Как правильно сваривать арматуру между собой
Можно ли сваривать арматуру для фундамента?
Планируя возведение жилого дома, каждый застройщик мечтает, чтобы он был устойчивым и надежно защищал от невзгод. Для этого следует серьезно подойти к достижению поставленной цели, прилагать усилия, решать множество задач. Иногда возникает вопрос, допускается ли арматуру для фундамента варить. Среди строителей и частных застройщиков идет дискуссия. Одни уверенно утверждают, что лучше сваривать элементы каркаса, а не вязать. Другие сомневаются, можно ли сваривать арматуру для фундамента. Попробуем разобраться в этом вопросе.
Для чего предназначена арматура в фундаменте
Профессиональный подход к сооружению фундамента гарантирует длительный срок эксплуатации здания. Прочная основа сохраняет целостность, так как устойчива к появлению трещин в результате усадки грунта. Обеспечение прочности фундамента с помощью пространственной рамы – серьезная задача. Важно тщательно продумать конструктивные особенности армированной конструкции, для изготовления которой могут использоваться стальные стержни или металлическая сетка.
Для небольших зданий в качестве фундамента часто используют основание ленточного типа. При условии правильного изготовления оно обеспечивает устойчивость строений на протяжении длительного времени. Нельзя сформировать надежную основу, заливая фундамент бетонной смесью без дополнительного армирования. В этом случае в результате деформации через некоторый промежуток времени он растрескается.
При закладке основания соединение арматуры может производиться двумя основными способами: сваркой или связкой
Правильно выполненное армирование позволяет предотвратить преждевременное нарушение целостности основы. Сортамент арматуры при этом определяется расчетным путем.
Применение стальных стержней позволяет:
- значительно повысить прочность фундамента;
- обеспечить равномерное распределение действующих усилий;
- демпфировать реакцию почвы в результате морозного пучения;
- обеспечить длительный срок эксплуатации строения.
Укрепление основания защищает его от появления трещин, вызванных деформацией.
Вязать или варить – применяемые методы соединения прутков
Для повышения прочности оснований зданий применяются различные приемы. При возведении бытовых построек, дачных строений и легких зданий частные застройщики добавляют в бетонный раствор куски металла, обломки стекла и различные строительные отходы. Для легких подсобных строений это допустимо. Однако прочный жилой дом требует надежного усиления фундамента с помощью арматурных прутков или стальной сетки. Они разрезаются на заготовки требуемого размера и помещаются в траншеи.
Единого мнения относительно того, можно ли сваривать арматурные прутья фундамента между собой, нет
Для обеспечения повышенной прочности основы прутки объединяются в силовой контур различными методами:
- путем связывания арматурных стержней или фрагментов решетки с помощью вязальной проволоки. Для повышения податливости она обжигается и позволяет быстро зафиксировать элементы рамы с помощью вязального крючка;
- с помощью электросварки. При изготовлении каркасов на промышленных предприятиях может использоваться контактная точечная сварка. В бытовых условиях арматурные прутки сваривают обычным методом.
Каждый из способов фиксации стержней обладает определенными достоинствами и имеет слабые места. Детально проанализируем каждый вариант крепления.
Как вяжут арматурный каркас – способы фиксации прутков
Связывание стальных прутков в металлическую раму осуществляют различными методами. Имеется возможность заказать готовый каркас, собранный с помощью вязальной проволоки на специализированном предприятии. Однако при этом возникают дополнительные расходы, связанные с его доставкой на объект. При небольших объемах строительства это достаточно дорого и нецелесообразно. Несложно самостоятельно изучить методику вязки и своими силами выполнить все работы.
Соблюдайте следующую последовательность операций:
- Разработайте чертеж или эскиз будущей арматурной решетки.
- Рассчитайте суммарное количество участков, подлежащих фиксации.
- Нарежьте отрезки проволоки диаметром 1,2 мм по 30 см каждый.
- Согните кусок проволоки пополам в виде петли и подведите его к стыку прутков.
- Захватите вязальным крючком концы проволоки и протяните сквозь петлю.
- Проверьте плотность охватывания проволокой зоны соединения.
- Прокрутите рабочее приспособление, обеспечив плотную затяжку деталей.
Применение вязального крючка для фиксации деталей – недорогой способ крепления элементов. Он не предусматривает применение специального инструмента и позволяет выполнить работы с помощью подсобных рабочих.
Для сокращения продолжительности работ и облегчения вязки можно использовать:
- специальный пистолет, который в автоматическом режиме подает проволоку. Работа с ним требует определенной квалификации;
- бытовой электрический инструмент с вращающимся патроном. Вполне подойдет электрическая дрель или шуруповерт, оборудованный насадкой.
Вязка каркаса по своей сути является наиболее простым способом соединения
Главные достоинства автоматизированных устройств:
- значительное увеличение производительности;
- облегчение фиксации в труднодоступных участках;
- существенное снижение трудоемкости.
Освоив технологию ручной вязки, можно своими силами выполнить работы по фиксации элементов арматурного каркаса.
Как связать каркас для размещения в фундаменте
Планируя изготовление арматурной решетки способом связывания, своевременно приобретите требуемые материалы и подготовьте инструменты.
Технологию вязки несложно освоить самостоятельно, соблюдая приведенные рекомендации:
- Разместите горизонтально расположенные элементы нижнего яруса на фиксированном расстоянии от уровня почвы. Обеспечить необходимый зазор 40–60 мм можно с помощью пластиковых опор, деревянных подкладок или отходов кирпича. Прутки каркаса не должны касаться грунта.
- Обеспечьте установку вертикальных стержней с равным интервалом между ними. Соблюдение постоянного шага позволит равномерно распределить нагрузки. Элементы важно оградить от контактирования с почвой при помощи специальных подставок из неметаллического материала.
