Бетонная конструкция: Бетонные конструкции и изделия — это… Что такое Бетонные конструкции и изделия?

Бетонные конструкции и изделия — это… Что такое Бетонные конструкции и изделия?

Бетонные конструкции и изделия

        элементы зданий и сооружений, выполненные из Бетона. Вследствие малой прочности бетона на растяжение они применяются в тех случаях, когда воспринимают преимущественно сжимающие усилия. При необходимости воспринимать растягивающие усилия в Б. к. и и. включают стальную арматуру. Конструкции, в которых используется совместная работа бетона и арматуры, называются железобетонными (см. Железобетонные конструкции и изделия). Наиболее распространённые Б. к. и и.: фундаменты, камни и блоки стеновые (См. Блок стеновой), элементы гидротехнических сооружений, трубы, бортовые камни для дорог и др. Весьма эффективны сборные бетонные конструкции преимущественно из унифицированных стандартных элементов заводского изготовления. Конструкции массивных сооружений (например, плотин, крупных фундаментов, подпорных стенок) обычно выполняют из монолитного бетона (см. Бетонные работы).

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.

• Бетонная плотина
• Бетонные работы

Смотреть что такое «Бетонные конструкции и изделия» в других словарях:

• БЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ И ИЗДЕЛИЯ — элементы зданий и сооружений, выполненные из бетона без арматуры или со слабым (конструктивным) армированием. Вследствие малой прочности бетона на растяжение Б. к. и н. применяют в тех случаях, когда они воспринимают преим. сжимающие усилия.… …   Большой энциклопедический политехнический словарь

• Конструкции и изделия бетонные — – элементы зданий и сооружений, выполненные из бетона без арматуры или с небольшим количеством (конструктивным) арматуры. Вследствие малой прочности бетона на растяжение бетонные конструкции и изделия применяют в тех случаях, когда они… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

• Железобетонные конструкции и изделия — Конструкции и изделия железобетонные – элементы зданий и сооружений, изготовляемые из Железобетона, и сочетания этих элементов. Высокие технико экономические показатели Ж. к. и и., возможность сравнительно легко придавать им требуемую форму …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

• Железобетонные конструкции и изделия —         элементы зданий и сооружений, изготовляемые из Железобетона, и сочетания этих элементов. Высокие технико экономические показатели Ж. к. и и., возможность сравнительно легко придавать им требуемую форму и размеры при соблюдении заданной… …   Большая советская энциклопедия

• Конструкции бетонные — конструкции, выполненные из бетона без рабочей арматуры. [МСН 52 01 2013] Конструкции бетонные – конструкции, выполненные из бетона без арматуры или с арматурой, устанавливаемой по конструктивным соображениям и не учитываемой в расчете, расчетные …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

• Конструкции сборные — – бетонные или бетонные конструкции, изготав­ливаемые в виде отдельных элементов и монтируемые на месте возведения здания или сооружения. [Терминологический словарь по бетону и железобетону. ФГУП «НИЦ «Строительство» НИИЖБ и м. А. А.… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

• Конструкции железобетонные — – один из основных видов современных строительных конструкций. Делятся на монолитные (изготовляются на строительной площадке), сборные (заводского изготовления) и сборно монолитные. Железобетонные конструкции – один из основных видов… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

• Конструкции сталежелезобетонные — – железобетонные конструкции, включающие отличные от арматурной стали стальные элементы, работающие совместно с железобетонными элементами. [СНиП 52 01 2003] Конструкции сталежелезо­бетонные – конструкции, включающие стальные элементы …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

• Конструкции стеклопластбетонные — – бетонные конструкции, армированные стеклопластиковой арматурой. [Портик А. А. Все о пенобетоне. – СПб.: 2003. – 224 с.] Рубрика термина: Конструкции ЖБИ Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

• Конструкции ЖБИ — Термины рубрики: Конструкции ЖБИ Вут Газосиликатные изделия Диагностика Жби Конструкции бетонные жаростойкие …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

СНиП 52 — 01 — 2003 «Бетонные и железобетонные конструкции». Разделы 3

Страница 1 из 6

SNIP_52-01-2003.doc

Система нормативных документов в строительстве

СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ
КОНСТРУКЦИИ

Основные положения

СНиП 52-01-2003

Москва

2004

ПРЕДИСЛОВИЕ

1 РАЗРАБОТАНЫ Государственным унитарным предприятием — Научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона «ГУП НИИЖБ» Госстроя России

