Арматуру варить или вязать. Можно ли варить арматуру для фундамента, когда и почему нельзя использовать этот метод?
- Арматуру варить или вязать. Можно ли варить арматуру для фундамента, когда и почему нельзя использовать этот метод?
- Можно ли сваривать арматуру для фундамента?. Технология сварки арматуры
- Допускается ли сварка арматуры. Об «устаревших» стандартах
- Почему надо вязать арматуру. Зачем вязать арматуру?
- Связывать или варить арматуру. Варить или вязать: какому методу отдать предпочтение
- Как варить арматуру на фундамент. Влияющие условия
- Какую арматуру можно варить. Способы сварки
- Сварка каркасов из арматуры. Сварка внахлест
Арматуру варить или вязать. Можно ли варить арматуру для фундамента, когда и почему нельзя использовать этот метод?
Фундаменты без армирования могут разрушаться из-за температурного расширения влаги, которая остается в бетоне после его затвердевания.
Чтобы компенсировать растяжение фундаментных конструкций и предотвратить возникновение трещин, в них используются металлические арматурные каркасы.
При их проектировании и монтаже становится актуальным вопрос: какой способ соединения будет более оптимальным – вязка или сварка?
Фиксация в армировании и зависимость от нагрузок
Частные дома, дачи, хозяйственные постройки, мастерские и другие малоэтажные здания оказывают относительно небольшую нагрузку на основания. В слабо нагруженных фундаментах целесообразно использовать метод ручной или машинной вязки арматуры. Металлические прутья обвязывают специальной вязальной проволокой.
Обратите внимание ! Способ вязки не позволяет добиться жестких и неподвижных соединений. При высоких нагрузках вязальная проволока может растягиваться, из-за этого между арматурными стержнями возникает зазор в точках их обвязки, и прочность каркаса снижается.
В фундаментах массивных многоэтажных зданий категорически недопустимо смещение арматурных стержней друг относительно друга. Поэтому вместо вязальной проволоки все элементы каркасов в фундаментах соединяют жесткими и неподвижными сварными соединениями. Такой метод позволяет добиться максимальной стабильности армирующей конструкции и значительно повысить ее прочность.
Можно ли применять сварку?
Использовать сварные соединения при армировании фундаментов не запрещено правилами СНиП. Но существует ряд важных условий, которые обязательно нужно соблюдать при сварке арматуры для фундаментных конструкций:
- Необходимо очень тщательно контролировать качество металлических прутьев, которые будут использоваться при создании армирующей решетки.
Изделия не должны иметь никаких дефектов и очагов коррозии. Из-за ржавчины может резко ухудшиться прочность и надежность сварных соединений.
Если на стальных стержнях присутствует коррозия, их нужно заменить новыми или тщательно очистить от оксидов.
- Перед проведением строительных работ необходимо в обязательном порядке проводить на стройплощадке геодезические исследования, анализировать свойства грунтов и сейсмическую обстановку. Сварку можно использовать только в фундаментах зданий, которые возводятся на почвах с минимальной усадкой.
Повышенная сейсмическая активность и продолжительная усадка грунта могут приводить к нарушению целостности сварных соединений. В таких случаях данный способ является недопустимым.
- Арматуру нужно варить только методом точечной сварки. Шовная, рельефная, дуговая (бесконтактная) и другие виды сварки не рекомендованы, поскольку при использовании таких технологий можно пережечь арматуру. Это плохо отразится на свойствах металла и, соответственно, на прочности фундаментного каркаса.
