Отличия арматуры А500С и В500С

В строительстве для прочных железобетонных элементов основную роль играет их арматурное усиление. Поэтому обращают внимание на два качества арматуры: прочность (предел текучести) и свариваемость. Предел текучести закладывают в проект по расчетам, он обеспечивает ж/бетонным частям устойчивость, стабильность. А хорошая свариваемость допускает все виды сварок для монтажной сборки металлических конструкций. Прочность и свариваемость зависят от количества углерода в сплаве, из которого выработан прокат. Процент углерода регулирует его прочность и пластичность. Чем больше металл включает углерода, тем выше его прочность, но снижаются пластические свойства. Высокоуглеродистый металл сложнее сваривать. Если в составе металла низкий процент углерода, то его пластические свойства проявляются больше, а прочность уменьшается.

В результате поисков нужного сочетания железа, углерода, химических элементов найден состав сплава, из которого вырабатывают прочный прокат с пластичными свойствами. Его предел текучести 400, 500, 600 Н/мм2, при этом его можно сваривать многими типами сварки. В 1993 году разработаны нормы для его выпуска СТО АСЧМ 7. Здесь впервые описаны характеристики стали А500С. В этом стандарте прокат группируют на горячекатаный без обработки, термомеханически упрочненный и холоднодеформированный. Но у всех видов выпуска было буквенное выражение “А”. 

Прокат прочный, сваривается дуговой сваркой, поэтому его чаще других монтируют при монолитной заливке ж/бетонных элементов: плит, полов, дорожных покрытий, опор, колонн, балок. Из-за частого применения этого проката только для него в 2006 году выпустили отдельные стандарты ГОСТ № Р 52544. 

В новом ГОСТе регламентируют арматуру с пределом текучести (прочности) 500 Н/мм2, а в ее группировке по производству вводят букву “В”. Стандарты выглядят так:

• А500С - горячекатаная, термомеханически обработанная арматура;
• В500С - холоднодеформированная арматура.

“С” означает, что сваривается разными типами сварок: 

• ручной дуговой внахлестку, перекрестных, тавровых соединений; 
• контактной точечной и стыковой; 
• ванно-шовной.

Разное производство для А500С, В500С

Эти два вида проката с одинаковой прочностью производят по разным технологиям, в этом их основное различие.

“А” обозначает, что прокат выпускают способом нагрева и горячей прокатки, “В” механически упрочненный без нагрева. 

Любая прокатка металла изменяет его кристаллическую структуру. Изменения структуры увеличиваются при росте температуры. Горячая катка проходит при температуре 1100-12000. При этом образуются новые кристаллические структуры по всему объему металла. Он становится пластичным, годным для обработки. Чтобы обрабатывать металл было легче, после горячей катки он проходит травление для удаления окалины.

Чтобы получить горячекатаную А500С, берут заготовки (10 м) с квадратным сечением, их получают из горячего сплава. Разогретые заготовки направляют в прокатный стан, где они проходят через систему валков. Заготовка растягивается, квадратное сечение становится круглым, поверхность профилируется. Горячая катка оканчивается и начинается термомеханическое упрочнение. Его суть в его названии. Для механического упрочнения стержни растягивают без нагрева. Для термического упрочнения их “закаливают”, поочередно нагревая до 9000 и снижая нагрев до 4000. Так несколько раз подряд. 

Готовую горячекатаную А500С разрезают по мерной длине. 

Холодная прокатка В500С проходит при низкой температуре, при которой не образуются новые кристаллические структуры. При холодной прокатке через систему валков кристаллы металла плотно сдвигаются и продольно вытягиваются. Прочность металла растет, а пластичность становится меньше. Чтобы вернуть пластичные свойства, прокат проходит отпуск, его держат до 4 часов при температуре 7000.

Свойства А500С, В500С

Механические и физические характеристики двух видов проката близки по значению.

