Зварювання арматури - опис різних способів

1. Види зварювання арматури по ГОСТ
2. Сварка внахлест
3. Точкова контактне зварювання
4. Сварка встик
5. Особливості ванного зварювання
6. Технологія ванного зварювання

Головна вимога, яка пред'являється до бетонних конструкцій - це міцність і довговічність. Щоб монолітна споруда не деформувалася в ході усадки, в процесі заливки бетонного розчину, встановлюється спеціальний металевий каркас - проводиться армування бетону. Для створення такого армопоясу використовуються сталеві прути, які зв'язуються між собою дротом або зварюються. Зварювання арматури вважається найбільш надійним кріпленням, тому розглянемо її детальніше.

Види зварювання арматури по ГОСТ

Згідно з нормативом ГОСТ 14098-91 стикування арматури буває:

• електрошлаковим напівавтоматичним;
• ванно-шовним;
• електродуговим ручним;
• контактним;
• ванним.

При цьому саме зварене з'єднання може бути:

• Нахлесточного (при електродугової ручного зварювання);
• стикових;
• тавровим (точкова контактне зварювання, для якої використовується один електрод у ванні).

Розглянемо найбільш поширені методи зварювання арматури докладніше.

Сварка внахлест

Така технологія найчастіше використовується для елементів армокаркаса, що не піддаються підвищеним навантаженням. Це означає, що подібна зварювання арматури для фундаменту не підійде. Теж саме стосується і конструкцій, що зазнають великі навантаження на вигинах. Подібний тип з'єднання вважається самим ненадійним і найменш міцним.

Принцип такого стикування металевих стрижнів полягає в з'єднанні прутків в поздовжній площині, при зміщенні їх кінців до 30 см друг на друга. Чим більше робиться нахлест, тим більшою міцністю буде володіти зварювальна конструкція.

Зварювання арматури внахлест виконується з двох сторін з'єднання, що може викликати незручності, якщо один з зварювальних швів буде знаходитися зверху, а інший знизу. В цьому випадку до нижнього шва буває дуже складно дістатися.

Корисно! Щоб стрижні краще стикувалися їх кінці необхідно зачистити за допомогою залізної щітки і обробити абразивними інструментами, щоб стикуються поверхні були плоскими.

Зварювати каркаси арматури потрібно в певному режимі, який буде залежати від перетину металевих стрижнів. Припустимо, ви використовуєте вироби діаметром 5-8 мм. В цьому випадку для зварювання необхідно використовувати електроди з перетином 3 мм. Для стрижнів на 8-10 мм, буде потрібно расходник на 4 мм. Якщо діаметр прутків більше 10 мм, то застосовувати потрібно електроди діаметром 5 мм.

Корисно! Електроди для зварювання арматури внахлест можна використовувати будь-які, але частіше за все будівельники застосовують витратні матеріали АНО і МР.

Також необхідно врахувати силу струму, яка буде потрібно для стрижнів різного діаметра:

• для стрижнів діаметром 5 мм, буде потрібно 200 А;
• 6 мм - не більше 250 А;
• 8 мм - 300 А;
• 10 мм - 350 А;
• 20 мм - 450 А.

Детальніше про з'єднань внапуск дивіться у відео:

Точкова контактне зварювання

В цьому випадку процес стиковки стрижнів відбувається в автоматизованому і механізованому режимі. Контактна зварювання арматури вважається найшвидшою, за рахунок підвищеної продуктивності. Однак, у цього методу є два вагомих недоліки:

1. Варити стрижні можна тільки в цеху, відповідно виконувати зварювальні роботи безпосередньо на об'єкті неможливо.
2. Зварювальне обладнання відрізняється великою масою, а апарати витрачають багато електроенергії.

Технологія контактного зварювання грунтується на тому, що струм добре проходить через металеві тіла. У місцях, де опір підвищений (в точках стикування стрижнів) відбувається більше виділення теплової енергії, за рахунок чого прутки плавляться і з'єднуються.

Існує два способи зварювання контактного типу:

1. безперервне оплавлення (застосовується при використанні арматури вищого класу А-1);
2. оплавлення з перервами, при обліку попереднього нагріву прутків (застосовується для інших класів арматури).

якщо армуючий каркас зварюється з безперервним оплавленням, то для цього буде потрібно щільність струму від 10 до 50 А / мм2. У цьому випадку на зварювання піде не більше 20 секунд (в залежності від перетину сталевих прутів).