- Производите фиксирование арматуры пространственного каркаса вязальной проволокой. При выполнении работ контролируйте надежность крепления в участках соединения. Элементы не должны смещаться при заливке в опалубку бетонного раствора.
Если вы имеете хотя бы небольшой опыт в сфере строительства, вязать арматуру достаточно просто
- Соблюдайте равный интервал между арматурой, расположенной в горизонтальном ярусе, а также между вертикальными элементами. Важно дополнительно закрепить угловую арматуру, которая склонна к смещению в процессе заливки бетона. За контур основания угловые части не должны выступать.
- Проверьте прочность собранного каркаса под нагрузкой. Установите на верхний пояс металлоконструкции деревянную доску и встаньте на нее. При перемещении по доске элементы каркаса должны сохранять неподвижность.
Дополнительная фиксация размещенного в опалубке каркаса с помощью деревянных брусков обеспечит его неподвижность при заполнении опалубки бетонным раствором. Приобретая материалы для изготовления силовой решетки, соблюдайте требования документации по использованию арматуры необходимых марок и сортамента.
Сварка арматуры для фундамента – технология работ
В настоящее время, наряду с вязкой, также применяется сварка арматуры для фундамента. Этот метод соединения элементов каркаса используется при строительстве многоэтажных зданий, основания которых воспринимают значительные усилия. Этим обусловлена необходимость обеспечения повышенной прочности соединений. Сварная арматура, изготовленная из рифленой проволоки А400С, хорошо варится, так же, как и пруток А500С. Точечная сварка арматуры обеспечивает надежность фиксации стержней диаметром до 25 мм.
Перегрев стержней при выполнении сварочных работ может вызвать следующие негативные явления:
- изменение структуры металла;
- снижение прочностных свойств.
При выполнении работ опытными сварщиками и осуществлении сборки под лабораторным контролем на промышленных предприятиях можно избежать указанных факторов.
Алгоритм изготовления арматурных решеток методом сварки в условиях промышленных предприятий осуществляется следующим образом:
- Выполняется входной контроль качества приобретенных материалов, которые будут применяться для сборки каркаса.
- Производится отбраковка прутков, характеристики которые не соответствуют требованиям нормативной документации.
- Арматурные стержни очищаются от ржавчины, рихтуются, обрабатываются абразивом и разрезаются на заготовки необходимых размеров.
- Элементы будущей рамы соединяются в одной плоскости, путем легкой прихватки сваркой до окончательной фиксации.
- Заготовки каркаса фиксируются сварочными кондукторами на расстоянии, соответствующем требованиям чертежа.
- Конструкция прихватывается сваркой и проверяется соответствие размеров пространственной рамы требованиям документации.
Не менее важно правильно подобрать величину тока, с которой будете варить каркас
Конструктивные особенности сварочных кондукторов позволяют выполнить сборку прутков с допуском, не превышающим 3 мм. Последовательность операций по изготовлению каркаса методом сварки в условиях стройплощадки аналогична. Точечная сварка арматуры позволяет фиксировать стальные стержни пространственной конструкции, расположенные под различным углом, а также в подвешенном состоянии. Установка оборудуется токопроводящими клещами, расширяющими ее возможности.
Варить или вязать: какому методу отдать предпочтение
До принятия окончательного решения об использовании вязки для крепления стальных прутков или крепления с помощью сварки, необходимо тщательно все взвесить. Почему арматуру одни строители сваривают, а другие вяжут? У каждого способа есть свои достоинства и слабые места.
Чтобы не ошибиться, следует прислушаться к советам профессионалов:
- для массивных многоэтажных строений, оказывающих значительную нагрузку на основу, целесообразно использовать сварку. При этом важно не пережечь арматуру, чтобы не ослабить прочность соединения;
- для небольших жилых зданий и дачных построек, можно использовать соединение частей арматурной решетки с помощью вязальной проволоки. Этот метод фиксации обеспечивает прочность таких построек.
При использовании сварки важно исключить вероятность пережога, ослабляющего прочность стыков. Метод соединения сваркой нежелательно применять в сейсмически активных зонах, а также на проблемных почвах, где в результате смещения грунта может нарушиться целостность фундамента.
Внахлест
Сварка арматуры для каркасов, испытывающих небольшую нагрузку на изгиб, кручение, производится внахлест, прутки накладывают друг на друга на 15 –30 см. При таком методе расход металла увеличивается. Угол наклона электрода до 15° к вертикали, шов делают с противоположных сторон обеих прутков или проваривают нахлест боковым непрерывным швом. Для работы используют плавящиеся электроды разных марок. Подробности в последнем разделе статьи. Место сварки предварительно зачищают металлической щеткой. Некоторыми электродами допускается работать по ржавчине.
Для качественного шва важно правильно подобрать параметры тока. Небольшая таблица свариваемости арматуры в зависимости от диаметра прутков (данные усредненные для стержней марок А500С и А400С):
| Вид электрода | Диаметр, мм | Рабочий ток, А |
| Э42, СМ-11 | 3 | 100—140 |
| 4 | 160—220 | |
| 5 | 180—280 | |
| УОНИ13/45 | 2 | 30—50 |
| 2,5 | 60—80 | |
| 3 | 80—100 | |
| 4 | 100—160 | |
| 5 | 140—200 | |
| AНО-5 | 4 | 160—230 |
| 5 | 190—300 | |
| АНО-6 | 4 | 180—200 |
| 5 | 180—270 | |
| ОЭС-23 | 2 | 40—50 |
| 3 | 90—120 | |
| ВСЦ-4 | 3 | 90—100 |
| 4 | 120—160 | |
| МР-3, Э-46 | 3 | 90—120 |
| 4 | 160—180 | |
| 5 | 170—230 | |
| 6 | 280—320 |
Встык
Сварка арматуры производится для удлинения прутков до необходимого размера. Для заполнения стыка горячим расплавом используют U-образные накладки, называемые ванночками. Они бывают:
- одноразовыми, подобно муфте остаются на соединении;
- многоразового использования, их делают из графита, цветных сплавов (после остывания ванны расплава форму снимают).
