В чем разница между арматурными прутьями А1 и А3? Отличие арматуры А1 и А3. Характеристики и применение в строительстве

Арматура А1 – металлопрокат, без которого в настоящее время не обходится практически ни одна стройка. Его широко используют для изготовления железобетонных изделий, а также различных металлических конструкций и деталей. Производят этот металлопрокат по ГОСТу 5781-82.

1

Согласно ГОСТа 5781 арматура А1 обозначается по-другому – арматура (арматурная сталь – далее АС) A-I (А240). Это более правильное и используемое всеми ее изготовителями и профессиональными потребителями наименование этого металлопроката. На техническом языке ГОСТа 5781, в котором классифицируются все производимые по нему типы арматурной стали для армирования обычных, а также предварительно напряженных разнообразных железобетонных конструкций, такое обозначение расшифровывается, как "арматура класса А1".

Разделение на классы в этом ГОСТе произведено по одной из механических характеристик АС – по пределу текучести. Условная ее величина для изделия A1 указана в скобках после индекса A – число 240. Это и есть значение предела текучести в кгс/мм 2 , но перемноженное на 10. Таким образом, арматура А1 обладает пределом текучести 24 кгс/мм 2 (соответствует 235 Н/мм 2).

Согласно ГОСТа 5781, АС A-I изготовляют только с гладким профилем – без рифления поверхности правильного круглого сечения. Внешне она в зависимости от номинальной толщины похожа на стальную проволоку либо пруток.

Арматура без рифления

Производят АС A 240 горячекатаной и только из углеродистой стали. При этом используют согласно стандарту 5781 исключительно марки Ст3сп, Ст3кп и Ст3пс. Именно благодаря этому арматура А1 в отличие от ГОСТа 5781 и наиболее востребована и используется как для армирования, так и в качестве обычного металлопроката – для изготовления различных стальных деталей и конструкций. Ведь Ст3 – самая гибкая, пластичная из всех углеродистых и тем более низколегированных марок и лучше всех сплавов поддается свариванию. Ее химический состав у готовой арматуры A-I должен соответствовать требованиям, перечисленным в ГОСТе 380.

Сортамент изготовления гладкой АС A-I включает 14 типоразмеров по диаметру в диапазоне 6–40 мм. Изделия толщиной 6–12 мм производят стержнями либо в виде мотков, а большего диаметра арматура А1 поставляется только прутками. Прутки АС A240 изготовляют длиной 6–12 м. При этом они бывают мерной либо немерной длины. Вместе с мерными могут поставляться немерные стержни длиной не меньше 2 м и в количестве, составляющем от массы выпущенной партии максимум 15%. Потребитель может сам заказать необходимый ему вариант, а по согласованию с производителем возможно также изготовление прутков 5–25 м.

2

В таблице ГОСТа 5781 по сортаменту гладкой АС A-I указаны площадь поперечного сечения, вес 1 м профиля и допустимые предельные отклонения в % от последнего параметра у готовых изделий. Масса приводится теоретическая (расчетная), при вычислении которой принимали, что арматура А1 имеет номинальный диаметр без отклонений, а плотность стали составляет 7850 кг/м 3 . Значения веса из таблицы ГОСТа для всех типоразмеров АС A240 в кг:

• диаметром 6 мм – вес 0,222 кг;
• 8 – 0,395;
• 10 – 0,617;
• 12 – 0,888;
• 14 – 1,21;
• 16 – 1,58;
• 18 – 2;
• 20 – 2,47;
• 22 – 2,98;
• 25 – 3,85;
• 28 – 4,83;
• 32 – 6,31;
• 36 – 7,99;
• 40 – 9,87.

Предельно допустимые отклонения согласно стандарта 5781:

• от номинального диаметра – должны соответствовать нормам ГОСТа 2590;
• от веса для типоразмеров:
  • от +9 до –7 % теоретического веса 1 м – диаметром 6, 8 мм;
  • от +5 до –6 % – 10–14 мм;
  • от +3 до –5 % – 16–28 мм;
  • от +3 до –4 % – 32–40 мм.