1. Прочность. Заявленные значения предела текучести в ГОСТ у обоих видов 500 Н/мм2. Временное сопротивление у горячекатаных стержней немного выше 600 Н/мм2 и 550 у холоднодеформированных.
2. Пластичность. Из-за пониженного углерода в прокате, он пластичный, легко поддается обработке, сварке. Сочетание прочности и пластичности удерживают расчетное полное относительное удлинение стабильным при приложении максимальных весовых и динамических нагрузок. Это блокирует хрупкое разрушение сварных соединений.

При нагрузках пластические деформации ж/бетонных элементов будут неопасными, так как они зависят от деформаций пластичной арматуры.

• Крепкое сцепление с бетоном. Периодический профиль на поверхности стержней дает им прочную анкерующую способность. Она включается в работу при нагрузках на: 

• анкерные части закладных элементов;
• нахлесточные, тавровые соединения;
• поверхность стержней в бетоне.

Состав сплавов А500С, В500С

В стандартах № 10884-94 в приложении есть таблица с марками стали, по которой для металлопроката с пределом текучести 500-400 Н/мм2 предлагается марка Ст3сп, Ст3пс, Ст5сп, Ст5пс. Это углеродистая конструкционная сталь стандартного качества. По ГОСТу 52544 процентный состав углерода (С) 0,24 %. Для стержней с d больше 32 мм состав углерода больше, до 27 %. При этом сталь выходит пластичная, ее углеродный эквивалент равен 0,52 %, для стержней с сечением более 32 мм эквивалент 0,57 %.

Периодический профиль, размер сечения, вес

А500С и В500С можно отличить по маркировке, форме профилирования. У горячекатаных стержней двухрядное профилирование из серповидных выступов. Они расположены с наклоном к продольной оси центра. Вдоль стержней проходят два ребра, с которыми серповидные выступы не соединяются. В заказах продольные ребра можно не задавать. Это сделает прокат более гибким, его будет легко сворачивать в мотки.

Наклон серповидных выступов в заказе можно менять.

У холоднодеформированных стержней профилирование делают двух типов:

• три ряда серповидных ребер, не соединенных между собой;
• четыре ряда сегментных ребер, не соединенных между собой.

Диаметры горячекатаных стержней по ГОСТу от 4 до 40 миллиметров, а холоднодеформированные от 4 до 12 миллиметров. 

Серповидные, сегментные ребра делают для прочного сцепления арматуры с бетоном. Они содействуют передаче жесткости бетону.

Между серповидными выступами нет соединений, они также не пересекаются с продольными ребрами. Это исключает дополнительные центры напряжений при нагрузках.

В ГОСТ 52544 у обоих типов арматуры равный вес 1 п/м одинаковых диаметров. Таблица данных с весом, площадью сечения дана для перевода длины арматуры в весовое измерение и наоборот.

Выпуск и упаковка А500С, В500С зависит от сечения:

• до 6 мм скручивают в мотки. В одном мотке упакован один целый отрезок. Вес по согласованию с заказом;
• от 6 мм до 12 мм в виде прутков и мотков;
• более 14 мм только в прутках. Прутки выпускают мерной или немерной длины согласно заказам.

Применение А500С, В500С

По ГОСТу эту арматуру монтируют для усиления монолитного и сборного железобетона. Ее не берут для предварительного напряжения, так как для этого у нее недостаточно высокий предел текучести.

А500С, В500С применяют для монтажа:

• сварных арматурных сеток для усиления бетонных частей. Сетки сваривают из стержней d 6/12 мм точечной электросваркой, в виде прямоугольных плоских карт. Ячейки квадратные, сторона 100, 150, 200 мм.
• Сварных плоских каркасов для фундаментов. Каркасы монтируют ручной дуговой сваркой. Диаметры стержней берут в зависимости от расчетной нагрузки.
• Сварных свайных каркасов. Продольная арматура в каркасах несет рабочие нагрузки. Монтируют каркасы ручной дуговой сваркой.