Классификация закладных элементов
Для повышения прочности бетонные конструкции армируются сетками из проволоки, стержней периодического, постоянного сечения. Эти элементы так же относятся к закладным деталям закрытого типа. Классификация производится по признакам:
- тип стержня анкера – круглая/рифленая арматура, прямая/изогнутая, резьбовая/без резьбы
- способ установки – ЗДА (арматурные шпильки между двумя кондукторами) либо ЗДФ (труба с фланцем)
Любая закладная деталь должна соответствовать ГОСТ 10922-90, так как на них приходится значительная нагрузка. Для фундамента применяется анкерный стержень либо арматура A-III – A-II класса 25 – 8 мм диаметра. Если температура в регионе эксплуатации опускается ниже 30 градусов, выбирают пластины из сталей ВСт3пс6. В остальных случаях применяют сталь ВСт3кп2.
Антикоррозионная обработка заключается в гальванизации, цинковании, окрашивании. При небольших нагрузках в ж/б изделия обычно закладывают штампованные ЗД. При увеличении сдвигающих, отрывающих усилий используют приваренные к пластинам анкерные стержни.
Сварные соединения
Для повышения адгезии штампованных ЗД внутри бетонных деталей фундамента на концах полос создают 6 см крюки с двумя или более уступами. Стержни соединяются с пластинами, профильным прокатом сваркой в соответствии с требованиями ГОСТ 19292:
- тавровый шов – ручная либо автоматическая под флюсом (в некоторых случаях зигзагообразная, рельефная наплавка), валиковые швы, контактно-рельефная, в среде углекислоты полуавтоматом
- наклонный шов (стык) – под флюсом прямо или в торец
- стык внахлест – протяженный шов, по двум, одному рельефу (ручная дуговая, контактная, соответственно)
Рельефно-точечная сварка запрещена для ЗД, использующихся в бетонных изделиях, испытывающих вибронагрузки в процессе эксплуатации (например, лестничные марши).
Места установки, применение закладных элементов
Основными операциями строительства фундамента, прочих ограждающих конструкций, являются:
- монтаж обслуживающих, смотровых площадок
- установка дверных/оконных блоков
- изготовление подкрановых путей
- стыковка ограждающих/несущих конструкций
- сборка шахт лифтов, туннелей
- монтаж решеток, жалюзи
- строительство дорожных ограждений
- изготовление причалов, стоянок, гидросооржений
- обустройство внутренних, пожарных лестниц, крылечек
- установка вышек, колонн, мачт
- крепление оборудования, резервуаров, теплообменников
- облицовка фасадов
Для индивидуальных застройщиков промышленность выпускает ассортимент закладных элементов для монолитного фундамента. Простейшая модификация анкера для крепления деревянной стойки имеет конструкцию:
- П-образная пластина – имеет отверстия для саморезов
- арматурный пруток – приварен в нижней части, погружается в бетон при заливке основания
Закладные для крепления ворот, калиток к столбам заборов изготавливаются самостоятельно:
- пластина – используется для навешивания секций, петель калитки
- уголок – соединяет пластину с профильной трубой армопояса столба
Самодельные закладные элементы обычно не рассчитываются, изготавливаются из подручных материалов, погружаются в бетон без связки с армопоясом конструкций. Чаще всего индивидуальный застройщик использует закладные в следующих операциях:
- погружает в бетон самодельной внутренней лестницы пластины для крепления перил
- опирает на П-образную деталь, вмурованную в фундамент плиты крыльца стойки из бруса для поддержки балкона
- замуровывает в кладку или монолитные колонны столбов забора пластины для секций ограждения, въездных ворот
- опирает на анкеры каркас теплицы, зимнего сада
Для более серьезных ж/б конструкций, строений необходимо приобретать заводские изделия с закладными деталями. Все они проходят дефектоскопию, лабораторные испытания на допустимые нагрузки, имеют сопроводительную документацию, гарантийные обязательства производителя.
Для чего нужны закладные?
Фундаменты изготавливают из бетона, состыковать, присоединить два таких изделия очень сложно. Поэтому в бетон погружается закладная деталь, на поверхности остается резьба, пластина, прочее посадочное место. Достаточно приварить эти элементы друг к другу, чтобы получить сложные пространственные конструкции из железобетона. Закладные используются для строительства:
- сборного фундамента
- лифтовых шахт
- лестниц, крылечек
- опор, перекрытий
- фасадных элементов
- ограждающих конструкций
- эстакад, мостов
Для изготовления закладных применяется практически весь сортимент металлопроката (круг, лист, арматура, полоса, швеллер, уголок, пруток).
Антикоррозионная защита закладных деталей
Способы защиты. В стыках сборных конструкций,
в местах неплотного контакта арматуры с бетоном или раствором
интенсивно протекает процесс коррозии. При этом уменьшается сечение
стальных соединений и они могут разрушиться. В некоторых
конструкциях продукты коррозии создают напряжения в бетоне,
вызывающие откол и разрушение защитного слоя бетона.
