового покрытия пола. Все слои ниже уровня обозначаются знаком минус, выше – плюс. Обычно пол находится на уровне фундамента, но бывают исключения.

Нулевой уровень должен быть обозначен в проекте, если нет – нужно отметить его самостоятельно. Для этого от предполагаемой поверхности пола отмеряют один метр и отмечают его по периметру, соединяя отметки одной линией. Потом от отметки отступают на определенное расстояние вниз, ориентируясь на наиболее высокую точку основания, прочерчивая в этом месте еще одну линию.

Это нулевой уровень, по которому заливают бетонные полы по грунту, отступая на нужное значение. Определить ровность можно и с использованием строительного уровня (лазерного, водного).

Подготовка основания

Основание тщательно очищают от мусора и всего, что может помешать. Потом удаляют пахотный слой, в котором обычно есть различные органические составляющие, в будущем способные разлагаться и деформировать бетонный пол. Обычно снимают слой в 35 сантиметров от нулевого уровня.

Грунт нужно обязательно утрамбовать – лучше всего виброплитой, если ее нет, можно использовать бревно с рукояткой и физическую силу. На утрамбованной почве не должны оставаться следы от подошвы обуви.

Коммуникации

Продумать места прохождения коммуникаций и подготовить все нужно до того, как будет выполнено устройство бетонного пола по грунту. Ремонт точек входа сетей невозможно будет выполнить в бетонной стяжке, поэтому трубы обычно размещают в трубы большего сечения, чтобы их можно быть вытащить оттуда и заменить.

Из-за того, что под отапливаемым домом земля промерзать не будет, водопроводные трубы допускается прокладывать на глубине в 50 сантиметров, для сетей канализации достаточно 100 сантиметров, электрические кабеля прокладываются на глубине также в полметра.

Дальнейшая засыпка

Далее осуществляется засыпка последующих слоев пола. Для бетонирования поверхность уплотняют песчано-гравийной подушкой. Сначала засыпают гравий слоем в 10 сантиметров, поливают водой, трамбуют. Сверху просыпается слой песка толщиной в 10 сантиметров, трамбуется. На песок засыпают опять гравий слоем, толщина которого равна слою песка, снова уплотняют, потом посыпают тонким слоем песка и трамбуют, выравнивая основание.

Гидроизоляция и утепление

Технология заливки бетонного пола по грунту допускает использование в качестве гидроизолятора обычной полиэтиленовой пленки толщиной около 200 микрон. Но лучше для этих целей выбрать изоляционную мембрану. Слой гидроизоляции укладывается на всю площадь основания с нахлестом в 5-10 сантиметров и выходом на края стены минимум в 15 сантиметров (крепят малярным скотчем).

После гидроизоляции выполняют заливку чернового слоя бетона толщиной до 5 сантиметров. Далее желательно позаботиться о пароизоляции – обычно для этих целей используют полимерно-битумные мембраны либо другие материалы. Обустройство теплоизоляции для бетонной стяжки может осуществляться самыми разными материалами: влагостойкая фанера, пенопласт, керамзит, изолон, базальтовая или минеральная вата, пенополистирол, перлит и т.д.

Армирование и теплый пол

Конструкция бетонного пола по грунту предполагает упрочнение с помощью армирования стальными либо полимерными сетками, металлическими прутьями, проволокой. Чаще всего выбирают стальную сетку, которую устанавливают на специальные фиксаторы, поднимающие каркас над полом, чтобы защитить его со всех сторон слоем бетонного раствора.

Если нагрузки на пол предполагаются большие, стоит армировать стальными прутьями диаметром до 15 миллиметров, которые складывают по несколько штук вдоль, поперек (в виде сетки) и вяжут специальной вязальной проволокой.

Теплый пол закладывается с обязательным двухсантиметровым термальным зазором между стяжкой и стенами. Элементы системы теплого пола укладываются поверх арматурного каркаса.

Опалубка и направляющие

Выполняя бетонный пол по грунту в частном доме своими руками, необходимо позаботиться о качественном монтаже опалубки и направляющих. Чтобы пол был горизонтальным, сначала всю площадь делят на небольшие, одинаковые по площади, участки, укладывают бруски на разметку (они должны располагаться вровень с нулевым уровнем). Чтобы зафиксировать направляющие, используют глиняный либо цементный раствор.