Можно ли сваривать арматуру для фундамента?. Технология сварки арматуры
Хотя сварка арматуры для фундамента более трудоемка, чем вязка, полностью отказаться от нее невозможно. На больших стройках при возведении многоэтажных домов нельзя обойтись без сварки. Фундаменты таких сооружений несут увеличенные нагрузки, поэтому и требования по прочности предъявляются соответствующие. Чтобы арматуру для фундамента варить, используют специальные марки изделий – А400С или А500С. Диаметр прутков находится в пределах 3-5 сантиметров. Для работ применяется контактная точечная сварка. Учитывая тот факт, что при перегреве металла происходят изменения структуры, вызывающие ослабление прочностных характеристик, желательно, чтобы сварка арматуры для фундамента проходила на специализированных предприятиях либо проводилась на стройплощадках квалифицированными сварщиками.
При сварке у арматуры снижается прочность и нарушается внутренняя структура
Изготовление сварных каркасов в промышленных условиях проводится в несколько этапов:
- отделом технического контроля проводится проверка качества материалов, которые планируется использовать при изготовлении каркаса. Отбраковывается материал, не соответствующий требованиям стандартов и техническим условиям;
- круглый прокат из стали Ст.0 или Ст.3, предварительно очищенный от ржавчины, грязи, подвергают правке, разметке, резке на заданную величину. Проводится зачистка элементов абразивным инструментом;
- заготовки соединяются в плоскую конструкцию. Точечная сварка арматуры производится при диаметре заготовки до 26 миллиметров. При работе с арматурой увеличенного диаметра происходят деформации конструкции от сильного нагрева при сварке. Чтобы избежать искривлений, элементы слегка прихватывают;
- с помощью специальных кондукторов, плоские элементы устанавливаются вертикально друг над другом на расчетном расстоянии. Кондукторы изготавливают с высокой степенью точности – отклонения от заданных параметров не превышают трех миллиметров;
- производится предварительная связка элементов;
- проверяется соответствие пространственной конструкции техническому проекту, корректируется вся сборка в целом, определяется необходимая длина сварочных швов. Во избежание деформаций элементов от перегрева четко определяется последовательность сварки соединений;
- окончательно сваривают пространственную конструкцию.
Допускается ли сварка арматуры. Об «устаревших» стандартах
На различных площадках доминирует мнение, что старые советские стандарты 60-х годов прошлого века, рекомендующие выполнять монтаж каркасов фундаментов с применением сварки, — не могут работать в современных реалиях. Но что выразители подобных утверждений увидели новое и суперсовременное в вязании арматуры проволокой, заставляющее отказаться от применения сварки, — непонятно. Они, вероятно, забыли, что армирование было изобретено в середине 19-го века, когда о сварке могли только мечтать. Все армокаркасы тогда связывались, а лишь через сотню лет стали свариваться. Но тогда получается, что советские сварочные стандарты и технологии – немыслимый прогресс, но не рутина, а вязание каркаса проволокой – это совсем отсталые дедовские технологии.
Строительные нормы и созданные на их основе стандарты основаны на практике, часто отрицательной и даже трагической.
Сегодня появилась тенденция отрицания советских стандартов многими производителями работ, они предпочитают руководствоваться информацией из интернета и личным опытом. И то и другое может быть очень сомнительного качества, но за зарабатыванием денег прорабам некогда следить за обновлением строительных нормативных документов. А они постоянно актуализируются.
Свариваются не только стержни с дополнительной маркировкой «С» (арматура пригодна для сварки), например, А500С. Можно сваривать арматуру А240 и А400. До внесения в 2019г. изменений в ГОСТ 14098 допускалась сварка термоупрочнённого металла Ат. Но после сваривания термоупрочнение пропадало, поэтому в новой редакции стандарта марка Ат не применяется.
Почему надо вязать арматуру. Зачем вязать арматуру?
Основным элементом в фундаменте строения является продольная арматура. Поперечные стержни поддерживают положение продольных. Основная задача их состоит в том, чтобы, когда начнется процесс заливки бетона, вся конструкция оставалась в неизменном положении. Так как при сдвиге армирующей сетки произойдет уменьшение защитного слоя бетона, что впоследствии приведет к уменьшению прочности сооружения, коррозии арматуры, появлению неровностей, трещин и т. д.
