Строительство практически любого капитального здания начинается с обустройства фундамента. Поскольку на это основание ляжет нагрузка всех конструкций постройки, на него будут оказывать сильное влияние процессы, происходящие в грунте, и климатические условия, требования к нему достаточно высоки. Для максимальной прочности фундамента внутрь опалубки укладывают армирующий каркас — прутья, надежно связанные между собой. Если произвести соединение некорректно, то готовую проектную прочность гарантировать не получится. Чтобы обеспечить надежность конструкции, до начала работ лучше узнать, как правильно вязать арматуру. Занятие это непростое, оно требует соблюдения всех норм и правил, терпения, а также применения определенных инструментов.
Роль армирования
Предназначение любого фундамента — служить надежной опорой, выдерживающей все нагрузки сооружения. На практике они чаще всего бывают неравномерными, поэтому в основании нередко возникают напряжения. Виноваты в этом изменения, происходящие в грунте, ошибки, закравшиеся в проект. Последние нередко становятся причиной того, что отдельные элементы конструкции сильно отличаются весом, поэтому сила давления прикладывается неравномерно.
Бетон имеет достаточно хорошие показатели на сжатие, однако на растяжение они не выдающиеся. Армирующий каркас призван компенсировать этот недостаток. Такая комбинация бетона и арматуры превращает материал в железобетон, поэтому позволяет справиться с разнонаправленными нагрузками: как со сжатием, так и с растяжением. Армирование не только повышает прочность основания. Благодаря каркасу есть возможность экономии материала, так как можно соорудить менее массивный, но такой же «нерушимый» фундамент.
Технология создания армирующего каркаса
Армирующая конструкция рассчитывается, а затем монтируется в зависимости от массы будущего здания, от размеров траншеи (котлована). Сечение рабочей арматуры, вспомогательной проволоки тоже выбирают заранее, учитывая будущую нагрузку на фундамент. Монтаж можно делать непосредственно в опалубке, около нее, либо на длинном верстаке, но такой удобный стол найдется не у всех.
Требования к каркасу
О том, как правильно вязать арматуру, можно узнать из Строительных норм и правил (СНиП). Если владельцы приняли решение сооружать ленточный, самый популярный вид основания, то им необходимо соблюдать такие требования:
- арматурный каркас располагают так, чтобы он не создавал ни малейших проблем при заливке основания;
- установка арматуры требует преждевременного и тщательного расчета всех элементов конструкции;
- подвижные (плавающие) соединения недопустимы, независимо от того, какой способ вязки используется;
- замена элементов разрешена, если требуемая несущая способность каркаса остается прежней.
Слой, защищающий металл от коррозионных процессов, обязателен. Как правило, его обеспечивает сам бетон. По этой причине каркас должен всегда находиться в толще раствора.
Последовательность работ
Сама подготовка и установка армирующего каркаса состоит из нескольких этапов.
- Сначала подготавливают вертикальные элементы. Положение хомутов обязательно проверяют при помощи отвеса.
- Затем монтируют нижний горизонтальный пояс. К вертикальным хомутам его крепят вязальной проволокой.
- Фиксируют верхний горизонтальный пояс, потом переходят к монтажу угловых элементов. Поскольку они связывают стороны основания, им уделяют максимальное внимание. Максимальную жесткость обеспечивают дополнительными вертикальными стойками. Их шаг — в 2 раза чаще, чем на остальных участках конструкции.
Если опалубка не готова, то ее сколачивают и монтируют. Потом укладывают армирующий каркас. Между его элементами прокладывают трубы, предназначенные для коммуникаций. Следующий этап — изготовление раствора и заливка цементной смеси.
Когда каркас собирают непосредственно в траншее, то сначала в грунт вбивают вертикальные прутья. После проверки вертикальности к ним крепят поперечные перемычки, а затем нижний и верхний арматурный пояс.
Как соединяют арматуру?
Прежде чем интересоваться насчет того, как правильно вязать арматуру, не мешает рассмотреть все способы соединения элементов армирующего каркаса. Сейчас есть три метода. Это:
- сварка;
- вязка проволокой;
- использование пластиковых хомутов.
У каждого варианта есть не только недостатки, но и преимущества, поэтому их применяют в зависимости от конкретных условий.