Овальность гладкой арматуры (разность в одном поперечном сечении профиля между наибольшим и самым меньшим фактическими диаметрами) не должна превышать величину суммы допустимых минусового и плюсового отклонений по диаметру.

К мерным пруткам АС A-I предъявляются требования по предельно допустимым отклонениям значений длины, зависящие от точности порезки металлопроката:

• для стержней длиной до 6 м включительно: в случае повышенной точности резки +25 мм, обычной – +50 мм;
• больше 6 м: +35 и +70 мм соответственно.

Кривизна АС, изготовленной в виде прутков, не должна превышать величину в 0,6% от ее замеряемой длины.

Гладкие прутки АС A-I

Помимо предела текучести, который был указан выше, для гладкой АС A-I в стандарте 5781 приведены и иные механические свойства. Относительное удлинение при изгибе (испытаниях) – 25%. Временное сопротивление арматуры разрыву – 373 Н/мм 2 (соответствует 38 кгс/мм 2).

Арматура А1 после изготовления подвергается в холодном состоянии испытаниям на изгиб (должна их выдерживать). Ее изгибают вокруг оправки на угол в 180 о. Для профилей толщиной 6–20 мм используют оправку такого же диаметра, что и у самой арматуры. Для АС толще 20 мм берут с диаметром, равным 4 размерам изделия.

ГОСТ 5781 обязывает изготовителей обеспечивать для арматуры A-I указанные в нем механические свойства с вероятностью не менее 0,95.

Есть в ГОСТе и требования к качеству поверхности готовой АС. Рванин, трещин напряжения и раскатных, прокатных закатов и плен на ней быть не должно. Стандартом разрешаются отдельные раскатные отпечатки, наплывы, загрязнения, следы раскатанных пузырьков, незначительная ржавчина, а также чешуйчатость и рябизна.

3 Коротко об областях применения профилей А1

Для армирования их используют практически во всех случаях. В высокопрочном железобетоне, армированном крепкой (как правило, рифленой) АС более высокого класса, для взаимной фиксации последней и упрочнения поверхностного слоя изделия или монолитной конструкции таких объектов, как плотины, шахты, мосты, аэродромы, тоннели, высотные строения и так далее.

Когда расчетная нагрузка на железобетон позволяет, арматура А1 используется самостоятельно. Балки и панели усиливают изделиями диаметром 12–32 мм, колонны – 14–36 мм, фундамент – 10–40 мм. В индивидуальном строительстве обычно применяют АС 10–16 мм. Тонкую арматуру – 6 и 8 мм – используют в качестве проволоки для обвязки, скрепления между собой толстой, изготовления строительных и кладочных сеток, армокаркасов, армирования бетонных стяжек стен и пола, а также штукатурки.

Арматура А1 широко применяется для изготовления декоративных, несущих, каркасных и прочих металлоконструкций, а также деталей к ним и различному оборудованию и техоснастке. Ее используют везде, где применяется и обычный металлопрокат из стали марки Ст3.

При возведении ж/б сооружений одним из способов обеспечения наибольшей прочности конструкций при незначительной массе составных частей является армирование стальным каркасом. Наиболее часто применяются прутки А1 и А3. Каждый из видов имеет свои достоинства и недостатки, поэтому, прежде чем купить арматуру , следует ознакомиться с особенностями каждого отдельного типа.

Сравнение арматуры класса А1 и А3

Основой для выпуска являются низкоуглеродистые стали с разнообразной степенью раскисления. Пластичные металлы с незначительным включением углерода, а также глубоким порогом раскисления (Ст2кп) применяются обычно для прутков А3. Жёсткие и твёрдые стали (Ст3сп) рекомендуются для менее деформированной в момент изготовления арматуры А1. Применяется она для усиления бетонных конструкций, перекрытия любых форм, выпуска заборов, решёток и пр.

