При эксплуатации здания фундаменту приходится воспринимать немало различных нагрузок – и не только от веса здания, но и от напора подвижных грунтов и давления воды. Нельзя забывать и про силы морозного пучения, которые при неправильном подходе к проектированию способны как переломить железобетонный массив, так и вовсе вытолкнуть его из земли. Немалую роль в сопротивлении таким воздействиям играет внутреннее армирование, о котором здесь и пойдёт речь. Из статьи вы узнаете, как и чем можно усилить бетонный монолит, и сколько стоит связать арматуру для фундамента.
Характеристика и виды арматуры для фундамента
Многие пользователи интересуются, для чего вообще производится армирование бетонного массива. Арматурой называется совокупность соединённых в каркас элементов, которые, будучи заложенными в бетон, воспринимают на себя часть нагрузок в зонах сжатия и растяжения. Композиционирование бетона и арматуры - есть способ повышения способности конструкции воспринимать нагрузки. А если увеличивается прочность, то удлиняется и срок службы, что и является основной целью проектирования.
- Тандем металла с бетоном вообще очень удачен, так как оба материала с примерно одинаковыми коэффициентами температурного расширения (способностью увеличивать объём при нагреве). Молекулы металла хорошо сцепляются с цементным камнем, но для лучшей связки и предотвращения выдёргивания, рабочие стержни должны быть профилированными.
- Лучше всего бетон работает на сжатие, и довольно слабо – на растяжение и изгиб. Именно арматура и компенсирует этот недостаток, ведь металл почти в 100 раз лучше сопротивляется растяжению. Он принимает нагрузку, воздействующую на поверхность массива, а потом равномерно распределяет её по всей конструкции.
- В нашей стране монолитные фундаменты усиливают арматурой с периодическим профилем, класса А-ІІІ (А400). Она представлена стержнями круглого сечения с двумя противоположными продольными рёбрами, соединяемыми винтовыми выступами.
Профилирование усиливает адгезию к бетону рабочих стержней. Поперечные стержни и обвязочные хомуты могут быть и гладкими, но строители обычно используют тоже периодику - только диаметр берётся меньше и более низкого класса (например, АII).
Для чего нужна вязка арматуры для фундамента
Нормативы допускают два вида соединения стальных стержней: сварку и вязку. Однако арматуру марки А400 варить не рекомендуется, так как при воздействии высокой температуры происходит ослабление структуры металла не только в месте соединения, но и на прилегающих участках на длину, равную четырём диаметрам стержня.
Если вы планируете не вязать каркас, а варить, нужно выбирать арматуру с маркировкой А400С или А500С. Буква «С» как раз и говорит о том, что стержни предназначены для сваривания. Внешне эти две марки практически неразличимы, а вот от профиля А400 и А300 их отличает форма серповидных рёбер. У А400 они соединяются с продольными рёбрами (закольцованы), а у А400С и А500С между ними есть промежуток.
На заметку: Если арматура у вас уже имеется, но вы не знаете, какая у неё марка, при сварке места соединения необходимо предварительно прогревать до 200 градусов, а длину швов делать не менее 10 диаметров стержней. Это даст возможность минимизировать потерю прочности у стальных элементов каркаса.
И всё же, проще всего вязать – ведь это можно делать самостоятельно, тогда как для сварки нужен сварочный аппарат и навыки работы с ним. Метод вязки соединений имеет массу преимуществ:
- Сокращаются сроки исполнения работ;
- Легко устраняются недочёты при перекосах, ведь по нормам стержни должны фиксироваться строго под прямым углом;
- Не требуется высокая квалификация вязальщика;
- Можно работать в уже установленной опалубке;
- Снижаются затраты на армирование.
Недостаток только один – слабая механическая прочность каркаса. Но проблемой это не является, так как после заливки и схватывания бетона каркас будет зафиксирован намертво. Единственно неудобно, когда отдельные укрупнительные блоки собираются отдельно, и их потом приходится переносить в опалубку. В основном это делают при монтаже каркасов фундаментных лент и ростверков. В этом случае, шаткую конструкцию можно либо точечно прихватить сваркой, либо установить раскосы из стеклопластиковой арматуры. Но лучше всё же собирать вязаный каркас непосредственно в опалубке.
В классическом варианте это делается с помощью вязальной проволоки толщиной 1,3 мм, но сегодня используют и капроновые стяжки (как для проводов), и специальные пластиковые хомуты. Однако надёжнее с механической точки зрения и намного дешевле получится всё же проволокой, тем более что для работы нужно всего лишь несложное приспособление в виде вязального пистолета или ручного крючка. Как вариант, для скрутки проволоки можно использовать клещи или шуруповёрт - но, по мнению арматурщиков со стажем, удобнее и надёжнее обычного крючка ничего нет.
