Для изготовления железобетона и укрепления некоторых каменных фундаментов применяют стальную арматуру – металлические стержни различных диаметров и профилей. Тип арматуры подбирают в зависимости от вида фундамента. Арматуру делят на типы в зависимости от диаметра или поперечного сечения, вида профиля, способа изготовления и устройства.
Во-первых, различают жесткую и гибкую арматуру. Чаще применяют гибкую арматуру (рис. 7). Жесткая арматура представляет собой прокатные профили в виде двутавров, швеллеров, уголков, иногда – труб. При этом в ход могут пойти изделия, относящиеся к металлолому, но сохранившие свои конструктивные свойства. Кроме стали, для армирования конструкций используют стеклопластики и некоторые другие материалы, но крайне редко.
Рисунок 7. Образцы гибкой арматуры по типам и видам поперечного сечения: а) гладкий горячекатаный стержень (тип арматуры А-I); б) проволочная арматура круглого сечения; в) стержневая горячекатаная арматура периодического профиля (тип арматуры А-II); г) стержневая горячекатаная арматура периодического профиля (типы арматуры А-III и А-IV)
Рисунок 7 (продолжение). Образцы гибкой арматуры по типам и видам поперечного сечения: д) стержневая горячекатаная арматура периодического профиля менее распространенных типов; е) холодносплющенная проволочная арматура периодического профиля; ж) семипроволочная прядь класса К-7; з) трехпрядевый трос класса К-3
Гибкую арматуру можно разделить на стержневую и проволочную. Стержневая арматура менее гибкая, ее выпускают диаметром от 6 до 90 мм. Она делится на 7 классов по прочности, показатель которой тесно связан с величиной поперечного сечения.
Стержневая арматура – наиболее популярный вариант. По способу изготовления она может быть горячекатаной, термически упрочненной или усиленной с помощью вытяжки. Проволочная арматура диаметром от 3 до 8 мм может иметь вид прядей, канатов, а также сварных и тканых сеток.
Для фундаментных работ применяют арматурные стержни и канаты с диаметром поперечного сечения более 12 см, а также жесткую арматуру. Номер сечения арматурного стержня по сортименту соответствует размеру его поперечного сечения. Размер сечения устанавливают с помощью расчета в зависимости от необходимой общей массы арматуры.
Стержневая и проволочная арматура бывает нескольких видов в зависимости
от способа применения (рис. 8): отдельный стержень или проволока, сетка, линейно вытянутый или распределенный по площади пространственный каркас. В зависимости от расположения стержня в пространственном каркасе он может быть продольным или поперечным.
Рисунок 8. Виды арматуры: а) отдельные стержни, б) плоский каркас, в) пространственный каркас, г) арматурная сетка плоская, д) арматурная сетка рулонная, е) армоблок; 1 – рабочие стержни прямые, 2 – рабочие стержни отогнутые, 3 – монтажные стержни, 4 – хомуты, 5 – распределительные стержни, 6 – сетки, 7 – пространственный каркас
Способ армирования следует выбирать в зависимости от геометрических параметров армируемой конструкции. Например, при устройстве столбов и балок применяют линейно вытянутый пространственный каркас, состоящий из пучка продольных стержней, связанных поперечно хомутами из арматуры меньшего диаметра. При возведении фундаментов чаще применяют пространственный каркас из стержней. Арматуру в виде отдельного стержня используют при замоноличивании асбестоцементных столбов и устройстве железобетонных свай. Этот стержень должен иметь довольно большой размер сечения. При устройстве плитного фундамента арматурный каркас представляет собой пространственную сетку. Плоские сетки для армирования фундамента почти не применяют, но они могут быть использованы для усиления каменной кладки.
По способу соединения деталей различают сварную и перевязанную арматуру. Перевязку арматурных стержней осуществляют с помощью гибкой прочной проволоки.
По назначению арматура может быть рабочей, монтажной и распределительной. Рабочую устанавливают непосредственно в конструкциях, монтажная выходит за пределы конструкций и служит для соединения конструктивного элемента с другим элементом путем перевязки или сварки закладных деталей (так обычно называют выпуски монтажной арматуры). Распределительная арматура может быть установлена по другим конструктивным соображениям.
