Арматура в фундаменте: варить или вязать

При возведении дома нужно обязательно определиться – можно ли сваривать арматуру для фундамента в каждом конкретном случае.

Уже на этапе проектирования надо учесть целый ряд условий, которые в совокупности ответят на вопрос: вязать или сваривать обязательный пояс жесткости.

Существенные причины выбора

Выбор будет зависеть не только от объективных факторов, которые закладываются исходя из требований СНиП для фундамента. В большинстве случаев весомую роль играют возможности, сроки, предполагаемый бюджет.

Выполнение некоторых операций с должным качеством можно обеспечить только соответствующей квалификацией исполнителя. Необходимо тщательно просчитать, выбрать, заготовить все расходные материалы и инструмент. Для сварки это один набор, если требуется вязать – другой.

Влияющие условия

Сгруппировать причины, влияющие на особенности процесса крепления составляющих деталей каркаса,можно по таким группам:

I. Природные. При проектировании ленточного фундамента с использованием бетона (железобетона) исходят из СНиП 52−01−2003. Для компенсации возникающих нагрузок закладывают нижний пояс, более широкий, затем верхний. Сплошное армирование требуется в случае возведения заглубленной бетонной стены.

На подвижных грунтах арматуру нельзя сваривать. Усадка при застывании бетона деформирует конструкцию. Сварные соединения могут разрушиться.

II. Характеристика здания. Многоэтажные здания с глубокозаглубленными фундаментами требуют соблюдения высоких темпов строительства при выполнении большого объема работ. Применяют сварную сборку каркаса. Для домов с мелкозаглубленными фундаментами лучше вязать соединения и пересечения. Иногда необходимо делать это прямо по линии заливки раствором.

III. Материалы. Диаметр и количество углерода в металле покажут при пробном сваривании, как сильно электрическая дуга разрушает тело прутка и снижает его прочность. Можно варить арматуру класса A400C или А500С Правильно подобранная марка электродов задаст качество шва. Для малоэтажных зданий растет популярность использования стеклопластиковых, композитных материалов с таким же периодическим рисунком профиля.

IV. Оборудование. Сварочный аппарат должен иметь плавную регулировку силы тока. Дуга не должна чрезмерно выжигать металл. Это значительно снижает несущую способность конструкции. Применяя строительный вязальный крючок и кусачки можно сократить, а то и вовсе исключить затраты электроэнергии и увязать все проволокой.

V. Исполнитель. Выполнение качественной работы требует специалиста высокого уровня квалификации– сварщик. Переделать вряд ли получится.

Что говорят сборники правил

Регламентирующие требования для расчета проекта собраны в следующих документах:

СНиП 52-01-2003

«8.2.3. Сварные арматурные изделия (сетки, каркасы) следует изготавливать с помощью контактно-точечной сварки или иными способами, обеспечивающими требуемую прочность сварного соединения и не допускающими снижения прочности соединяемых арматурных элементов (ГОСТ 14098, ГОСТ 10922)».

«Кроме требований по прочности на растяжение к арматуре предъявляют требования по дополнительным показателям, определяемым по соответствующим стандартам: свариваемость, выносливость, пластичность, стойкость против коррозионного растрескивания, релаксационная стойкость, хладостойкость, стойкость при высоких температурах, относительное удлинение при разрыве и др.

К неметаллической арматуре (в том числе фибре) предъявляют также требования по щелочестойкости и адгезии к бетону».

ГОСТ 14098-91

Нормативы по исполнению соединительных швов электросваркой сведены в Приложении 2.

«На конструкции сварных соединений, не предусмотренные настоящим стандартом, следует разрабатывать рабочие чертежи с технологическим описанием условий сварки и ведомственный нормативный документ, учитывающий требования действующих стандартов и утвержденный в установленном порядке».

ГОСТ 10922-2012

Арматурные и закладные изделия, их сварные, вязаные и механические соединения для железобетонных конструкций. Общие технические условия.

«Смятие стержней электродами на глубину более 0,1 номинального диаметра стержня, оплавление и поджоги ребер периодического профиля стержней не допускаются».

Особенности технологии методом сварки

Изменение свойств у свариваемого материала может оказаться несущественным для несущей способности фундамента. Соблюдение технологии работ, подбор марки материалов позволяют значительно сократить срок монтажа. На удаленных площадках практикуется предварительно варить следующие элементы:

• Каркас;
• Сетку;
• Стержни.

Их собирают в плитовой, ленточный фундамент или вертикальными колоннами (столбами).

На площадке можно не только удобно расположиться сварщику, но провести осмотр качества шва, соблюдения геометрических параметров каркаса, дефектов, искривлений.

Для увеличения площади соприкосновения круглых прутков используют спрямление поверхности в месте контакта шлифовальным инструментом. Способ не приводит к чрезмерному перегреву металла.

Сборка фрагментов в целую конструкцию, выполняется внахлест из расчета не менее 10 диаметров прута.

Перед сваркой проводится очистка поверхности от ржавчины, окалины, грата, грязи.

Для сваривания пригодна арматура, маркированная в конце буквой С (например, А500С). Нельзя использовать метод сварки для Ø свыше 20 мм.

На рынке можно встретить как старую маркировку изделий Ст3, так и по новым стандартам – начинающуюся с буквы А (марки А400С, А500С). Они относятся к свариваемому классу.

Использовать: распространенный класс A400 AIII – недопустимо, так как при сильном нагреве их металл значительно утрачивает свою прочность и стойкость к коррозии. Такую марку вяжут.

Электроды на практике выбирают по отношению к диаметру свариваемых фрагментов. Если Ø больше 14 мм, то электрод берем 4 мм, если меньше – 3 мм.

Способы сварки

Наиболее распространенный метод электрической дуги с плавной регулировкой силы тока (инверторный). Сборка может исполняться такими методами:

• Стыковым;
• Внахлест;
• Тавровым;
• Крестовым.

Встык и тавр (торец упирается в арматуру под углом 90°) лучше не применять из-за малой прочности на изгиб. Эти методы состыковки используются только при отсутствии других вариантов. В длину пруты свариваются внахлест, а поперечины накладываются крестом. По американскому стандарту крестовые пересечения не варятся. Посмотрите видео, как армировать фундамент.

Проверка качества

Чтобы предварительно определить, какой получится шов, сваривают два небольших отрезка стержней. Остывшее соединение осматривают на наличие трещин, глубину проплавления тела, качество образовавшегося шлака. Если хотя бы один из параметров вызывает сомнения, то необходимо изменить настройки силы тока в сварочном аппарате или заменить электроды:

• Электрод прилипает – увеличиваем ток;
• Не прилипает, а сразу выжигает поверхность – уменьшаем ток;
• Трудно поймать дугу, чтобы не прожечь стержень – взять электрод меньшего диаметра;
• Электрод горит козырьком, шлак пенится – значит некачественный, заменить.

Недостатки

К прямому недостатку относится жесткость конструкции. Вот почему это не дает возможности возводить этим способом фундаменты на всех видах грунтов. На подвижных грунтах в опорном поясе возможно появление излишних напряжений, приводящих к трещинам и неравномерному распределению нагрузки с неблагоприятными последствиями для всего здания.Неаккуратная заливка бетонной массы может привести к разрыву,перекосу сварной конструкции.

Вероятные недостатки вызываются нарушениями технологии во время выполнения операций, параметров сварочного оборудования и человеческого фактора в лице исполнителя (производителя) работ. Все это, даже имея скрупулезно рассчитанный проект, требует неусыпного контроля и поэтапных проверок выполнения всех операций.

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.