Арматура стальная Ат1000 (Ат-VI) 20ГС: термомеханически упрочнённый прокат для предварительно напряжённых конструкций
Арматура стальная Ат1000 (Ат-VI) класса Ат1000 из стали марки 20ГС — стержневой горячекатаный прокат периодического профиля, упрочнённый термомеханической обработкой (ТМО) в потоке прокатного стана. Класс Ат1000 обозначает нормируемый предел текучести не менее 1000 МПа при сохранении пластичности, достаточной для изготовления напрягаемых элементов. Марка 20ГС — низколегированная кремнемарганцовистая сталь (углерод 0,18–0,22 %, кремний 0,6–0,9 %, марганец 1,3–1,7 %), обеспечивающая прокаливаемость и устойчивость упрочнённого состояния при нагреве до 400 C.
Сортамент и геометрические параметры
Прокат выпускается по ГОСТ 10884-94 (класс Ат1000, индекс «т» — термомеханическое упрочнение) и ГОСТ 5781-82 в части профиля. Номинальные диаметры — 10–40 мм. Профиль — четырёхрядный винтовой или серповидный с углом наклона рёбер 45–60, что обеспечивает сцепление с бетоном при передаче усилия обжатия через анкерные устройства и зоны анкеровки.
| Номинальный диаметр, мм | Площадь сечения, мм | Предел текучести ,, МПа | Временное сопротивление в, МПа | Относительное удлинение , % |
|---|---|---|---|---|
| 10 | 78,5 | 1000 | 1250 | 7 |
| 16 | 201,1 | 1000 | 1250 | 7 |
| 25 | 490,9 | 1000 | 1250 | 6 |
| 32 | 804,2 | 1000 | 1250 | 6 |
| 40 | 1256,6 | 1000 | 1250 | 6 |
Технология упрочнения и структура
Термомеханическое упрочнение выполняется двумя способами: прерванной закалкой с самоотпуском (охлаждение водой до 300–400 C с последующим нагревом за счёт внутреннего тепла) либо изотермической обработкой в линии стана. Структура после ТМО — отпущенный мартенсит с участками нижнего бейнита, что даёт сочетание прочности и сопротивления хрупкому разрушению. Сталь 20ГС склонна к образованию троостита при ускоренном охлаждении, поэтому режимы охлаждения стабилизируются по длине раската.
Механические и эксплуатационные свойства
- Условный предел текучести — 1000–1150 МПа; временное сопротивление — 1250–1450 МПа.
- Релаксация напряжений при 20 C за 1000 ч — не более 4 % начального усилия натяжения.
- Стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением — ограниченная; требуется защита при эксплуатации в средах с хлоридами.
- Свариваемость — ограниченная: стыковую сварку применяют только с пересчётом несущей способности, преимущественно механические соединения.
- Хладостойкость — работа при температурах до –40 C без снижения пластических характеристик ниже нормативных.
Области применения
Арматура Ат1000 из 20ГС применяется в предварительно напряжённых железобетонных конструкциях, где требуется снижение расхода металла и уменьшение строительной высоты сечения:
- Пролётные балки и ригели мостовых сооружений, путепроводов, эстакад.
- Обжатые оболочки резервуаров, силосов, ёмкостей для жидкостей и сыпучих материалов.
- Подкрановые балки и несущие элементы промышленных цехов с динамическими нагрузками.
- Сваи-оболочки и буронабивные сваи с напрягаемой продольной арматурой.
- Анкерные тяжи и элементы крепления подпорных стен, тоннельной обделки.
- Преднапряжённые железобетонные шпалы и брусья стрелочных переводов.
Условия поставки и контроль
Поставка — в прутках длиной 6–12 м или в мотках массой до 3 т (для диаметров до 16 мм). Каждая партия сопровождается сертификатом с указанием плавки, режима ТМО и результатов испытаний на растяжение, изгиб в холодном состоянии и ударную вязкость. Приёмосдаточные испытания включают контроль геометрии профиля, массы погонного метра и отсутствия поверхностных дефектов — трещин, закатов, обезуглероженного слоя глубиной более 0,1 мм.
Вопросы и ответы
Чем класс Ат1000 отличается от А1000?
Индекс «т» указывает на термомеханическое упрочнение в потоке стана, а не на термическую обработку после прокатки. Это даёт более стабильные свойства по длине прутка и меньшую склонность к релаксации напряжений.
Допустима ли сварка арматуры Ат1000 из стали 20ГС?
Стыковая сварка не рекомендуется из-за потери упрочнения в зоне термического влияния. При необходимости применяют механические соединения (муфты, обжимные гильзы) с подтверждением несущей способности расчётом.
Какой максимальный диаметр поставляется в мотках?
В мотках поставляют прокат диаметром до 16 мм включительно. Диаметры 18–40 мм — только в прутках мерной или немерной длины.
Как нормируется релаксация напряжений?
Для класса Ат1000 потери от релаксации при нормальной температуре за 1000 ч не должны превышать 4 % начального контролируемого усилия натяжения при исходном напряжении 0,7,.