В зависимости от вида поперечного сечения гибкая арматура бывает гладкой или периодического профиля (например, ребристого). Ребристая арматура предпочтительнее, поскольку имеет более сильное сцепление с бетоном.
В отдельный вид можно выделить напрягаемую арматуру, которую применяют в предварительно напряженных конструкциях для резкого повышения их сопротивления разрыву.
Как ни странно, стальная арматура может быть различна и
по материалу . Например, стальные канаты выполняют из низкоуглеродистой и низколегированной стали. Виды стали различны по прочности в зависимости от содержания углерода и легирующих добавок. Чаще арматуру делают из углеродистой стали общего назначения, низколегированной, с добавками марганца и кремния.
Бутовый камень представляет собой природный камень неправильной формы и принадлежит к штучным, или кладочным, материалам. Мелкий бутовый камень, скол из карьеров, щебень и т. п. грубообломочные породы применяют при возведении бутобетонных фундаментов.
Каменные природные материалы – это строительные материалы и изделия, которые получают из горных пород путем механической обработки – раскалывания, распиливания, дробления. При этом каменные природные материалы фактически полностью сохраняют физико-механические свойства горной породы. Она представляет собой скопление минералов более или менее постоянных состава и свойств. Природное химическое соединение, которое является однородным по составу, строению, физическим свойствам, образуется в результате разнообразных физико-химических процессов, происходящих в земной коре, называется минералом. По происхождению они бывают метаморфическими, магматическими, осадочными горными породами. Те из них, которые образовались в толще земной коры в результате видоизменения осадочных или магматических пород под действием давления, температур и т. д., называют метаморфическими породами . К ним относятся мрамор, кварцит, глинистые сланцы, гнейсы. Породы, которые сформировались в результате остывания и кристаллизации магмы (расплавленной массы силикатного состава, находящейся в глубинах земной коры), называют магматическими породами . Изверженные горные породы делят на излившиеся (диабаз, базальт, порфиры) и глубинные (диорит, габбро, лабрадорит, гранит). Из перечисленных материалов нам знаком гранит, он тоже часто используется в строительстве, как и мрамор, и выполняет те же функции. Хороший долговечный материал, возможно, дороговат, но он оправдывает свою стоимость. Породы, которые образовались в результате разрушения (выветривания) горных пород под действием внешних условий или в ходе осаждения веществ из какой-либо среды, называют осадочными . Они могут быть обломочными, т. е. механическими отложениями (к ним относятся песчаник, гравий, песок); глинистыми, т. е. органогенными (гипс, доломит, известняк, магнезит, мел, диатомит, трепел). Эти материалы чаще других применяют в строительстве и используют при приготовлении растворов, бетонной смеси, кирпича и многого другого.
Каменные природные материалы классифицируют по основным признакам – плотности, пределу прочности при сжатии, морозостойкости, водостойкости. Эти свойства нам уже знакомы. Их необходимо знать для того, чтобы правильно и безошибочно выбрать строительный материал, в данном случае каменный.
По плотности в сухом состоянии каменные природные материалы делят на тяжелые и легкие.
По пределу прочности при сжатии классифицируют по маркам: от 1 до 20 – легкие, от 10 до 100 – тяжелые; по морозостойкости – на марки 10–300 Мрз; по водостойкости – на группы 0,6; 0,75; 0,9; 1.
Изделия из природного камня делят на грубоколотые под скобу, грубой тески, получистой тески, пиленые, бутовый рваный камень. Колотые и тесаные плиты трудоемки при изготовлении, в связи с чем их применяют ограниченно. Такими плитами облицовывают уникальные здания, памятники, гидротехнические сооружения, набережные.
Бутовый камень добывают из осадочных и изверженных пород. Предел прочности бутового камня – не меньше 10 МПа; коэффициент размягчения – не ниже 0,75; масса камня – до 40 кг. Бутовый камень применяют для устройства фундаментов под малоэтажные здания (от 1 до 3 этажей), а также для облицовки цоколей. Для выполнения облицовки подбирают плоские камни. Для устройства фундамента следует применять бутовый камень с минимальной несущей способностью 100 кг/см2.
