Марка стали и класс арматуры

На рынке представлен прокат с широким диапазоном диаметров — от минимального 6 мм до максимального 40 мм. Длина стержней бывает стандартной и составляет 6, 9, 12 или 18 метров, либо немерной, в которой могут присутствовать различные отрезки. При необходимости существует возможность заказа прутков другой длины, что позволяет учесть индивидуальные потребности заказчика.

Металлическая арматура: виды и классы

Ассортимент арматуры, представленный на рынке, весьма разнообразен, и порой разобраться в том, какое изделие лучше всего подходит для конкретной задачи, становится нелегко. Классификация металлических стержней поможет понять их технические характеристики, область применения и преимущества конкретного вида металлопроката.

Арматура представляет собой стальные стержни, которые обеспечивают надежность и долговечность железобетонных конструкций, выполняя такие функции, как:

• защита бетона от резких изменений температуры, предотвращение появления трещин и разрушений,
• передача на себя изгибающих, сжимающих и растягивающих нагрузок.

Арматура активно используется в процессе закладывания фундамента, строительства и укрепления каркасов и перекрытий, а также в таких сооружениях, как мосты, шахты и дамбы.

Виды арматуры из металла

Арматура классифицируется по нескольким критериям:

• по методу производства,
• по типу профиля,
• по назначению,
• по химическому составу.

По способу изготовления

Арматура, относящаяся к сортовому прокату, может быть произведена двумя основными методами:

• Горячекатаным способом — стальные заготовки нагреваются до достижения пластичного состояния, после чего их прокатывают через специальные машины. Полученные стержни обозначаются буквой А и отличаются высокой прочностью и устойчивостью к нагрузкам.
• Холоднодеформированным способом — стержни протягиваются через машины при комнатной температуре без предварительного нагрева. Они обозначаются буквой В и сворачиваются в мотки. Проволочная арматура устойчива к коррозии и отлично поддается сварке, что делает ее идеальной для соединения основных элементов каркаса.

Из проволочной арматуры изготавливают канатную сталь, которая маркируется литерой К, однако в индивидуальном жилищном строительстве такая арматура практически не используется.

По типу профиля

• Гладкая — имеет ровную поверхность и хуже сцепляется с бетоном. Применяется для конструкций с небольшими нагрузками, например, стяжки пола, укрепления стен, соединения рельефных прутов. Она дешевле в производстве и в каркасах используется в основном для монтажных целей: для фиксации при переносе и заливке бетоном.
• Рифленая — имеет насечки по всей длине, которые обеспечивают лучшее сцепление с бетоном. Согласно виду периодического профиля выделяют три типа рифленой арматуры:
  • кольцевидное — обеспечивает хорошее сцепление с бетоном, но в местах пересечения ребер теряет прочность при высокой нагрузке;
  • серповидное — прочнее кольцевидного, отсутствуют зоны накопления напряжения, но сцепление с бетоном хуже;
  • смешанное — сочетает преимущества первых двух видов, улучшая сцепление примерно на 20% и жесткость на 30%. Дороже в производстве, применяется для арматуры не ниже класса А500.

По назначению

Арматурные стержни чаще всего соединяются между собой для формирования каркаса железобетонной конструкции. От того, в каком месте каркаса используется арматура, зависят нагрузки, которые она может выдерживать, и ее назначение.

• Рабочая — основной тип арматуры, она принимает на себя внешние нагрузки и собственный вес конструкции, обеспечивая надежность и долговечность железобетонных сооружений. В фундаментах и межэтажных перекрытиях арматура размещается горизонтально, в несущих перегородках и колоннах — вертикально. Только рабочая арматура может быть напрягаемой.
• Распределительная — связывает пруты рабочей арматуры, обрабатывает нагрузку на усадку и расширение, равномерно распределяя напряжение по всей конструкции.
• Монтажная — применяется для объединения рабочей и конструктивной сетки, фиксирует каркас на время его переноски или заливки бетоном. Никакие нагрузки она на себя не принимает.

По химическому составу

• Из углеродистой стали. Составляющие проблески: железо и углерод, причем чем больше углерода, тем прочнее стержень.
• Из нелегированной стали. Небольшие добавки других металлов положительно влияют на пластичность, коррозионную стойкость, устойчивость к износу и другие свойства.

Классификация арматуры

• По технологии производства выделяют горячекатаную (прутковую) и холоднокатаную (проволочную) арматуру. При этом стержневая арматура может поставляться как в прутках, так и бухтах в зависимости от диаметра.
• По способу упрочнения арматура может подвергаться термической обработке или волочению.
• По форме профиля бывает рифленой (периодического профиля) и гладкой. Рифленая арматура значительно улучшает сцепление с бетоном и используется как рабочая, то есть та, что воспринимает нагрузку. Гладкая арматура чаще всего служит соединительным элементом.
• По методу применения в ходе монолитных работ выделяют ненапряженную, напрягаемую и предварительно растянутую арматуру.