Узлы сопряжений железобетонных конструкций защищают от коррозии
омоноличиванием бетоном и с помощью защитных покрытий. Если
конфигурация стыка или раскрытие трещин в стыке не обеспечивают
надежного омоноличивания, то для защиты от коррозии стальных
соединений используют защитные покрытия. Наиболее широко защитные
покрытия применяют для предохранения от коррозии сварных
соединительных деталей в стыках панелей многоэтажных зданий.
Из защитных покрытий используют лакокрасочные (полимерные) и
металлические. Лакокрасочными покрытиями защищают лицевую
поверхность закладных деталей и соединительные элементы во
внутренних конструкциях в зданиях без агрессивной среды и в сухих
помещениях. В зданиях с агрессивной средой, при высокой влажности
воздуха в помещении, в ограждающих конструкциях при не возможности
возобновления защиты в процессе эксплуатации закладные детали
защищают металлическими, цинковыми или алюминиевыми покрытиями.
Лакокрасочные (полимерные) покрытия препятствуют доступу среды к
поверхности металла, цинковые и алюминиевые защищают сталь также и
электромеханически. Цинковое и алюминиевое покрытие при повреждении
или наличии в них пор становятся анодом, а оголенная сталь —
катодом. Электрохимический процесс при этом приводит к постепенному
растворению анода (покрытия) и заполнению пор продуктами коррозии,
которые, в свою очередь, защищают сталь.
Цинковое покрытие наносят способами металлизации, горячего
цинкования и гальванизации. Алюминиевое покрытие для защиты
закладных деталей наносят методом металлизации. Способами горячего
цинкования или алюминирования и гальванизации защитное покрытие
наносят в заводских условиях. При сварке закладных деталей на
стройке защитное покрытие в местах сварки разрушается. Для
восстановления его применяют металлизацию путем газопламенного
напыления цинкового порошка или наплавление расплава цинковой или
алюминиевой проволоки.
Металлизационное покрытие, выполненное на стройке, дополнительно
покрывают двумя-тремя слоями лакокрасочных материалов для получения
комбинированного металлизационно-лакокрасочного покрытия.
Комбинированные покрытия обладают высокой стойкостью и
долговечностью и применяются для защиты закладных деталей и сварных
соединений в агрессивных средах.Подготовка сварных соединений. Перед нанесением покрытия
поверхности, подлежащие защите, очищают до металлического блеска, со
сварных швов удаляют шлак, а также продукты окисления цинка или
алюминия с деталей, защищенных на заводе. Для обезжиривания
поверхности ее протирают ветошью, смоченной в ацетоне.Металлизация газопламенным напылением цинкового порошка. Этот способ
заключается в нанесении на защищамые детали слоя цинка толщиной 0,1
… … 0,15 мм. Передвижная установка УПАГ-1 (см. схему ниже, поз. а)
рассчитана на нанесение покрытий из металлических и неметаллических
порошковых материалов. Перед нанесением покрытия зажигают горелку 5,
открыв сначала воздушный вентиль; разогревают поверхность сварного
шва и околосварной зоны закладных пластин до 320 … 350
°С. Затем
открывают порошковый вентиль; прижимая курок, включают подачу
порошка и напыляют цинковое покрытие. Поверхность металла
прогревается двумя-тремя проходами горелки. Расплавленные в пламени
горелки частицы цинка наносятся под давлением сжатого воздуха на
предварительно прогретую стальную поверхность и прочно сцепляются с
нею. Необходимая толщина покрытия достигается за несколько про ходов
распылительной горелки
При этом особое внимание уделяют нанесению
покрытия на зазоры между закладными деталями и соединительными
связями, углы и ребра деталей.
Высококачественное покрытие имеет мелкозернистую структуру и матовую
металлическую поверхность без вспучивания, трещин и других дефектов. При нанесении покрытия (см
схему ниже, поз. б) сопло горелки держат
на расстоянии 80 … 120 мм от металлизируемой поверхности под углом
75 … 90 ° к ней.
Передвижная установка УПАГ-1 (а) и нанесение покрытия (б)
Металлизация напылением расплава цинковой или алюминиевой
проволоки3Защита протекторным грунтом°°°
Технология изготовления закладных
При проектировании металлических элементов внутри фундамента необходимо учесть нюансы:
- пластина может полностью, частично перекрывать грань бетонного изделия, поэтому в ней оставляют отверстия для выхода воздуха из смеси при виброуплотнении
- элементы из металлопроката (швеллер, уголок, полоса, лист) фактически разрезают бетон, для компенсации расслоений так же необходимы отверстия
- толщина пластин принимается от 6 мм, полки, стенки фасонного сортимента могут быть немного тоньше (5 мм)
- для нерасчетных ЗД, изготавливаемых сваркой, достаточно 5 мм пластин, фасонного проката 4 мм
Закладная деталь штампованного типа изготавливается в соответствии с альбомом РС9903, разработанному ведущими проектировщиками железобетона: НИИЖБ, МНИИТЭП. Приведенные в альбоме эскизы позволяют использовать готовые схемы минимально возможного армирования в районе расположения ЗД.
В проект должны закладываться минимально возможные сечения профильного проката, арматуры. Для этого часть усилий распределяют на упоры из полосовой стали либо коротких прутков.