Рифлёная А3 арматура чаще всего используется для создания простых, лёгких и прочных каркасов различных бетонных сооружений. Меньше всего она подходит для строительства вспомогательных конструкций, кроме малонагруженных.

Недостатки усиливающих прутков А3 по сравнению с А1:

• значительные внутренние напряжения, обусловленные ещё одним процессом прокатки (для создания рифлей);
• большая стоимость по причине особенностей производства;
• менее эффективное сечение профиля, по сравнению с круглым прутком, при одинаковой массе погонного метра.

Но основным отличием двух марок является оформление поверхности - гладкая (А1) и с рифлями (А3). Естественно, что большим усилением конструкции из-за лучшего сцепления с бетоном обладает арматура класса А3.

Для армирования железобетонных изделий строительные правила рекомендуют применять следующий горячекатанный прокат: круглую сталь диаметром от 6 до 40 мм; стержни, имеющие периодический профиль на рабочей поверхности в виде выступающих рёбер различной геометрической формы.

К первому типу относится арматура А1 (А240). Более современное её обозначение А240 называют классом прочности на растяжение. Оно расшифровывается следующим образом: А — это способ производства (горячекатанный прокат), 240 — значение предела текучести стали в МПа.

Представителем изделий с периодическим профилем является арматура А3, имеющая также обозначение А400 или А400С (С — означает, что она свариваемая). Стержневые выпускаются с винтообразными кольцевыми и серповидными формами рёбер. Отличие в геометрии последних, именуемых также «европрофилями», состоит в плавном изменении их высоты. Поперечные и продольные ребра не пересекаются. Эта разница обеспечивает технологичность производства, однако снижается, по сравнению с традиционным кольцевым вариантом, прочность сцепления с бетоном.

В Европе, откуда пришёл серповидный профиль, базовая длина анкеровки таких стержней выше в 1,3-2 раза. Несмотря на указанные недостатки и преимущества, в настоящее время изготавливают прутья обоих типов (рис.1).

Рис. 1 Основные виды периодического профиля (а — кольцевой, б и в — серповидный двух- и четырёхсторонний).

Характеристики и различия

Сталь А1 (А240) номинальным диаметром до 12 мм выпускают в мотках и прутках (это же относится к А3 для номеров профилей до 10 мм). Более крупные производят только в стержнях.

Номенклатура выпускаемого проката А1 и А3:

Номера периодических А3 и гладких профилей А1 по условиям производства имеют эквивалентную площадь поперечного сечения арматурных прутьев и одинаковую теоретическую массу одного метра.

Сравнение механических характеристик:

Качественное отличие А3 от А1 состоит в различии физики сцепления с бетоном. Гладкая поверхность А1 удерживается в массиве от выдёргивания, благодаря силам трения, возникающим из-за обжатия её бетоном при его твердении. Некоторая роль принадлежит в этом процессе адгезии прутьев с цементом.

Кольцевые или серповидные выступы периодического профиля арматуры класса А3 обеспечивают механический принцип зацепления её за бетон. В силу вступают наряду с трением и склеиванием силы среза и смятия. Их значение составляет около 70 % от общей величины сопротивления выдёргиванию.

Применение А1 и А3

Периодический профиль А3 (А400) обеспечивает прочную и жёсткую фиксацию в бетонном массиве, поэтому она применяется в качестве рабочей. То есть сечения выбираются по расчёту, и они воспринимают усилия в железобетонной конструкции от основной действующей нагрузки. Как правило, это продольное усиление, при котором прутья оказывают сопротивление напряжению от растягивающих сил, с целью предотвращения образования трещин в расчётном сечении.

Гладкий прокат А1 (А240) применяется в виде конструктивного и монтажного. Сечение выбирают по минимальному значению коэффициента армирования. Используется вместе с рабочими стержнями периодического профиля для изготовления каркасов, сеток, закладных деталей и петель.

