Без качественного соединения элементов арматуры невозможно создание прочного фундамента. Этим видом работ предстоит заняться каждому, кто решится собственными руками построить дом, забор – любой объект, которому требуется крепкое основание. Стоит освоить приемы, как правильно вязать арматуру для фундамента. Это доступный, простой и самый надежный способ создания конструкции из отдельных металлических стержней.
Почему не сварка
Многие считают, что только сварка способна скрепить арматуру наиболее жестко. Все верно и неверно : дело в том, что основная задача, преследуемая при соединении арматурных прутьев – не придание прочности полученному каркасу. Она достигается при заливке, за счет бетонной смеси.
Смысл данной операции в том, чтобы зафиксировать металлические стержни в нужном положении и исключить их смещение друг относительно друга при заливке или последующем вибрировании и при эксплуатации.
Сварка справится с этой задачей, но:
Кроме того, далеко не всякая арматура пригодна для этого вида работ. Например, стержни большого диаметра (более 20 мм) вообще нельзя варить.
В настоящее время сварка арматуры используется исключительно в промышленном строительстве для ограниченного вида объектов, которые будут стоять на грунте, не склонном к проседанию. Большинство же домашних мастеров предпочитает вязку. Этот способ соединения лишен всех вышеперечисленных недостатков, является простым, надежным, не требует ни специальных знаний , ни использования дорогостоящего оборудования.
Кроме того, при вязке арматуры для фундамента не нарушается целостность металла, а сами стержни сохраняют ограниченную подвижность друг относительно друга, что позволяет им без всякого вреда для себя выдержать вибрирование и нагрузки, возникающие при эксплуатации.
Что нужно для вязки арматуры
Прежде всего – стальная проволока. Можно использовать белую, оцинкованную, но подойдет и обычная, черная. Бояться, что она разрушится из-за ржавчины, не стоит: при правильной закладке арматуры, то есть, при довольно большом слое бетона (не менее 2 см), полностью исключается доступ кислорода к элементам арматуры, и коррозии не будет.
К вязальной проволоке предъявляются следующие требования:
Если купленная проволока плохо гнется, то это легко исправить: нужно в течение 30 минут прогреть ее на костре, а затем охладить.
Что же касается длины отрезков, на которые предстоит разрезать проволоку, то в среднем она составляет 20 см. Точное значение этого параметра зависит от способа соединения арматуры, ее толщины и опыта мастера.
В целях экономии можно использовать металлический корд из покрышек грузовиков, для этого их придется сжечь.
Иногда в импортных покрышках используется пластиковый корд. Определить это легко: достаточно сделать надрез на внутренней, обращенной к ободу, стороне. Если нож упрется в металл – все в порядке.
Те, кому процесс сжигания покрышек не очень нравится, могут купить в магазине бухту провода, а заодно и нужные инструменты.
Необходимые инструменты и способы вязки
Вязать арматуру можно при помощи кусачек и плоскогубцев. Способ достаточно трудоемкий, требующий значительных физических усилий. Единственное преимущество – экономный расход проволоки. Действия выполняются в порядке, представленном на рисунке (а – вязка проволоки на пересечении арматурных прутьев; б – вязка угловых элементов)
Для вязания существует специальный крючок, который можно купить в магазине или изготовить самостоятельно.
Этот способ, что называют двухрядным узлом, является простым, поскольку требует минимум усилий. Необходимые действия сводятся к следующему:
Можно слегка изменить порядок действий , применив на практике вязание арматуры способом №2:
Последний способ хорош тем, что на этапе закрутки освобождает левую руку, и ею можно придержать стержень. В остальном же все четыре способа различаются лишь тем, подводится ли свободный конец проволоки к крючку или наоборот, и тем, что вокруг чего обкручивается.
Принципиальной разницы между ними нет: выбирается тот, который удобнее, но стоит помнить о некоторых моментах:
Оставшиеся кончики можно оставить, загнуть вниз или обрезать. Важно, чтобы после заливки их покрывал слой бетонной смеси толщиной не менее 2 см.
Дополнительные инструменты
Большинство мастеров вяжут двухрядным узлом и угловые элементы арматуры, хотя для этого существует особый вид узла, выполняемый плоскогубцами.