Опалубку чаще всего делают из влагостойкой фанеры, монтируя соты, способные обеспечить точную и ровную заливку в соответствии с нулевым уровнем. Для более простого и быстрого удаления элементов после заливки их до установки обрабатывают машинным маслом.

Изготовление бетона при помощи бетономешалки

Качественный бетонный пол по грунту в частном доме технология диктует заливать непрерывно, поэтому проще всего будет воспользоваться бетономешалкой. Для выполнения работ вполне достаточно мешалки с чашей объемом до 0.75 м3. Гравий, песок и цемент складывают недалеко от бетономешалки, чтобы материалы можно было легко и быстро забросить в агрегат.

Сначала наливают воду – если объем чаши составляет 0.75 м3, достаточно трех ведер. Потом в воду забрасывают до 10 лопат гравия, засыпают цемент, позволяют ему раствориться в воде. Далее закидывают песок и гравий в объемах, необходимых для получения бетона выбранного качества. Воду добавляют также в объеме, нужном для оптимальной консистенции. Сначала наклон чаши должен составлять 30 градусов, потом ее можно приподнимать в процессе наполнения. Но сильно угол увеличивать не рекомендуется.

Изготовление бетона вручную и заливка

Заливка бетонной плиты на грунт может быть выполнена и без бетономешалки. В таком случае нужно следовать технологии. Для приготовления раствора готовят твердую ровную площадку размером 2 на 2 метра, укладывают в качестве основания лист стали либо используют деревянный ящик с маленькими бортами (до 20 сантиметров).

На поверхность в виде пирамиды засыпают гравий, песок, цемент, аккуратно чередуя материалы и используя их в нужных пропорциях. Для приготовления смеси для бетонирования пола берут: часть цемента, 4 части щебня, 2 части песка, 0.5 части воды (примерно).

Потом пирамиду перекидывают лопатой на другое место, обратно, чтобы ингредиенты равномерно смешались. В центре горки делают достающую до дна воронку, вливают в нее воду, лопатой перемешивают компоненты с жидкостью. Двигаясь по кругу, следят, чтобы оградительный бордюр из сухого материала не нарушался. Бетонный раствор готовят порциями в соответствии со скоростью укладки.

Далее утрамбованный песок и уложенная на него железобетонная конструкция, направляющие заливаются раствором. Сначала слой разравнивают совковой лопатой, потом работают правилом. Маяки делать пока не нужно, так как точную горизонтальность придают только последнему слою пола. Массу разравнивают длинным правилом, поверхность контролируют уровнем.

Мастера советуют первый слой выполнять из полусухой массы, которая демонстрирует меньший показатель теплопроводности, проще укладывается. Правда, она менее прочна, но для жилых помещений это не критично. Смесь готовят обычным методом, просто добавляют чуть меньше воды.

Распространенные ошибки

Плохая подготовка грунта или песчано-гравийной подушки – если слои недостаточно хорошо утрамбованы, бетонный пол окажется непрочным, может даже деформировать финишное напольное покрытие.
Низкое качество наполнителей – если гравий или песок не промыты, пол получится непрочным даже при условии использования качественного цемента в больших объемах.
Неправильное выполнение армирования – если сетку или арматуру уложить прямо на основание, задачи своей каркас не выполнит. Он повышает прочность конструкции и гарантирует, что потом пол и проложенный по нему финишный слой ламината или линолеума не просядет, лишь в том случае, если полностью со всех сторон залит стяжкой.
Несоблюдение технологии, экономия на материалах – все это приводит к ухудшению эксплуатационных характеристик и уменьшению длительности службы бетонного пола.

Залить бетонный пол по грунту в частном доме своими руками вполне реально. Обратив внимание на все важные моменты и точно соблюдая технологию, проводя работы с качественными материалами, можно создать прочный, долговечный и надежный пол.

Как правильно армировать бетон: последовательность, полезные советы

Армирование бетона применяется повсеместно с целью придания материалу вспомогательного укрепления и прочности благодаря добавлению в конструкцию арматуры. Бетон – ключевой строительный материал, который нецелесообразно или невозможно заменить в процессе реализации различных этапов сооружения зданий.

Несмотря на хорошие показатели прочности, бетонные конструкции легко деформируются, прекрасно справляясь с усадкой и сжатием, но демонстрируя ухудшение характеристик в 10-12 раз при растяжении. Неравномерные нагрузки в зонах растяжения провоцируют трещины, что в дальнейшем ведет к разрушению строения. Для повышения износоустойчивости зданий и препятствования преждевременной коррозии используется метод армирования.