Оба класса получили широкое распространение при производстве ЖБИ в промышленности и индивидуальном домостроении. Это сборные и монолитные сооружения на строительной площадке, плиты перекрытия, перемычки и сваи заводского изготовления. В последнем приложении арматура может применяться с предварительным напряжением. То есть прутья А3 растягивают приспособлениями перед подачей бетона в форму-опалубку. После твердения изделие получает дополнительную прочность за счёт сжатия слоёв в рабочей зоне.

Советы при покупке

На что требуется обратить внимание перед тем, как купить материал, соответствующий проекту:

• На поверхностях арматуры не должно быть дефектов качества (например, трещин и закатов).
• Кривизна не должна превышать 0,6%.
• Стержни мерной длины имеют предельные отклонения в зависимости от точности реза:

Каждая партия имеет сертификат, содержащий основную информацию о классе товара, диаметре, результатах прочностных заводских испытаний.

Стоимость

Стоимость арматуры А3 указана для стали 35ГС. В отличие от неё цена 1 тонны из ст25Г2С выше на 200 рублей.

Арматура - каркас бетонных стен, фундаментов, стяжек, перекрытий, балок, колонн. Она принимает на себя основные растягивающие, изгибающие нагрузки, сохраняет целостность бетона. Чаще всего применяют металлические стержни круглого сечения. Две часто используемые марки прутьев из металла - А1 (А240) и А3 (А400 или А500).

Маркировка начинается с буквенного обозначения метода производства. Буква А означает, что этот тип изготавливается горяче- или холоднокатаным способами. Если есть возможность выяснить, каким из методов произведена сталь, то предпочтение нужно отдавать второму. Она отличается повышенными прочностью, твердостью.

Затем цифрами обозначают индекс текучести стали, из которой изготовлено изделие. Он определяет главное различие между марками металлопроката. Индекс текучести зависит от предельного напряжения, при котором начинает развиваться пластическая деформация металла. Чем этот показатель выше, тем прочнее прут, то есть А240 уступает по прочности маркам А400 или А500.

Если материал подвергнут одному из типов дополнительной обработки, то после цифр к маркировке добавляют соответствующую букву:

• Т (термическая). Металл отличается более высокой износостойкостью, прочностью, устойчивостью к коррозии, эрозии.
• С (очистка от примесей). Применяют для улучшения надежности сварных соединений, поэтому арматура называется свариваемой.
• К (антикоррозийная). Защита от коррозии обеспечивается нанесением одного или нескольких лакокрасочных слоев.
• В (упрочняющая вытяжка). Сталь растягивают до напряжения, превосходящего предел ее текучести. Металл незначительно удлиняется, индекс текучести и прочность повышаются, а пластичность становится меньше.

Стержни любой марки могут быть подвергнуты одному из перечисленных видов обработки.

Краткая характеристика арматуры марки А1

Изготавливается из конструкционной стали обыкновенного качества или низколегированной марок Ст3пс, Ст3сп, Ст3кп, ВСт3сп, ВСт3пс, 10ГТ. Низколегированная отличается от обычной незначительным количеством добавок, улучшающих ее параметры. А240 классифицируют как прут монтажный. Основное отличие - гладкий профиль, без насечек, с двумя продольными ребрами. Чаще их используют как вспомогательные при армировании бетона обычными рифлеными стержнями.

Диаметр прутьев А240 составляет от 6 до 40 мм. Сферы применения изделий разного диаметра:

• 6-8 мм - для обвязки, армирования под штукатурку, бетонных стяжек;
• 10-16 - в частном строительстве;
• 10-40 - для фундаментов;
• 12-32 - для панелей, балок;
• 14-36 - для колонн.

Преимущества:

• гибкость без ограничения способностей к свариваемости;
• легкость выполнения сварки;
• не теряет своих свойств даже в экстремальных условиях;
• выдерживает воздействие химически агрессивных веществ.

За счет своих качеств этот вид проката пригоден для использования в районах добычи нефти и газа.

