Арматура повышенной прочности

Дмитрий МАНАКОВ, руководитель направления по развитию продуктовой категории «Сортовой прокат» компании «Северсталь»:

Строительство высотных зданий, объектов промышленности и транспортной инфраструктуры осуществляется в самых разных условиях. В зависимости от типа объекта и природно-климатических условий применяемые конструкционные материалы должны соответствовать ряду требований. Это касается и строительной арматуры, свойства которой определяют способность выдерживать значительные нагрузки.

Чего ждал рынок?

Практически любые нагрузки можно компенсировать количеством используемой арматуры, однако это приводит к дополнительным расходам. Строителям нужен такой арматурный прокат, который обладает улучшенными механическими свойствами и одновременно позволяет оптимизировать затраты на строительные материалы за счет сокращения расхода арматуры.

В зависимости от того, какую нагрузку должен выдерживать арматурный прокат, он делится на несколько классов. Его можно классифицировать по допустимому напряжению или по максимальному уровню предела текучести. Эта величина измеряется в ньютонах (Н) или кг на мм2 либо в мегапаскалях (МПа). Например, гладкая арматура А240 выдерживает нагрузку 24 кг/мм2 и используется в основном для того, чтобы собирать подставки, соединительные стержни, хомуты, в которые оборачивается основная арматура более высокого класса.

С помощью усовершенствованных марок стали и технологических режимов производства продукции металлурги создают новые виды арматурного проката с улучшенными свойствами. Широкая линейка строительной арматуры «Северстали» объединяет несколько классов, в том числе А500СН, А500СНУ, А600С («Арманорма») и А800Р.

Повышенная пластичность А500СН и А500СНУ положительно влияет на качество сварных соединений и упрощение процесса гибки. Прочность соединений позволяет избежать аварий в процессе монтажа и эксплуатации зданий.

Благодаря высоким показателям выносливости и предела текучести арматура А500СН и А500СНУ может применяться при строительстве высоконагруженных промышленных зданий, АЭС, ГЭС, широкого спектра объектов инфраструктуры, в частности, аэродромов, тоннелей метрополитена, берегоукрепительных сооружений.

Арматурный прокат А800Р предназначен для армирования предварительно напряженных железобетонных конструкций. Благодаря использованию стали марки 20Г2СФБА производителю удалось снизить себестоимость и, следовательно, конечную цену продукта. Применение данного класса арматуры наиболее актуально для усиления несущих конструкций, при возведении промышленных объектов, мостовых сооружений. Индекс Р означает, что прокат прошел испытания и соответствует требованиям по релаксации напряжений.

Шестисотая специальная

В линейке арматурного проката потребители арматуры особо отмечают А600С из стали 20Г2СФБА, которая называется «Арманорма». Прочностные характеристики у А600С выше, чем у А400 и А500. Использование «Арманормы» позволяет снизить расход металла до 15-20% относительно арматуры А500С, в зависимости от проекта здания или сооружения.

Результаты исследования показали, что арматура А600С начинает терять прочностные свойства только при температуре 700 градусов, что на 100-150 °С выше, чем у всех применяемых в настоящее время арматурных сталей, например, широко известных 25Г2С, 35ГС, а также выше, чем у термомеханически упрочненной стандартной А500С. Высокая температура начала разупрочнения обеспечивает повышенную пожарную безопасность железобетонных конструкций. Таким образом, здание, построенное с использованием А600С, в случае пожара будет стоять на 30-40 мин дольше, чем сооружение, построенное с использованием других классов арматуры.

«Арманорма» обладает устойчивостью не только к высоким положительным, но и к отрицательным температурам, а также к коррозионному растрескиванию. На российском рынке отсутствуют аналоги, которые могут применяться при температуре до -100 градусов. Это крайне важно, например, для строительства аэродромов и портов в условиях Сибири и Крайнего Севера, возведения объектов СПГ-инфраструктуры.

А600С выдержала испытания в соответствии с концепцией симуляции землетрясений. Исследования проводились под эгидой НИИЖБ им. Гвоздева. Это преимущество может быть использовано при проектировании в соответствии с требованиями по эксплуатации объектов особого назначения, таких, как АЭС, ГЭС, зданий и сооружений химической промышленности, в том числе возводимых в сейсмически активных зонах. С июля 2021 г. вступило в силу утвержденное приказом министра строительства и ЖКХ РФ изменение №3 к СП35.13330.2011 «Мосты и трубы». После многочисленных испытаний в лабораторных условиях А600С включена в данный свод правил, что значительно расширит сферу ее применения при возведении мостов различного назначения.

Международное признание

Продукты «Северстали» для армирования востребованы не только в России, но и в мире. Арматура компании использовалась при строительстве АЭС «Аккую» (Турция), Курской АЭС, башен «Москва-Сити», Западного скоростного диаметра (СПб), при реализации проекта «Арктик СПГ2» компании «НОВАТЭК».

«Стержневая арматура является одним из материалов, значимо влияющих как на стоимость сооружения энергоблока АЭС, так и на безопасность его последующей эксплуатации, — отметил Александр Дулькин, главный эксперт центра трансфера технологий АО «Атомстройэкспорт». — Арматура класса А600С применяется в настоящее время на атомной электростанции «Аккую» для сооружения «ядерного острова» и будет использоваться для других перспективных площадок строительства АЭС. Проектный блок инжинирингового дивизиона Госкорпорации «Росатом» сделал заявку нам, отраслевому центру трансфера технологий капитального строительства объектов использования атомной энергии, чтобы проработать с ведущими металлургическими предприятиями вопрос возможности освоения арматурного проката с дополнительным набором технических требований (А500СЕУ, А600СЕУ по ГОСТ 34028-2016). Необходимость применения данного арматурного проката обусловлена размещением площадок строительства АЭС в странах и районах с высокой сейсмичностью площадки (7-9 баллов) и необходимостью учета международных норм, в частности, Еврокода №8. Учитывая большой международный портфель заказов «Росатома», потребность в арматуре с улучшенными свойствами довольно внушительна. При освоении новых видов проката металлургическими заводами важно обеспечить стабильность свойств при массовом производстве, а также разумное ценообразование».

О чем говорит индекс?

В 2019 г. был введён в действие ГОСТ 34028-2016, в котором был определён набор дополнительных технических требований к арматуре. В классах арматурного проката появились новые буквы, которые обозначают эти требования: арматуру с литерой «С» можно сваривать, при этом она не теряет прочностные свойства. Категории «Н» и «Е» свидетельствуют о повышенной и высокой пластичности. Такой арматурный прокат применяется в конструкциях, возводимых в сейсмически активных районах, где он подвергается повышенным переменным нагрузкам и деформациям.