Арматурна сталь: марка, ГОСТ, клас міцності. Арматура сталева

Арматурна сталь офіційно називається не так: якщо вивчити ГОСТ 5781-82 можна дізнатися, що коректне назва звучить як «гарячекатана для армування ЗБК». Втім, назва виявилася занадто довгим, тому в професійному середовищі було швидко скорочено до простої «арматури». Це і зрозуміліше і простіше, і швидше.

Загальна інформація

Прийнято виділяти кілька класів арматури. Поділ ґрунтується на таких ознаках:

періодичний профіль;

механічні параметри.

Арматурна сталь буває наступних класів:

AII.

AIII.

AIV.

AV.

Ось вже кілька років на ринку досить великий попит на клас арматурної сталі А500С. Якщо вивчити ГОСТ 5781-82 там не вдасться знайти опису подібного йому за своїми параметрами. Ця продукція виготовляється з орієнтуванням на такі стандарти:

СТО АСЧМ 7-93;

технічні умови.

Таку систему стандартизації, за якої групується на категорії гарячекатана арматурна сталь періодичного профілю, впровадили підприємства, що працюють в галузі чорної металургії. Вони об'єднані в єдину асоціацію, яка взяла на себе в тому числі і розробку правил виробництва товарів.

Особливий випадок

Описана арматурна сталь А500С – це не єдине виключення в світі гарячекатаної продукції. Також особливої уваги заслуговує клас AI, який ГОСТ прийнято позначати як А240. Ключова особливість – гладкий профіль. В якості сировини для виробничого процесу застосовують сталь 3 СП (ПС). Діаметр і відхилення від нього для будь-якої продукції з гладким профілем регламентуються ГОСТ 2590-88. В цьому нормативному документі також прописана точність прокатки для загальних випадків.


Арматурна сталь гладка проводиться в наступних форматах:

прутки;

бухти.

В мотках можна знайти розміри від 6 до 14 мм (крок – 2 мм). Вибір арматури в прутках дещо ширше. Мінімальний можливий діаметр – 16 мм, а найбільший доступний – 40 мм. Від 16 до 22 мм крок становить 2 мм, з 25 до 40 мм зростає до трьох.

Як і навіщо?

Марка арматурної сталі А240 необхідна в будівництві та інших галузях, де використовуються конструкції з залізобетону, так як застосовується для їх армування. Деякі фахівці іменують цю категорію матеріалів «петлевий», так як використовувати арматуру прийнято, щоб формувати петлеподібні елементи, що підсилюють вироби з залізобетону. Це найбільш актуально, коли елемент виділяється з основної площини будови. Гарячекатана арматурна сталь А1 підходить для створення елементів, що полегшують навантаження готових блоків, перевезення та розвантаження. Крім того, безпосередньо на будівельному майданчику так простіше поєднувати різні елементи між собою. Марка арматури AI, як і кругла, необхідна для широкого спектру конструкцій. При її використанні виготовляють:

огородження;

меблі;

перила.

Коло і арматура металева А1 якщо вони виготовлені у відповідності зі спеціалізованими стандартами, застосовуються як сировина: з них можна витягнути дріт. Допускається виготовлення профілів:

періодичного;

гладкого.

Якщо арматурний завод має відповідне обладнання, тоді сталь А1 може послужити для виготовлення різної продукції на токарних верстатах або фрезерних. Матеріал механічно обробляється.

Не випускаючи з уваги нормативи

Розповідає про те, яка повинна бути арматурна сталь, ГОСТ 578182. Згідно з нормативами, вуглецю у складі металу може бути не більше 03 %, тільки тоді продукт застосовується для залізобетону. Використовується арматура як для попередньо напруженого сировини, так і для звичайного. Якщо застосовують залізобетон, який пройшов попередню обробку і напружений, то арматуру вибирають таку, яка впорається з досить серйозними навантаженнями, властивими цій середовищі. Як правило, напруга досить велика, що вимагає, щоб арматура металева була підвищеної міцності і виготовлялася строго надійної сталі. Якщо використовують дріт, то до її міцності також пред'являють високі вимоги. Якщо гарячекатана арматурна сталь буде використана в конструкціях, не схильних напрузі, тоді допускається застосування звичайного сировини. Тут актуальні наступні марки стали:

СТ3.

СТ5.

Для попереднього напруження прийнято брати сталь з вмістом вуглецю:

середнім;

високим.

Також може бути використана арматура сталева, оброблена термічно для підвищення міцнісних параметрів.

