Особенности сварки арматуры для фундамента

Для усиления бетонных фундаментов используют арматурные стержни, которые соединяются друг с другом, образуя пространственные арматурные каркасы. При использовании сварки для соединения стержней нужно соблюдать ряд правил, о которых мы расскажем далее.

Какие недостатки и преимущества имеет сварочный метод

Рассмотрим преимущества и недостатки сварки для соединения арматуры. К преимуществам можно отнести:

• возможность создавать прочные каркасы вне строительной площадки для дальнейшей транспортировки на строительный объект;
• возможность сваривать арматуру как в заводских условиях, так и в полевых на строительных площадках;
• метод обеспечивает высокую производительность работ;
• сборный каркас получает большую жесткость;
• экономия на материалах.

К минусам — увеличение хрупкости металла в местах сварных соединений.

Сварка нагревает и расплавляет металл, тем самым изменяя внутреннюю кристаллическую структуру металла, из-за чего снижается гибкость арматуры. То есть увеличивается риск того, что во время резкого увеличения давления на место соединения стержень может треснуть или разломиться надвое. Это приведет к изменению геометрии каркаса и частичному разрушению сначала фундамента, а потом и самого здания. Именно поэтому сварочный способ не используют при создании фундамента на подвижных слабонесущих грунтах или в местах, где возможны землетрясения.

По нормативным документам у арматуры химический состав четко регламентирован. Так, у горячекатаной арматуры из углеродистых сталей количество углерода не должно превышать 0,45%. Однако при сварке это значение увеличивается.

Какие способы сварки арматуры для фундамента используют

Сварочный процесс строго регламентирован ГОСТ 14098-91 «СОЕДИНЕНИЯ СВАРНЫЕ АРМАТУРЫ И ЗАКЛАДНЫХ ИЗДЕЛИЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ». Рассмотрим основные способы.

Сварка встык

Стыковая сварка применяется при необходимости увеличить длину стержня арматуры. Для проведения работ применяют U-образные стальные ванночки, в которые укладывают оба отрезка, фиксируют, а затем заполняют место соединения горячим расплавом.

Ванночки бывают одноразовыми и многоразовыми. Одноразовые остаются на соединении, а многоразовые снимаются после охлаждения металла и используются заново.

Метод сварки в стык широко применяется при создании высоконагруженных каркасов колонн, свайных фундаментов, формировании решетчатых каркасов сложного типа, а также при работе с толстой арматурой от 20 мм и при стыковке фланцев наибольшего сечения.

Сварку можно проводить на стержнях, которые располагаются горизонтально или вертикально прямо на строительной площадке. Рассмотрим нюансы проведения сварочных работ:

• торцы обоих концов арматуры зачищают абразивным инструментом и укладывают в ванночку, оставляя небольшой зазор между стержнями;
• работник расплавляет сначала конец одного прутка, а затем другого;
• растекаясь по ванночке, расплав заполняет стык, а также пустоты между самими прутками и накладкой;
• в месте соединения арматуры электрод необходимо водить по кругу — таким образом получается равномерно прогреть расплав;
• сварные швы зачищают от окалины после их остывания.

Многоточечная контактная сварка

Многоточечная контактная сварка в основном производится в специализированных цехах на автоматических сварочных аппаратах, которые обеспечивают максимальную производительность, так как сваривается каркас сразу в нескольких местах одновременно.

Аппараты снабжены неплавящимися электродами, по которым проходит электрическая дуга. Дуга прошивает металл насквозь в местах соединений и образует расплав. Одновременно с этим на место соединения оказывается давление с силой от 30 до 80 МПа.

Классифицируется многоточечная сварка на два вида:

1. Непрерывное оплавление стыка. Этот вид обычно применяют для соединения арматуры, произведенной методом холоднокатаной прокатки и маркируемой буквой В, например, В500С. В зависимости от диаметра стержня время воздействия на сварочный стык составляет от 1 до 20 секунд.
2. Прерывистое оплавление. Для соединения стержней арматуры ток подают в импульсном режиме, тем самым предварительно прогревая металл. Благодаря такой технологии в структуре шва практически не остается остаточных напряжений. Этот метод используют для горячекатаной арматуры, например, А500С.

По окончании работ шов исследуют визуально. Если шов имеет бочкообразную форму, он считается бракованным. Идеальный шов должен иметь приплюснутую форму с бортиками по краям.

Сегодня существуют и переносные аппараты для точечной контактной сварки, но они производят сварку только в одном месте.

Сварка внахлест

Данный вид сварки считается наименее надежным способом соединения частей ответственных конструкций, а потому применяется для создания только слабо нагруженных и вспомогательных элементов.

Соединение происходит в продольной плоскости, то есть конец прутка смещается относительно другого конца до 30 см. Прочность шва зависит от величины нахлеста, то есть смещения. Проваривают металл с обеих сторон, предварительно зачищая поверхность прутов абразивным инструментом.

Как выбрать электроды

Подбор электродов напрямую влияет на качество сварки арматуры для фундамента. Необходимо обращать внимание на способ изготовления и толщину электродов. Например:

Теперь рассмотрим маркировку электродов:

• «У» предназначены для низкоуглеродистых и низколегированных сплавов;
• «Т» — для термостойких легированных;
• «Н» — наплавочные;
• «Э» — с повышенными требованиями пластичности, универсальны в применении.

Если говорить о сварке наиболее распространенной арматуры марки А400С и А500С, то можно отметить электроды Э42А, Э46А и Э55. Они используют сварочную проволоку Св-08 и снабжены рутиловой обмазкой с двуокисью титана в качестве защитного флюса. Также подойдут электроды марки МР и АНО, так как они позволяют сваривать арматуру внахлест даже по ржавчине.

Отдельно стоит отметить стыковое соединение — в этом случае отлично подойдут электроды с покрытием УОНИ-13/45 или ТМУ-21У.

Помните — сварка встык предпочтительнее для создания фундамента и опорных конструкций. При строительстве некритичных железобетонных конструкций, оград, дорожных покрытий можно использовать сварку внахлест.