Основные узлы вязки показаны на схеме снизу:
С чего начать армирование
Прежде, чем приступить к армированию фундамента, необходимо произвести определённый комплекс работ, в который входят:
- рытьё траншей или котлована;
- формирование нежёстких подстилающих слоёв и бетонная подготовка;
- устройство подъездной дороги и места для стоянки крана;
- завоз необходимого инвентаря и механизмов;
- разбивка осей здания;
- установка опалубки;
- завоз и складирование арматуры, раскладка пучков по периметру фундамента для обеспечения бесперебойной работы.
Процедура армирования лент
Последовательность армирования ленточного фундамента такова. Сначала устанавливаются вертикальные борта опалубки, на дно которой на нужном расстоянии ставят фиксаторы (за счёт стульчиков образуется защитный слой). На них укладывается ряд продольных и поперечных стержней, с жёсткой увязкой проволокой.
Чтобы разместить верхний ряд арматуры, используют либо временные приспособления – подставки для раскладки, которые удаляются после установки вертикальных поперечин, либо П-образные скобы из арматуры, изогнутые в соответствии с сечением каркаса. По бокам, для образования защитного слоя, выставляются полипропиленовые фиксаторы-звёздочки с шагом 80-100 см.
Вязальная проволока используется только для арматуры диаметром менее 16 мм. При большем размере сечения стержни должны прихватываться дуговой сваркой.
При использовании проволоки её расход составляет порядка 5 кг на тонну арматуры. На одно соединение уходит складывающийся вдвое отрезок проволоки длиной 30 см.
Углов и примыканий
Стыковка прутов может быть произведена не только внахлёст, но и с использованием обжимных гильз или винтовых муфт, обеспечивающих не меньшую прочность стыка. На перекрёстных соединениях могут применяться специальные проволочные или пластмассовые фиксаторы.
Чтобы каркас ленты получил высокую пространственную жёсткость, в местах пересечения стен связка перекрестий проволокой не допускается. Каркас должен быть цельным, поэтому угловые соединения обязательно усиливаются элементами с П- или Г-образной конфигурацией.
Поперечные и вертикальные прутья устанавливаются с вдвое меньшим шагом, чем на прямых участках. Расстояние определяется как половина от ¾ высоты монолита, но на лентах глубокого заложения при любом итоге этого вычисления, шаг между поперечинами не должен превышать 250 мм. Размеры нахлёстов стержней и всех соединительных элементов должны быть не менее 50 диаметров стыкуемой арматуры.
Армирование плит
Перед армированием плит выполняется тот же комплекс работ, что и в случае с лентами. Так как площадь фундамента здесь большая, арматуру монтируют по блокам, осуществляя подачу стержней в нужную точку автокраном.
- Для этого на основании производят разметку. Осуществляется она посредством геодезических приборов, способом створных засечек, ориентированных на оси уже установленной опалубки. За ноль принимают отметку верха фундамента.
- Точки осей каркаса выносят на обноску, и закрепляют гвоздями с натянутой между ними проволокой. От неё уже с помощью отвеса отметки переносятся на подбетонку, на которую мелом наносят места расположения продольных и поперечных поясов нижней сетки. На стенках опалубки отмечают положение нижней и верхней сеток по вертикали.
- Начинают укладку продольной арматуры на первом блоке, стыкуя их по длине дуговой сваркой. Для поддержки верхнего ряда рабочих стержней, вертикально, с шагом 40 см, устанавливают отдельно собранные плоские каркасы, перевязанные проволокой с нижней сеткой. Затем на них опирают продольные стержни верхней сетки, устанавливают поперечины и увязывают их в объёмную конструкцию.
![]()
Готовый каркас плиты - Из-за большой площади плиты, борта опалубки невозможно скрепить между собой стяжками или распорками как в случае с лентой, поэтому щиты крепят проволокой через отверстия в брусках к готовому каркасу проволокой.
- По окончании работ на первом блоке, переходят ко второму, и весь процесс повторяется в той же последовательности. Если площадь фундамента слишком большая и в нём предусмотрены рабочие швы бетонирования, их сразу же обустраивают путём установки вертикальных плоских каркасов с ячейкой сетки 100*100 мм.
Перед тем, как начать армирование фундамента, поверхности опалубки покрывают смазкой (чаще отработанным маслом), либо оббивают гидроизоляционным рулонным материалом.
Защита стальной арматуры от коррозии
Защиту арматуры осуществляет внешний слой бетона. Чтобы она была эффективной, металл изначально должен быть чистый, а стержни нередко бывают уже покрыты ржавчиной, образовавшейся в процессе транспортировки, хранения или в период монтажа каркаса. Поэтому, для эффективного сцепления с бетоном и предупреждения развития коррозии, перед бетонированием арматуру нужно очистить.