Существуют и другие узлы для вязки арматуры. Но они сложны в исполнении и используются редко.
Это крестовый и мертвый узлы .
Для облегчения работ можно приобрести реверсивный крючок, внутри которого есть специальная пружина, заставляющая крючок вращаться и самостоятельно создавать нужное количество витков.
Если в распоряжении имеется сварочный аппарат, можно самостоятельно изготовить оригинальный инструмент из полой стальной трубки сечением 1,2 см и сверла длиной 20 см, которое свободно входит в трубку. Также понадобится 2 болта на 8 мм, 2 соответствующие им гайки и крючок, изготовленный из проволоки с сечением 6 или 8 мм.
На конце трубки просверливаются 2 отверстия диаметром 8 мм, к ним привариваются гайки и вкручиваются болты. Сверло вставляется в трубку, после чего болты закручиваются так, чтобы их концы встали в оперение сверла.
К концу сверла приваривается крючок, и получается готовый инструмент.
Теперь осталось только потянуть за трубку, сверло начнет вращаться и закрутит проволоку.
Если есть желание полностью автоматизировать процесс вязки, можно использовать шуруповерт с насаженным на него крючком. Только обязательно выставлять его скорость на минимум. Неопытному мастеру не рекомендуется использовать с этой целью дрель из-за высокой скорости ее вращения.
Существуют вязальные пистолеты, которые способны свести участие человека к минимуму и сократить время выполнения работ. Пистолет работает от электродвигателя, который выполняет перетяжку проволоки, намотанной на бобину, что находится в корпусе.
Это достаточно дорогой инструмент, поэтому его покупка целесообразна лишь в том случае, если вязкой арматуры занимаются профессионально. Еще одним недостатком пистолета является небольшое время работы аккумулятора и то, что в труднодоступных местах, а также для вязки угловых элементов, им воспользоваться невозможно.
Другие способы вязки арматуры
При создании фундамента под небольшие объекты иногда используют композитную арматуру, которую можно вязать при помощи пластиковых хомутов.
В числе достоинств – простота выполнения работ, их абсолютная безопасность, минимальный риск коррозии. Из недостатков следует упомянуть то, что ходить по арматуре, связанной таким образом, строго запрещено. С пластиковыми хомутами нельзя работать при минусовых температурах.
Еще один способ вязки композитной арматуры – клипсы, изготовленные из сверхпрочного пластика. Технология вязки предельно проста: стержень вдавливается в зазор клипсы до щелчка. Но исправить допущенную ошибку и извлечь неправильно установленный стержень, не повредив клипсу, невозможно.
Для металлической арматуры пластиковые крепежные элементы не используются.
Меры безопасности при вязке арматуры
Чтобы свести к минимуму риск травмы, при работе с арматурой и вязальной проволокой следует придерживаться следующих простых правил:
При кажущейся простоте эта работа требует сноровки, и поначалу ошибок не избежать. Лучше закупать проволоку с запасом и прежде, чем приступать к вязке, немного потренироваться на куске арматуры. Тренировки отнимут некое количество времени, зато полученный опыт поможет впоследствии создать безупречный арматурный каркас.
Специфика индивидуального строительства определяется воздействием огромного количества факторов, от наличия дорог и электричества, до пруда или холма по соседству. Все эти факторы влияют на выбор фундамента и способ его монтажа. Какой должна быть опалубка, какие применить бетонные смеси, как армировать фундамент – это первые вопросы на старте строительства надёжного и прочного дома.
Армирование это обязательный элемент надежного фундамента
Чтобы избежать проблем
При устройстве фундамента частного дома трудно предвидеть, каким нагрузкам он подвергнется в будущем. Возможно, хозяину понадобится установить массивный токарный станок или устроить танцзал в доме, произойдёт прорыв водопровода, по соседству будет воздвигнуто мощное строение, вызвавшее подъём грунтовых вод или новое подземное течение. Нагрузки изменятся, фундамент, не рассчитанный на кардинальные изменения нагрузок, лопнет и просядет, следом разрушится здание.
Если наиболее целесообразным вариантом застройщик посчитал устройство ленточного фундамента, то для его гарантированной надёжности армирование необходимо. И как должно проходить армирование фундамента, расчет арматуры, укладка и вязка следует знать хотя бы примерно, даже если строить ваш дом будут другие люди.