Наиболее распространенной в строительной практике является горячекатаная стержневая арматура, которая, в зависимости от механических свойств, делится на шесть классов: A-I, А-II, A-III, A-IV, A-V и A-VI. Каждому классу соответствует своя марка стали. Ниже представлена таблица, которая позволит определить класс прочности арматуры.

Класс арматуры по ГОСТу

Предел текучести, МПа

Удлинение после разрыва, %

Сопротивление разрыву, МПа

Ст3кп, Ст3сп, Ст3пс

Ст5сп, Ст5пс, 18Г2С

335 ГС, 25Г2С, 32Г2Зпс

В железобетонных работах чаще всего используется арматура класса А1 (А240) и А3 (А400) — гладкая и рифленая соответственно. Рифленая арматура в свою очередь делится на А400 и А500С, которые различаются по марке стали:

• А400 производится из стали 25Г2С и 35ГС и используется в напрягаемых конструкциях.
• А500С представляет собой классовую арматуру, которая отлично сваривается — это обозначается буквой С. Она может использоваться в напрягаемых и ненапрягаемых конструкциях. А500С сейчас очень популярна, так как позволяет производить сварку арматурных сеток прямо на строительных объектах.
• А240 используется для монтажных и распределительных целей. Чаще всего укладывается в виде поперечных стержней и служит для удержания рабочей арматуры в заданном положении.

Определение, какой класс арматуры — А1 или А3 выбрать для проекта, зависит от типов нагрузок и расположения в конструкции. Подбор диаметра и схемы армирования осуществляется в соответствии с требованиями СП 52-101-2003.

Изделия с диаметром больше 10 мм могут быть поставлены в прутках длиной от 6 до 18 м, а меньшие размеры — в бухтах, которые часто называют катанкой; такую арматуру выпрямляют прямо на месте подготовки.

Область применения

Арматура чаще всего используется в строительстве для усиления, предотвращения растяжений и трещин в железобетонных конструкциях. В зависимости от характера воспринимаемых нагрузок, её размещают как в поперечном, так и в продольном положении. Поперечная арматура усиливает конструкцию при горизонтальных напряжениях, а продольная — при вертикальных, тем самым предотвращая кручение. Кроме рабочей арматуры используются распределительные стержни и хомуты. Монтажная арматура выполняет вспомогательную функцию и служит для упрощения процесса сборки конструкций.

Рассмотрим основные сферы использования арматуры более подробно:

• В создании каркаса здания.
• Для фундамента требуется марка арматуры не ниже АIII.
• Укрепление и капитальный ремонт несущих конструкций.
• Усиление кладки.
• Устройство полов, колонн, перекрытий.
• В панельном домостроении.
• В ходе монолитных работ.
• Создание декоративных каркасов.
• Производство мебели в стиле лофт.
• Монтаж закладных деталей.

На сегодняшний день обозначения классов прочности арматуры железобетонных конструкций регламентируются в соответствии с стандартами EN, исходя из их прочностных характеристик. До 1993 года маркировка производилась по ГОСТ 5781-93 и ГОСТ 100884-94, а также по СТО АСЧМ 7-93.

Сравнительная таблица классов арматуры

Диаметр прута (мм)

Сопротивление разрыву (МПа)

Удлинение при разрыве (%)

Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп

Ст5сп, Ст5пс, 18Г2С

Ст3сп, Ст3Гсп, 32Г2Рпс

В арматуре по ГОСТ 34028-2016 не предусмотрено конкретной взаимосвязи классов с определенными марками стали; важен их химический состав, что позволяет быстро внедрять новейшие технологии в производственно-металлургической отрасли. Класс арматуры, который определяет прочность на растяжение, считается основным нормируемым и контролируемым показателем.

Маркировка арматуры

На каждом стержне присутствует маркировка, информирующая о его характеристиках и свойствах. Символы и буквы указывают на метод производства, наличие упрочнения или его отсутствие, класс принадлежности, функциональность, технику изготовления, назначение и способ монтажа. Арматура имеет буквенные обозначения, которые могут означать:

• повышенную категорию пластичности (Н), высокую степень пластичности для сейсмически опасных регионов (Е);
• стойкость к коррозии, наличие защитного слоя (К);
• У — выносливость к нагрузкам;
• С — отличная свариваемость;
• Т — уплотненная методом механической или термической обработки;
• В — усиленная с помощью вытяжки.

При строительстве железобетонных конструкций, создании сварных каркасов, закладке фундаментов, производстве ограждений и арматурных сеток применяется арматура различных видов, классов, диаметров, которая имеет свои задачи, схемы расположения и методы использования.

По назначению арматура делится на рабочую, анкерную, монтажную и распределительную:

• Рабочая арматура, выполненная из прутков большого диаметра, принимает на себя основную нагрузку конструкции, выравнивая растягивающие усилия;
• Анкерная предназначена для крепления к каркасам различных закладных деталей;
• Монтажная используется для удержания элементов, сборки и объединения их в единую систему;
• Распределительная или вспомогательная служит для равномерной передачи нагрузок по всем элементам;
• Запорная арматура для трубопроводов используется для отсекания потока газа или жидкости.