Сталь: яку візьмемо?

Щоб була виготовлена якісна арматурна сталь, ГОСТ 578182 рекомендує брати надійну сталь:

вуглецеву;

низьколеговану.

Є кілька марок, придатних для різних типів згаданого матеріалу. Як правило, замовник, відправляючи замовлення на арматурний завод, вказує, з якої сировини він бажає бачити готовий продукт. Якщо таких рекомендацій виробник не отримує, тоді виготовляє підприємство самостійно приймає рішення на користь оптимального варіанту для конкретного типу продукту. Зокрема, для А800 прийнято використовувати наступні марки:

22Х2Г2АЮ.

22Х2Г2Р.

20Х2Г2СР.

Що ще важливо?

При створенні ненапружених залізобетонних конструкцій слід вибирати класи від першого до третього, а більш високі знадобляться, якщо конструкція пройшла попереднє напруження.
Якщо доведеться працювати при низьких температурах, і об'єкт далі буде експлуатуватися в екстремальних умовах, тоді більше підходить така марка арматури, яку відрізняє знижений відсоток вуглецю. В якості альтернативи можна вибирати варіанти сировини, що пройшла додаткову обробку високою температурою. А ось якщо було вирішено використовувати в якості армуючого матеріалу дріт, тоді перевагу краще віддавати тій, в якій вуглець або зовсім відсутня, або його вміст не перевищує 08 %. Для цього матеріалу властива підвищена міцність – до 180 кгс/мм 2 включно. Такі параметри забезпечені:

високотемпературної обробкою;

наклепом.

Вуглець і якість матеріалу

Регламентує, з якої сировини повинна виготовлятися арматура будівельна, ГОСТ 5781-82. Зокрема, процентний вміст вуглецю робить досить сильний вплив на кінцеві параметри залізобетонного виробу, на його довговічність і надійність. Чим більше вуглецю міститься в деревині, тим вище буде твердість, властива арматурі, але в той же час підвищується крихкість. Крім того, зварювати високовуглецеву сталь дуже складно, найчастіше результат виявляється недостатньо якісним, від чого страждає надійність всієї конструкції в цілому. Процентний вміст вуглецю дозволяє вводити наступну класифікацію:

арматура сталева низьковуглецевий, де це з'єднання міститься в кількості не більше чверті відсотка;

з середнім рівнем змісту – від чверті відсотка до 06;

з високим вмістом, варьирующимся від 06 до 2 %.

А як покращити?

Щоб арматурна сталь мала кращу якість, у сплав можна додати додаткові складові. В якості легуючих компонентів прийнято застосовувати:

вольфрам;

ванадій;

хром;

нікель.

В деякі сплави додають лише один-два додаткових компонента, в інших – суміш з 5-6 металів. Це дозволяє отримати високоякісну леговану сталь з високими показниками:

міцності;

твердості;

стійкості до корозії.

Щоб отримати леговану сталь, можна включити в сировині кремній, марганець. В залежності від того, наскільки багато добавок міститься в речовині, прийнято говорити про приналежність матеріалу до одного з наступних класів:

низьколегована арматурна сталь, що містить не більше п'яти відсотків включень;

середнєлегована, в якій кількість добавок варіюється в межах 5-10 %;

високолегована, на одну десяту і більше складається з додаткових компонентів.

"Що в імені тобі моєму?"

Арматурна сталь – це не просто сталь, а ще й велика кількість інших хімічних компонентів. Про те, які є включення в матеріалі, можна дізнатися з найменування. Були розроблені стандарти позначення тих чи інших добавок у назві матеріалу. Приклади:

Х – хром.

Ц – цирконій.

Т – титан.

Після марки записуються цифри. Вони відображають, як багато вуглецю міститься в матеріалі. Позначаються соті частки. Далі пишуть букви. Вони позначають хімічний елемент, після якого зазначено, як багато його міститься в складі арматури. Якщо жодної цифри не вказано, можна зробити висновок, що ця речовина включено в обсязі менше одного відсотка. Приклад: «арматурна сталь 35ГС» розшифровується як сталь, у складі якої присутній вуглець в концентрації 035 %, а також є кремній і марганець, але процентний вміст обох компонентів незначно, тому уточнених даних немає (вони присутні в обсязі менше відсотка від загальної кількості матеріалу).

Чого вимагати і чекати?

Згідно діючим стандартам, арматурна сталь повинна бути:

легко зварюється;

пластичної;

міцною.