Вручную произвести такую очистку практически невозможно и это очень трудоёмко. На практике чаще применяют механизированные средства типа металлических щёток или пескоструйного аппарата. Более эффективным современным способом удаления коррозионного налёта являются бескислотные преобразователи ржавчины, предназначенные для очистки поверхностей чёрных металлов. Наносят их на арматуру кисточкой, валиком или пульверизатором, и через 15 минут арматура чистая.
На заметку: Одним из таких средств, которые сегодня присутствуют на отечественном рынке, является преобразователь марки DOCKER STEEL. Он параллельно с очисткой осуществляет фосфатирование металла, упрочняя его поверхность и создавая на ней устойчивый к коррозии защитный слой. Состав фасуется в канистры по 5, 10 и 20 л, цена 1950, 2550 и 4750 руб. соответственно.
Сколько стоит армирование фундамента
Стоимость армирования фундамента зависит от применяемой схемы компоновки стержней, их диаметра и марки. Общая сумма зависит от того, сколько стоит металл, а так же стоимости услуг по его монтажу.
- Если вязка арматуры для фундамента осуществляется силами наёмной бригады, цена за работу при сборке каркаса из отдельных стержней на ноябрь 2020 г в среднем составляет 3550 руб./м³.
- При использовании заводских готовых сеток для горизонтального монтажа (плитные основания), цена на вязку арматуры для фундамента составит 155 руб./м.
- Вертикальное армирование фундамента за 1 м² сетками (стена в грунте) стоит порядка 180 руб./м².
- Стоимость заливки фундамента с армированием и опалубкой зависит от конфигурации конструкции в сечении и плане, толщины и ширины. Проще ориентироваться по кубатуре фундамента - в среднем цена под ключ составляет 18500 руб./м³ вместе с материалами.
Как рассчитать стоимость материала каркаса
Рассчитаем количество и стоимость арматуры на примере каркаса фундаментной ленты. В ней рабочими поясами являются только верхний и нижний ряды арматуры. В лентах мелкого заложения (с заглублением до 70 см) промежуточных рядов, которые называются конструкционными, нет вовсе. Есть только по паре или тройке продольных прутов сверху и снизу, хомут по периметру сечения и одна поперечина по центру.
При высоте ленты от 90 см добавляется минимум одна пара конструкционной арматуры – она тоже продольная и располагается в промежутке между рабочими поясами. Чем выше лента, тем больше конструкционных рядов, и естественно, будет увеличиваться расход арматуры.
Считать её количество необходимо в соответствии с принятой схемой армирования:
- Допустим, у нас дом размером 10*8 м с одной поперечной несущей стеной. Размер фундамента в сечении будет 100*40 см, и армироваться он будет четырьмя рабочими стержнями диаметром 12 мм.
- Общая длина ленты составляет 43,4 м, умножив её на 4 прута плюс нахлёсты, получаем 183 м. В ленте такой высоты должно быть ещё 4 прута конструкционной арматуры – это ещё 183 м. Диаметр этих стержней составляет 12 мм.
- Длина арматуры диаметром 8 мм на один хомут, за минусом защитного слоя бетона, составит 250 см. Так как их устанавливают через каждые 50 см, нам понадобится 90 хомутов, на которые уйдёт 225 м арматуры.
- Поперечная арматура (диаметр тоже 8 мм) в нашей схеме располагается в 2 ряда по высоте и ширине ленты, всего уйдёт 54 м.
К полученным значениям надо добавить ещё запас 10% на отходы.
- Итого арматура 12 мм: 183+183=366 м+10% = 403 м. Вес 1 м/п 0,888 кг, значит всего 358 кг (0,3,58 тн). Умножаем на цену за тонну: 0,358*37490 руб. = 13122 руб.
- Итого арматура 8 мм: 225+54=279 м+10% = 307 м. Вес 1 м/п 0,395 кг*307 = 122 кг (0,121 тн) Умножаем на цену тонны 0,121*36450 = 4410 руб.
Аналогично нужно просчитать, сколько всего соединений. С учётом расхода проволоки (на каждое 0,3 м соединение) и её цены, определяется стоимость проволоки. На всё про всё, на каркас нашего фундамента, если собирать его самостоятельно, уйдёт не более 20000 руб.
Заключение
Бетон с тяжёлым заполнителем отличается весьма высокой прочностью на сжатие. Однако на изгиб и растяжение он работает плохо, а потому нуждается в усилении. Если учесть, что на фундамент оказывает воздействие множество нагрузок с разными силовыми значениями, становится понятно, зачем в монолит закладывается каркас. Кстати, он может собираться не только из стальной арматуры, но и из композитной – её, благодаря более высокой прочности на разрыв, можно брать даже меньшего диаметра.
В целом каркас распределяет нагрузки равномерно по фундаменту, поэтому он становится более устойчивым и меньше реагирует на подвижки грунта.