Стыковая ванная сварка – распространенный метод, используемый на строительной площадке. Работы производят в горизонтальном и вертикальном положениях. Для работы используют плавящиеся электроды, подходящие под тип прутков. Работы проводят на высоких токах, до 400 А. Для работы используют трансформаторы, выпрямители, инверторы. Технические особенности выполнения стыковых соединений:
- стыки зачищают, укладывают в ванночке с соблюдением соосности;
- плавящийся электрод разжигается при касании одного из стержней;
- образуемая ванна расплава постепенно заполняет стык, пустоты между прутками и материалом ванночки;
- после кристаллизации расплава со шва счищают окалину.
Вместо ванночки, для стыковых горизонтальных соединений, иногда используют стальные угловые накладки, они ограничивают растекание ванны расплава подобно ванночке.
Контактная точечная
Стыковое соединение стержней безэлектродным методом в больших объемах производится стационарным оборудованием для сварки арматуры. Это специальные стационарные автоматы, установленные в цехах. На строительных площадках подобного оборудования нет.
Ванна расплава на поверхности арматуры при сварке контактным методом образуется за счет преобразования электрической энергии в тепловую при возникновении дуги, она прошивает металл насквозь. Ток подводится в рабочую зону по неплавящимся электродам. Разогретую зону стыка плотно сжимают. Метод энергозатратный, но высокопроизводительный. По сути, стыковая автосварка – контактно-точечный способ с высокой плотностью точек контакта.
Ручное оборудование стационарного или переносного типа используют для соединений внахлест. Площадь воздействия ограничена диаметром электродов. На строительной площадке контактно-точечная сварка не применяется из-за сложности транспортировки оборудования. При выполнении швов сварочными клещами качество шва ограничено силой давления на рычаги. На арматурные прутки марки АI оказывают давление от 30 до 50 МПа в зависимости от диаметра, на АII – от 60 до 80 МПа.
Контактная точечная сварка бывает двух типов:
- С непрерывным оплавлением стыка в течение 1–20 секунд в зависимости от диаметра прутка. Так варят холоднокатаные стержни типа АI из низкоуглеродистой стали.
- В прерывистом режиме. Прутки в зоне стыка предварительно прогревают. Метод применим для горячедеформированных прутков, при импульсной подаче тока в металле не возникает остаточных напряжений, отрицательно сказывающихся на качестве шва.
Какими электродами варить арматуру
При выборе электродов для сварки арматуры необходимо учитывать способ изготовления и толщину прутков. В маркировке обязательно должен быть буквенный символ «С» – свариваемая, например, А500С, А400С. Числовой показатель указывает предел текучести.
Учитывают размер прутков:
- варить арматуру диаметром от 5 до 8 мм нужно электродами не толще 3 мм;
- арматура от 8 до 10 мм – электрод от 3 до 4 мм;
- арматура свыше 10 мм – электрод не менее 5 мм.
Электроды делят на 6 видов, при выборе следует смотреть маркировку:
- «У» предназначены для низкоуглеродистых и низколегированных сплавов;
- «Т» – для термостойких легированных;
- «Н» – наплавочные;
- «Э» – с повышенными требованиями пластичности, универсальные в применении.
Для А500С подходят электроды марок Э42А, Э46А, Э50А, Э55, Э60, в них стержни из сварочной проволоки Св-08или Св-08А, рутиловая обмазка с двуокисью титана, она выполняет роль защитного флюса. Рутиловые электроды ОЗС-12 обеспечивают хорошее качество стыкового соединения.
Для сварки арматуры А400С, применяемой для каркасов, рассчитанных на небольшую нагрузку, выбирают электроды МР (соответствуют по составу Э46), АНО, ими варят прутки внахлест, шов допускается делать по ржавчине. Стыковые соединения ванным методом выполняют электродами с основным покрытием: УОНИ-13/45, ТМУ-21У, стержни соответствуют по химсоставу марке Э42.
При сварке арматурных стержней важно учитывать, что прочность стыковых швов выше, чем сварки внахлест. Для фундаментов, опорных конструкций предпочтительнее ванный метод. Для железобетонных изделий, дорожных покрытий прутки соединяют внахлест любым из методов.
Сварка арматуры
Арматура, как стройматериал, в основном используется в различных строительных конструкциях, которым необходимо придать определенную прочность и возможность сопротивляться внешним факторам и нагрузкам. Для этого создаются специальные объемные конструкции, которые устанавливаются в формы и заливаются бетонным раствором. Чтобы создать объемность, необходимо арматурные стержни каким-то образом закрепить. Существует два вида скрепления: связка и сварка. Что касается последнего, то можно отметить электросварку плавящимися электродами и такой необычный процесс, как контактная сварка арматуры.
Но чтобы понять, как сваривать арматуру, необходимо в первую очередь понять, что собой представляет этот металлический материал. По сути, это прутки разного диаметра, изготовленные из стали, которые имеют гладкий или ребристый профиль. Арматура обязательно закаливается, что придает ей необходимую прочность и жесткость. Необходимо отметить, что на рынке с недавних пор стали появляться арматурные стержни, изготовленные из стеклопластика. Основное их достоинство – это то, что такая арматура не ржавеет, отсюда и бесконечный срок ее эксплуатации.