Соединение сваркой
Этот способ известен давно. Чаще его применяли (и применяют) при сооружении суперпрочных оснований для многоэтажных зданий. Однако у сварки есть несколько слабых мест.
- Для того чтобы привести работу качественно, необходим опыт обращения со сварочным аппаратом. Так как далеко не каждый мастер, задумавший идею строительства дома своими руками, знаком с подобными работами, для выполнения операции придется нанимать профессионального сварщика, а это обещает дополнительные расходы, которых хочется избежать во время масштабного строительства.
- Ненадежность армирующего каркаса. Во время сварки металл нагревается до температур, которые провоцируют нарушение структуры стали в зоне разогрева. Кроме того, сварное соединение не лучшим образом реагирует на изгибы, поэтому возможна деформация материала еще на стадии уплотнения, при использовании вибраторов. Результатом становится частичная потеря каркасом жесткости.
Гнуть металл вблизи от места сварки не рекомендуют. Полное разрушение соединений при работе вибратора — еще одна потенциальная и серьезная проблема, поэтому данный метод не рекомендуют, несмотря на скорость и относительную простоту решения.
Вязка проволокой
Самый большой плюс этого метода — его несложность, так как необходимости в дополнительном оборудовании нет, особых навыков от строителя тоже не требуется. В случае ошибки ее очень просто устранить. Весь процесс армирования легко выполнить в опалубке. Себестоимость работ минимальна, но знать, как правильно вязать арматуру самостоятельно, мастеру все же необходимо.
Недостатком вязки проволокой является относительная шаткость созданной конструкции. Если армирующий каркас делают вне опалубки, то при последующей его установке требуется максимальная осторожность.
Использование пластиковых хомутов
Главные преимущества способа — самая высокая скорость работ, надежная фиксация арматуры, простота, не требующая навыков. Недостатки у таких пластиковых стяжек тоже есть. К ним можно отнести:
- большую сумму, которая уйдет на покупку этого материала, если сравнивать эти расходы с приобретением практичной, недорогой вязальной проволоки;
- возможный брак: если хомут был неправильно зафиксирован, то его придется откусывать, а это обещает лишние траты, так как элемент станет непригодным;
- негативное воздействие на элементы при отрицательных температурах: такие пластиковые хомуты, особенно недорогие, способны лопнуть при морозе.
Если делать выбор, то любой метод из двух последних вариантов можно рассматривать в качестве основного претендента. Однако вязка проволокой выигрывает у пластиковых конкурентов, так как в этом случае работа обойдется в меньшую сумму. Кроме того, не все профессиональные строители одобряют пластмассовую продукцию. Они говорят, что хорошие стяжки стоят дорого, а дешевые изделия попросту не выдерживают критики: они быстро рвутся.
Материалы, инструменты для вязки каркаса
Что потребуется для этой операции, как правило, становится первым вопросом для изучения. О том, как правильно вязать арматуру, речь пойдет немного позже. Армирующий каркас — это прутья арматуры, соединенные в одну конструкцию, поэтому с ними надо познакомиться сначала.
Арматура для фундамента
Пруты для вязки отличаются по материалу изготовления и профилю. В состав каркаса (пояса) входит рабочая арматура (горизонтальные прутья) и хомуты (поперечные вертикальные, горизонтальные), связывающие элементы в единую конструкцию.
- Материал изготовления. Классикой остается сталь, которая по прочности подразделяется на 6 классов. Ее можно сваривать либо гнуть. Композитные изделия состоит из арамидных, базальтовых, стеклянных или углеродных волокон. Их преимущества — легкость, невысокая цена, отсутствие коррозийных процессов. Минусы — несгибаемость, невозможность сварки.
- Профиль. Для армирующих каркасов используют оба вида: арматуру, имеющую или гладкий, или периодический профиль. Первую чаще применяют для изготовления соединительных перемычек. Из-за рельефной поверхности второй ее считают идеальной для сцепления с бетоном, поэтому данный вид арматуры используют для поясов.
Сечение арматурного профиля зависит от постройки: 10-14 мм используют для небольших хозяйственных зданий, 12-18 мм — для жилых домов.
Любой армирующий каркас состоит из нескольких элементов.