Ленточный фундамент в разрезе
Расчёт с запасом
Армирование фундамента – это устройство в его массиве каркаса из металла, призванного создать из бетона единую трудноразрушимую конструкцию.
Произвести точный инженерный расчёт фундамента небольшого индивидуального здания сложно и дорого, требует геологических изысканий, сопоставлений с перспективными проектами застройки местности в целом, характеристик грунта и подземных вод и решения ещё длинного списка вопросов.
Исходя из этого, частные застройщики руководствуются двумя основными правилами возведения фундаментов:
Основные правила выполнения армирования
Обустройство каркаса фундамента
Монолитный фундамент армируется в виде цельного единого каркаса на всю высоту. Расстояние между отдельными арматурными прутьями должно обеспечивать свободное прохождение бетонной смеси между ними. Иначе говоря, если в бетоне используется щебень фракции 20-40, то промежуток между прутьями каркаса должен быть не менее 4 см.
Применение бутового камня намного дешевле обычной бетонной смеси, но для создания единой конструкции необходима перевязка фундамента по всему периметру. Арматурный каркас несовместим с камнем больших размеров, в таких случаях технологическим решением становится устройство армопояса снизу и сверху фундамента.
Через каркас должны свободно проходить даже самые крупные фракции бетона
Этапы работ по обустройству арматурного каркаса
Основание под фундамент выполняется из слоя песка не менее 10 см, песок накрывается слоем щебня фракции 2-5, затем песчано-щебёночное основание трамбуется, и только потом следует приступать к укладке и вязке арматурного каркаса.
Вбитые в землю анкера, на которые крепится каркас
Каркас вполне допустимо собрать вблизи от фундамента, а затем просто опустить его в траншею или опалубки.
Каркас не обязательно собирать внутри подготовленной для фундамента ямы – монтаж можно сделать и снаружи, а потом опустить всю конструкцию вниз
Конечно, такой способ возможен только при наличии ровного участка для сборки, иначе трудно добиться точного выполнения работы.
Крепление вязальной проволокой
Распространены два способа соединения арматуры в конструкции каркаса, сварка и вязание, причём вязание считается более надёжным. При заполнении фундамента бетонной смесью сварные соединения часто не выдерживают веса бетона.
Нарезанная по 40-50 см вязальная проволока слаживается вдвое , заводится снизу на пересечение стержней, скручивается плоскогубцами.
Вариант с закручиванием с помощью крючка проще и быстрее: проволока свободно с зазором наматывается вокруг места соединения арматуры, её концы скручиваются вручную на один-два оборота, в зазор между арматурой и проволокой вставляется крючок, поворотом которого производится стягивание проволоки.
Крючки продаются в строительных магазинах, но вполне достаточно для этой цели изогнуть очищенный сварочный электрод.
Для больших объёмов крепления арматуры проволокой существует специальный вязальный пистолет. Очень эффективен в местах легкодоступных, но где доступ затруднён, а это обычно угловые соединения, там опять полезнее простой крючок.
Использование вязального пистолета значительно ускоряет процесс связывания арматуры для фундамента
Часто вместо проволоки используются пластиковые хомуты. Это значительно убыстряет и облегчает рабочий процесс, но при отрицательных температурах такие крепления теряют эластичность и прочность.
Как работает арматура
Арматурой в строительстве принято называть стержни различных диаметров и форм для противодействия сжимающим и растягивающим нагрузкам, внутренним и наружным. Деление на виды, классы и группы зависит от заданных арматуре свойств и характеристик.
Разделение на группы арматуры зависит от характеристик:
В устройстве фундаментов важно пространственное расположение арматуры. Продольно ориентированные арматурные элементы работают на минимизацию образования трещин, перераспределяя на себя нагрузку на поверхность продольно направленных конструкций.
Поперечная арматура связывает бетон в зоне сжатия с арматурой продольной, перераспределяя и снижая нагрузки.
Зачем нужна арматура: сверху просто бетонная балка, а снизу – армированная
При изучении маркировки арматурной стали практическое значение для частного застройщика имеют обозначения С и К после числового значения предела текучести
Индекс С говорит о возможности сварки арматуры, отсутствие этого индекса означает нежелательность сварки из-за хрупкости соединения. Обозначение К указывает на повышенную стойкость арматуры к коррозии.
