Технические требования к арматурной стали

К арматурной стали предъявляются требования по прочности, пластичности, свариваемости и хладноломкости.

Прочность определяется путем испытания образцов стали на растяжение. Основной характеристикой прочности малоуглеродистых арматурных сталей служит предел текучести. Для менее пластичных высоколегированных и термически упрочненных сталей установлен условный предел текучести, при котором остаточные деформации составляют 0,2 %.

В несколько раз повышается прочность арматурной стали упрочнением: горячекатаной стержневой арматуры – термическим или термомеханическим способом; проволочной – холодным деформированием.

Термическое упрочнение состоит из закалки и частичного отпуска стали. Закалка осуществляется нагревом стержней до температуры 800-900 ºС и быстрым охлаждением, отпуск – нагревом до 300...400 ºС и постепенным охлаждением.

Термомеханическое упрочнение производится путем нагрева, пластического деформирования и последующей термообработки арматуры аналогично термическому упрочнению.

Холодное деформирование. Арматурную проволоку пропускают через несколько последовательно уменьшающихся в диаметре отверстий. Чтобы получить структуру стали, необходимую для такого холодного волочения, проволока подвергается предварительной термообработке: нагревается до 870-950 ºС, быстро охлаждается до температуры 500 ºС, выдерживается и охлаждается на воздухе. По такой технологии изготовляется высокопрочная арматурная проволока.

Процесс упрочнения арматурной стали может быть организован как на предприятии поставщике, так и непосредственно на заводе ЖБИ.

Пластические свойства арматурных сталей важны для нормальной работы железобетонных конструкций под нагрузкой.

Снижение пластических свойств стали может стать причиной хрупкого (внезапного) разрыва арматуры в конструкциях, хрупкого излома напрягаемой арматуры в местах резкого перегиба или при закреплении в захватах. Поэтому пластические свойства арматурных сталей обязательно нормируются.

Пластичность характеризуется полным относительным удлинением после разрыва образца (в %), а также по результатам испытания на изгиб в холодном состоянии.

Свариваемостьарматурных сталей характеризуется надежным сварным соединением, отсутствием трещин и других пороков металла в швах и прилегающих зонах.

Горячекатаные малоуглеродистые и низколегированные арматурные стали свариваются хорошо. Нельзя сваривать стали упрочненные термически или вытяжкой, т.к. в результате сварки эффект упрочнения утрачивается: в термически упрочненной стали происходит отпуск и потеря закалки; в проволоке, упрочненной вытяжкой – отжиг и потеря наклепа.

Хладноломкостьхарактеризуется склонностью арматурных сталей к хрупкому разрушению при температурах ниже -30 ºС. Хладноломкостью обладают горячекатаные стали периодического профиля, изготовленные из стали полуспокойной плавки. Менее склонны к хрупкому разрушению при низкой температуре термически упрочненные арматурные стали, а также высокопрочная проволока.

Для армирования бетона используется в основном стальная арматура из углеродистых и низколегированных сталей.

Стальная арматура классифицируется:

1 – по основной технологии: на горячекатаную и термически упрочненную стержневую и холоднотянутую проволочную;

2 – по условиям применения ее в конструкциях: на ненапрягаемую и напрягаемую;

3 – по профилю: на гладкую и периодического профиля;

4 – по химическому составу: на марки, определяемые содержанием основных химических элементов;

5 – по условиям поставки: на прутковую и бухтовую. Прутковая арматура доставляется в виде стержней длиной 6 ÷ 12 м (а по особому заказу до 18 и даже до 25 м) диаметром более 10 мм в пачках массой до 5 т. В бухтах доставляется арматурная сталь диаметром менее 10 мм и длиной до 200 м, а также проволочная арматура.