По ориентации прутки подразделяются на поперечные, которые устанавливаются под углом или перпендикулярно к продольным массивным несущим стержням, размещенным в верхней или нижней части железобетонного монолита; они снимают основную нагрузку с бетона.

Также выделяют напрягаемую арматуру, которая подвергается растяжению с помощью домкрата или электрического тока перед заливкой раствором. Она используется исключительно в готовых железобетонных изделиях с повышенной несущей способностью. Ненапрягаемая арматура, в свою очередь, поставляется в стержнях и находит широкое применение на строительных площадках.

Как определить площадь арматуры?

Необходимая площадь арматуры для каждого объекта рассчитывается индивидуально с учетом массы одного погонного метра, размеров сечения, длины прутков и марки сплава, из которого они изготовлены, их сопротивляемости к нагрузкам и относительного удлинения.

Основные стандарты

Сортамент, качество и методы производства арматуры до 2018 года регламентировался ГОСТ 5781-82. В связи с внедрением современного производства и созданием сталей с высокими характеристиками, арматурный прокат для железобетонных конструкций сейчас производится, в основном, в соответствии с ГОСТ 34028-2016. Разработаны также технические условия (ТУ 14-1-5580) для классов А 500С и А 400С свариваемого периодического профиля.

Арматура класса АIII (А400)

Арматура класса АIII (А400) принадлежит к профильному металлопрокату и характеризуется рифленым винтовым профилем, изготавливаемым из стали с низким содержанием легирующих элементов. Этот вид арматуры производят из стали 35ГС по ГОСТ 5781-82 и обладает отличными показателями прочности и устойчивости к ударным нагрузкам. Благодаря наличию в составе марганца, арматура А400 может использоваться в условиях пониженных температур. Поверхность этого материала имеет характерные ребра, расположенные по типу ёлочки. Процесс производства сложен и требует затрат, что повышает итоговую стоимость, однако дает возможность достичь лучшего сцепления с бетоном. Арматура А400 находит применение в плитах перекрытия, колоннах и монолитных фундаментах, а также пользуется спросом в монолитном строительстве, где используются тяжелые и плотные легкие бетоны, а также при производстве железобетонных изделий для усиления бетонных конструкций.

Арматура класса АIII (А500)

Арматура класса АIII (А500) изготавливается по ГОСТ Р 52544-2006 из низкоуглеродистой стали марок 35Г2С и 35ГС. Производится как горячекатаным способом, так и холоднотянутым, что позволяет отличать стержневую арматуру от проволочных прутков. Прокат класса А500 имеет профиль с серповидными выступами, не пересекающимися с продольными ребрами, что обуславливает его высокие пластические и прочностные характеристики. Сплав, из которого она создается, содержит меньше углерода, чем сталь класса А400, и имеет меньшее количество легирующих элементов, что позволяет значительно снизить стоимость конечного продукта. Хотя по прочностным характеристикам А500 несколько уступает арматуре А400, она имеет повышенную коррозионную стойкость, что делает её удобной для сварки при сборке арматурного каркаса и сокращает время монтажа.

Преимущества

Прочность. Несмотря на то, что у А240 самый низкий предел текучести и сопротивление на разрыв среди всех видов стержневого проката, это все равно металлическая арматура, что обуславливает наличие определенных прочностных характеристик. Чем больше диаметр арматуры, тем выше её прочность. Она способна комфортно выдерживать нагрузки на сжатие и растяжение, что обеспечивает долголетнюю эксплуатацию. Этот класс проката часто применяется для монтажа хомутов в каркасах, анкеров и крепежных элементов.

Свариваемость. Арматура легко сваривается благодаря низкому содержанию легирующих веществ и гладкой поверхности. Прутки обладают гибкостью и пластичностью, что позволяет выполнять их монтаж для фиксации пространственного каркаса.

Устойчивость к коррозии. Применяется в условиях с постоянным присутствием влаги и агрессивного воздействия химических веществ, таких как в производственных цехах, на заводах по переработке нефтепродуктов, на складах, а также в цехах, занимающихся выпуском химической продукции.

Область применения

Из-за отсутствия периодического профиля на поверхности и прочности ниже, чем у других классов стали, А240 не используется как основная напрягаемая арматура. Основное предназначение этого материала заключается в поддержании вспомогательных и распределительных нагрузок в пространственных каркасах. Из А240 изготавливают хомуты, анкера и крепежные элементы, которые обеспечивают необходимое удержание рабочей арматуры на позициях в каркасной конструкции. Его физические свойства прекрасно соответствуют расчетам каркасов для несущих стен, тяжелых опор, колонн, а также для строительных бетонных блоков.

• Из этого класса можно изготовить заготовки для профилированной арматуры В500.
• Используется для создания различных крепежных соединений, таких как заклепки и болты.
• Применяется для устройства ограждений, теплиц, клеток и вольеров.