Схема и подсчёт металла
Потребность в металле и предположительные затраты легко подсчитать, если нарисовать схему армирования ленточного фундамента со всеми продольными, поперечными и вертикальными прутьями. Арматура продаётся на вес, поэтому при подсчёте следует учитывать диаметр арматуры, возможно комплектование каркаса металлом разных диаметров и видов рифления.
Для армирования фундаментов применяется арматура различных марок и диаметров, в основном распространены арматурные стержни диаметром 10 -14 мм, гладкие и ребристые. Для укладки поперечных соединений допустимо использовать круглую гладкую арматуру меньшего диаметра.
Самый распространённые виды арматуры для фундаментов изготовлены из стали марок М35ГС и М25ГС, длина стержней до 12 м, диаметр от 10 до 40 мм.
Правильный подбор сечения арматуры – залог прочности фундамента
Альтернативная арматура
Сложность транспортировки стальной арматуры из-за её длины, многие проблемы в работе с металлом заставили застройщиков обратить внимание на альтернативные решения.
Одним из них вполне могла бы стать арматура из стекловолокна.
У неё много достоинств, но чтобы их оценить, стоит вспомнить о изначальном назначении армирования фундаментов. По сути, арматурный каркас должен предохранить бетонный фундамент от растяжений. Модуль упругости металлических стержней значительно ниже аналогичных пластиковых. Это значит, что низкий порог упругости пластиковых стержней гораздо быстрее приведёт к деформации, а значит и разрушению фундамента, нежели металлический. И смысл замены металла пластиковым композитом исчезает.
Второй очень неприятный недостаток касается именно индивидуальных застройщиков, не имеющих специальных условий для выравнивания свёрнутой в бухты пластиковой арматуры.
Недостатки современной пластиковой арматуры касаются только нежелательности использования её в монолитных ленточных фундаментах. Сфер применения, где эта разновидность арматуры покажет себя лучше стальной, много, – но не в фундаментах.
Заключение
Арматура не дает бетону разрушаться при возникновении в нем напряжений сдвига или кручения, поэтому армирование это обязательный этап возведения бетонного фундамента. Правила армирования достаточно просты, но требуют неукоснительного соблюдения – в этом случае ваш дом получит надежную основу.
Основание любого здания непрерывно подвергается нагрузкам; на него оказывает влияние вес постройки, климат и процессы, происходящие в почве. Если в основании имеется дефект, он станет причиной постепенного разрушения строения. Единственным способом усилить конструкцию, сделать ее максимально прочной, является армирование фундамента. Труд поколений строителей сформировал приемы и правила того, как вязать арматуру для фундамента, чтобы получить надежное основание.
Подготовленный арматурный каркас
Ленточный фундамент в частном строительстве
Основа ленточного фундамента — бетон. Этот материал широко использовался в качестве основы для возведения зданий еще в Древнем Риме. И только 200 лет назад догадались увеличить его прочность при помощи каркаса из стальных прутьев. Новый строительный материал, железобетон, совместил выгодные характеристики металла и бетона и сделал возможным возведение впечатляющих конструкций. Процесс размещения металлического каркаса в бетоне стали называть армированием.
Когда проектируется загородный дом, в качестве основы для него чаще всего выбирают именно ленточный фундамент. На подготовку ленточного основания (как и любого другого) уходит 25-30% от стоимости строительства; причина его востребованности — в удачном сочетании качеств:
Ленточный фундамент в опалубке
Несмотря на свое широкое распространение, ленточный фундамент имеет и ограничения в применении:
Форма ленточного фундамента определяется планировкой; он имеет замкнутую форму, прокладывается по всему периметру дома, под несущими стенами и внутренними перегородками.
Для чего необходимо армирование
Фундамент создается для того, чтобы выдерживать нагрузку сооружения; лучше всего он справляется с равномерно приложенной силой давления. Но на практике нагрузка слишком часто оказывается неравномерной и в фундаменте возникают внутренние напряжения. Причиной могут быть как изменения грунта, так и просчеты проекта (неравный вес отдельных частей конструкции).
