Метод армування нерідко використовують в будівництві. Це пов’язано з тим, що часто використовуваний матеріал в будівництві – бетон, володіючи високою міцністю, має також невигідне властивість – крихкість, тобто не має еластичності. При нерівномірних навантаженнях, вібраціях, перепадах температур, у великих конструкціях було б неможливо застосовувати бетон без армування. Він просто б тріснув, розкришився і розсипався.
Що ж відбувається?
Які сили діють на конструкцію? Розберемося, не заглиблюючись в епюри опору матеріалів. При навантаженні або вібрації кожна частина будови приймає і пручається, наскільки вистачає міцності. Наприклад, візьмемо стеля першого поверху, він же підлога другого поверху. При навантаженні зверху, балка чинить опір вигину вниз.
При цьому верхня частина балки відчуває силу стиснення, а нижня — сили розтягування. У зв’язку з тим, що бетон може витримати більше силу стиснення, ніж чинності розтягування, то в нашому випадку, якщо балку робити не армованої, то по низу конструкції бетон зруйнується швидше. Спочатку підуть тріщини в нижній частині, а потім конструкція розсиплеться. Щоб цього не сталося, роблять армування балки. Сенс полягає в тому, щоб погасити сили розтягувань і стиснень за рахунок сталевої арматури або дроту. Перша має високу ступінь опору розтягу і стиску. Тому перед заливкою бетону роблять подвійну сітку з арматури. Перший шар сітки розташовують внизу (на 10-50 мм від нижньої поверхні балки), другий вгорі (на 10-50 мм від верхньої поверхні балки). Відстань між верхньою і нижній сіткою буде залежати від товщини конструкції.
Заливка бетону з армуванням
Робота не представляє особливої складності. Все гранично просто і зводиться до чотирьох етапів:
- Опалубка, збірка і установка.
- Армування.
- Приготування бетону.
- Заливка.
Для початку треба підготувати ділянку, де буде проводитися заливка бетону з армуванням і опалубкою. Площа ділянки повинна бути як можна рівніше. Далі треба підготувати матеріали, розрахувати кількість піску, цементу, щебеню, арматури і вже готового бетону. Заливка починається з фундаменту і проводиться від нижніх ділянок до верхнім.
Опалубка
Відгуки кажуть, що найбільш відповідальна частина – збірка і установка опалубки. По суті, це огорожа з дощок, фанери або металевих листів. Така споруда нескладно спорудити своїми руками. Його завдання – надати бетону певну форму. Опалубка повинна мати рівну, гладку поверхню, всі частини повинні щільно прилягати один до одного, щоб не було щілин, просвітів, виступів. Чим рівніше і якісніше буде зібрана опалубка, тим менше робіт і матеріалів піде на обштукатурювання і обробку. Найбільш популярний матеріал для виготовлення опалубки – це ламіновані листи фанери товщиною від 16 до 24 мм Товщину підбирають залежно від площі конструкції. Фанера легко ріжеться, з допомогою лобзика можна надати саму складну конфігурацію. Фанера має досить плоский і рівну поверхню, а за рахунок ламінування легко знімається або пересувається з застиглого бетону. Після зняття опалубки з однієї ділянки, ці ж листи можна використовувати для виготовлення інших бетонних конструкцій. Всі щілини після складання заливають монтажною піною. Після того, як піна застигне, необхідно зрізати всі зайві напливи усередині опалубки. Інакше у бетонній конструкції порожнечі, які доведеться закладати при обробці. Внутрішні розміри опалубки, її форма на всіх рівнях повинні відповідати проекту. Коли все зібрано, запенено і зачищено можна переходити до наступного етапу – армуванню.
Опалубка для колон, «палуба»
При заливці колон застосовують пересувну опалубку. Тобто роблять її по товщині колони, скажімо заввишки метр. Після заливки і застигання бетону, з допомогою 4 домкратів опалубку зрушують вгору, не розбираючи, і заливають наступний шар. Такий спосіб хороший, якщо колон в конструкції багато. При цьому економиться час на монтаж і демонтаж.
Виготовлення опалубки в горизонтальній площині будівельники називають «настил палуби». Особливістю є те, що спочатку встановлюють вертикально регульовані стійки, на відстані 1,5-2 м. На стійки кладуть дошки товщиною 50-60 мм, на них — листи фанери (ламінованої стороною вгору). Також важливо стежити, щоб не було щілин, а листи щільно прилягали один до одного.