Для того чтобы сделать арматурный каркас, необходимо установить опалубку вокруг котлована под фундамент. Опалубка изготавливается из обрезных досок и гвоздей . Стыки можно дополнительно скрепить металлическими уголками для обеспечения готового короба жесткостью и прочностью.
Снаружи и внутри опалубки накручивается стальная проволока диаметром до 8 мм. Полиэтиленовой пленкой устилается дно котлована и стены опалубки для предотвращения быстрого обезвоживания бетонного раствора.
Затем в дно котлована вбиваются металлические стержни на расстоянии 20−30 см друг от друга и на 5−10 см от края траншеи. Для обеспечения ровной поверхности на дно котлована укладываются кирпичи. Желательно перед выкладкой кирпича сделать «подушку» из песка для максимального снижения силы пучения на фундамент.
После выкладки кирпичей можно выкладывать арматуру и при помощи проволоки связывать места их соединения и пересечения.
Для ручного связывания арматуры проволокой используется самый простой способ: когда проволока стягивается при закручивании, а ее концы фиксируются кусачками . Проволока должна быть сложена вдвое, а кусачки должны иметь притупленные зубцы, чтобы не перекусывать проволоку. Для этих целей можно использовать плоскогубцы.
Связывать или варить арматуру. Варить или вязать: какому методу отдать предпочтение
До принятия окончательного решения об использовании вязки для крепления стальных прутков или крепления с помощью сварки, необходимо тщательно все взвесить. Почему арматуру одни строители сваривают, а другие вяжут? У каждого способа есть свои достоинства и слабые места.
Чтобы не ошибиться, следует прислушаться к советам профессионалов:
- для массивных многоэтажных строений, оказывающих значительную нагрузку на основу, целесообразно использовать сварку. При этом важно не пережечь арматуру, чтобы не ослабить прочность соединения;
- для небольших жилых зданий и дачных построек, можно использовать соединение частей арматурной решетки с помощью вязальной проволоки. Этот метод фиксации обеспечивает прочность таких построек.
При использовании сварки важно исключить вероятность пережога, ослабляющего прочность стыков. Метод соединения сваркой нежелательно применять в сейсмически активных зонах, а также на проблемных почвах, где в результате смещения грунта может нарушиться целостность фундамента.
Вместе с тем сварка обладает рядом преимуществ:
- позволяет выполнять работы ускоренными темпами;
- обеспечивает повышенную жесткость пространственной рамы;
- повышает нагрузочную способность основания.
При строительстве частных зданий лучше использовать метод вязки. Достоинства этого способа:
- простота реализации и отсутствие необходимости в специальном оборудовании;
- возможность выполнения работ без привлечения квалифицированных специалистов;
- отсутствие в участках стыковки повышенных напряжений.
Минусом метода вязки является недостаточная жесткость арматурной решетки. Однако при возведении легких построек этот недостаток не имеет существенного значения.
Как варить арматуру на фундамент. Влияющие условия
Сгруппировать причины, влияющие на особенности процесса крепления составляющих деталей каркаса,можно по таким группам:
I. Природные. При проектировании ленточного фундамента с использованием бетона (железобетона) исходят из СНиП 52−01−2003. Для компенсации возникающих нагрузок закладывают нижний пояс, более широкий, затем верхний. Сплошное армирование требуется в случае возведения заглубленной бетонной стены.
На подвижных грунтах арматуру нельзя сваривать. Усадка при застывании бетона деформирует конструкцию. Сварные соединения могут разрушиться.
Сваренная арматура
II. Характеристика здания. Многоэтажные здания с глубокозаглубленными фундаментами требуют соблюдения высоких темпов строительства при выполнении большого объема работ. Применяют сварную сборку каркаса. Для домов с мелкозаглубленными фундаментами лучше вязать соединения и пересечения. Иногда необходимо делать это прямо по линии заливки раствором.