Диаметр стальной арматуры варьируется в пределах 5-80 мм, и ее выбор зависит от нагрузок, которым подвергается бетонный блок, узел или деталь. При этом ребристые прутки используются в качестве основного элемента армирующей конструкции, а гладкие для скрепления между собой ребристых стержней и их ориентации внутри армирующего каркаса. Но в любом случае сам каркас без сварки арматуры собран быть не может.
Правда, необходимо отметить, что сварка негативно влияет на структуру материала. Высокие температуры сварочного процесса изменяют структуру арматуры, и не в лучшую сторону. Закаленный металл подвергается воздействию тепла, при котором происходит его отпуск. То есть, снижение прочности. Наверное, каждый мог провести эксперимент, ударив молотком по месту соединения арматуры сваркой. От сильного удара появлялись трещины, а некоторые стыки просто лопались.
Виды сварки арматурных прутков
Сварка арматурных стержней может производиться тремя способами:
- Сварка плавящимся электродом внахлест двух прутков.
- Встык.
- Контактная сварка.
Сварка внахлест
Необходимо отметить, что данная технология обычно используется только в тех случаях, когда собирается арматурная конструкция, которая не будет подвергаться большим нагрузкам. Особенно это касается нагрузок на изгиб. Такое соединение не является прочным и надежным.
По сути, сварка внахлест – это стыковка стержней в продольной плоскости со смещением относительно их концов на расстояние 15-30 см. И чем больше нахлест, тем прочнее свариваемая конструкция. При этом необходимо учитывать, что сварка должна производится с двух противоположных сторон соединения. Это иногда создает неудобства проведения самого процесса, к примеру, один сварочный шов располагается сверху двух соединяемых прутков, второй снизу. Так вот до нижнего нередко добраться просто нет возможности, поэтому такой стык получается уж очень ненадежным.
Перед тем как варить арматуру внахлест, нужно подготовить стержни. А именно, зачистить стыкуемые концы железной щеткой. Некоторые сварщики, чтобы создать плотный прижим двух арматурных стержней, обрабатывают стыкуемые стороны абразивным инструментом, делая их плоскими.
Что касается режима сварки каркасов из арматуры, то многое будет зависеть от диаметра самих свариваемых арматурных прутков. К примеру, стержни диаметром 5-8 мм варятся электродом диаметром 3 мм, для 8-10 мм используется расходник 4-х миллиметровый, и выше 10 мм применяются электроды диаметром 5 мм.
А вот со значениями силы тока надо быть аккуратным, это более точная величина. В таблице указано соотношение толщины арматуры и тока, используемого для ее сварки.
| Диаметр, мм | Ток, А |
| 5 | 200 |
| 6 | 250 |
| 8 | 300 |
| 10 | 350 |
| 20 | 450 |
Кстати, для сварки внахлест можно использовать расходники марки АНО или МР. Хотя здесь строгих ограничений нет.
Сварка встык
Можно сваривать арматуру встык, просто обварив два конца, соединенных прямыми торцами? Можно, но это соединение не отвечает необходимым требованиям по прочности и надежности сваренных каркасов. Поэтому для сварки арматурных элементов встык используется ванная технология.
Суть ее заключается в том, что соединяемые концы арматуры погружаются в металлическую форму, которая сильно напоминает обычную ванну. После чего саму арматуру, а точнее ее соединяемые концы, плавят электродом при сильной величине тока (450-550 ампер). Расплавленный металл заполняет ванночку, тем самым скрепляя два прутка арматуры единым монолитным стержнем, толщина которого определяется размерами ванночки. Кстати, расстояние от стержней до стенок ванны – 1,5-2,0 см.
Такое соединение называется неразъемным, потому что сама металлическая форма становится единым целым со сваренными арматурными прутками. И это соединение впоследствии заливается бетонным раствором. Есть разъемные формы, которые изготавливаются из меди или графита. После заполнения ванны расплавленным металлом, и после его полного остывания, такие формочки просто снимаются. И их можно использовать еще несколько раз.
Существует определенная техника сварки каркасов ванным способом.
- Производится розжиг дуги об один из концов соединяемой арматуры.
- Этот конец плавится до тех пор, пока на дне ванночки не образуется небольшое количество расплавленного металла.
- Затем электрод перемещается на соседний конец, который точно также плавится.
- Попеременно расплавляя арматуру, заполняется ванночка.
- Как только арматурные прутки покроются расплавленным металлом, можно заканчивать сварку. Но перед этим расходником необходимо сделать несколько круговых движений между концами прутков. Таким образом, создается единый температурный режим металла внутри формы. То есть, сталь будет равномерно остывать, что не создаст в остывшем сварном шве трещин, пор и других дефектов.
Варить арматуру для фундамента или любого другого несущего строительного элемента можно одним электродом, несколькими. Можно использовать инверторы (220 вольт), трансформаторы (380 вольт), полуавтоматы и автоматы.
Есть еще один вариант, как правильно варить арматуру встык. Это, по сути, ванный способ, только вместо объемных форм используются стержни арматуры, которые подрезаются на определенную длину. Из них создается ванночка, то есть, прутки привариваются к основным соединяемым стержням полукругом. После чего сам процесс сварки проводится по точно такой же технологии, что и при использовании готовой объемной формы.
Сварка точеная контактная
Преимущество этого вида сварки арматуры – это отсутствие плавящихся электродов, возможность полностью автоматизировать и механизировать сам процесс, плюс высокая производительность проводимых работ. И два недостатка – проводить сварку можно лишь в цеховых условиях (не на объекте) из-за большой массы сварочного оборудования, и сами сварочные аппараты потребляют достаточно большой объем электроэнергии.