Під міцністю прийнято розуміти здатність арматури витримувати руйнівні навантаження зовнішнього середовища. Впливу ззовні можуть розтягувати метал і прогинати, крутити і стискати, різати. Для кожного з видів навантажень виділяють окремі показники міцності. Арматура частіше застосовується в умовах, коли високі навантаження на розтяг, тому саме на це значення слід звернути увагу в першу чергу. Щоб оцінити, наскільки арматура здатна чинити опір розтягування, потрібно оцінити:

текучий межа;

розривне опір.

Пластичність – це параметр, що відображає пристосованість матеріалу до зовнішніх навантажень, які намагаються змінити форму виробу, його перетин. Якщо арматура в таких умовах зберігає свої початкові параметри, то після видалення навантаження вона може повернутися в початковий стан або зберегти отримані зміни. Пластичність виявляється у подовження при розриві, кут загину, кількість перегинів, які залишаються після охолодження металу. Зварюваність – це показник, що відображає здатність якісно з'єднуватися з іншими матеріалами при застосуванні того чи іншого методу зварювання. Цей параметр визначається:

складом металу;

методом виплавки;

величиною стрижнів в розрізі;

сполучними особливостями;

пластичністю.

Механіка і надійність

Зазначені вище параметри дозволяють говорити про те, наскільки гарні механічні параметри сталі. Саме на їх основі виділяють технічні характеристики, показники. Важливою особливістю арматури є його тимчасовий опір. Для його визначення, а також виявлення того, як великий текучий межа, наскільки великим може бути подовження стали щодо початкової величини, проводять спеціальні випробування на виробництві: застосовують розривні машини, сконструйовані для цієї задачі. Робота проводиться наступним чином: при запуску машини поміщений на зразок плавно зростає навантаження. Арматура при цьому знаходиться в системі жорсткого кріплення, що не допускає «вислизання» примірника. Механізми намагаються подовжити стрижень поздовжньо, деформуючи його. Показники, що знімаються з арматури, дозволяють сформувати діаграму розтягування (масштаб задається довільно).

Технічні особливості

Прямі ділянки діаграми відображають такі навантаження, при яких зразок не деформується. При збільшенні навантажень можна бачити пропорційне зростання довжини, що дозволяє робити висновки про надійність сталі і здатності чинити опір зовнішньому впливу. Заздалегідь визначається граничне значення навантаження, прикладеної до випробуваному примірнику. По досягненні цього значення також плавно зменшують вплив механічної сили. При найкращому розкладі стрижень, що розтягнувся при впливі великої зовнішньої сили, повертається в початковий стан при знятті навантаження. Така здатність обумовлена пружністю сталі. Варто розуміти, що зона пружності для металу має певні обмеження. За досягнення показників, що перевищують ці межі, повернення до початкових значень стане неможливим. При виявленні такого граничного показника говорять про досягнення межі пружності. Якщо зробити випробування виробленої у відповідності з діючим ДСТ арматури із сталі СТ3 тоді вдасться отримати параметри, близькі до наступним:

межа плинності - 2460 кгс/см 2 ;

відносне подовження - 25;

опір розриву в заданому часовому проміжку - 4000 кгс/см 2 .

Параметри та область застосування

Арматура, що має високі показники міцності, зазвичай коштує дорожче, ніж низькоякісний матеріал. У той же час практика показує, що використання такого матеріалу дозволяє домогтися істотної економії, оскільки армування залізобетонних конструкцій вимагає більш економічної витрати металу. Зверніть увагу на пластичність арматури: є певні межі, виходити за які вкрай небажано. При зниженні цього параметра нижче певного рівня неможливе застосування прокатних виробів на повну міцність. Конструкція, виготовлена з використанням такого витратного сировини, стає крихкою і може непередбачувано зруйнуватися під впливом зовнішніх факторів. Є й інший ризик, пов'язаний із зменшенням пластичності металу: зростають імовірність крихкого зламу вже на етапі армування конструкцій із залізобетону.

Вплив на зразки стали

Щоб поліпшити показники арматури, вдаються до різноманітних технологій впливу ззовні. Зокрема, широко поширена практика термічного зміцнення. При цьому міцність матеріалу зростає вдвічі, а іноді і більше. Найбільш застосовне це для низьколегованих, вуглецевих сполук. А ось вартість матеріалу зростає всього на 10-12 %. Термічне зміцнення показує кращі показники щодо механічного, але для його реалізації потрібно розташовувати серйозним сучасним обладнанням та командою висококваліфікованих фахівців. Дуже сильно на якість кінцевого продукту і на його репутацію виробника) впливають навіть дрібні помилки технологічного процесу. Механічне зміцнення досягається використанням:

лебідки;

гідравлічних домкратів;

профільованих валків.

