Как правильно армировать стены

Когда нужно армировать стены

Армирование каркаса стены требуется не только для предотвращения появления трещин и защиты от деформации, но и для увеличения несущей способности конструкции.

Армирование вертикальных стен нужно, если:

• строят на сложных пучинистых почвах, в сейсмоопасных регионах;
• планируются сильные нагрузки на наружные стены, здесь учитываются этажность здания, вес стеновых материалов, нагрузка от плит перекрытий, крыши и снега;
• необходима реализация геометрически сложной кладки и строительство арок;
• используют строительные материалы низкого качества;
• требуется значительная толщина штукатурных слоёв;
• внутри здания будут находиться вибрационные источники (например, станки);
• проводятся капитальные перепланировки помещения, которые привели к изменению удельной массы отдельных архитектурных элементов;
• требуется усиление характеристик старых покрытий (например, в случае проведения монтажа навесных бытовых приборов или шкафов).

Материалы для армирования вертикальных стен

Для типового армирования широко используемый материал – стальная арматура. Она обладает высокой прочностью и надежностью, хорошо противостоит растягивающим и изгибающим нагрузкам и изгиб. Ее используют для армирования толстых стен из разных материалов.

Рифлёные пруты имеют ребристую поверхность, что улучшает сцепление с бетоном, их используют для основного армирования. Для малоэтажного строительства подойдет арматура класса AII (A300) или арматура периодического профиля класса AIII (A400). Диаметр выбирают в районе 6-16 мм, он зависит от природных условий и типа материала стен.

Гладкие стержни класса AI (A240) применяют для монтажа стеновых блоков со сквозными отверстиями. Однако металл подвержен коррозии, если не обеспечена его грамотная обработка или уложен защитный слой бетона недостаточной толщины. Кроме того, большой вес стержней усложняет их транспортировку и установку, утяжеляет саму конструкцию.

Альтернатива стальной арматуре – композитная, изготовленная из стеклопластика, углепластика или базальта. Она легче металлической в 20 раз, прочнее на растяжение в 12 раз, при этом обладает высокой коррозионной стойкостью, служит не менее 90 лет (согласно данным производителей).

Для армирования каркаса тонких стен и перегородок используют сетки из стальной проволоки Ø5-12 мм. Они бывают сварные и плетеные, ячейки имеют размеры 100*100 мм, 150*150 мм и 200*200 мм. В крупногабаритных и высоконагруженных конструкциях применять сетку не рекомендуют, в остальном же материал прост в монтаже и стоит недорого.

Полимерная сетка – легковесная замена металлической, она изготавливается из полипропилена или других полимеров. Материалом армируют внутренние стены и перегородки или несущие стены из газобетона, а также используют для вертикального армирования, если требуется увеличить толщину штукатурного слоя. Полимерные сетки максимально устойчивы к коррозии и не нуждаются в дополнительной защите.

Фибра (дисперсное армирование) добавляется прямо в бетонную смесь в виде коротких волокон (металлических, стеклянных, полимерных). Частицы равномерно распределяются по всему объему состава, равномерно укрепляя бетон, увеличивая его прочность к разрушению.

Также для армирования применяют анкеры и закладные элементы. Они необходимы для соединения стен с другими конструкциями, например, колоннами, плитами перекрытий, фундаментами. Анкеры и закладные элементы обеспечивают надежную связь между частями здания, повышая общую жесткость конструкции, но не являются заменой арматуры или сеток, а служат дополнительным усилением.

В ходе работ важно следовать правилам, описанным в нормативной документации: ГОСТ 10922— 2012 «Арматурные и закладные изделия», СП 63.13330.2018 «Бетонные и железобетонные конструкции». Здесь изложены постулаты и примеры армирования перегородок разных типов, а также торцов.

Армирование монолитных стен

Монолитные стены изготавливаются непосредственно на строительной площадке путём заливки бетона в опалубку. Процесс формирования железобетонной стены выполняется поэтапно:

1. Монтаж опалубки. Ее элементы должны быть установлены строго вертикально и закреплены таким образом, чтобы материал не деформировался под давлением бетона (max допустимое боковое давление – 60 кН/м2). Опалубку изготавливают из фанерных щитов, которые после застывания смеси демонтируются. В современном строительстве часто используют несъемную опалубку. Она остается на все время эксплуатации здания, выступает также в роли утеплителя и влагозащиты. Внутренняя ширина опалубки должна соответствовать ширине будущей стены.
2. Установка арматурного каркаса. Он состоит из продольных и поперечных стержней, соединённых сваркой или вязальной проволокой. Продольная арматура располагается вдоль стены с проектным шагом (обычно 15–25 см), а поперечная – в среднем через 40–60 см. Особое внимание уделяют усилению углов и торцов. Для их усиления к основном каркасу добавляют Г-образные или П-образные элементы.
3. Заливка раствора. Опалубку заполняют бетоном, который тщательно уплотняют вибратором, чтобы исключить образование пустот.

