Переосмысление арматуры: арматура становится зеленой

Крис Беннетт, iSCS, CDT и Аврора Дженсен

Арматурный стержень, широко известный как «арматура», поставляется в виде сетки, проволоки или стержней и предназначен для укрепления бетона под напряжением. Описывая это более гуманистически, можно было бы рассматривать арматуру как часть мышечной скелетной системы здания. Вместе арматура и бетон противостоят растягивающим усилиям и увеличивают полезность конструкции.1 Без арматуры люди не смогли бы строить высоко в небо или безопасно пересекать большие водные пространства.

Тем не менее, количество углерода, образующегося при создании и транспортировке традиционной арматуры, является значительным. К счастью, на рынке становится все больше новых альтернатив традиционной арматуре, и сталелитейная промышленность делает шаги в направлении более устойчивого строительства.

Стальная арматура

Исторически армирование использовалось в виде стали. Обычно на всех рабочих площадках основной «черный» стержень представляет собой арматуру из углеродистой стали. Он имеет высокую прочность на разрыв, но легко подвергается коррозии, что делает его плохим выбором для матриц с высокой вероятностью воздействия влаги. Группа CSA (CSA) G30.18-09, Стержни из углеродистой стали для армирования бетона и CSA A23.1:19, Бетонные материалы и методы строительства бетона, охватывают параметры длины и бухт различной арматуры. ASTM A615M-09, Стандартные спецификации для стержней из деформированной и углеродистой стали для армирования бетона, при необходимости содержит дополнительные рекомендации.

Арматура с эпоксидным покрытием представляет собой стандартную стальную арматуру с тонким слоем эпоксидной смолы. Он обеспечивает улучшенную устойчивость к коррозии; однако само покрытие хрупкое и легко отслаивается при транспортировке и установке. Это делает пораженные участки подверженными коррозии. Рекомендации для арматуры с защитными эпоксидными покрытиями приведены в ASTM A775/A775M-19, Стандартных спецификациях для стальных арматурных стержней с эпоксидным покрытием.

Оцинкованная арматура выполняет ту же роль, что и арматура с эпоксидным покрытием, в процессе цинкования. По сравнению с арматурой с эпоксидным покрытием некоторые оцинкованные сорта не так устойчивы к коррозии, но их труднее расколоть и повредить. Материалом покрытия оцинкованной арматуры является цинк, который наносится различной толщины с помощью процесса, называемого «окунание» или «горячее погружение». Болты, стяжки, дюбеля и анкеры могут быть оцинкованы. CSA A23.1 относится к ASTM A153/A153M, Стандартным спецификациям для цинкового покрытия (горячего погружения) на железные и стальные изделия для арматуры из оцинкованной стали.

Арматура из нержавеющей стали обладает значительной устойчивостью к коррозии и не требует защиты от сколов, как арматура с эпоксидным покрытием. Это делает его оптимальным выбором по простоте монтажа и долговечности железобетона. Однако арматура из нержавеющей стали традиционно очень дорога и обычно встречается только в проектах, требующих долгосрочной защиты от коррозии, таких как мосты или в регионах с более высокой сейсмической активностью. Кроме того, он более углеродоемок, чем стандартная арматура, более чем на 10 процентов. В Северной Америке основным стандартом на арматуру из нержавеющей стали является ASTM A955/A955M, Стандартные спецификации для деформированных и гладких стержней из нержавеющей стали для армирования бетона. Он включает в себя размерные профили стержней и другую информацию, которая может помочь проектным группам.