Також необхідно враховувати питомий тиск затискачів, яке також буде залежати від перетину і класу стрижнів. Наприклад, для арматури вищого класу А-1 буде потрібно тиск від 30 до 50 МПа, а для стрижнів А-2 необхідно буде збільшити цей показник до 60-80 МПа.

Корисно! Перед використанням губок для зварювання їх потрібно зачищати або міняти, так як від цього буде залежати якість проведених робіт.

Зварені шви, вироблені контактним методом зварювання необхідно перевіряти візуально. Якщо повчання стик нагадує приплющену конструкцію, оснащену бортиками між двома кінцями стрижнів, то робота була виконана якісно. Якщо ж на стику утворилася бочкообразная конструкція, то подібне з'єднання не буде надійним.

Сварка встик

При бажанні, може бути виконана зварювання арматури встик. У цьому випадку два кінця стрижнів просто обварюються і з'єднуються прямими торцями. Однак, варто враховувати, що така стикова зварка не відповідатиме всім необхідним вимогам ГОСТ, конструкція вийде ненадійною і менш міцною. Саме тому для того щоб здійснити з'єднання встик використовується ванна зварювання арматури.

Особливості ванного зварювання

Суть цієї технології полягає в оплавленні сталевих стрижнів, які занурюються в спеціальну форму з сталевого низьковуглецевого матеріалу - ванночку (можна виготовити самостійно або купити готову матрицю). Після цього кінці прутків арматури плавлять електродами (з перетином 5-6 мм) при досить сильному струмі порядку 450-550 А. Коли оплавлений рідкий метал заповнює ванночку, відбувається з'єднання арматурних стержнів, які перетворюються в єдиний пруток, перетин якого буде залежати від габаритів форми .

Корисно! Якщо зварювання арматури ванним способом виконується при знижених температурах, то потужність струму необхідно збільшити на 15%.

Подібна зварювання підходить для колон, фундаменту та інших конструкцій, на які будуть припадати великі навантаження. Крім цього, такий метод використовується для:

• великих арматурних виробів (діаметр прутків 2-10 см);
• армування у вигляді решітки (коли каркас укладається кількома рядами);
• стикування фланців, виготовлених зі сталевих смуг найбільшого перетину;
• з'єднання каркасів складного типу.

Використання ванночки для зварювання арматури, дозволяє стикувати стрижні як горизонтальним, так і вертикальним методом. Завдяки цьому значно спрощується процедура створення швів, кантування конструкції не потрібно.

Як виглядає процес зварювання цього типу, наочно показано на відео:

Розглянемо докладніше ний метод з'єднання армуючих елементів.

Технологія ванного зварювання

Щоб самостійно провести зварювання, виконайте наступні кроки:

• Зачистіть торці стрижнів за допомогою металевої щітки, до появи металевого блиску. Обробити необхідно не менше 3 см від країв.
• Приварите два кінця стрижнів до ванні. Відстань між торцями, що зварюються виробів має становити не менше 1,5 перетину електродів. Якщо ви використовуєте трифазну дугу, то зазор можна збільшити до 2 діаметрів витратних матеріалів.
• Почніть плавити один кінець прута, поки у ванні не почне утворюватися розплавлений метал.
• Перемістіть електрод на другий кінець (іншого прута) і розтопіть його таким же способом.
• Поперемінно розплавляють кінці арматури, поки ванночка не заповниться так, щоб рідкий метал повністю закрив прутки. Як тільки це відбудеться, необхідно почати повільно обертати електрод по колу між робочою стрижнями. Це необхідно для рівномірного прогріву розплавленого металу перед його охолодженням. Якщо сталь буде остигати нерівномірно, то на швах можуть утворитися тріщини, що значно знизить міцності армирующего каркаса.

Коли метал повністю охолоне, можна провести зварювання куточка і інших з'єднань (якщо це необхідно).

Таким методом виконується зварювання як в горизонтальній, так і у вертикальній площині.

Корисно! Відстань від стрижнів до стінок матриці має становити близько 1,5-2 см.

Стикування цього типу виконується за допомогою інверторів (220 В), трансформаторів (380 В), напівавтоматів або автоматів.

Єдиний недолік такого способу зварювання полягає в тому, що виконати всю процедуру, використовуючи всього один електрод, не вийде. Міняти витратні матеріали потрібно дуже швидко - за 5 секунд необхідно видалити залишки відпрацьованого електрода і встановити новий.

Ванна зварювання вважається найнадійнішою і довговічною, так як оброблювані стрижні утворюють дуже міцне з'єднання. Такий метод найчастіше використовується для створення армопояс для фундаменту і інших конструкцій. Якщо ж мова йде про більш простих елементах, то досить виконати стикування внахлест.