Ж/Б стены, хотя и используются, но невостребованы в частном строительстве, их возводят для высоток, производственных, торговых и подобных помещений.

Армирование монолитных стен сеткой схоже с арматурным. Для формирования каркаса выбирают стальную или композитную сетку с размером ячеек 15–20 см. Между краями будущей железобетонной стены и арматурой следует оставлять зазор минимум 15–20 мм. Сетка устанавливается внутри будущего бетонного массива на уровне одной трети от нижнего края, так как именно там возникают наибольшие растягивающие нагрузки. Далее в опалубку с каркасом заливают раствор.

Армирование кирпичных стен

Технология предусматривает размещение арматуры внутри или снаружи кладки. Для этого создают специальные пазы в кирпичном ряду для внутренних элементов и по вертикали снаружи стены для внешних. Внутренние стержни нужно «утопить» в растворе швов, внешние также замазываются кладочной смесью.

Арматура связывается хомутами в решётку. Горизонтальная арматура требует размещения хомутов на расстоянии min 25 Ø стержней, а вертикальная – не более 15 Ø в сжатых конструкциях и не более 80 Ø в растянутых. Шаг между рядами варьируется от 400 до 600 мм, иногда уменьшается до 200-300 мм, укрепляющие элементы закладываются в каждый пятый ряд для малонагруженных зданий и в каждый 2-4 ряд в зависимости от веса строения и внешних факторов.

При горизонтальном (внутреннем) армировании стержни или сетку размещают в центре шва, высота которого составляет не менее 10 мм. Если применяется сетка, ее укладывают так, чтобы она перекрывала всю ширину стены, ячейки обязательно заполняться раствором.

При вертикальном армировании пруты устанавливаются строго вертикально с шагом 200-300 мм и закрепляются в фундаменте.

Армирование стен из газобетонных блоков

Газобетон – легкий материал, обладающий хорошими теплоизоляционными свойствами, но требующий дополнительного усиления. При этом производители предлагают специальные U-образные блоки, которые имеют углубления для размещения арматуры. Этот стеновой материал позволяет создавать армопояс, увеличивающий жёсткость конструкции, без дополнительных манипуляций.

Укладка стальной горизонтальной арматуры в кладке из газобетонных блоков всегда необходима при толщине будущих стен свыше 20 см. Для перегородок шириной 15-20 см усиление нужно только в климатически сложных регионах. В обычных газобетонных блоках сначала делают штробы шириной и глубиной 25*25 мм под клей или 50*50 мм под раствор, отступая от краев блоков не менее чем на 6 см. Для стен до 200 мм достаточно одного стержня Ø8 мм, в стены толщиной 200-300 мм нужно уложить 2 стержня Ø6-8 мм. Для армирования толстых стен (300-500мм) потребуется 3 стержня Ø6-8 мм.

Затем каналы очищаются от пыли, увлажняются водой, заполняются цементным раствором или клеем, а в них укладывается арматура.

Соединения прутьев между собой или в углах могут быть сварены, наложены друг на друга и связаны проволокой, загнуты и также зафиксированы проволокой.

Армировать стену из газобетона можно и другими материалами.

Стеклопластиковая арматура

Типовое армирование аналогично усилению стен стальной арматурой, но композитные прутья соединяются специальными гильзами, образуя армирующий пояс с низкой теплопроводностью, не создающий помех для радиомагнитных волн, имеющий малое количество соединений и легкий вес. Для армирования первого ряда газоблоков применяются изделия диаметром более 6 мм.

Композитная сетка

Это современный материал, превосходящий металлические аналоги по прочности. Он не выделяет токсичных веществ, устойчив к воздействию агрессивных сред, не проводит электричество, не образует мостики холода. Материал не нуждается в наличии штроб.

Сначала блоки несущих стен укладываются обычным способом, после чего на них с помощью кельмы наносится раствор или кладочный клей. Затем по невысохшему составу раскатывается сетка, слегка утапливаемая в нём. Сверху наносится ещё один тонкий слой клея или раствора. Такое армирование немного увеличивает толщину шва, однако она остаётся в допустимых пределах. Метод особенно хорошо подходит для укрепления длинных простенков и перегородок.

Перфолента

Материал представляет собой стальную ленту с равномерными отверстиями. Для армирования стен из газобетонных блоков выбирают ленты шириной 1,6 см и толщиной до 0,5 мм. С их помощью можно укреплять стены без штробления. Варианты с большей толщиной все же потребуют наличие каналов. Ленты фиксируют саморезами, при необходимости их применяют попарно, соединяя проволокой, по аналогии с арматурой.

Перфоленту покрывают раствором или клеем и укладывают следующий ряд блоков. Этот метод усиления, в сравнении со стержневым (арматурным), считается более дешевым, однако не используется для стен в сейсмоопасных регионах и зонах со сложными почвами.

Для всех типов армирования важно предусмотреть расположение укрепляющих элементов на этапе проектирования, учитывая материал стен, все виды нагрузок и климатические факторы. При соблюдении всех правил стены получатся прочные и долговечные.