Можно ли варить арматуру для фундамента?

Можно ли сваривать арматуру для фундамента? Подробно

Время чтения: 9 минут

Арматура — металлические прутки, использующиеся в качестве основы для различных железобетонных сооружений. Используют арматуру в различных целях, но чаще всего в строительных. Домашние умельцы чаще всего сталкиваются с арматурой при устройстве ленточного или монолитного ж/б фундамента.

При устройстве ж/б фундаментов несколько прутков арматуры соединяются между собой для сохранения устойчивости при заливке бетона. Прутки можно соединять двумя способами: сваркой и связыванием с помощью металлической проволоки. Вокруг этой темы ходит множество мифов. Кто-то говорит, что лучше связывать, а не сваривать прутки. А кто-то утверждает обратное.

В этой статье мы подробно расскажем, почему арматуру связывают между собой, можно ли сварить арматурные прутки и как соединить арматуру для устройства железобетонного фундамента.

Что написано в ГОСТ по поводу сварки арматуры

Правила армирования ГОСТ4098-2014 введены в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 01 июля 2015 года. Разработка проводилась научно-исследовательским институтом бетона и железобетона им. А. А. Гвоздева ОАО НИЦ (Строительство). Стандарт распространяется на сварные соединения стержневой и проволочной арматуры в фундаментах сборных и монолитных железобетонных сооружений. В документе указана стандартизация соединений по размерам, типу и конструкции.

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.

Особенности “работы” арматуры в бетоне

При подробном рассмотрении поверхности стержней арматуры хорошо заметна ее рифленая структура. Такое устройство гарантирует надежное сцепление прутьев с застывшим бетоном и позволяет без труда удерживать их в фиксированном состоянии. При действии разнонаправленных нагрузок основные усилия принимают рифленые стержни. Бетон при этом разгружается и лучше сохраняется, что исключает вероятность появление в нем трещин или разломов.

Поскольку вспомогательные элементы в распределении нагрузок не участвуют – они имеют меньшую толщину, а их поверхность делается гладкой (без рифления), для этих целей применяют арматуру класса А1 (А240).

Надежное соединение составляющих армирующего каркаса необходимо для выдерживания нагрузок только в момент заливки жидкой смеси. Объясняется это большой тяжестью бетонного состава, который при определенных условиях может разрушить не слишком прочное крепление.

Возможные неполадки при сварке

Чаще всего встречаются такие неполадки.

• Прилипание электрода. Сила тока недостаточна, следует ее увеличить.
• Выжигание поверхности без прилипания к ней. Сила тока завышена, ее нужно уменьшить.
• Трудности с «ловлей» дуги, стержень прожигается. Требуется электрод с меньшим сечением.
• Вспенивание шлака, горение электрода «козырьком». Электрод бракованный или на грани выработки. Подлежит замене.

Сама технология сварочных работ не слишком сложна; при необходимости работы по сооружению каркаса под несущую конструкцию могут быть проведены прямо на стройплощадке. Если строительные объемы невелики, нередко рабочие, сооружающие фундамент, так и поступают.

Проверка прочности соединения

Если хочется убедиться, что все негативные воздействия от сварки минимизированы, можно провести эксперимент, который покажет результат работы и качество соединения. Для этого берутся два металлических стержня, свариваются между собой, а затем они остывают. Когда температура соединения стала комнатной, можно посмотреть на место сварки и оценить его качество. Если в области соединения появились трещинки, значит, неправильно подобрана технология или материал конструкции для установки и монтажа фундамента будущего здания. Когда соединение без трещин и деформаций, крепкое, это означает, что все этапы работы выполнены верно и выбранный металл подходит для дальнейших работ. Теперь после проверки на прочность отдельного элемента можно сделать свой выбор.

Выбор арматуры

Элементы для армирования фундаментной основы представлены металлическими прутьями, имеющими гладкую либо ребристую поверхность. Их размещают внутри конструкций из бетона, чтобы увеличить показатель их прочности и сопротивляемость воздействиям негативного характера.

На сегодняшний день такие прутья чаще всего изготавливают из стали, но встречаются элементы из новых материалов, отличающихся большей прочностью. Одним из таких примеров является стеклопластик.