- Горизонтальные отрезки. Эти пруты укладывают с нахлестом, затем связывают с вертикальными стержнями. Один пояс армирования может состоять из 2-4 прутов. Мелкозаглубленный фундамент предполагает 2 слоя, глубокозаглубленный — 3. Расстояние между ними — 300-400 мм.
- Вертикальные элементы, поперечные хомуты (прямоугольные, квадратные). Они служат для соединения и поддержки верхних и нижних уровней. Их шаг — 400-900 мм. На них нагрузка не настолько большая, поэтому для них используют профиль немного меньшего сечения — 6-12 мм.
Чтобы защитить каркас от коррозии, его полностью погружают в бетон. Небольшое расстояние (40-50 мм) необходимо обеспечить от дна траншеи (котлована). Для этого используют специальные подставки-бобышки, обломки кирпича, небольшие камни и т. д. От опалубки армирующий каркас должны отделять 60-80 мм.
Проволока, годящаяся для арматуры
От нее зависит не только качество и долговечность армирующего каркаса, но и скорость работы. У СНиП к ней тоже есть требования.
- проволока сечением 1,2 мм необходима для арматуры диаметром до 12 мм;
- материал сечением 1,6 мм — для прутьев диаметром от 16 до 18 мм;
- 2 мм (или сдвоенная, по 1,2 мм) нужна для арматуры более 18 мм.
Как говорят опытные строители, наиболее удобной является изделие с меньшим диаметром — 1,2 мм. Ее лучше всего вязать простым ручным крючком. Проволока с сечением 1 мм станет причиной слишком слабого узла, в этом случае ее рекомендуют сдваивать. Изделие диаметром около 2 мм или толще уже значительно усложнит работу.
Инструменты для «фундаментального труда»
Ответ на вопрос о том, как правильно вязать арматуру, зависит от того, что для этой цели планирует использовать строитель. Пространственный каркас можно вязать вручную, однако такой труд можно назвать «неблагодарным», так как времени уйдет много, ведь действовать приходится только руками, защищенными перчатками. Для вязки арматуры рекомендуют использовать специальные инструменты.
- Вязальный пистолет. Это орудие труда гарантирует быструю работу (узел за секунду), однако недостатков непрофессионалы найдут очень много. К этой категории можно отнести неудобное использование на труднодоступных участках, а также крайне большой расход проволоки. Но самый большой минус — его высокая цена. Профессиональный, качественный вязальный пистолет обойдется мастеру в несколько десятков тысяч (50000, 60000). Альтернатива — китайский инструмент, однако в этом случае надо иметь в виду, что «оружия» может хватить только на один фундамент.
- Вязальный крючок. Это приспособление больше всего похоже на изогнутый гвоздь, к которому вместо шляпки приделали рукоять, деревянную или пластмассовую. Его можно использовать в качестве насадки для шуруповерта. У заводских винтовых крючков тоже есть недостаток: несмотря на их эффективность, процесс вязки не слишком быстр. Виноваты слишком длинные проволочные хвосты, которые оставляет инструмент. Зато его цена вполне демократична: инструмент обойдется в сумму 1000 рублей.
Есть еще одна альтернатива — народные методы. Такие решения нередко используют в том случае, если ведутся не очень масштабные работы. В некоторых случаях крючок делают из обычного гвоздя, из прутка, старого мастерка или малярного валика.
Относительно удачной заменой нередко становятся простые плоскогубцы, клещи. Оба варианта новичкам использовать не рекомендуют, потому что прочность конструкции после такой работы гарантировать невозможно.
Как правильно вязать арматуру?
Корректность работы зависит от выбранного инструмента, поэтому сначала надо рассмотреть правила обращения с самыми популярными вариантами орудий труда. А затем выбрать тот, который кажется самым удобным, целесообразным, либо гарантирующим идеальный результат. В большинстве случаев при самостоятельной работе пользуются вязальными крючками.
Работа с помощью крючка
«Священнодействовать» начинающим строителям на первых порах будет трудно, так как для такой работы необходимо время, чтобы «набить руку». Сначала нужно познакомиться с видами соединительных узлов, которые используют при вязке.
Простой узел
Создание этого элементарного соединения состоит из нескольких этапов.
- Сначала берут проволоку длиной 200-300 мм, ее сгибают пополам.
- Затем ее заводят под пересечение стержней, размещают по диагонали.