Союз бетона и стали

Для начала нужно рассмотреть основные свойства сочетания двух материалов. Благодаря своим физическим характеристикам бетон дополняет сталь, защищает от коррозии, перегревов. А за счет арматуры в бетоне значительно повышается стойкость материала к общим и локальным деформациям, перепадам температур, правильно распределяются нагрузки.

Основные показатели прочности бетонных конструкций:

В разных состояниях материал демонстрирует иные значения данных параметров. Он очень прочен при сжатии, поэтому применяется при возведении перекрытий, выдерживающих постоянно сильное сжатие. Но если, кроме этого фактора, работает еще и растяжение, обязательно применяется железобетон, так как самостоятельно выдержать нагрузку бетон не может.

Армированный бетон обладает большим запасом прочности на растяжение, так как используемая в его производстве арматура сделана из прочной стали. При правильном соединении двух материалов они обеспечивают максимальные показатели, делая здания и сооружения прочными и долговечными.

Железобетонные правила

Прочность всей железобетонной конструкции определяется правильностью связи двух материалов. Самым важным является то, каким образом бетон отдает появляющееся в результате нагрузки напряжение стальной арматуре. Если в процессе энергия не теряется, прочность будет максимальной.

Здесь нужно, чтобы не было сдвига связи – допускается показатель, равный 0.12 миллиметра. Соединение арматуры и бетона должно быть прочным, точным и полностью недвижимым. Важно правильно выполнить теоретические расчеты и верно реализовать их на практике, соблюдая все правила производства железобетонных конструкций.

Поведение железобетона

Армированный бетон – это прочный и надежный материал, который используется в самых разных сферах строительства. В соответствии с поставленными задачами к армирующей системе предъявляют такие основные требования: хорошая механическая прочность, адгезия с массой бетона, малогабаритность, небольшой вес, близость коэффициента линейного температурного расширения к показателям бетона, стойкость к влиянию компонентов раствора.

Стальные прутья и сетки в значительной степени улучшают свойства строительного материала, для чего бетон армируют практически всегда в процессе выполнения сложных работ. В основном усиливают балки, плиты и колонны.

Элементы, где есть нагрузки на бетон:

Балки – напряжение однородное, растяжение больше действует на нижнюю часть, которую укрепляют каркасом, усиливая сопротивление растяжению и передачу его стали.
Плита – опирается на 2 или 4 стороны, наибольшее растяжение посредине, сетку крепят с двух сторон, укрепляя их одинаково.

Армирование бетона осуществляется несколькими методами: дисперсное, с использованием сетки, монолитное (стержневое, каркасное). Обычно армируют фундамент, конструкции жилых домов, монолитные сооружения, перекрытия и т.д.

Характеристики и работа с арматурой

Чтобы понять, как работает арматура в бетоне, необходимо рассмотреть особенности самих материалов. Стальные элементы изготавливают с рифленой поверхностью для увеличения адгезии с бетонным раствором. Поверхности могут быть с кольцевым, серповидным, а также четырехсторонним либо смешанным покрытием (демонстрируют наилучшую адгезию).

При сооружении своими руками обязательно четко следуют нормам расхода стали и заполнителя. В зависимости от проекта показатели будут разные. Обычно для фундамента берут около 160-200 килограммов на 1 метр кубический, несущих перекрытий – около 200 килограммов. Чаще всего предпочтение отдают стальным прутьям, но сегодня рынок предлагает также суперпрочные соединения из базальта, стекла, стеклопластика. Последний, кстати, лучше всего укрепляет элементы конструкции, обеспечивая малый вес и хорошую износоустойчивость.

Заливка бетона с армированием – способы усиления:

1) Монолитное – производят каркасы на заводе, из выложенных несколькими слоями соединенными между собой прутьев диаметром 6-40 миллиметров, соединенных проволокой поперечно и вертикально. Может использоваться проволока металлическая диаметром 2-4 миллиметра. Стержни используются в напряженном и ненапряженном состоянии. В итоге получается каркас с крупными ячейками размером до 20 сантиметров.