Помимо этого, изделия из арматуры отличаются толщиной прутов, значение которой варьируется в пределах пяти – двадцати пяти миллиметров. Окончательный выбор арматуры при строительстве того или иного объекта основан на предполагаемой нагрузке на фундаментное основание и иных факторах.

Прутья, из которых устраивается арматурная конструкция, соединяются между собой, чтобы увеличить прочность фундамента. Отметим, что арматура с ребристой поверхностью в большинстве случаев применяется в качестве основной для перераспределения нагрузочных воздействий, создаваемых сооружением и грунтовым составом. С помощью гадких прутков обеспечивается необходимая ориентация для ребристых элементов внутри фундаментной основы.

Арматура с ребристой или гладкой поверхностью должна быть скреплена между собой, поэтому следует знать, как варить арматуру для фундамента.

Рекомендованный вариант арматуры, применяемой для обустройства бетонной основы – А 500 С. Лучше всего пользоваться круглыми прутьями, а при устройстве неглубоких фундаментных лент – прямоугольными пластинами.

Необходимо учесть одну особенность – от размера сечения арматуры зависит прочность будущего каркаса. Кроме того, при выборе учитывается длина прутьев, по параметрам которой можно определить расход металлических изделий.

При строительстве частного дома разрешается использовать арматуру, диаметр которой варьируется в пределах десяти – шестнадцати миллиметров. В фундаментные основания, строящиеся по слабонесущим почвенным составам, закладываются металлические прутья, толщина которых не менее 1.6 см.

Технология сварки арматуры

При таком способе получается цельнометаллический неразборный каркас. Перед работой рекомендуется зачистить рифленую поверхность стержней для лучшего контакта. На сварку арматуры для фундамента влияют:

• Мастерство сварщика.
• Мощность сварочного аппарата и качество электродов.
• Диаметр и марка арматуры. Не рекомендуется варить прутки меньше 15 мм, так как металл при нагревании теряет часть свойств.

Различают следующие виды сварки:

1. Контактная сварка. В свою очередь этот вид делится на точечную и стыковую контактную сварку. При точечном методе прутки зажимают между электродами сварочного аппарата. Металл накаляется и под действием внешней силы стержни соединяются. Стыковой сваркой соединяются куски арматуры для увеличения длины.
2. Дуговая сварка. Этот вид работ применяется довольно часто. При выполнении работ важно не перегреть металл. Металл сваривают между собой внахлест или используют кусок арматуры в качестве накладки.

Перед началом работы отрезаем стальные стержни согласно размерам технологической схемы. Собираем плоский арматурный каркас и слегка прихватываем его сваркой или связываем. Устанавливаем плоский каркас в яму под фундамент. На помощь придет простое приспособление – пластиковые держатели для арматуры. Поперечные стержни привариваем на равном расстоянии. Получается прочный трехмерный каркас.

Как снизить негативное воздействие сварки на прочность арматуры

Если сварка выбрана в качестве способа соединения арматуры фундамента, важно знать, как сделать все правильно и свести потери свойств металла к возможному минимуму. Для начала следует подобрать электроды. Для прутьев, диаметр которых не превышает 14 мм, можно взять «АНО-21» или «Тр». Они имеются в свободной продаже в любом специализированном магазине.

Не менее важно правильно подобрать величину тока, с которой будете варить каркас. Ведь именно от нее в первую очередь зависит большая часть качественных характеристик сварного шва. Величину тока проще всего выбирать опытным методом. Сделайте несколько пробных сварных швов и внимательно изучите полученный результат. В случае если происходит прилипание электрода к металлу, показатель тока можно немного увеличить. После того, как закончите варить очередной стык, дайте ему остыть и произведите проверку поверхности на отсутствие микротрещин. Если таковых не имеется, можно с полной уверенностью утверждать, что работа произведена правильно.

Чтобы придать сварному шву каркаса для основания большую долговечность можно увеличить плотность прилегания подлежащих сварке элементов друг к другу. Наиболее эффективно сделать это можно с помощью любого шлифовального оборудования.

Оценить негативное влияние сварки на арматуру можно при помощи визуального осмотра. Если вокруг места сварки имеются трещины, это свидетельствует о том, что сварка не подходит для того металла из которого изготовлена каркасная сетка.