Останні потрібні, щоб сплющивать сталь. При зміцненні вдається домогтися пластичних деформацій, завдяки яким міцність збільшується на 50 % відносно початкового значення.

Найпопулярніша – яка вона?

Традиційно найбільш затребувана на ринку металопрокату арматура 8 мм в діаметрі. Вона належить до третього класу і випускається в бухтах, мотках, прутах. 8 мм – значення середнього діаметра будівельного матеріалу. Виробництво такої арматури повинна відповідати ГОСТ 30136-95. Випускається мотками арматура фахівцями іменується «катанкою». Арматура 8 мм виготовляється зі сталі з низьким вмістом вуглецю. Застосовуються марки СТ0 СТ3. В процесі виготовлення є дві (іноді одна) стадії охолодження, що дозволяє досягти високих показників надійності матеріалу. Катанка мотками представляє собою дріт. Арматура А3 – сталь, що має у перерізі коло. Вона необхідна для подальшого виробництва дроту, пружин. Незамінна сировина і у виробничому процесі будівельної холоднотянутого арматури.

Виробництво і продаж

Арматура 8 мм зазвичай виготовляється на проволочно-сортових верстатах із сировини, що відповідає ГОСТ 380. Це стандартна технологія, що припускає наявність брусковой сталі, оброблюваної валовий системою. На верстатах матеріал прокочують і витягають, раскаляют і охолоджують. Залежно від особливостей конкретного товару він буде охолоджений природним методом або примусово. У продажу такий товар є погонними метрами, так і великими мотками (для оптових покупців).

Навіщо це потрібно?

Арматура 8 мм незамінна при зведенні залізобетонних і металевих конструкцій. Катанка досить тонка, тому застосовується при виготовленні сіток, каркасів, канатів. Арматура ефективна в якості основи для скоб. Її використовують для зміцнення будівельних конструкцій. Конкретний варіант вибирають, аналізуючи умови експлуатації будови, на основі чого приймають рішення на користь тієї або іншої марки. Арматура частіше застосовується як сировина для виготовлення іншої будівельної продукції, а не як самостійний матеріал. Якщо катанка потрібна, щоб виробляти цвяхи, кабелю, тоді потрібно контролювати рівність виробів: шорсткуваті поверхні неприпустимі, це значно знизить міцність готового виробу. При виготовленні товстої арматури, скоб вимоги до гладкості поверхні не настільки істотні. Арматура, що застосовується для облаштування несучих стін, не може містити наповнені повітрям порожнини або тріщини. Якщо арматура 8-мм діаметра набувається в прутах, контроль якості передбачає відстеження ідентичності виробів.

Деякі особливості

Слід також зазначити, що арматура, що має круглий періодичний профіль, зазвичай оснащена поздовжніми ребрами. Поперек стрижнів проходять гвинтові виступи, прокладені лінії з трьома заходами. Якщо діаметр прутка становить до 6 мм, тоді виступи можуть проходити вздовж гвинтової лінії з одним заходом. Для 8 мм допускається наявність двох заходів. Арматура, причисляемая до третього класу, буває:

звичайної;

спеціальної.

Позначається вона як А300 і Ас300 відповідно. Для такої сировини характерні виступи, у яких захід по обидві сторони профілю рівномірний. Тут лінії також йдуть гвинтом. А ось для А400-А1000 обов'язкова умова: заходи з одного боку праві, а з іншого – ліві. Можливі зсуви гвинтових виступів. Цей параметр за поточними ГОСТам не нормується. Ще один характерний момент характеризує виготовлення стали А800. Для неї можна застосовувати наступні марки:

22Х2Г2АЮ.

22Х2Г2Р.

20Х2Г2СР.

При цьому особливості кінцевого продукту зазвичай регламентовані вимогами замовника. Згідно з рекомендаціями Держбуду, на території РФ рекомендовано застосовувати наступні марки:

А400С.

А500С.

Обидві вони підходять для зміцнення конструкцій із залізобетону і підміняють раніше широко застосовні А-III. Такі виготовляються при врахуванні вимог, зазначених у ГОСТ 5781-82.