2) Дисперсное – путем добавлением фибры из базальта, стали, стекловолокна (используется чаще всего) или полипропилена в определенный объем жидкого раствора. Стальную фибру делают из металлических опилок, в среднем добавку вводят в объеме 0.3-1.2 килограмма на кубический метр раствора (для особо прочных растворов повышают до 2-3 килограммов) на этапе замешивания. Значительно повышается стойкость бетона к воде, истиранию, растрескиванию.

Большой популярностью пользуется стекловолоконная фибра. Для самых прочных смесей берут до 3-10 килограммов на кубический метр.

3) С использованием сетки (из полимера, композита, стали) – работы выполняются легко, для разных задач сетки продаются с ячейками 15-20 сантиметров листами размером 0.5х2 или 1.5х2 метра. Конструкция прочна, но боится коррозии, может проводить холод и понижать теплоизоляционные свойства здания.

Арматура для бетона должна быть качественной: без большого слоя ржавчины (чтобы не отпадали крупные куски при обработке), с соответствующим маркировке и параметрам диаметром стержня, который может меняться в зависимости от условий хранения.

Способы обработки арматуры:

Гнутье – осуществляется вручную, на специальном гибочном станке, обращая внимание на радиус изгиба, указанный в СНиП.
Вязка – элементы связывают в единый каркас на месте или отдельно, потом перемещая.
Сварка – может выполняться встык или вприхватку.

Чтобы понять, как правильно армировать бетон, необходимо рассмотреть свойства разных материалов и конструкций, изучить основные правила и нормы, этапы реализации задачи.

Основные этапы выполнения работ:

Осмотр, подготовка площади, учет наклона, контура участка, измерение уровнем.
Создание опалубки из деревянных щитков, закрепление досок забитыми в землю кольями, оклейка внутренней части досок пергамином.
Подготовка арматуры.
Просчет расстояния между прутьями.
Соединение связкой или сваркой.
Заливка объекта, утрамбовка бетона для устранения воздушных карманов.
Ожидание полного затвердевания – около 2-3 недель, съем опалубки.

Выбор стальной арматуры

Металлическая армация производится с использованием разных видов стали, из которой изготавливают необходимые элементы, каркасы, измельчают и добавляют в виде добавки в раствор и обрабатывают различными способами.

Материалы, из которых производят элементы конструкции:

Мягкая сталь
Среднеуглеродистая сталь
Высокоуглеродистая сталь
Стальная холоднокатаная проволока

Обычно используют деформированные стержни с рельефной поверхностью, что обеспечивает максимальную адгезию и исключает возможность сдвига. Чем выше усилие на сдвиг, тем больше сопротивление материала. Самостоятельно стержни с рельефом не применяются, только со стальной проволокой, исключающей сколы бетона.

Для производства железобетонных плит применяют арматурную сетку из стальной проволоки, соединяя ее электросваркой или витыми стержнями. Такие плиты необходимы в процессе строительства дорог, домов.

Стальная листовая арматура – тонкий лист стали с отогнутыми краями ячеек разной конфигурации, который чем-то похож на сито. Данным материалом армируют плиты перекрытия, стеновые панели.

Подготовка стержней к связке

Первым этапом выполнения задачи является проверка стержней на предмет ржавчины и соответствия указанным физическим параметрам. Прутья должны быть ровными, точно соответствовать спецификациям. Далее прутья сгибают на специальных станках в соответствии с проектом, и только после придания нужной формы и конструкции вяжут или сваривают.

Проверенные и изогнутые прутья
Специальная вязальная мягкая металлическая проволока либо пружины для крепления
Сварочный аппарат – если выбран этот метод соединения
Ровная поверхность
Прокладки и ограничители – чтобы сделать все ровно и не сместить элементы
Подъемный механизм – чтобы закрепить конструкцию в бетоне

Создание арматурной сетки

При выполнении вязки нужно верно определить расстояние между прутьями, которое выбирается с учетом их диаметра: значение не должно быть меньше диаметра стержня, при использовании нескольких прутьев разного диаметра расстояние высчитывают в соответствии с самым большим. В вертикальной плоскости между основными прутьями выдерживают минимум 12 миллиметров, за исключением мест пересечения или скрещивания с поперечными прутьями.

Для качественной связи нужно правильно рассчитать толщину слоя бетона над сеткой – он призван защитить конструкцию из стали от воздействия влаги и воздуха.

Сварка деталей

Второй способ закрепления арматуры – сварка, которая гарантирует прочность и качество исполнения железобетона. Обычно используют электродуговую сварку, правильно подобранные электроды, соединяют встык или внахлест.