Ошибки проектирования обязательно станут заметными
У бетона отличные показатели сопротивления на осевое сжатие и слабые — на растяжение. Арматурные стержни обладают природной пластичностью и компенсируют недостаток бетона. Последний, в свою очередь, защищает металл от коррозии.
Во время эксплуатации бетон (который противостоит сжатию) и металл (растяжению) способны максимально эффективно сопротивляться разнонаправленным нагрузкам, защищая конструкцию от разрушения. Правильно проведенное армирование не только повышает прочность, но и является средством экономии: позволяет снизить затраты бетона (уменьшить массивность фундамента).
Требования к армированию
Ленточный фундамент закладывают с запасом прочности; он должен быть устойчивым к внешним факторам (механическим и климатическим). О том, как правильно вязать арматуру для ленточного фундамента, рассказано в положениях СНиП 52-01-2003, содержащих подробные требования к конструкции и материалам. К арматуре выдвигается ряд требований:
Расчет шага хомутов при армировании угла
Материалы и инструменты, используемые для армирования
Поскольку арматурный каркас увеличивает устойчивость конструкции, принимая на себя значительную часть нагрузки, его качество приобретает основополагающее значение. Каркас формируется из соединенных между собой арматурных прутьев. Для вязки каркаса используются различные:
Типы арматуры
Производители предлагают арматуру, которую можно разделить по:
Арматура с периодическим профилем отличается улучшенными характеристиками
Материалы для соединения
Вязка арматуры под ленточный фундамент, схема которой может меняться, производится с использованием:
Прутья композитной арматуры, скрепленные хомутом
Типы инструмента для вязки арматуры
Вязка арматуры для ленточного фундамента считается практичнее сварки: прочность в узлах не снижается, не нужен квалифицированный сварщик, работа проходит прямо в опалубке (или рядом). Пространственный каркас из арматуры можно собирать как вручную (что нелегко делать руками в перчатках), так и с помощью инструмента. Для вязки используют:
Профессиональный инструмент — пистолет для вязки арматуры
Видео описание
Стержни, составляющие конструкцию, различаются по назначению:
Арматурный каркас фундамента в частном строительстве часто имеет параметры:
Пример как вязать арматуру для фундамента поперечными хомутами
Количество материала (в погонных метрах) рассчитывают на основе:
Чаще всего материал для армирования реализуют не погонными метрами, а килограммами. Для перевода величин существуют специальные таблицы. Пластиковую арматуру чаще продают погонными метрами.
Схема армирования ленточного фундамента
Схема вязки арматуры, армирование углов
Правильная вязка арматуры для ленточного фундамента, оптимальная по многим параметрам, представляет собой соединение прутьев армирующего каркаса «клеточкой». В таком случае ряды закрепляются проволокой (или другим выбранным способом) под углом 90°. Схема вязки состоит из нескольких последовательных операций:
Углы ленточного фундамента нельзя армировать простым перехлестом прутьев; это считается грубым нарушением технологии. Для армирования углов и соединения с ними примыкающих линейных элементов используют согнутые прутья, угловой фрагмент усиливают Г-образными или П-образными анкерами.
Прутья, уложенные на углах здания без сгиба, под прямым углом, неспособны создать жесткую конструкцию. Такие участки фундамента с большой долей вероятности в будущем будут подвержены разрушению.
Армирование углов требует соблюдения технологии
Порядок выполнения и особенности этапов
Каркас под будущий фундамент рассчитывается и монтируется на основе размеров траншеи, из рабочей арматуры и вспомогательной проволоки. Его параметры рассчитываются заранее, с учетом ожидаемой нагрузки; собирать конструкцию удобно на длинном верстаке. Установка арматуры проходит поэтапно:
Монтаж линейного фрагмента армирующего каркаса
Если каркас собирается в траншее, в грунт, с соблюдением расчетных расстояний, сначала вбиваются прутья. На них закрепляют поперечные перемычки, нижний и верхний арматурный пояс.
Закладка фундамента является ответственным этапом строительства, определяющим прочность несущей конструкции и всего дома. Чтобы фундамент исправно нес нагрузку и долгими годами не давал повода для беспокойства, работу лучше всего поручить профессионалам.