Варить арматуру можно различными способами. Но на практике наиболее часто применяется электродуговая инверторная сварка. Связано это с тем, что данный вид огневых работ поддается контролю и, соответственно, регулировке.

Системы соединения тоже могут варьироваться. Но чаще всего используют следующие варианты:

• крестовое соединение;
• тавровое соединение;
• нахлестное соединение;
• стыковое соединение.

Тавровый метод лучше для сварки не использовать. При его использовании прочность на изгиб оказывается слишком низкой. Обычно основные прутья варят внахлест, а поперечные – посредством крестового типа сварки.

Для чего предназначена арматура в фундаменте

Профессиональный подход к сооружению фундамента гарантирует длительный срок эксплуатации здания. Прочная основа сохраняет целостность, так как устойчива к появлению трещин в результате усадки грунта. Обеспечение прочности фундамента с помощью пространственной рамы – серьезная задача. Важно тщательно продумать конструктивные особенности армированной конструкции, для изготовления которой могут использоваться стальные стержни или металлическая сетка.

Для небольших зданий в качестве фундамента часто используют основание ленточного типа. При условии правильного изготовления оно обеспечивает устойчивость строений на протяжении длительного времени. Нельзя сформировать надежную основу, заливая фундамент бетонной смесью без дополнительного армирования. В этом случае в результате деформации через некоторый промежуток времени он растрескается.

При закладке основания соединение арматуры может производиться двумя основными способами: сваркой или связкой

Правильно выполненное армирование позволяет предотвратить преждевременное нарушение целостности основы. Сортамент арматуры при этом определяется расчетным путем.

Применение стальных стержней позволяет:

• значительно повысить прочность фундамента;
• обеспечить равномерное распределение действующих усилий;
• демпфировать реакцию почвы в результате морозного пучения;
• обеспечить длительный срок эксплуатации строения.

Укрепление основания защищает его от появления трещин, вызванных деформацией.

Влияющие факторы

Можно сформировать список влияющих условий на выбор типа соединения металлических стержней для фундаментов:

• Природные. Согласно существующим строительным правилам СНиП 52-01-2003 нельзя применять сварные соединения на подвижных грунтах.
• Техническая характеристика здания. Высотные многоэтажные здания требуют скоростных темпов строительства, и для их возведения рекомендуется применять сварные соединения арматурных сеток и каркасов фундаментных конструкций. Мелкозаглубленные фундаменты частных домов и небольших сооружений лучше строить на фундаментах с использованием связанных металлических изделий.
• Материалы для соединения. Не каждый вид арматурных стержней можно сваривать электродуговой сваркой, которая разрушает целостность прутков и снижает их прочность.
• Специальное оборудование. Сварочные аппараты обязательно должны быть оснащены регулятором плавной корректировки силы тока.
• Исполнитель соответствующей квалификации. Качественную сварку может выполнить только опытный специалист – сварщик. Переделать плохо выполненную работу невозможно.

Последовательность вязки арматуры

Обобщение сказанного

Ответ можно ли сваривать арматуру для конкретного фундамента не всегда бывает однозначен. Бетонный монолит отлично выдерживает нагрузки на сжатие, но плох на растяжение. Армирование увеличивает этот показатель в 10 раз. Почему применяют такие разные способы создания каркасов как вязка и сварка? Потому что сохранить геометрию стального каркаса необходимо до окончательного застывания монолита. Сцепление с бетоном стержень обеспечивает за счет своего периодического профиля. Чем меньше он потеряет свои свойства, тем лучше. Именно поэтому получает такое распространение композитная арматура. Ее производители повышают не столько прочность креплений, сколько адгезионные свойства. Для этих целей на поверхность наносится слой абразива или песка.

Развитие массового ускоренного строительства дало широкое применение сварочного способа изготовления стальных каркасов. Наличие штата аттестованного персонала, стандартного оборудования, сертифицированных материалов сделало этот метод дешевым и стандартизованным.

Присутствие в конструкции стальных закладных, прокатных, плоских стальных деталей вносит в проект обязательное выполнение отдельных сварочных соединений.

Итог: варить арматуру можно, кроме тех случаев, когда нельзя. Выбор делается при проектировании и составлении сметы затрат.