Процесс контактной сварки достаточно прост. В основе ее лежит способность электрического тока проходить через металлы, а в местах с большим сопротивлением выделять значительную тепловую энергию. Так вот такое место в соединение двух стержней арматуры и есть сам стык. Именно здесь и выделяется огромное количество тепла, которая доводит стержни до пластического состояния и частично до жидкого. Так и происходит сварка.
Сегодня используются два типа контактной сварки:
- С непрерывным оплавлением.
- С прерывистым с предварительным нагревом стержней.
Обычно первый способ используется для сварки арматуры первого класса (А-1), вторую для других классов. Перед сваркой каркасов из арматуры точеным соединением сами прутки обрабатываются железной щеткой. Если срез был сделан автогеном, то рекомендуется наплывы металла убрать зубилом.
Основные параметры каркасной сварки – это сила свариваемого тока, его плотность на зажимах, длительность процесса, давление зажимов и длина выступающих из зажимов электродов. К примеру, если арматура сваривается непрерывным способом оплавления, то плотность тока должна быть в пределах 10-50 А/мм², длительность сварки 1-20 секунд (все зависит от диаметра свариваемых стержней). Что касается удельного давления зажимов, то опять-таки используется зависимость от сечения прутков и марки стали, из которой арматура была сделана. К примеру:
- Арматура марки А-1 – давление 30-50 МПа.
- А-2(3) – 60-80 МПа.
Опытные сварщики знают, что чистота губок зажимов играет не последнюю роль в качестве проведенной контактной сварки. Поэтому их периодически зачищают или меняют на новые. А значит, определенный комплект губок – это необходимое условие качественного проведения сварочного процесса.
Сварочный шов контактным точечным соединением обязательно проверяется в лаборатории. Но можно провести и чисто визуальный контроль. Если стык после окончания работы похож на приплюснутую конструкцию с бортиками между сваренными концами арматуры, то это высокое качество. Если стык имеет бочкообразную форму, то неправильно был выбран один из параметров сварочного процесса. Такое соединение не является хорошим.
Несколько разновидностей сварки арматурных прутков дает возможность использовать одну из них, как эталон качества соединения. Каждая технология применима в определенных условиях для определенных строительных конструкций. Поэтому перед началом сварочных работ необходимо определиться с выбором.
Как правильно соединять арматуру сваркой?
Для надежного соединения элементов арматурных каркасов для фундамента используется контактная сварка ванным способом.
Сварной арматурный каркас для фундамента
Стыковка стержней может производиться и другими методами, которые имеют свои преимущества и недостатки.
1 Плюсы и минусы сварки арматуры для фундамента
Сварка арматуры для создания каркасов с помощью контактной сварки имеет один существенный недостаток – понижение прочностных характеристик стержней в зоне разогрева.
Такое явление связанно с тем, что прочность стержней обеспечивается за счет предварительной закалки их структуры, а электроды при выполнении контактной сварки приводят к отпуску стали. В результате арматура для создания каркасов становится более хрупкой.
Кроме того полученное сварное соединение плохо реагирует на изгибы. Так, структура стержней марки а500с может деформироваться на этапе уплотнения бетона фундамента при использовании вибраторов.
Арматура марки a500с
При использовании сварки стержней ванным способом хрупкий шов может разрушиться при создании фундамента на податливых видах грунтов.
Если происходит просадка конструкции, то арматура из стали марки а500с подвергается изгибающим усилиям.
Это приводит к разрушению сварных соединений каркасов. В связи с этим не рекомендуется сваривать арматуру для фундамента на болотистых местностях.
Основное преимущество контактной стыковой сварки ванным способом заключается в высокой скорости проводимых работ. Особенно важно это при больших строительных объемах.
Изготовление каркасов можно проводить, размещая прутья из стали марки а500с в продольном и поперечном направлениях.
Сваривать каркас можно в местах пересечения стержней. Преимущества соединения стержней из стали марки а500с контактной сваркой ванным способом заключаются в:
- низкой стоимости расходных материалов;
- малых временных затратах;
- возможности получения каркасов высокой прочности.
1.1 Сварка элементов каркаса фундамента (видео)
к меню ↑
1.2 Как выбрать свариваемую арматуру?
Для создания каркасов бетонных фундаментов можно использовать арматуру из стали марки а500с. В большинстве случаев сваривать их необходимо контактной сваркой ванным способом.
Рекомендуется использовать изделия из стали с круглым сечением, а для неглубокого ленточного фундамента можно использовать пластины прямоугольной формы.
Выбор арматуры осуществляется по диаметрам. На современном рынке представлены стержни с сечением от 5 до 32 мм.
Следует учитывать, что чем больше сечение стержней, тем более прочным будет каркасное соединение.
Стоимость таких стержней будет дороже обычных, а потому выбор нужно делать с учетом прочности изделий и их стоимости.
Производя выбор стержней для фундамента, особое внимание уделяется их длине, с учетом которой можно просчитать расход изделий.
Сейчас можно приобрести арматуру с показателями длины в 6, 9 или 11,7 м, а для ее гибки использовать специальный станок.
Выбор представленных изделий из стали должен быть обусловлен типом фундамента, а также характеристиками почвы.
Чем выше будет показатель несущей способности грунта, тем меньшего сечения арматуру можно использовать.
Для частного строительства можно использовать изделия с диапазоном сечений от 10 до 16 мм. Для фундамента, возведенного на слабонесущем грунте лучше применять изделия с толщиной не менее 16 мм.
Производя выбор подходящего расходного материала для каркасов, важно учитывать, что прутья с сечением в 10 мм не могут долгое время выдерживать нагрузку и их использование будет нерациональным.
к меню ↑
2 Технологическая карта каркаса и расход арматуры
Технологическая карта значительно упрощает процесс сварки арматурных изделий встык. Она включает в себя данные об особенностях технологии стыковой сварки, порядке установки каркасов для фундамента и расположении стержней.
Кроме того технологическая карта позволяет с легкостью просчитать расход материалов. В ней можно описать сферу применения и организацию выполнения всего спектра работ.
Технологическая карта может включать в себя требования к скорости и качеству работ, сведения о приемке и.т.д.
Технологическая карта арматурного каркаса фундамента
Для подсчета расхода арматуры необходимо знать точные размеры фундамента и его тип. Наибольший расход стержней имеет фундамент плиточного типа.
Наряду с этим расход изделий из стали марки а500с наиболее минимален при возведении ленточных и свайных оснований.
Для примера можно рассмотреть фундамент, глубина которого равна 0,7 м при ширине в 0,3 м. Просчитывая расход, следует учитывать, что армирование производится с помощью 4-х прутьев из стали марки а500с.
Соединение продольно расположенных элементов с вертикальными и горизонтальными поперечинами можно производить с шагом в 50 см.
Расход базируется на расчете общей длины фундамента. В данном примере она равна 30 м (24 м+6 м). Общий метраж стержней из стали будет равен 120 м (30 х 4).
При стыковой сварке понадобится 61 перемычка. Для соединения понадобится 1,6 м прута с учетом размера каркаса.
Исходя из этого для того, чтобы стыковка была выполнена качественно, а соединение было надежным понадобиться 97,6 м прута из стали.
к меню ↑
2.1 Оборудование и расходные материалы для сварки
Сварка арматуры встык производится с помощью специального агрегата и электродов. Аппарат (инвертор) предназначается для контактного соединения и работает с постоянным током.
Он намного эффективнее трансформаторных аналогов, использующих переменный ток. Для работы такого полуавтомата (почитать про применение нержавейки при сварке полуавтоматом можно отдельно) необходимы специальные электроды, работающие в среде защитного газа.
Сварочный полуавтомат EWM PICOMIG 180 Pulse
Такое оборудование для сварочного соединения встык оснащено специальным защитным механизмом, обеспечивающим автоматическую подачу электродов.
Более дешевый и устаревший вариант – сварочный трансформатор, в нем процесс соединения также производится с помощью электродов, на которые подается переменный ток.
Такое оборудование нуждается в подключении к выпрямителю. В независимости от выбора режима в нем переменный ток преобразуется в постоянный.
Как и любое другое оборудование, представленные аппараты для контактной сварки с использованием электродов делятся на профессиональные и бытовые.
Электроды при использовании изменяют химический состав сварного соединения. Основа электродов – металлический стержень, покрытый специальным составом, который в процессе контактной сварки стали сгорает. Этот расходный материал имеет маркировку:
- «У» — такие электроды применяются для контактной сварки деталей из низколегированной стали;
- «Л» — применяются для создания каркасов из арматуры а500с из легированной стали;
- «Т» — для создания каркасов из теплоустойчивых стальных сплавов;
- «В» — эти электроды сваривают встык элементы из высоколегированной стали;
- «Н» — применяются для наплавки дополнительных слоев.
Помимо представленных расходных материалов для сварки может применяться проволока (сплошная, порошковая). Полученный с ее помощью шов образуется методом наплавления.
Порошковая проволока для сварки
Внутри порошковой проволоки содержится специальный состав, облегчающий выполнение сварочного шва и повышающий его качество.
Она различается по диаметрам от 0,3 до 12 мм. По диаметрам также можно отобрать проволоку для полуавтомата, наиболее подходящая – это 0,3-1,6 мм.
к меню ↑
2.2 Параметры режима сварки
Основные показатели режима при работе со сварочным аппаратом выражаются в:
- диаметре электрода;
- величине роде и полярности тока (прямой или обратной);
- напряжении дуги;
- скорости сварки;
- количестве подходов.
При выполнении контактной сварки и выборе ее режима важнейшим параметром является сила тока.
От него напрямую зависит качество полученного шва и общая производительность работы. Подбор диаметра осуществляется с ориентировкой на толщину свариваемого металла.
Стоит учитывать, что выбор режима основывается на уровне тока. Если диаметр электрода превышает 4 мм, то ток необходимо понижать на 10-15% ниже стандартных показателей.
При выборе режима полярности тока рекомендуется выбирать так называемую обратную. Так как при сварке постоянным током выделяется большее количество тепла.
Это может привести к возникновению прожогов в материале. Современное сварочное оборудование способно выпрямлять переменный ток и при переключении режима ток подающийся на стержень становится постоянным.
При выборе скорости важно следить за тем, чтобы ванная при наполнении расплавленным металлом возвышалась над поверхностью кромок.
Рекомендуется выбор такого режима, в соответствии с которым ширина полученного шва в 1,5-2 раза превышала показатель диаметра электрода.
Методы сварки арматуры
Главное требование, которое предъявляется к бетонным конструкциям – это прочность и долговечность. Чтобы монолитная постройка не деформировалась в ходе усадки, в процессе заливки бетонного раствора, устанавливается специальный металлический каркас – производится армирование бетона. Для создания такого армопояса используются стальные пруты, которые связываются между собой проволокой или свариваются. Сварка арматуры считается наиболее надежным креплением, поэтому рассмотрим ее подробнее.
Виды сварки арматуры по ГОСТ
Согласно нормативу ГОСТ 14098-91 стыкование арматуры бывает:
- электрошлаковым полуавтоматическим;
- ванно-шовным;
- электродуговым ручным;
- контактным;
- ванным.
При этом само сварное соединение может быть:
- нахлесточным (при электродуговой ручной сварке);
- стыковым;
- тавровым (точечная контактная сварка, для которой используется один электрод в ванне).
Рассмотрим наиболее распространенные методы сварки арматуры подробнее.
Сварка внахлест
Такая технология чаще всего используется для элементов армокаркаса, которые не подвергаются повышенным нагрузкам. Это означает, что подобная сварка арматуры для фундамента не подойдет. Тоже самое касается и конструкций, испытывающих большие нагрузки на изгибах. Подобный тип соединения считается самым ненадежным и наименее прочным.
Принцип такого стыкования металлических стержней заключается в соединении прутков в продольной плоскости, при смещении их концов до 30 см друг на друга. Чем больше делается нахлест, тем большей прочностью будет обладать свариваемая конструкция.
Сварка арматуры внахлест выполняется с двух сторон соединения, что может вызвать неудобства, если один из сварочных швов будет находиться сверху, а другой снизу. В этом случае до нижнего шва бывает очень сложно добраться.
Полезно! Чтобы стержни лучше стыковались их концы необходимо зачистить с помощью железной щетки и обработать абразивными инструментами, чтобы стыкуемые поверхности были плоскими.
Сваривать каркасы арматуры нужно в определенном режиме, который будет зависеть от сечения металлических стержней. Допустим, вы используете изделия диаметром 5-8 мм. В этом случае для сварки необходимо использовать электроды с сечением 3 мм. Для стержней на 8-10 мм, потребуется расходник на 4 мм. Если диаметр прутков более 10 мм, то применять нужно электроды диаметром 5 мм.
Полезно! Электроды для сварки арматуры внахлест можно использовать любые, но чаще всего строители применяют расходники АНО и МР.
Также необходимо учесть силу тока, которая потребуется для стержней разного диаметра:
- для стержней диметром 5 мм, потребуется 200 А;
- 6 мм – не более 250 А;
- 8 мм – 300 А;
- 10 мм – 350 А;
- 20 мм – 450 А.
Подробнее о нахлесточном соединении смотрите в видео:
Рассмотрим подробнее ванный метод соединения армирующих элементов.
Технология ванной сварки
Чтобы самостоятельно произвести сварку, выполните следующие шаги:
- Зачистите торцы стержней при помощи металлической щетки, до появления металлического блеска. Обработать необходимо не менее 3 см от краев.
- Приварите два конца стержней к ванночке. Расстояние между торцами свариваемых изделий должно составлять не менее 1,5 сечения электродов. Если вы используете трехфазную дугу, то зазор можно увеличить до 2 диаметров расходников.
- Начните плавить один конец прута, пока в ванночке не начнет образовываться расплавленный металл.
- Переместите электрод на второй конец (другого прута) и расплавьте его таким же способом.
- Попеременно расплавляйте концы арматуры, пока ванночка не заполнится так, чтобы жидкий металл полностью закрыл прутки. Как только это произойдет, необходимо начать медленно вращать электрод по кругу между обрабатываемыми стержнями. Это необходимо для равномерного прогрева расплавленного металла перед его остыванием. Если сталь будет остывать неравномерно, то на швах могут образоваться трещины, что значительно понизит прочностные характеристики армирующего каркаса.
Когда металл полностью остынет, можно произвести сварку уголка и прочих соединений (если это необходимо).
Таким методом выполняется сварка как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости.
Полезно! Расстояние от стержней до стенок матрицы должно составлять порядка 1,5-2 см.
Стыкование этого типа выполняется при помощи инверторов (220 В), трансформаторов (380 В), полуавтоматов или автоматов.
Единственный недостаток такого способа сварки заключается в том, что выполнить всю процедуру, используя всего один электрод, не получится. Менять расходники нужно очень быстро – за 5 секунд необходимо удалить остатки отработанного электрода и установить новый.
Ванная сварка считается самой надежной и долговечной, так как обрабатываемые стержни образуют очень прочное соединение. Такой метод чаще всего используется для создания армопоясов для фундамента и других конструкций. Если же речь идет о более простых элементах, то достаточно выполнить стыкование внахлест.
Как сваривают арматуру
При закладывании основания многоэтажного здания сварка арматуры для фундамента является одним из ответственных процессов. При наличии других способов сборки армирующих вставок, наиболее продуктивной является именно сварка.
Важно при этом соблюдать требования ГОСТа – 14098-2014 года, применять наиболее подходящие способы сварочных работ для конкретных проектов.
Основные методы армирования
Надежное соединение арматуры производится с использованием одного из трех методов:
- электродуговая или контактная сварка;
- опрессовывание стержней арматуры;
- соединение с помощью вязальной проволоки.
Сварка арматуры выполняется несколькими способами, но имеет недостатки. Основным недостатком является нарушение структуры металла из-за его разогрева и снижение прочности в месте шва.
Такой стык плохо работает на изгиб. При некачественном шве стык может повредиться при заливке детали бетонной массой. Поэтому на грунтах с большим уровнем подвижек (плывуны, болотистая местность) использовать этот метод не рекомендуется.
Надо заметить, что при использовании контактного метода и готовых каркасов сварка может применяться и в таких сложных условиях. Основное достоинство сварки арматуры – это скорость и высокий уровень производительности.
ГОСТ 14098 рекомендует использовать арматурные стали с индексом С. Изделия с такой маркировкой позволяют обеспечивать высокое качество стыка.
Вязка специальной проволокой
Для армирования фундаментов частных домовладений рекомендуется связывать арматуру специальной вязальной проволокой. Это достаточно простой и доступный метод для малого строительства.
При этом необходимо уложить плети и состыковать их с небольшим нахлестом. Затем с помощью проволоки из низкоуглеродистой стали эти места надо связать и обтянуть с помощью специального инструмента.
Такой каркас из проволоки и арматуры обладает высокой прочностью и не нарушает прочность основного металла. Стык получается подвижным и не разрушиться при проседании конструкции.
Но малая производительность не позволяет применять этот метод в многоэтажном строительстве, поэтому вяжут арматуру на небольших фундаментах.
Выбор марки и диаметра
Для производства работ с использованием электросварки рекомендуется применять арматуру марки А500С. Наибольшее популярна в промышленных условиях контактная электросварка с применением ванного способа.
По ГОСТу рекомендуется использовать заготовки круглого сечения, но в случае армирования ленточного фундамента допускается использование прутков прямоугольного сечения.
В зависимости от условий закладки осуществляется подбор сечения арматуры для фундамента. Промышленность выпускает изделия с диапазоном диаметра 5 – 32 мм.
При увеличении толщины прутков повышается надежность каркасного соединения, но и увеличивается цена фундамента. Поэтому важно перед работой подобрать оптимальный вариант по диаметру и длине хлыстов арматуры.
На выбор толщины оказывает влияние плотность грунта. Чем этот показатель выше, тем меньшее сечение можно применять.
Соединение внахлест
В условиях отсутствия значительных нагрузок отрезки арматуры варят внахлест. Наиболее опасны для такого соединения деформации при изгибах.
Способ внахлест пользуется для второстепенных стыков, не несущих значительных перегрузок. Это соединение двух деталей в одной плоскости с заходом друг на друга от 150 мм, и последующая проварка мест стыковки с двух сторон.
Следует учитывать, что нахлест лучше делать как можно больше. Чем больше поверхность стыка, тем выше будет прочность соединения. При этом не рекомендуется проваривать стык более 300 мм.
Перед сваркой заготовки следует подготовить. Для более плотной стыковки деталей рекомендуется проточить лыску со стороны соединения и убрать ребра жесткости с прутков.
Так увеличивается плотность стыковки и площадь шва. С концов отрезков арматуры необходимо ржавчину металлической щеткой удалить окалину и ржавчину.
Нередко возникает ситуация, когда невозможно проварить стык со второй стороны. В этом случае шов будет ослабленным, а соединение ненадежным. В этом случае и при выполнении работ с фундаментами, требующих высокого уровня прочности, применяют ванную сварку.
Электросварка в ванну
Ванная сварка – это эффективный и надежный метод неразъемного соединения армирующего слоя фундамента. При этом способе концы заготовок соединяются встык и располагаются в специальной металлической форме, сделанной с учетом диаметра стержня.
Затем сварщик заполняет сварочную ванну расплавленным металлом, при остывании которого получается надежное и прочное соединение прутков.
Перед работой необходимо зачистить края деталей щеткой и подобрать ванночку подходящего диаметра. Ванночки изготавливаются в промышленных условиях и выпускаются в соответствии с сечением арматуры.
Возможно, изготовление таких приспособлений самостоятельно из листового металла толщиной около 2 мм. Главное, оставить небольшие зазоры для прохода расплава и полного заполнения ванны.
Затем арматуру выкладывают на ровную поверхность, вкладывают концами в ванночку и поджимается струбцинами для сварки. Детали сваривают и дают шву остыть.
Подбор оптимального режима
На проведение сварки и прочность образовавшего соединения влияет ряд факторов. Наиболее значимые из них:
- марка электрода и его диаметр;
- величина сварочного тока и его полярности;
- скорость ведения электродом;
- количество проходов.
Основной величиной, влияющей на качество шва, является сила сварочного тока и его полярность. Правильный выбор этих параметров обеспечивает высокую производительность.
В зависимости от толщины металла прутков и выбранного диаметра электродов для сварки арматуры осуществляется регулировка силы тока. Стандартные показатели, указанные на пачке с электродами, должны выставляться немного меньше.
Подбирая полярность, предпочтение отдается ее обратной величине, что позволит избежать большого разогрева и прожогов. Сварщик должен поддерживать скорость движения с учетом небольшого возвышения металла над кромкой деталей.
Для арматуры используют электроды таких марок, как УОНИ-13 55 и ДСК50. Хорошо зарекомендовали себя ОЗС-12. Но чаще всего используют проверенные и недорогие марки МР-3 и АНО-21.
Контактная точечная сварка
Самым распространенным способом соединения арматуры является каркасно-точечная сварка. Основное отличие сварки арматурных каркасов от других методов – это отсутствие высоких температур при плавлении электрода, а также оборудование сварочного места автоматической и полуавтоматической линией.
Такая особенность позволяет получать прочное соединение арматуры при достаточно высокой производительности труда. Но с помощью такой сварки нет возможности работать на выезде. Операция производится только стационарно. Оборудование довольно громоздкое и расходует много электроэнергии.
Процесс сваривания деталей основан на свойстве металла проводить электрический ток. При увеличении электрического сопротивления происходит значительное выделение тепла. В месте стыка арматура разогревается и плавится, получается неразъемное межатомное соединение металла двух заготовок.
При выборе режима сваривания необходимо придерживаться основного правила. Ширина сварочного шва должна превышать в несколько раз диаметр арматуры.
Рекомендации по работе
Такие операции, как сварка кладочной сетки и арматурных каркасов проводят с применением специального оборудования. Прутки диаметром не более 26 мм соединяют на аппаратах точечной сварки. При большей толщине работа проводится ручной электросваркой.
При сварке сеток и каркасов из холоднокатаной стали режим выбирается с большой силой сварочного тока, но сваривание происходит небольшими отрезками. Стыкуемые концы обязательно зачищают от ржавчины, смазки и грязи.
При работе на контактной сварке периодически следует проводить зачистку контактных поверхностей электродов, диаметр которых должен быть не менее 12 мм.
Фундаментное армирование – это одна из основных работ при закладывании фундамента здания. От качества и надежности стыков зависит срок службы дома. Поэтому сварку каркасов и укрупнительную сборку должен проводить квалифицированный специалист.
Загрузка...