III. Материалы. Диаметр и количество углерода в металле покажут при пробном сваривании, как сильно электрическая дуга разрушает тело прутка и снижает его прочность. Можно варить арматуру класса A400C или А500С Правильно подобранная марка электродов задаст качество шва. Для малоэтажных зданий растет популярность использования стеклопластиковых, композитных материалов с таким же периодическим рисунком профиля.
IV. Оборудование. Сварочный аппарат должен иметь плавную регулировку силы тока. Дуга не должна чрезмерно выжигать металл. Это значительно снижает несущую способность конструкции. Применяя строительный вязальный крючок и кусачки можно сократить, а то и вовсе исключить затраты электроэнергии и увязать все проволокой.
V. Исполнитель. Выполнение качественной работы требует специалиста высокого уровня квалификации– сварщик. Переделать вряд ли получится.
Какую арматуру можно варить. Способы сварки
Чаще прутки варят встык, реже – внахлест. Качество шва при стыковой сварке выше, предусмотрен провар металла по всей площади стыка. Крепление стержней внахлест ненадежное, не рассчитано на изгиб, кручение. Работы проводятся с использованием плавящегося электрода. Можно ли сваривать арматуру без наплавки, рассказывается в разделе «Контактная точечная». А пока подробно о каждом из способов крепления арматурных стержней методом наплавки.
Внахлест
Сварка арматуры для каркасов, испытывающих небольшую нагрузку на изгиб, кручение, производится внахлест, прутки накладывают друг на друга на 15 –30 см. При таком методе расход металла увеличивается. Угол наклона электрода до 15° к вертикали, шов делают с противоположных сторон обеих прутков или проваривают нахлест боковым непрерывным швом. Для работы используют плавящиеся электроды разных марок. Подробности в последнем разделе статьи. Место сварки предварительно зачищают металлической щеткой. Некоторыми электродами допускается работать по ржавчине.
Сварка арматуры внахлест производится для каркасов, испытывающих небольшую нагрузку на изгиб, кручение
Для качественного шва важно правильно подобрать параметры тока. Небольшая таблица свариваемости арматуры в зависимости от диаметра прутков (данные усредненные для стержней марок А500С и А400С):
| Вид электрода | Диаметр, мм | Рабочий ток, А |
| Э42, СМ-11 | 3 | 100—140 |
| 4 | 160—220 | |
| 5 | 180—280 | |
| УОНИ13/45 | 2 | 30—50 |
| 2,5 | 60—80 | |
| 3 | 80—100 | |
| 4 | 100—160 | |
| 5 | 140—200 | |
| AНО-5 | 4 | 160—230 |
| 5 | 190—300 | |
| АНО-6 | 4 | 180—200 |
| 5 | 180—270 | |
| ОЭС-23 | 2 | 40—50 |
| 3 | 90—120 | |
| ВСЦ-4 | 3 | 90—100 |
| 4 | 120—160 | |
| МР-3, Э-46 | 3 | 90—120 |
| 4 | 160—180 | |
| 5 | 170—230 | |
| 6 | 280—320 |
Встык
Сварка арматуры производится для удлинения прутков до необходимого размера. Для заполнения стыка горячим расплавом используют U-образные накладки, называемые ванночками. Они бывают:
- одноразовыми, подобно муфте остаются на соединении;
- многоразового использования, их делают из графита, цветных сплавов (после остывания ванны расплава форму снимают).
Стыковая ванная сварка – распространенный метод, используемый на строительной площадке
Стыковая ванная сварка – распространенный метод, используемый на строительной площадке. Работы производят в горизонтальном и вертикальном положениях. Для работы используют плавящиеся электроды, подходящие под тип прутков. Работы проводят на высоких токах, до 400 А. Для работы используют трансформаторы, выпрямители, инверторы. Технические особенности выполнения стыковых соединений:
- стыки зачищают, укладывают в ванночке с соблюдением соосности;
- плавящийся электрод разжигается при касании одного из стержней;
- образуемая ванна расплава постепенно заполняет стык, пустоты между прутками и материалом ванночки;
- после кристаллизации расплава со шва счищают окалину.
