Армування, як будівельний матеріал, в основному використовується в різних будівельних конструкціях, яким потрібно надати певну міцність і можливість протистояти зовнішнім факторам і навантаженням. Для цього створюються спеціальні об’ємні конструкції, які встановлюються у форми і заливаються бетонним розчином. Щоб створити об’єм, потрібно якось посилити арматурні бруски. Існує два типи склеювання: скріплення та зварювання. Щодо останніх, то можна відзначити електрозварювання споживчими електродами та такий незвичний процес, як зварювання опором.
Але для того, щоб зрозуміти, як зварювати арматуру, потрібно перш за все зрозуміти, що це за металевий матеріал. Насправді це прути різного діаметру зі сталі, які мають гладкий або ребристий профіль. Фурнітура обов’язково загартована, що надає їй необхідної міцності та жорсткості. Слід зазначити, що останнім часом на ринку почали з’являтися арматурні бруски зі склопластику. Їх головна перевага полягає в тому, що таке армування не іржавіє, отже, нескінченний термін його експлуатації.
Діаметр сталевої арматури коливається в межах 5-80 мм, а її вибір залежить від навантажень, яким піддається бетонний блок, збірка або деталь. У цьому випадку ребристі прути використовуються як основний елемент армуючої конструкції, тоді як гладкі стрижні використовуються для скріплення ребристих стрижнів разом та їх орієнтації всередині армуючої рами. Але в будь-якому випадку сам каркас неможливо зібрати без зварювальної арматури.
Правда, слід зазначити, що зварювання негативно впливає на структуру матеріалу. Високі температури процесу зварювання змінюють структуру арматури, і не в кращу сторону. Загартований метал піддається впливу тепла, під час якого його загартовують. Тобто зниження сили. Напевно, кожен міг провести експеримент, вдаривши молотком по стику арматури зварюванням. Тріщини з’явилися від сильного удару, а деякі суглоби просто лопнули.
Види армуючої барної зварювання
Арматурні бруски можна зварювати трьома способами:
- Зварювання споживчим електродом з перекриттям двох стрижнів.
- Приклад
- Контактне зварювання.
Зварене зварювання
Слід зазначити, що ця технологія застосовується, як правило, лише у випадках, коли зібрана армуюча конструкція, яка не піддаватиметься великим навантаженням. Особливо це стосується згинальних навантажень. Такий зв’язок не є міцним і надійним.
Фактично зварювання на колінах. це з’єднання стрижнів у поздовжній площині з відстані 15-30 см відносно їх кінців. І чим більше перекриття, тим міцніше зварена конструкція. Слід мати на увазі, що зварювання слід проводити з двох протилежних сторін з’єднання. Це іноді створює незручності для самого процесу, наприклад, один зварювальний шов розташований зверху двох з’єднаних стрижнів, другий знизу. Отже, часто не можна дістатися до нижнього, тому такий суглоб виявляється дуже ненадійним.
Перед тим, як приготувати арматуру на колінах, потрібно підготувати прути. А саме, роздягніть кінці прикладу залізною щіткою. Деякі зварники, щоб створити щільний затиск з двох арматурних брусків, обробляють з’єднані сторони абразивним інструментом, роблячи їх плоскими.
Що стосується режиму зварювання каркасів із армування, то багато що залежатиме від діаметра самих зварених арматурних брусків. Наприклад, прути діаметром 5-8 мм зварюють електродом діаметром 3 мм, витратні 4 мм використовують 8-10 мм, а електроди діаметром 5 мм застосовують вище 10 мм
Але зі значеннями сили струму потрібно бути обережними, це більш точне значення. У таблиці показано співвідношення товщини арматури та струму, що використовується для її зварювання.
До речі, для зварювання на колінах можна використовувати витратні матеріали марки ANO або MP. Хоча жорстких обмежень немає.
Зварювальне зварювання
Чи можна зварювати приклад арматури, просто зварюючи два кінці, з’єднані прямими кінцями? Це можливо, але це з’єднання не відповідає необхідним вимогам щодо міцності та надійності зварних каркасів. Тому стикова технологія використовується для стикового зварювання армуючих елементів.
Суть його полягає в тому, що з’єднані кінці арматури занурені в металеву форму, що сильно нагадує звичайну ванну. Після цього сама арматура, а точніше пов’язані з нею кінці, плавиться електродом при сильному значенні струму (450-550 ампер). Розплавлений метал наповнює ванну, тим самим скріплюючи два бруски арматури єдиним монолітним стрижнем, товщина якого визначається розмірами ванни. До речі, відстань від стрижнів до стінок ванни становить 1,5-2,0 див.
Таке з’єднання називається нероз’ємним, тому що сама металева форма стає цільною зі звареними армуючими брусками. І цю сполуку згодом заливають бетонним розчином. Існують знімні форми, виготовлені з міді або графіту. Після наповнення ванни розплавленим металом і після повного його охолодження такі форми просто видаляються. І їх можна використовувати ще кілька разів.
Існує певна техніка зварювання каркасів у ванній формі.
- Дуга запалюється на одному з кінців з’єднаної арматури.
- Цей кінець плавиться, поки на дні ванни не утворюється невелика кількість розплавленого металу.
- Потім електрод переміщується до сусіднього кінця, який плавиться таким же чином.
- По черзі розтоплюючи арматуру, ванна наповнюється.
- Після того, як арматурні бруски покриті розплавленим металом, зварювання може бути завершено. Але перед цим витратником слід зробити кілька кругових рухів між кінцями стрижнів. Таким чином, створюється єдиний температурний режим металу всередині форми. Тобто сталь охолоне рівномірно, що не створить тріщин, пір та інших дефектів охолодженого шва.
Можна приготувати арматуру для фундаменту або будь-якого іншого опорного будівельного елемента одним електродом, декількома. Можна використовувати інвертори (220 вольт), трансформатори (380 вольт), напівавтомати та автомати.
Є ще один варіант, як правильно готувати стикові шви. Це, власне, спосіб купання, лише замість об’ємних форм застосовуються арматурні бруски, які розрізані на певну довжину. З них створюється ванна, тобто прути приварюються до основних з’єднувальних прутів півколом. Після цього сам процес зварювання здійснюється за точно такою ж технологією, що і при використанні готової тривимірної форми.
Контактне зварювання
Перевагою цього типу зварювального арматури є відсутність плавильних електродів, здатність повністю автоматизувати і механізувати сам процес, плюс висока продуктивність виконуваних робіт. І два недоліки. зварювання може здійснюватися лише в майстернях (не на майданчику) через велику масу зварювального обладнання, а самі зварювальні апарати споживають досить велику кількість електроенергії.
Процес стійкого зварювання досить простий. Він заснований на здатності електричного струму пропускати метали і в місцях з високим опором виділяти значну теплову енергію. Тож таким місцем при з’єднанні двох арматурних прутів є сам стик. Саме тут виділяється величезна кількість тепла, яке приводить стрижні в пластичний стан і частково в рідкий. І так відбувається зварювання.
Сьогодні застосовують два типи стійкого зварювання:
- З постійним відливом.
- З переривчастими стержнями перед нагріванням.
Зазвичай перший спосіб використовується для зварювання арматури першого класу (А-1), другий для інших класів. Перед тим як зварювати рами з арматури повернутим з’єднанням, самі прути обробляють залізною щіткою. Якщо розріз був зроблений автогенним, то рекомендується видалити приплив металу зубилом.
Основні параметри каркасного зварювання. це сила струму, що зварюється, його щільність на хомутах, тривалість процесу, тиск затискача та довжина електродів, що виступають із затискачів. Наприклад, якщо арматуру зварюють методом безперервного відливу, то щільність струму повинна бути в межах 10-50 А / мм², тривалість зварювання становить 1-20 секунд (все залежить від діаметра звареного шва прути). Що стосується питомого тиску затискачів, то, знову ж таки, використовується залежність від перерізу прутів і марки сталі, з якої виготовлено арматуру. Наприклад:
- Арматура марки А-1. тиск 30-50 МПа.
- А-2 (3). 60-80 МПа.
Досвідчені зварювачі знають, що чистота щелепних щелеп відіграє важливу роль у якості стійкого зварювання. Тому їх періодично очищають або замінюють новими. Отже, певний набір губок є необхідною умовою якісного зварювального процесу.
Зварювальний шов із з’єднанням контактної точки повинен бути перевірений в лабораторії. Але можна провести суто візуальний контроль. Якщо стик після закінчення робіт схожий на сплющену конструкцію зі сторонами між зварними кінцями арматури, то це висока якість. Якщо стик має бочкоподібну форму, то один із параметрів зварювального процесу був обраний неправильно. Такий зв’язок не є хорошим.
Кілька різновидів зварювальних арматурних брусків дозволяє використовувати один з них як стандарт якості якості з’єднання. Кожна технологія застосовується в певних умовах для певних будівельних конструкцій. Тому перед початком зварювальних робіт необхідно зробити вибір.