Технология сварки арматуры

сварка арматуры О СВАРКЕ

Сварка арматуры позволяет быстро изготовить жесткий каркас любых размеров. Однако применение этого метода не всегда допустимо. Решение зависит от материала стержней и действующей на них нагрузки.

Сварка каркасов
Сварка позволяет создать каркас любых размеров.

Что такое арматура

Бетон обладает высокой прочностью на сжатие, но плохо работает на растяжение. Во избежание раскрытия трещин при таких нагрузках в него замоноличивают стальные стержни круглого сечения — арматуру. Их дополнительная функция сводится к усилению бетона при сжатии.

Разновидности арматуры

В соответствии с ГОСТ 5781-82 стержни делятся на классы от А-I (А240) до А-VI (А1000). В основном применяют следующие:

  1. А-I (А240). Гладкие стержни из горячекатаной спокойной, полуспокойной или кипящей стали марки Ст3.
  2. А-II (А-300). Арматура этого и последующего классов имеет периодический профиль — выступы, обеспечивающие прочное сцепление с бетоном. Стержни диаметром менее 40 мм изготавливают из стали Ст5 (спокойной и полуспокойной), более толстые — из 18Г2С.
  3. А-III (А400). Изготавливается из стали 35ГС и 25Г2С. Вторая разновидность представляет собой улучшенный вариант и помечается нанесением на концы несмываемой белой краски. В отличие от первого, ее можно соединять электросваркой; стержни обладают повышенной прочностью за счет холодного вытягивания. А-III — один из самых распространенных видов арматуры. Применяется в ответственных конструкциях, в т.ч. предварительно напряженных.

ГОСТ Р 52544-2006 устанавливает еще 3 класса арматуры, подвергнутой термомеханическому упрочнению:

  1. А500С. Горячекатаные стержни. В последние десятилетия широко применяются вместо А-III. За счет использования стали без легирующих добавок стоят дешевле и могут соединяться между собой дуговой сваркой.
  2. В500С. Холоднокатаный вариант.
  3. Ат800. Более прочная горячекатаная разновидность.

В железобетонном изделии различают 2 вида арматуры:

  1. Продольная. Является основной, держит расчетную нагрузку.
  2. Поперечная. Служит для соединения поясов продольной арматуры в 3-мерный каркас. Обеспечивает связь между сжатым бетоном и растянутыми стержнями, воспринимает усилия от температурного расширения.

Диаметр у поперечной арматуры меньше, чем у продольной.

Разновидности
Разновидности арматурной стали.

Особенности сваривания арматуры

Круглая форма стержней обусловила появление специального метода — ванного. Его применяют при стыковой сварке, когда торцы элементов прилегают друг к другу.

При организации других видов соединений (нахлесточного, крестообразного и таврового) необходимо держать электрод под правильным углом.

Основные требования

В местах сварки металл не должен терять прочность и пластичность. Некоторые стали, например, 35ГС, запрещено соединять данным методом, поскольку материал в зоне шва становится хрупким. Каркасы из таких стержней собирают с помощью вязальной проволоки или фиксаторов из пружинной стали.

Перед сваркой с арматуры удаляют грязь и пыль. При небольшом объеме работ ее зачищают до металлического блеска, что положительно отражается на качестве шва. На крупных стройках этого не делают, т.к. подобная подготовка влечет за собой существенное удорожание процесса и растягивание его во времени. Толщину электрода и сварочный ток подбирают так, чтобы избежать прожига стержня.

Способы сварки арматуры

Применяют ручную дуговую сварку, автоматическую и полуавтоматическую. Существует несколько вариантов расположения стержней один относительно другого.

Внахлест

К такому способу прибегают на участках, не подверженных большим нагрузкам. Придерживаются следующих рекомендаций:

Внахлест
Соединение арматурной стали внахлест.
  1. Соединяют стержни одинаковой толщины.
  2. Данный параметр (D) должен быть не менее 20 мм.
  3. Минимальная длина нахлеста составляет 10D.
  4. Стержни располагают горизонтально.

Встык

Этот тип соединения применяют для стержней диаметром 20-100 мм. Сварку осуществляют ванным способом:

  1. Арматуру укладывают с небольшим зазором между торцами.
  2. Ограничивают пространство между стержнями с 3 сторон накладками или специальной U-образной скобой.
  3. Сварочным электродом оплавляют торцы, в результате чего в зазоре между ними образуется ванна расплавленного металла.
  4. После его остывания накладки удаляют.
Сварка арматуры
Сварка арматуры встык.

Преимущества способа:

  • высокие прочность и надежность соединения (подходит для ответственных конструкций);
  • возможность вести работы в любом пространственном положении.

