Чем отличается арматура А400 от А500?

Оба класса относятся к периодическим профилям. Рифленая поверхность увеличивает силу сцепления со строительными смесями, а ребра жесткости повышают прочность. Маркировка обозначает приближенное значение предела текучести в Н/мм².

• АIII (А 400) — установлен параметр от 390 Н/мм²;
• А 500 — от 500 Н/мм².

Предел текучести указывает на максимальную нагрузку, после которой деформация растет без увеличения силы воздействия. Показатель необходим для расчета предельных напряжений. Из этого следует, что А500 может выдерживать большие сжимающие и растягивающие усилия.

Производство горячекатаных арматурных стержней регламентируется стандартом ГОСТ 5781-82, где приведены технические характеристики марки А400. Однако первые пробные партии А500 были изготовлены только в 1993, поэтому на марку распространяется действие других нормативных документов:

• ГОСТ 34028-2016 — общий стандарт арматурного проката для ж/б конструкций.
• СТО АСЧМ 7-93 — документ составлен Ассоциацией ЧерМетСтандарт: прокат арматурный периодического профиля.

Арматура А500 относится к горячекатаному термомеханически упрочняемому прокату, в то время как А400 может реализоваться без дополнительной обработки, но такая функция тоже предусмотрена по требованию заказчика. Новая марка быстро получила распространение в качестве аналога А400. В 2006 появился стандарт ГОСТ Р 52544, распространяющийся на термомеханически упрочненную арматурную сталь А500С (электросварка) и холоднокатаную арматуру В500С.

Разница в применении

В целом оба класса применяются для армирования ответственных элементов железобетонных конструкций: фундаментов, колонн, в строительстве мостов, метрополитенов. Арматура АIII используется для укрепления дорожного покрытия. 

Стержни А400 производят из сталей 35ГС, 25Г2С и 32Г2Рпс. Для сплава 35ГС запрещена дуговая сварка, это обусловлено резким снижением пластичности и гибкости в местах стыков. Не выдерживают изгибы и сварные соединения, созданные более затратными методами.

Арматура из 25Г2С напротив отличается высокой свариваемостью из-за сниженной углеродной составляющей. 32Г2Рпс, легированная алюминием и медью используется для предварительно напряженных железобетонных конструкций.

Арматуру А500 можно изготавливать из дешевой углеродистой стали, так как регламентируется только состав, а не марка. В диапазон попадают СТ3сп и СТ3пс, 25Г2С. Стержни свариваются без ограничений, это сказывается на цене, стоимости работ, затратах на производственные процессы. Были добавлены минимальные диаметры: 4 и 5 мм, по требованию заказчика — 4,5 и 5,5 мм.

Таким образом отличия в применении заключаются в некоторых важных аспектах:

• Повышенная свариваемость сокращает время монтажа, работникам не приходится связывать прутья вручную;
• Сохранение гибкости сварных швов обеспечивает запас прочности, расширяет возможности для воплощения сложных архитектурных форм. Предел текучести указывает на предельные нагрузки на изгиб и растяжения. Разница достигает 28%;
• Невысокая цена позволяет использовать А500 в любых видах конструкций: нагруженных и ненагруженных, А400 применяют только для напряженных элементов;
• А400 применяется для строительства мостов и тоннелей с постоянными и переменными нагрузками, при монтаже дорожных покрытий. Использование А500 нелегально, так как на данный момент не существует результатов испытаний по динамическим воздействиям;
• Согласно ГОСТ 34028-2016 при расчетной температуре ниже -55 С⁰ рекомендуется использовать стержни исполнения Ас500С и А600 из стали 20Г2СФБА. Для некоторых районов Крайнего севера арматура класса А3 не подходит, ее предел: -40 С⁰.

Отличия по внешнему виду

Оба класса имеют рифленую поверхность, которая увеличивает силу сцепления с бетоном, но снижает коррозионную стойкость. Несмотря на то, что марки во многом считают аналогами, предусмотрен разный рисунок.

