Зачем на арматуре нужны насечки и можно ли без них обойтись

Появление железобетона во второй половине 19-го века изменило строительную индустрию. Благодаря новой технологии армирования сталью бетона стали появляться высокие здания, прочные мосты и быстровозводимое жилье. Железобетон состоит из арматурного каркаса и цементной смеси. Но вот арматурные прутки имеет запоминающийся внешний вид с рельефной текстурой на поверхности. Для чего нужна такая периодическая насечка/выступы на прутках? Ведь гладкий пруток дешевле и проще в изготовлении. — Давайте разбираться.

Стальная арматура на сегодня в мире занимает один из главных сортаментов среди всего металлопроката. В РФ сталь для арматуры нормируется по ГОСТ 5781-82, а форма и размеры в ГОСТ 34028-2016. В последнем четко регламентирована форма насечек (периодического профиля) и размеры выступающего рифления. В нормативном документе можно видеть четыре «рисунка» насечек (продольное, кольцевое, серповидное и смешанное).

Из принципа изготовления железобетона понятно, что арматура находится внутри, в качестве объемного каркаса, и насечки способствуют лучшему удержанию стальных прутков внутри бетона. Да, этой действительно так. Насечки многократно увеличивают поверхностную площадь арматуры и способствуют лучшей адгезии бетона (повышению силы трения). Причем, пруток с насечками имеет на ~75% большую сцепляемость с бетоном, чем такой же гладкий. Это важно, чтобы арматура не смещалась внутри плиты или другой железобетонной конструкции при нагрузках, тогда конструкция более монолитна, и менее склонна к разрушению.

Арматура с рифлением дороже гладкой, так может, просто использовать больше гладких прутков, а для закрепления в бетоне делать загибы? Увы, это не оправдано с экономической точки зрения, да и в целом конструкция станет тяжелее. И чем больше железа в бетоне, выше вероятность коррозии и последующего разрушения конструкции. Гладкую арматуру тоже используют, но в связующих элементах каркаса, а так же для менее нагруженных и вспомогательных конструкций.

Еще плюсом рифления (особенно если оно получено холодной обработкой) является повышение прочности и предела текучести материала прутка. Да и продольные профили и выступы работают как некие ребра жесткости, так же повышая прочность и стойкость к изгибу и деформации. Поэтому в ответственных железобетонных элементах применяют только рифлёную арматуру.

Сейчас появилась строительная арматура из композитных материалов и стеклопластиков, она не склонна к коррозии, легче металлической и не проводит электрический ток. И да, на ней так же есть выступы периодического профиля для повышения адгезии к бетону.

Спасибо за внимание.