Армування горизонтальних конструкцій
Армування виконують двома способами. Перший — це готова залізна сітка для армування бетону. Підійде для не дуже великих навантажень. Сітка натягується на опалубку і закріплюється дротом, через просвердлені отвори у фанері. В місцях кріплення встановлюються регулювальні прокладки. Це потрібно для того, щоб сітка не торкалася до опалубки. Інакше після її зняття з бетону будуть видні частини сітки, які потім будуть іржавіти, руйнуватися і псувати зовнішній вигляд конструкції.
Другий спосіб – це пов’язана дротом арматура. Судячи з відгуків, така конструкція витримає великі навантаження. Всі роботи проводяться без зварювання. Металеві стрижні розкладають паралельно один до одного, через однакову відстань, а потім, прямо на них, розкладають стрижні перпендикулярно, щоб вони перетиналися під прямим кутом. Крок укладання варіюється. Все перетину прутів зв’язуються в’язального (м’якої) дротом. Так само, як і для сітки, застосовують регулювальні прокладки. Після ув’язки нижньої частини сітки, аналогічно роблять верхню частину. Між верхньою і нижньою площиною сіток так само встановлюються регулювальні опори. Зазвичай їх роблять з прутків арматури, які приварюють між першим і другим шаром через певні проміжки. Останні розраховуються так, щоб прути не прогиналися під своєю вагою, забезпечувалася площинність конструкції.
Обклеювання стіни з бетону, колон
Для стін сітка із прутів арматури може бути пов’язана в горизонтальній площині, а потім бути піднята та закріплена у вертикальну. Але при великих обсягах зручніше в’язати сітку у вертикальному положенні. При бетонуванні стін спочатку в’яжуть сітку, потім встановлюють розпірні втулки (для регулювання товщини стіни).
Зазвичай використовують розпірні втулки з пластмас або пластику. Тому що після зняття опалубки вони залишаться в бетоні, а пластмасові або пластикові втулки не будуть іржавіти, ні розкладатися. Після їх установки ставлять елементи опалубки. Протилежні частини з’єднують металевими гвинтовими шпильками, які пропускають крізь розпірні втулки. Це роблять для того, щоб шпильки не стикалися з бетоном. Потім затягують гайки шпильок, притискаючи тим самим протилежні частини опалубки до розпірним втулок. Бічні частини стіни кріпляться до фронтальних частин за допомогою струбцин або затискачів.
Відгуки відзначають, що при армуванні вертикальних конструкцій (стіни чи колони), прути арматури повинні бути вище поверхні заливається ділянки. Це роблять для того, щоб можна було пов’язати даний ділянку з горизонтальним ділянкою заливки. Як правило, останній (найвищий ділянку заливки) має горизонтальну площину.
Приготування бетону
Основною запорукою якості приготовленої бетонної суміші є точне дотримання пропорцій всіх складових. Важливо звернути увагу на марку використовуваного цементу. Різними марками матеріалу відповідають різні обсяги піску. Також слід врахувати жорсткість води. Якщо принципово важливо досягти максимальної міцності бетону, то краще перед приготуванням суміші перевірити цей показник в лабораторії. На практиці зменшують жорсткість води за допомогою звичайних миючих засобів (найбільш бюджетним варіантом є гель для миття посуду).
Дуже важливо дотримуватися послідовності. Спочатку у ємність заливають воду, потім цемент, щебінь і в кінці пісок. Для невеликих обсягів використовують ручні інструменти або невеликі автоматизовані. Для великих обсягів використовують спеціальні машини.
Заливка
Не менш відповідальна частина роботи – заливка. Перед нею слід ще раз перевірити герметичність опалубки, наявність сторонніх отворів. Опалубка повинна бути промазала відпрацьованим машинним маслом або будь-якої іншої жирної сумішшю для того, щоб легше було її демонтувати. Викладати бетонну суміш потрібно так, щоб не змістити арматурну сітку. Після заливки потрібно ретельно пройтися вібратором для ущільнення бетону по всій площині заливається ділянки. Це потрібно для того, щоб не утворювалися порожнечі, особливо для складних конфігурацій, де в кишенях міг залишитися повітря.
Висновок
Запорука успіху будівництва – точне виконання всіх операцій, дотримання розмірів, розрахунків. Всі роботи на будь-яких етапах вимагають уважності, знань і навичок. Якщо все розраховано правильно, а роботи виконані якісно, то конструкція буде міцна і довговічна. Як альтернатива класичному армуванню, існують фібробетони. Сутність армування бетону волокнами полягає в тому, що останні за своєю природою здатні сприймати великі напруги, ніж бетонна матриця.