Недостаток — высокий расход электродов. Чтобы заполнить ванну между прутами толщиной 28 мм, понадобится 3 4-миллиметровых расходника. Если они плавятся последовательно, от мастера требуется умение быстро менять их. Проще закрепить все 3 электрода в специальной гребенке и варить ими одновременно.

Точечная контактная

Такую сварку применяют на автоматизированных производствах. Ее преимущество — высокая производительность. Недостатки:

  • большая энергоемкость;
  • потребность в специальном крупногабаритном оборудовании (может эксплуатироваться только в условиях промышленного предприятия).

Порядок действий:

  1. Стержни зачищают до металлического блеска.
  2. Зажимают в станке клещами с подключенными к ним электродами.
  3. Подают короткий электрический импульс.
Сварка арматуры
Точечная контактная сварка арматуры.

Арматуру можно накладывать друг на друга или соединять встык. Во втором случае действуют ограничения по диаметру:

  1. Для гладких стержней — не менее 14 мм.
  2. Для профилированных — не менее 32 мм.

При наложении стержней внахлест сварку производят в нескольких точках.

Крестообразная

Сварку выполняют строго в горизонтальном или вертикальном положении. Это обеспечивает плотный контакт арматуры и предотвращает вытекание расплавленного металла. Электрод держат под углом 30-45° к плоскости стержней.

Крестообразная сварка
Крестообразная сварка арматуры.

Данный вид сварки нельзя выполнять при отрицательных температурах воздуха.

Оборудование и материалы для сварки

Арматуру варят стандартными аппаратами для электродуговой сварки:

  • трансформаторными;
  • выпрямителями;
  • инверторами, в т.ч. бытовыми.

Газовую сварку не применяют.

Разовые и небольшие по объему работы производят ручным способом. Ему присущи такие недостатки:

  • требуется исполнитель с высокой квалификацией;
  • процесс занимает много времени;
  • характеризуется высокими расходами.

При серийном изготовлении каркасов в производственных условиях задействуют полуавтоматическую и автоматическую сварку. Это дает следующие преимущества:

  • возрастают качество и производительность работ;
  • снижаются себестоимость и требования к квалификации исполнителя.
В зависимости от того, какое оборудование имеется в наличии, применяют плавящиеся или тугоплавкие электроды.

Технология сварки арматуры

В качестве примера полезно рассмотреть соединение ванным методом. Действуют в следующем порядке:

  1. Стержни подрезают гильотиной или болгаркой до нужной длины. Можно сварочным аппаратом, но это более затратный способ.
  2. Удаляют с них грязь и пыль, концы на длину 3-4 см зачищают до металлического блеска. Затем их моют и обезжиривают.
  3. Устанавливают арматуру в проектное положение. Максимально допустимое отклонение от соосности составляет 5% от толщины стержней. Величина зазора между торцами зависит от напряжения: 1,5D (диаметра электрода), если 220 В; и 2D, если 380 В.
  4. Крепят в зоне соединения накладки или скобу, препятствующие растеканию металла. Стальные детали приходится оставлять, что приводит к удорожанию работ. Съемные керамические или графитовые накладки используют многократно. Их фиксируют проволокой или струбциной.
  5. Если используют металлические накладки, их прихватывают к арматуре.
  6. Чиркают расходником по одному из торцов и плавят его, совершая колебательные движения между стержнями арматуры. Догоревший электрод быстро меняют на новый и так до тех пор, пока ванна не будет заполнена.
  7. Дожидаются остывания шва и проверяют его качество.

Скобу преимущественно используют при ручной сварке, керамические накладки — если применяют полуавтоматическую. Автоматы оборудованы медными ограничителями.

Сварка арматуры схема
Схема сварки арматуры.

Проверка прочности готовой конструкции

Качество швов проверяют:

  1. Визуально. Осматривают соединение на предмет трещин, сквозных прожогов, подрезов, непроваров, пор и кратеров.
  2. Гамма-дефектоскопией. Метод для выявления внутренних дефектов (непроваров, пор, микротрещин, неметаллических включений).
  3. Простукиванием молотком или сбрасыванием каркаса на пол с высоты в 1-1,5 м (тест на прочность).

Параметры режимов сварки

Рекомендуемая длина дуги составляет 2 мм. С увеличением данного показателя разряд начинает «гулять» по поверхности, что приводит к непровару и разбрызгиванию металла.