- Место сгиба (получившуюся петлю) захватывают крючком, а противоположный конец двойной проволоки заводят над нахлестом.
- Вращая крючок относительно верхнего конца проволоки, создают скрутку, состоящую из 3 или 4 оборотов.
Затем инструмент извлекают, а торчащие концы проволоки загибают внутрь конструкции, чтобы предотвратить коррозию элементов. Если используют проволоку с петлями, то работа выглядит еще проще, удобнее. Одинарный отрезок обводят вокруг соединения, затем подцепляют петли крючком (плоскогубцами) и делают скрутку.
Работа с крючком, зафиксированным в шуруповерте, не сильно отличается от действий с покупным инструментом с рукоятью. Однако она обещает меньшую трудоемкость и более высокую скорость. В этом случае важно выставить минимальную скорость вращения патрона. Использование дрели не рекомендовано, так как момент завершения стяжки очень трудно определить точно.
«Мертвый узел»
Этот вариант используют для соединения горизонтальных стержней с хомутами. «Мертвым» это соединение назвали не зря: в надежности его сомнений не возникает. Сам процесс состоит из нескольких этапов:
- Сначала берут проволоку длиной 300-400 мм, затем ее точно так же сгибают пополам.
- Проволоку заводят вперед петлей под низ арматурного прута, слева от хомута, на 20-40 мм.
- Затем ее заводят на хомут, снова загибают под низ прута. Крючок вставляют в петлю, потом им зацепляют свободный конец проволоки.
- Крючок тянут на себя, одновременно делая несколько оборотов. Так продолжают до тех пор, пока не почувствуют, что узел получился максимально крепким.
В этом случае должно быть выполнено одно важное условие: необходимо обеспечить максимально плотный контакт — соединение сдвоенной проволоки с арматурой и с углом хомута. Проверка качества довольно проста. Если при расшатывании соединения элементы расходятся даже на небольшое расстояние, то лучше операцию повторить. Или для надежности (в качестве дополнительного соединения) сделать еще простой узел. Комбинация обычного и «мертвого» элемента гарантирует надежное армирование даже самых сложных участков.
Помощь шуруповерта или клещей
Эта работа во многом напоминает процесс вязки крючком. Чтобы сделать из шуруповерта автоматизированный инструмент-крючок, обычно используют кровельный гвоздь. В этом случае самое главное — регулировка скорости работы. Чрезмерное ее увеличение спровоцирует обрыв проволоки, а недостаточная скорость приведет к созданию слабых узлов.
Вязка арматуры клещами имеет преимущество. Это экономия проволоки, так как отпадает необходимость в петлях для крючка. В этом случае многое решает опыт. Если его нет, то времени у строителя уйдет гораздо больше, чем при манипуляциях с крючком. И наоборот, профессиональные арматурщики могут потратить на одну завязку минимум — 3-4 секунды.
Пистолет для вязки арматуры
В этом случае работа никаких трудностей не обещает, но приспособиться к «оружию» необходимо. Внутрь инструмента вставляют катушку проволоки, но не простую, а специально предназначенную для этих приборов. Пистолет, готовый к операции, подносят к месту стыка, определяют лучшее положение, затем нажимают на «курок». Через секунду работа по обвязке будет выполнена, а владельцу останется перейти к следующему узлу.
Цены на подобные агрегаты далеки от того, чтобы называться приемлемыми, поэтому такие инструменты — «оружие» строителей-профессионалов. Однако качество и минимальные потери времени будут достаточным стимулом. Если у мастера, имеющего навыки, на ручную работу крючком уходит не менее 9-10 секунд, на манипуляции с крюком-шуруповертом — до 7 секунд, то на каждый узел с пистолетом у него уйдет «лишь только миг» — 1 секунда. Помимо покупки есть и другая возможность заполучить в свои руки чудо-инструмент: это его аренда.
Большинство частных застройщиков предпочитает делать армирующие каркасы для фундамента самостоятельно. Причина проста: готовые образцы максимально надежны, но их качество перекрывается очень высокой ценой, неприемлемой для таких масштабных, затратных работ. Узнав, как правильно вязать арматуру, строитель выполнит этот этап своими руками, но сможет гарантировать как качество и долговечность металлической конструкции внутри бетона, так и прочность самого основания.
Пример такой «крючкотворной» работы показан в следующем видео:
