Армирование фундаментов придает бетону необходимую прочность, превращая его в железобетон. Простой бетон хорошо воспринимает нагрузки, направленные на сжатие, но плохо — направленные на растяжение и изгиб. Этот недостаток бетона исправляется его армированием отдельными металлическими стержнями или специально для этого сваренными каркасами из арматурной стали гладкого или периодического профиля (рис. 1).
При правильном соотношении вяжущих, заполнителей и арматуры получается мощная конструкция, способная выдержать очень большие нагрузки.
Железобетонный фундамент не боится местных просадок грунта, надежно удерживая ограждающие конструкции здания. Однако при этом следует помнить, что стальная арматура, предназначенная для армирования бетона должна быть чистой, без жировой и коррозийной пленки. Наличие загрязнений на поверхности арматуры снижает степень ее сцепления с бетоном, от чего страдает прочность всей конструкции.
Количество арматурных стержней, их диаметр и профиль, а также место расположения их в каркасе оговаривается проектом. Для изготовления арматурных каркасов в строительстве используется круглая арматурная сталь, горячекатаная сталь периодического профиля. Реже употребляется квадратная и полосовая сталь. Арматурная сталь диаметром до 12 мм относится к категории легкой арматуры и поступает в бухтах.
Спецификация проволоки для армирования железобетонных конструкций приведена в таблицах 2, 3, 4.
Арматура диаметром 12 мм и выше поставляется в прутках и считается тяжелой арматурой. По своему назначению арматура в железобетонных конструкциях разделяется на рабочую и распределительную.
Рабочая арматура воспринимает нагрузки внешние и от собственной массы конструкции. Распределительная арматура обеспечивает совместную работу всего арматурного каркаса путем распределения нагрузок между стержнями рабочей арматуры. Распределительная арматура соединяется с рабочей при помощи сварки, реже при помощи проволочной скрутки. Процесс заготовки арматуры состоит из правки, сортировки, резки, гнутья и сборки арматурных каркасов.
Расход стали для армирования железобетонных конструкций составляет в среднем около 100 кг на 1 м3 бетона.
При сварке арматурного каркаса непосредственно на строительной площадке эту работу следует поручать специалистам, прошедшим теоретическую и практическую подготовку и имеющим допуск к данному виду работ. Ручная вязка арматуры может применяться лишь в исключительных случаях при выполнении мелких работ. Крепление штучной арматуры в местах пересечения должно выполняться с соблюдением следующих требований:
— стержни диаметром до 25 мм скрепляются точечной сваркой, вязальной проволокой, пластмассовыми соединительными элементами.
— стержни диаметром более 25 мм скрепляют только дуговой сваркой, если проектом не предусмотрены другие методы скрепления;
—перевязкой или сваркой должно быть соединено не менее 50 % пересечений, при этом пересечения в углах обязательно соединяются;
—пересечение осей стержней арматуры классов А-I, А-II, А-III диаметром до 40 мм в сварных стыковых соединениях осуществляют с накладками, выполненными дуговой сваркой протяженными швами.
Смещение арматурных стержней при их установке в опалубку не должно превышать 1/5 наибольшего диаметра стержня, а отклонение от проектной толщины защитного слоя бетона не должно превышать 3 мм для толщины защитного слоя бетона 15 мм и менее 5 мм для толщины защитного слоя более 15 мм. При установке арматуры необходимо произвести проверку опалубки и устранить выявленные дефекты.