ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА СТАЛЕЙ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЯХ И ИЗДЕЛИЯХ
В строительстве применяют, как правило, низкоуглеродистые стали. Основным черным металлом является так называемая углеродистая горячекатанная сталь обыкновенного качества (ГОСТ 380‘—50). По этому ГОСТ она подразделяется на две группы: группа А — сталь, поставляемая по механическим свойствам; группа Б — сталь, поставляемая по химическому составу. При заказе и поставке по группе А сталь в зависимости от механических свойств делится на следующие марки: Ст. 0; Ст. 1; Ст. 2; Ст. 3; Ст. 4; Ст. 5; Ст. 6; Ст. 7.
В соответствии с нормами и техническими условиями проектирования бетонных и железобетонных конструкций (Н и ТУ-123— 55) для изготовления арматуры железобетонных конструкций должны применяться следующие сорта стали:
а) горячекатанная периодического профиля марок Ст. 5 и АНЛ-1 (25ГС);
б) холодносплющенная (без вытяжки) периодического профиля марок Ст. 3 и Ст. 0;
в) проволока холоднотянутая низкоуглеродистая;
г) горячекатанная круглая, полосовая и фасонная марок Ст. 3 и Ст. 0;
д) горячекатанная круглая марок Ст. 3 и Ст. 0, подвергнутая силовой калибровке.
Недавно освоенная металлургической промышленностью сталь марки 25ГС является низколегированной кремнемарганцовистой сталыо.
Арматуру круглого-сечения диаметром более 40 мм по техническим условиям разрешается применять только в сварных каркасах и сетках. Холоднотянутая проволока допускается только для изготовления сварных сеток и каркасов, а также для хомутов н монтажной арматуры.
При изготовлении арматуры следует преимущественно применять:
а) горячекатанную сталь периодического профиля марки Ст. 5 диаметром от 10 до 90 мм и марки 25ГС диаметром от 6 до 40 мм;
б) холоднотянутую проволоку для сварных сеток и сварных каркасов, а также для хомутов и монтажной арматуры диаметром от 3 до 10 мм (ГОСТ 6727—53);
в) прокат круглого сечения из стали марок Ст. 0 и Ст. 3, подвергнутый силовой калибровке, диаметром от 5 до 22 мм;
г) холодносплющенные стержни периодического профиля диаметром 6—32 мм из круглого проката марок Ст. 3 и Ст. 0 (ГОСТ 6234—52).
Основными физико-механическими свойствами стали, имеющими значение при применении ее в строительстве, являются:
а) прочность, т. е. способность материала сопротивляться разрушению от действия внутренних напряжений, возникающих в результате воздействия внешних сил (различных нагрузок):
б) твердость, т. е. способность материала сопротивляться прониканию в него другого, более твердого тела. Твердость не следует смешивать с прочностью;
в) сопротивление удару, которое важно для конструкций, подвергающихся в процессе работы динамическим воздействиям.
Определение прочности, твердости, сопротивления удару и других свойств стали производится при ее испытании в заводской лаборатории. Об испытании арматурной стали на загиб в производственных условиях говорится ниже.
Главнейшей оценкой механических свойств (прочности) ста — ли является ее испытание на растяжение. Результаты испытания изображаются графически в виде диаграммы.
Диаграмма растяжения (рис. 5) показывает зависимость между деформацией (в данном случае, удлинением) образца и растягивающим усилием, которому соответствует определенное напряжение, обозначаемое буквой с.
Прямая линия в начале диаграммы указывает на прямую зависимость между увеличивающимся усилием и упругой (т. е. исчезающей после приложения усилия) деформацией — в данном слу — ‘Деформация (удлинение) 4aej удлинением. Зона упругих деформа
жается в том, что металлический стержень вытягивается и после прекращения растяжения сохраняет увеличение длины.
Эта часть диаграммы, характерная для низкоуглеродистых и
после которого происходит дальнейшая деформация образца при увеличении растягивающего напряжения до так называемого предела прочности. Предел прочности характеризует наибольшее напряжение, которое может выдержать стальной образец до начала разрушения ол.
В таблице 1 приведены нормы механических свойств стали группы А.
Таблица 1 Нормы механических свойств стали группы А
|
Кроме испытания на растяжение, сталь испытывают также на твердость, удар, сжатие и изгиб.
По существующим правилам проверку качества продукции производят отделы технического контроля (ОТК) завода-изгото — вителя, который выдает заказчику сертификат (паспорт), удостоверяющий соответствие продукции условиям заказа и действующим стандартам. Поэтому в условиях стройки испытаниям подвергают только ту арматурную сталь, которая не имеет сертификата.
Помимо горячей обработки стали существуют различные виды холодной обработки: холодное волочение, сплющивание и силовая калибровка. При холодной обработке стали происходит ее наклеп, который уменьшает пластичность и вязкость стали и повышает предел текучести и предел прочности.
Более подробно об изготовлении стали периодического профиля, силовой калибровке стали и других операциях, направленных на повышение качеств стали, используемой в арматурных работах, говорится в главе VI.
Сталь, как и другие металлы, подвергается коррозии. К о р — р оз и ей (ржавлением) называется разрушение металлов под воздействием окружающей среды. Причинами коррозии являются: воздействие на поверхность металла атмосферной или грунтовой воды, а также водяных паров и различных газов, содержащихся в воздухе в качестве примесей.
Для предохранения от коррозии сталь покрывают защитным слоем. В железобетонных конструкциях таким слоем для арматуры является окружающий ее бетон.
Для осуществления сцепления стальных стержней с бетоном не разрешается применять арматуру, покрытую ржавчиной в виде отслаивающихся пленок или загрязненную маслами и жирами.