Второй вариант не требует особого контроля за качеством, соединение встык должно быть сделано профессионалом, чтобы железобетон соответствовал заявленным механическим свойствам и выдерживал серьезные нагрузки. Сварка обеспечивает повышенную жесткость каркаса, уменьшает итоговое поперечное сечение участков соединений.

До сваривания прутья зачищают, обрезают, гнут (если нужно), подгоняют по вертикали и горизонтали с использованием специального устройства, выполняют проверочное сваривание, испытывают швы на сжатие и разрыв. Если все в порядке, продолжают.

Защита от коррозии

Можно было бы спросить: если арматура в бетоне, зачем ее защищать? Но тут речь идет не о защитных средствах, а о достаточном слое бетона, который точно защитит каркас. Чтобы избежать проблем, до расчета бетона и его заливки проверяют правильность расположения конструкции, устраняют неточности.

Толщина защитного слоя:

Плиты – минимум 1 миллиметр
Продольные балки – минимум 25 миллиметров
Конец прута – минимум 25 миллиметров
Все остальные случаи – минимум 1 миллиметр либо диаметр арматуры

Игнорирование данных показателей приводит к появлению коррозии, трещинам, деформациям, разрушениям сооружения. Отдельно нужно позаботиться о защите элементов, выходящих на поверхность – для усиления краев используют лак, инертную краску, шеллак, в некоторых случаях медь. Элементы с покрытием алюминием, кадмием, цинком коррозируют еще в свежем растворе, поэтому их вообще не рекомендуется применять.

При возникновении влажности в бетоне могут присутствовать блуждающие электротоки, что стремительно разрушает металл. Для защиты желательно использовать разные способы гидроизоляции – материалы, добавки, покрытия, отделка и т.д.

Таблица сравнительных характеристик стальной и стеклопластиковой арматуры

По диаметру Композитная (стекловолоконная арматура) меньше стальной, вот таблица для соответствия:

Плюсы и минусы

Если задаться вопросом о том, зачем нужна арматура в бетоне, зачем использовать сразу два материала в конструкции вместо того, чтобы выбрать какой-то один, становится очевидно, что все свои лучшие свойства сталь и бетонный раствор проявляют исключительно в тандеме.

Основные преимущества железобетонной конструкции:

Жесткость, способность выдерживать изгиб, растяжения, удары, усадку, принимать любую форму без потери прочности, принимая любые виды воздействия
Длительный срок службы
Стойкость к температурным воздействиям, влаге

К недостаткам причисляют увеличение веса конструкции (что обязательно нужно учитывать в проекте и просчитывать все показатели), сложности в перестройке, изменении уже готовых систем.

Полезные советы при армировании

Вводя фибру или другие добавки при дисперсном усилении в раствор, вымешивать массу с волокном минимум 15 минут, после сразу работать.
При выборе типа материала для армирования учитывать тип упрочняемой конструкции – для перекрытий, стен, колонн выставляются разные требования, то же самое и с фундаментом (учитывать его тип).
Разделять монтажную арматуру (обеспечивает прочное соединение элементов) и специальную распределительную (понижает локальное влияние нагрузок).
Использование разных приемов и материалов с учетом назначения армируемой конструкции и предельных нагрузок позволит добиться наилучшего результата – так, к примеру, защитить здание от усадки поможет сеточное армирование с использованием обычной дорожной сетки, а при работе с отдельными важными элементами желательно дополнительно использовать фибру.
Нежелательно применять: алюминиевые прутья, листовую сталь, сетку-рабицу, рельсы, демонтированные трубы, стержни длиной до 1 метра и другие неподходящие материалы.
Выбирая между связкой и сваркой, лучше отдать предпочтение первому варианту (меньше деформации).
В сам раствор нужно вводить гидроизоляционные присадки.
Не лениться оклеивать внутреннюю сторону досок опалубки пергамином, который устранит излишнее испарение влаги, сделает поверхность более ровной, продлит срок службы щитов.
На прутья и сетки не должны попадать маслянистые вещества или краски.
Работая с полом и стенами, нужно оставлять отверстия для вентиляции и электрических проводов.

Армирование бетона позволяет значительно продлить срок службы конструкции за счет усиления ее несущих способностей, добавления прочности и стойкости к разным типам воздействий. Главное – выбрать правильные материалы и методы, которые позволят добиться наилучшего результата.

Читайте также: