Как сваривают арматуру

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.

Общая информация

Для начала определимся, что такое арматура. Арматура — это стальные прутки различного диаметра, могут иметь ребристую или гладкую поверхность. От обычного металлического прутка арматура отличается тем, что предварительно закаливается для большей прочности. В большинстве случаев арматуру изготавливают из разных марок стали, но в последнее время на рынке появились изделия из стеклопластика. Срок ее эксплуатации значительно дольше, поскольку стеклопластик не подвержен коррозии.

Самая популярная арматура — А3 А500С. Существуют даже специальные электроды для сварки арматуры а500с. Их диаметр составляет 5 миллиметров, и они подходят для арматуры с поперечным сечением менее 15 мм.

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.
Читайте также  Печворк одеяла

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.

Способы стыковки

Стальные стержни соединяют между собой тремя основными способами:

  • механический, посредством соединительной муфты;
  • сварка;
  • вязание с помощью проволоки.

Эти методы имеют полноправное существование, но применение одного из способов определяется технологическими условиями.

Механический

Применяется при соединении стальных стержней встык, то есть для удлинения детали. Суть метода основана на образовании монолитной конструкции посредством муфты. Конструкция изделия подразделяется:

  • Обжимная. Принцип действия — обжим цилиндрической обечайки вокруг арматурного стержня. Используются специальные фиксирующие кольца, резьбовая гайка и другие приспособления.
  • Резьбовая. Стыковка осуществляется резьбовым соединением. На стержне необходимо предварительно выполнить резьбу (цилиндрическая, коническая).

Основное преимущество — создание равнопрочной конструкции. Поэтому этот вид соединения используется при создании ответственных тяжелонагруженных строительных конструкций.

Сварка

  • ускорение процесса сборки силового каркаса;
  • снижение трудоемкости;
  • стыковка изделий большого диаметра;
  • автоматизация процесса (в промышленных масштабах).

Но есть существенные ограничения, вызванные свойствами металла, применяемого для производства арматуры. Отдельные виды стали подвергаются специальной обработке (термоупрочнение). Внутри металла создается определенная структура, увеличивающая прочностные характеристики силовых элементов.

При воздействии высокой температуры (сварка арматуры) происходит разрушение внутренней структуры, существенно падает прочность. Вследствие этого, одну из самых применяемых арматур — АIII, А400 соединять сваркой запрещено. Нельзя сваривать силовые изделия, если в названии отсутствует литера «С».

Соединение силовых стержней регламентируется:

  • ГОСТ 14098-91.
  • ГОСТ 10922-2012.
  • СНиП 3.03.01-87.

Методы

  • Ручной электродуговой с использованием отдельного электрода;
  • Полуавтоматическая электрошлаковая;
  • Контактный вид;
  • Ванная и ванно-шовный способ.

Виды соединений силовых стержней (выдержка из ГОСТ 14098-91):

  • Тавр (перекрестие).
  • Стык (диаметр к диаметру).
  • Нахлест (вдоль длинной стороны стержня).

Ручной способ стыковки используется при малых объемах производства или невозможности применить промышленный метод на территории завода. Отличается простым оборудованием. Но требуется высокая квалификация сварщика, чтобы не допустить пережога стальных изделий.

Использование ручного труда, высокая квалификация оператора, малая производительность делают электродуговой способ одним из самых дорогих методов.

Полуавтоматическая или контактная сварка развиты на промышленном производстве — в арматурном цехе. Условия позволяют автоматизировать процесс, повышая производительность, качество и снижая себестоимость работ.

Требования

Для оптимальной прочности при методе «внахлест» для арматуры длина сварного шва рассчитывается от диаметра соединяемых деталей. Наплавленный участок равен или более 10 поперечных размеров стального прутка. То есть стержень Ø25 мм должен иметь сварной шов не менее 250 мм.

Вязание

Самый простой и доступный метод, в отличие от сварки или механического способа. Обладает рядом преимуществ:

  • простота применения;
  • минимальный расход металла;
  • низкая квалификация исполнителей (стоимость труда);
  • обеспечение подвижности мест стыковки.

Первое преимущество используется для устройства силового каркаса в частном домостроения, хозяйственных постройках в сельской местности или неблагоприятных климатических условиях (дождь).

Последнее из списка достоинство позволяет составить конкуренцию другим методам:

    Устройство фундамента. Большая часть зданий сооружается на мягких осадочных породах (глина и суглинок, супесь, насыщенный водой грунт). Осадка в таких геологических условиях может длиться 1-5 лет. При подвижке грунта оказывается силовое воздействие на фундамент. В случае жесткой стыковки (сварка), самые уязвимые (ослабленные) места — это соединительные швы, которые лопаются при предельных нагрузках. Вязка позволяет избежать этого негативного явления, сохраняя подвижность конструкции.

Метод вязания позволяет проще справиться со стыковкой арматуры разного диаметра, выполнить силовой каркас почти не уступающий промышленному производству. Дополнительный плюс — соединение полимерной арматуры, которая интенсивно применяется в частном домостроении.

Способы соединений вызывают много споров у частных лиц и профессионалов. Просьба к нашим читателям — поделитесь своим опытом по данной теме, оставив информацию в блоке «комментарии».

Особенности сваривания арматуры

Все способы крепления арматурных стержней регламентированы ГОСТ 14098-91. При создании решетчатых каркасов удается получать перекрестные соединения по прочности сопоставимые с арматурой. Предпочтительнее соединять прутки встык, наращивая до нужной длины. Прочность наращиваемых встык каркасов выше, чем при сварке арматурных стержней внахлест. Нарушается соосность, симметрия распределения нагрузки. Металл варят методом наплавки и расплавления. Надежность расплавленного соединения выше, чем у наплавки, но метод не применим на строительных объектах, при сварке арматуры на высоте.

До горячей обработки следует осуществлять зачистку металла, чтобы в рабочей зоне не было ржавчины, частичек металла. При стыковых соединениях кромки выравнивают резаком.

Преимущества и недостатки ванной сварки арматуры

К преимуществам можно отнести:

  • рациональный расход исходных материалов;
  • высокое качество соединения;
  • отточенная технология, которая позволяет добиться высокого качества;
  • разнообразие инверторных форм, что позволяет сделать выбор точно под размеры арматуры.

Отрицательные стороны технологии:

  • более требовательная подготовка, занимающая много времени, особенно это касается точного выставления концов двух соединяемых арматурных прутьев;
  • большой расход стальных ванночек;
  • высокая цена медных форм.

Итак, ванный способ соединения арматурных стержней, если его правильно проводить, это высокое качество конечного результата. Шов получается прочным и надежным. Место стыка гибким, как у сплошной арматуры, что позволяет выдерживать нагрузки на изгиб.

Точечная контактная сварка

В этом случае процесс стыковки стрежней происходит в автоматизированном и механизированном режиме. Контактная сварка арматуры считается самой быстрой, за счет повышенной производительности. Однако, у этого метода есть два весомых недостатка:

  1. Варить стержни можно только в цеху, соответственно выполнять сварочные работы непосредственно на объекте невозможно.
  2. Сварочное оборудование отличается большой массой, а аппараты расходуют много электроэнергии.

Технология контактной сварки основывается на том, что ток хорошо проходит через металлические тела. В местах, где сопротивление повышенное (в точках стыкования стержней) происходит большее выделение тепловой энергии, за счет чего прутки плавятся и соединяются.

Существует два способа сварки контактного типа:

  1. непрерывное оплавление (применяется при использовании арматуры высшего класса А-1);
  2. оплавление с перерывами, при учете предварительного нагрева прутков (применяется для остальных классов арматуры).

Если армирующий каркас сваривается с непрерывным оплавлением, то для этого потребуется плотность тока от 10 до 50 А/мм 2 . В этом случае на сварку уйдет не более 20 секунд (в зависимости от сечения стальных прутьев).

Также необходимо учитывать удельное давление зажимов, которое также будет зависеть от сечения и класса стержней. Например, для арматуры высшего класса А-1 потребуется давление от 30 до 50 МПа, а для стержней А-2 необходимо будет увеличить этот показатель до 60-80 МПа.

Читайте также  Подоконник из мебельного щита

Полезно! Перед использованием губок для сварки их нужно зачищать или менять, так как от этого будет зависеть качество проводимых работ.

Сваренные швы, произведенные контактным методом сварки необходимо проверять визуально. Если поученный стык напоминает приплюснутую конструкцию, оснащенную бортиками между двумя концами стержней, то работа была выполнена качественно. Если же на стыке образовалась бочкообразная конструкция, то подобное соединение не будет надежным.

Особенности материала

Бетон – это строительный материал, обладающий на начальном этапе полужидкой структурой, и твердеющий при заливке в форму (опалубку). Из него можно изготовить монолитную деталь любой формы и размера, создать стены, перекрытия, опорные конструкции (фундамент). Материал обладает высокой прочностью, долговечностью, хорошо переносит перепады температуры.

Кроме этого, важными достоинствами бетона являются сравнительно низкая цена, а также простота работы с ним. Материал можно замешивать самостоятельно, прямо на площадке, но для больших отливок проще покупать нужное количество готового бетона определённой марки. Это позволит получить качественный материал, соответствующий всем нормам, требованиям ГОСТ и СНиП.

Однако, для того, чтобы выяснить, можно ли варить арматуру для фундамента, надо разобраться с отрицательными свойствами бетона. Прежде всего, он впитывает и попускает воду. Фундамент, находящийся под землёй, приходится гидроизолировать, защищая материал от контакта с почвенной влагой. Это важный момент, так как вода при замерзании расширяется и может разорвать отливку изнутри.

Второй недостаток бетона состоит в разной реакции на внешние воздействия. Он способен выдерживать большое давление, но на растяжение работает очень плохо. Это означает, что длинная бетонная лента легко выдержит любое давление, но усилие, приложенное к центральной точке, станет для неё губительным.

Электроды для арматуры

В различных видах отраслях используется сварка арматуры. Она имеет ценное качество – такое как экономичность. В работе сварщики применяют проволоку диаметром d2 0; от 2 до 5 мм. Как показывает практика, сварка арматуры в зимнее время является такой же, как и от сварки в весеннее время. Возникшие стыки заделываются цементным раствором, который помогает скрепить место. Большинство сварщиков задаются вопросом, каким электродом необходимо варить арматуру. Это актуальный вопрос на сегодняшний день. Попробуем в этом разобраться.

Для работы требуются сварочные машины с высокой мощностью. В заводских условиях, скорость сварки и работы увеличивается в несколько раз. Итак, какие же электроды требуются для сварки? 1.Для работы арматуры A 1V и A V классов используются электроды Э50Л Ф марок УОНИ 13 55, ДСК 50, УП 2 55, К 5 А. Для начала при сварке арматуры используют только качественные электроды: рутиловые, рутиловые с порошком, фтористо-кальциевые с порошком. Это идеальный вариант для работы. Они являются проверенными методами в сварочных работах.

Во время сварки арматуры среднего диаметра электродов расплавляются без перерыва. Перед началом работы нужно установить временные опоры рядом со стыками с целью термообработки. Сварка осуществляется согласно установленным правилам. Последним этапом будет обработка на монтаже.

Чаще всего для арматуры применяется проволока диаметром в 3-10мм из углеродистой стали и прочная сталь жаровой температуры. В строительстве распространенным вариантом является арматура периодического профиля.

Электроды изготовляются из проволоки диаметром от 1 до 12 мм с широким слоем обмазки. При сварке арматуры с подогревом, и из высокоуглеродистых сталей концы стержня то разнимают, то сжимают. Во время кратковременных пауз концы нагреваются, что способствует лучшему и эффективному оплавлению и сокращению энергии. Также существует и электродуговая сварка. Ее используют для увеличения диаметра стержня. Монтажные работы арматуры выполняются строго по требованиям. Самым популярным способом является ванная сварка, именно ее применяют в арматуре. Работа осуществляется в вертикальном и нижнем положении.

В сварке электроды играют немало важную роль. Именно их выбор становится ключевым звеном в работе. Правильное применение товара приведет к качественному труду. Как показывает практика, марка ОЗС-12 является наилучшим электродом для сварки арматуры. Они более прочны, уникальны и имеют долгий срок годности. Другие марки имеют способность изнашиваться и портиться. Об этом не скажешь про данную модель. Многие покупатели остаются довольны после приобретения товара, и высказывают позитивные мнения о работе. ОЗС-12 предназначается для сварки труб, но про арматуру также не стоит забывать. В лучший список электродов также могут попасть и новые современные марки, которые недавно получили свое призвание. Но только время может показать, что есть что.