Рекомендуемые показатели тока

Ампераж зависит от типа электрода и его толщины:

Диаметр электрода, ммСМ-11АНО-5 (6)ВСЦ-4УОНИ-13/55
230-50
3100-15090-10080-120
4150-220170-220120-150130-190
5180-290210-280180-260

Если работы ведутся при отрицательной температуре воздуха, силу тока увеличивают на 15-20%.

Особенности подбора электродов

Профессионалы в большинстве случаев используют электроды УОНИ-13/55 Э50. Они имеют основное покрытие с деионизирующими элементами (фосфорными производными), затрудняющими горение дуги. Поэтому новичкам сложно варить такими расходниками: рекомендуют применять электроды марок АНО, МР-3, ВСЦ-4 или СМ-11.

Соотношение электродных и арматурных стержней по толщине

Нахлесточные и крестообразные соединения варят такими расходниками (толщина арматуры/электрода в мм):

  • (5-8) / 3;
  • (8-10) / 4;
  • (Более 10) / 5.

Параметры для ванного метода приведены в таблице:

Толщина стыкуемых арматурных стержней d н, ммДиаметр электрода d э, ммСварочный ток, А, для стержней, расположенных
горизонтальновертикально
20-28

32-40

5

6

220-250

260-300

200-220

220-240

Техника безопасности

С целью защиты глаз и кожи от жесткого ультрафиолетового излучения и капель расплавленного металла сварщик использует средства индивидуальной защиты:

  • щиток с темным стеклом;
  • спецодежду;
  • рукавицы.

Работы проводят с соблюдением правил электробезопасности.

Особенности сварочных работ на высоте

Если монтаж ведется с применением оборудования для промышленного альпинизма, оно должно быть усилено стальной цепью или тросом. Такие работы запрещено проводить в условиях плохой видимости:

  • в темноте;
  • в тумане;
  • в снегопад.

В остальных случаях применяют строительное оборудование или специально смонтированные конструкции, позволяющие закрепиться страховочным поясом.

При выполнении работ в нескольких точках на разной высоте монтируют ограждения, препятствующие падению на нижерасположенных работников инструмента, капель расплава, электродов.

Сварщик должен иметь:

  1. Сумку для инструмента.
  2. Пенал для электродов.
  3. Огнестойкую тару для огарков.

Сварщику-высотнику запрещено:

  1. Использовать электрооборудование в дождь или снег, если оно не защищено навесом.
  2. Бросать огарки вниз.
Сварка на высоте
Сварочные работы на высоте требуют особой техники безопасности.

Возможные сложности

Часто приходится сталкиваться с ситуациями:

  1. Залипает электрод. Необходимо увеличить сварочный ток.
  2. Дуга прожигает свариваемую арматуру, или образуется чрезмерно большая ванна. Уменьшают ток либо применяют электрод меньшей толщины.

Что лучше: сварка или вязка арматуры

Каждый способ имеет свои сильные и слабые стороны. Достоинства вязки:

  1. Процесс не влияет на прочность и пластичность стали. Данное обстоятельство особенно важно при сооружении фундаментов тяжелых зданий и других конструкций, рассчитанных на большие нагрузки.
  2. Дешево стоит. Отожженная вязальная проволока имеет намного меньшую стоимость, чем электроды; для ее применения не требуется электричество.
  3. Обходится без использования сложного оборудования. Нужен только специальный инструмент — крючок.
  4. Может применяться в отношении стержней любых диаметров.
  5. Операция доступна человеку без специальных навыков.

Недостатки:

  1. Низкая скорость выполнения работ.
  2. Отсутствие жестких связей.

Второй аспект проявляется при изготовлении больших каркасов.

Сварка, наоборот, позволяет быстро получить жесткие конструкции любых размеров, но имеет следующие недостатки:

  1. Обходится дороже.
  2. Требует участия специалиста со сложным оборудованием.
  3. Неприменима к стержням толщиной менее 12 мм (возможен прожог).
  4. Может привести к уменьшению прочности и пластичности в зоне соединения.
  5. Нуждается в электроснабжении.

Дополнительная информация

Сварку внахлест правильно вести в нижнем положении. В верхней позиции сталь плавится менее интенсивно. Также допускается расположение стержней под углом в 15-20°.

При сварке арматуры ванным методом с применением нескольких электродов одновременно их поджигают о днище ванночки. После заполнения ее металлом расходники 8-10 раз опускают в расплав на 2-3 секунды, чтобы обеспечить равномерное остывание.

Если отсутствуют накладки, их заменяют короткими отрезками арматуры.

svarkaved.ru
Добавить комментарий

Нажимая на кнопку "Отправить комментарий", я даю согласие на обработку персональных данных и принимаю политику конфиденциальности.

Adblock
detector