Выбор арматуры для фундамента

Железобетонные фундаменты и их преимущества

Достоинством железобетона для обустройства фундаментов, являются его следующие особенности:

  • Высокая прочность к нагрузкам на сжатие.
  • Бетонный камень в отличие от прочих, строительных материалов находясь во влажной среде, не разрушается, а наоборот набирает прочность со временем.
  • При устройстве массивных оснований с большой площадью опоры на грунт, железобетон наиболее выгоден как по стоимости материала, так и по технологичности работ.
  • Если грунты обладают слабой несущей способностью то свайное поле, связанное монолитным ростверком либо плитный монолитный фундамент являются единственным способом обеспечить будущее здание надежным основанием.

Но, стоит отметить, чистый бетон в большинстве случаев не используется. Применяют армированный стальным прокатом железобетон. Причина такого подхода в следующем:

  • Хотя в основном материал фундамента работает на сжатие, в нижних его слоях появляются нагрузки на растяжение и кручение, которые удачно компенсирует стальная арматура.
  • Армирование бетона также увеличивает устойчивость фундамента при возможных просадках грунта.
  • В большинстве случаев для возведения оснований используют не монолитные конструкции, а сборные. Не армированные бетонные изделия сложно не только перевозить, но и монтировать. Железобетон заводского изготовления имеет достаточную прочность для транспортировки на любые расстояния любым транспортным средством.

Как видно из всего вышесказанного, бетонные фундаменты без использования арматуры практически неприменимы. Бетон и сталь обязательны для надежного основания любой постройки. Такое сочетание еще и оправдывается удивительной совместимостью химических и физических свойств цементного камня и железа:

  • коэффициент температурного расширения этих двух материалов практически равен (при повышении или понижении температуры они изменяются в объеме одинаково), поэтому невозможно разрушение бетона из-за напряжений, возникающих от увеличивающихся или уменьшающихся размеров армирующих стальных каркасов;
  • цемент защищает сталь, так как имеет водородный показатель (PH) больше десяти (то есть является щелочью). Без проникновения влаги и кислорода извне (что должен обеспечивать защитный слой не менее 3 сантиметров), железо не подвергается коррозии.

Требования к арматуре для железобетонных фундаментов

Как ни странно требования к стали для армирования фундаментных изделий или конструкций минимальны. Впрочем, как и к самой бетонной смеси. Даже для высотных зданий в фундаменте редко используется бетон класса больше чем В 10 (95 процентов образцов-кубиков выдерживают сжатие 10 МПа).


Поэтому для армирования не используют высококачественную углеродистую сталь. Исключение составляют лишь те случаи, где к фундаментам предъявляются особые требования из-за необычных условий работы (в сейсмоопасных зонах, при строительстве мостов и т. п.). Вообще выбор схемы армирования определяется согласно СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции» а сечения арматуры, ее тип и класс определяется расчетом согласно изложенной в этом документе методике.

Применяемые типы арматуры

Для армирования фундаментов используется арматура класса не более А-2 (прутковая, ее легко отличить от более прочной по ребрам, расположенным не спиралью, а «елочкой») или проволочная В-1 и Вр-1 (рифленая). Канаты и прочие плетеные изделия для фундаментов обычно не используют.

Но стоит отметить, в последнее время появились рекомендации применять для фундаментов более высококлассную сталь. Это классы арматуры вплоть до А - 4. Класс арматуры определяется ее устойчивостью к разрушению при растяжении, чем она выше, тем больше класс. Причем горячекатаные изделия маркируются буквой «А», холоднотянутые «В» или «Вр», если им придавалось рифление.

Если при расчете не требуется использования высоких классов (по СНиП), то лучше, в плане экономии, применять более дешевые классы. В большинстве своем применение высокопрочной стали не оправдано. Можно сказать что при создании стандартных ленточных фундаментов не требуется высококлассная сталь и лишь иногда при расчете может потребоваться арматура выше А – 2. Поэтому всегда внимательно относитесь к методикам расчета, а не пользуйтесь типовыми проектами, во многих случаях есть возможность значительно сэкономить на стоимости металла для фундамента (чем выше класс, тем больше цена).

Также стоит отметить, если для множества других железобетонных конструкций армирующие сетки чаще всего сваривают, то для фундаментов их чаще вяжут на месте бетонных работ. Это связано с тем, что сварной каркас по своим свойствам не отличается от вязаного, сварочные стыки только ослабляют сталь. При больших объемах конструкций вязка каркасов выгоднее, чем сварка (как по затратам труда, так и материалов).

Обычно для наиболее распространенного ленточного фундамента армирование заключается только в уложенной в один или два ряда сетке из арматуры в его нижней части (с учетом защитного слоя бетона в 5-7 см от подошвы фундамента до арматуры). Если же планируется каркасное здание, то количество и сечение арматуры, следует увеличить.

В этом случае фундамент должен выдерживать и горизонтальные смещения колонн, поэтому его расчет и конструкция усложняются. В фундаменте большой толщины необходимо уже устройство каркаса по всему объему и использование прутьев большого диаметра.

Нетрадиционная и неметаллическая арматура для фундаментов

Существуют также альтернативы обычному каркасному армированию из стали в фундаментах. Перечислим наиболее распространенные технологии:

  • Фибробетон, в этом случае не вяжется сетка, а небольшие волокна (стекло, полимеры) или отрезки стальной проволоки вводятся в состав смеси на этапе ее приготовления. Использование этого метода позволяет значительно сократить трудоемкость обустройства фундамента, так как исключается стадия армирования. Также уменьшается стоимость основания (в качестве фибры можно использовать отходы, которые дешевле сортового проката). Еще одно преимущество этой технологии в том, что можно применять смесь более низкого класса.
  • Применение арматуры из стекловолокна или полимеров. На современном этапе развития промышленности также удалось избавиться от основных недостатков полимерной или стекловолоконной арматуры. При помощи модифицирования исходных материалов технологи добились того, что неметаллическая арматура имеет такой же коэффициент температурного расширения, как и бетон. Также с помощью специальных добавок достигли практически такой же адгезии цемента к полимеру, как и к стали. Поэтому на сегодня это одна из самых главных альтернатив стали. Кроме того, использование такой арматуры позволяет значительно снизить стоимость армирования (стекловолокно несколько дешевле, чем железо, а также выдерживает большие нагрузки при меньшем сечении). Также преимуществом полимера или стекла перед сталью является то, что они устойчивы к воздействию агрессивных веществ и влаги даже без защитного слоя бетона. Например, для сельскохозяйственных помещений или химических производств нестальное армирование фундаментов оптимальное решение позволяющее увеличить прочность и долговечность зданий.

Конечно, конкретный вариант обустройства фундамента решается путем расчета на основании натурной и геологической съемки строительной площадки. Но выбор материала для армирования конструкции может быть заложен уже в техническом задании. Поэтому, всегда нужно просчитывать наиболее выгодные в экономическом плане варианты и по возможности отказываться от использования дорогой арматуры в пользу стали более низких классов или альтернативных вариантов обеспечения прочности бетона.

Александр Сухов Дата: 2015-02-09

По материалам сайта: http://stroynedvizhka.ru