Вместо ванночки, для стыковых горизонтальных соединений, иногда используют стальные угловые накладки, они ограничивают растекание ванны расплава подобно ванночке.
Контактная точечная
Стыковое соединение стержней безэлектродным методом в больших объемах производится стационарным оборудованием для сварки арматуры. Это специальные стационарные автоматы, установленные в цехах. На строительных площадках подобного оборудования нет.
Контактная точечная сварка арматуры
Ванна расплава на поверхности арматуры при сварке контактным методом образуется за счет преобразования электрической энергии в тепловую при возникновении дуги, она прошивает металл насквозь. Ток подводится в рабочую зону по неплавящимся электродам. Разогретую зону стыка плотно сжимают. Метод энергозатратный, но высокопроизводительный. По сути, стыковая автосварка – контактно-точечный способ с высокой плотностью точек контакта.
Ручное оборудование стационарного или переносного типа используют для соединений внахлест. Площадь воздействия ограничена диаметром электродов. На строительной площадке контактно-точечная сварка не применяется из-за сложности транспортировки оборудования. При выполнении швов сварочными клещами качество шва ограничено силой давления на рычаги. На арматурные прутки марки АI оказывают давление от 30 до 50 МПа в зависимости от диаметра, на АII – от 60 до 80 МПа.
Контактная точечная сварка бывает двух типов:
- С непрерывным оплавлением стыка в течение 1–20 секунд в зависимости от диаметра прутка. Так варят холоднокатаные стержни типа АI из низкоуглеродистой стали.
- В прерывистом режиме. Прутки в зоне стыка предварительно прогревают. Метод применим для горячедеформированных прутков, при импульсной подаче тока в металле не возникает остаточных напряжений, отрицательно сказывающихся на качестве шва.
Сварка каркасов из арматуры. Сварка внахлест
Такая технология чаще всего используется для элементов армокаркаса, которые не подвергаются повышенным нагрузкам. Это означает, что подобная сварка арматуры для фундамента не подойдет. Тоже самое касается и конструкций, испытывающих большие нагрузки на изгибах. Подобный тип соединения считается самым ненадежным и наименее прочным.
Принцип такого стыкования металлических стержней заключается в соединении прутков в продольной плоскости, при смещении их концов до 30 см друг на друга. Чем больше делается нахлест, тем большей прочностью будет обладать свариваемая конструкция.
Сварка арматуры внахлест выполняется с двух сторон соединения, что может вызвать неудобства, если один из сварочных швов будет находиться сверху, а другой снизу. В этом случае до нижнего шва бывает очень сложно добраться.
Полезно! Чтобы стержни лучше стыковались их концы необходимо зачистить с помощью железной щетки и обработать абразивными инструментами, чтобы стыкуемые поверхности были плоскими.
Сваривать каркасы арматуры нужно в определенном режиме, который будет зависеть от сечения металлических стержней. Допустим, вы используете изделия диаметром 5-8 мм. В этом случае для сварки необходимо использовать электроды с сечением 3 мм. Для стержней на 8-10 мм, потребуется расходник на 4 мм. Если диаметр прутков более 10 мм, то применять нужно электроды диаметром 5 мм.
Полезно! Электроды для сварки арматуры внахлест можно использовать любые, но чаще всего строители применяют расходники АНО и МР.
Также необходимо учесть силу тока, которая потребуется для стержней разного диаметра:
- для стержней диметром 5 мм, потребуется 200 А;
- 6 мм – не более 250 А;
- 8 мм – 300 А;
- 10 мм – 350 А;
- 20 мм – 450 А.