• А400: Рифление образует двойную спираль. Выступы винтовых линий справа и слева соединяются с продольными выступами. У прутьев диаметром 6 мм. спираль однозаходная. Главный недостаток: возникновение дополнительных напряжений.
• А500: Профиль имеет продольные и серповидные поперечные выступы. Важная особенность заключается в том, что они не пересекаются, это предотвращает возникновение концентраторов напряжений. Производители предлагают варианты с различным углом наклона и расстоянием между ними. Частота периодического расположения имеет значение для анкеровки.

Внешние отличия оказывают влияние на эксплуатационные характеристики. При использовании профилей А500 можно снизить расход материала на напряженных участках на 10%. На рифленой поверхности коррозия развивается быстрее, чем на гладкой. В зависимости от выбора марок стали у арматуры 500 можно регулировать этот параметр.

[include_post id=»5184″]

Различия по составу стали

Класс А3 производят из трех марок стали, а в производстве А500 достаточно выбирать сплав, соответствующий регламенту. Сравним химические составляющие. В таблицах не приведены примеси: сера и фосфор.

Арматура А400

Марка стали	Углерод (С)	Марганец(Mn)	Кремний(Si)	Хром (Cr)	Никель (Ni)	Медь (Cu)	Алюминий (Al)
25Г2С	0,2-0,29	1,2-1,6	0,6-0,9	до 0,3	до 0,3	до 0,3	—
35ГС	0,3-0,37	0,8-1,2	0,6-0,9	до 0,3	до 0,3	до 0,3	—
32Г2Рпс	0,28-0,37	1,3-1,75	до 0,17	до 0,3	до 0,3	до 0,3	до 0,0015

Высокое содержание углерода затрудняет монтаж электросваркой, но сочетание таких элементов как марганец, никель и хром делает сплав прочным. Тем не менее эти металлы очень дороги, в масштабах большого проекта сумма выходит значительной.

Для арматурной стали А 500 предусматривается ограничение концентраций элементов, под эти требования подходят несколько сплавов с соответствующими техническими характеристиками.

Максимальное содержание в %

	Углерод (С)	Кремний (Si)	Марганец (Mn)	Азот (N)	Медь (Cu)	Углеродный эквивалент
В готовом прокате	0,24	0,95	1,7	0,13	0,55	0,52

Углеродный эквивалент — это процентный показатель свариваемости, гарантирующий отсутствие холодных трещин при сварке. Он вычисляется приведением к балансу соотношения массовой доли каждого элемента в составе. Допускаются небольшие присадки титана и алюминия. Для стержней диаметром больше 32 мм эквивалент углерода увеличивают до 53%.

Арматурные стержни классов А400С и А500С отличаются между собой механическими свойствами.

Разница в цене

А500 подвергается сложной обработке, производственный цикл включает в себя больше операций, что должно сказываться на цене. Однако использование недорогого сырья делает закупки более выгодными, а снижение расхода материала (до 10%) влияет на технико-экономические показатели всего проекта.

Можно ли заменить Арматуру А400 на А500?

В малоэтажном строительстве это можно сделать даже без расчетов, однако в масштабных проектах высокая гибкость может привести к снижению эксплуатационных свойств строения. Кроме этого проектная смета учитывает сборные конструкции из стержней разных классов. 

Арматура А400 обеспечивает жесткое сцепление с бетоном и применяется преимущественно для строительства несущих элементов с высокими напряжениями. По мере роста этажности вес конструкций увеличивается, этим обусловлено высокое содержание стабилизирующих и упрочняющих легирующих элементов. Если в проект включено армирование А500, замена материалов с понижением класса может привести к непредвиденным результатам.

Рогатнев Ю. Ф., Джавид М. М. Сравнительный анализ опытных значений деформативных и прочностных характеристик арматуры классов А400, А500С и А600 //Строительная механика и конструкции. – 2014. – №. 2. – С. 92-99.

Иноземцев В. И., Дзюба В. А. ЭФФЕКТИВНАЯ АРМАТУРА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ //Региональные аспекты развития науки и образования в области архитектуры, строительства, землеустройства и кадастров в начале III тысячелетия. – 2023. – С. 211-213.

Тихонов И. Н., Гуменюк В. С., Казарян В. А. Механические свойства при сжатии горячекатаной арматуры класса А400 после остаточной деформации растяжением //Бетон и железобетон. – 2014. – №. 2. – С. 5-9.