Описание характеристик арматуры марки А3

А3 изготавливается из конструкционной среднеуглеродистой низколегированной стали марок 25Г2С, 35ГС,32Г2р и т. п. Увеличение содержания углерода способствует повышению предела текучести, прочности. Так как прокат А240 изготавливают из низкоуглеродистых марок, то по этим показателям А400 или А500 его превосходят. Стержни этого типа классифицируют как прут рабочий. Их отличие - рифленый профиль с выступами «елочками». Наиболее часто их применяют при армировании ленточного, свайного, плитного фундаментов. Диаметр изделий А3 составляет от 6 до 80 мм. Используют при строительстве жилых, промышленных зданий, мостов, других конструкций. Существенного различия между характеристиками А400 и А500 нет, второй вид немного прочнее.

Преимущества:

• лучшее сцепление с бетоном за счет рифленой поверхности;
• более высокая эффективность армирования;
• более высокая прочность.

Недостатки А400 или А500:

• стоимость немного выше;
• пониженная устойчивость по отношению к воздействиям агрессивных сред.

Стоимость

Металлопрокат диаметром до 10 мм имеет вид проволоки, купить его можно бухтами (мотками). Более толстый производят только стержнями (длиной не менее 2 метров), продают пачками. При расчете необходимое количество выражают в погонных метрах. Цена зависит от диаметра.

Минимальная стоимость одного погонного метра А240 и А400:

Сравнение арматурного проката А1 и А3:

Металлопрокат А240 является более универсальным, отличие А400 или А500 - повышенная прочность. Купить для монтажа каркаса обе марки прутьев можно, но заменять одну на другую нельзя.

Чтобы добиться максимальной прочности железобетонных конструкций, необходимо подобрать наиболее качественную арматуру, составные элементы которой были бы минимально допустимого веса. Наиболее популярный способ - армирование (усиление) стальным каркасом. Для создания такого каркаса используют арматурные элементы, поставляемые в прутке или мотке. Популярные виды - это арматура А1, А3.

Чем отличается арматура А3 от А1

Арматура АЗ отличается рифленой поверхностью. Это позволяет лучше взаимодействовать с бетоном, повышая сцепление. А1, напротив, имеет гладкую поверхность. Иногда, такую арматуру сравнивают с катанкой. Действительно, у них много общего, но разнится сфера применения. Арматура представляет собой готовую продукцию, а катанка - заготовка для дальнейшего производства.

Рифлёная поверхность АЗ, даёт много больший эффект в усилении конструкции, чем арматура А1. Однако рифли арматуры А3 имеют три главных недостатка:

1. Большая стоимость, чем у А1. Главная причина - затраты на производство арматуры.
2. Из-за процесса формирования рифлёной поверхности, арматура А3 подвержена большему внутреннему напряжению, чем А1 .
3. Еще один недостаток - уменьшенное эффективное сечение.

Также немаловажным является и то что, если расположить рифли несимметрично их форме, то тем самым снижается прочность до 7%, относительно арматуры А1.

Материал изготовления и область применения А1 и А3

При создании арматуры, вне зависимости от типа, её подвергают специальной термической обработке. Для повышения качества соединений при сварке, материал арматуры может быть дополнительно очищен от ненужных примесей, а также иметь более равномерное содержание углерода. В состав стали для арматур добавляют небольшое количество меди для устойчивости к коррозии.

Для изготовления круглой, менее деформированной, арматуры А1 применяется твёрдая сталь. Для А3 используется более упругая сталь, с глубоким раскислением и минимальным содержанием углерода. Это еще одно из отличий арматуры А1 от А3.Подводя итог нашей статьи, можно сказать, что арматура А3 подойдет для создания любых простых бетонных сооружений, которые не будут подвергаться серьезным нагрузкам. А1 может использоваться при строительстве любых бетонных конструкций разной формы (витые жгуты, сетка, трёхмерный каркас и др.). Также круглая арматура имеет возможность с высокой эффективностью применяться для изготовления разных вспомогательных конструкций. Это могут быть заборы, решётки, художественное оформление, перекрытия, создание ограждений.