ВНЕСЕНЫ Управлением технормирования Госстроя России

2 УТВЕРЖДЕНЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ постановлением Государственного комитета Российской Федерации по строительству и жилищно-коммунальному комплексу от 30. 06.2003 г. № 127

3 ВЗАМЕН СНиП 2.03.01-84

СОДЕРЖАНИЕ

Введение.. 2 1 область применения. 2 2 нормативные ссылки. 2 3 термины и определения. 3 4 общие требования к бетонным и железобетонным конструкциям.. 3 5 требования к бетону и арматуре. 4 5.1 Требования к бетону. 4 5.2 Нормативные и расчетные значения прочностных и деформационных характеристик бетона. 5 5.3 Требования к арматуре. 7 5.4 Нормативные и расчетные значения прочностных и деформационных характеристик арматуры.. 8 6 требования к расчету бетонных и железобетонных конструкций. 9 6.1 Общие положения. 9 6.2 Расчет бетонных и железобетонных элементов по прочности. 12 6.3 Расчет железобетонных элементов по образованию трещин. 14 6.4 Расчет железобетонных элементов по раскрытию трещин. 15 6.5 Расчет железобетонных элементов по деформациям. . 16 7 конструктивные требования. 17 7.1 Общие положения. 17 7.2 Требования к геометрическим размерам.. 17 7.3 Требования к армированию.. 18 7.4 Защита конструкций от неблагоприятного влияния воздействий среды.. 19 8 требования к изготовлению, возведению и эксплуатации бетонных и железобетонных конструкций. 19 8.1 Бетон. 20 8.2 Арматура. 21 8.3 Опалубка. 22 8.4 Бетонные и железобетонные конструкции. 22 8.5 Контроль качества. 23 9 требования к восстановлению и усилению железобетонных конструкций. 24 9.1 Общие положения. 24 9.2 Натурные обследования конструкций. 24 9.3 Поверочные расчеты конструкций. 24 9.4 Усиление железобетонных конструкций. 25 Приложение А Нормативные ссылки. 26 Приложение Б Термины и определения. 28 Приложение В Примерный перечень сводов правил, разрабатываемых в развитиеСНиП 52-01-2003 «бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения». 28

Настоящий нормативный документ (СНиП) содержит основные положения, определяющие общие требования к бетонным и железобетонным конструкциям, включая требования к бетону, арматуре, расчетам, конструированию, изготовлению, возведению и эксплуатации конструкций.

Детальные указания по расчетам, конструированию, изготовлению и эксплуатации содержат соответствующие нормативные документы (СНиП, своды правил), разрабатываемые для отдельных видов железобетонных конструкций в развитие данного СНиП (приложение В).

До издания соответствующих сводов правил и других развивающих СНиП документов допускается для расчета и конструирования бетонных и железобетонных конструкций использовать действующие в настоящее время нормативные, и рекомендательные документы.

В разработке настоящего документа принимали участие: А.И. Звездов, д-р техн. наук — руководитель темы; д-ра техн. наук: А.С. Залесов, Т.А. Мухамедиев, Е.А. Чистяков — ответственные исполнители.

СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Основные положения

CONCRETE AND REINFORCED CONCRETE STRUCTURES

Дата введения 2004-03-01

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящие нормы и правила распространяются на все типы бетонных и железобетонных конструкций, применяемых в промышленном, гражданском, транспортном, гидротехническом и других областях строительства, изготавливаемых из всех видов бетона и арматуры и подвергаемых любым видам воздействий.

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящих нормах и правилах использованы ссылки на нормативные документы, приведенные в приложении А.

3 ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В настоящих нормах и правилах использованы термины и определения в соответствии с приложением Б.

4 ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К БЕТОННЫМ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫМ КОНСТРУКЦИЯМ

4.1 Бетонные и железобетонные конструкции всех типов должны удовлетворять требованиям:

— по безопасности;

— по эксплуатационной пригодности;

— по долговечности, а также дополнительным требованиям, указанным в задании на проектирование.

4.2 Для удовлетворения требованиям по безопасности конструкции должны иметь такие начальные характеристики, чтобы с надлежащей степенью надежности при различных расчетных воздействиях в процессе строительства и эксплуатации зданий и сооружений были исключены разрушения любого характера или нарушения эксплуатационной пригодности, связанные с причинением вреда жизни или здоровью граждан, имуществу и окружающей среде.

4.3 Для удовлетворения требованиям по эксплуатационной пригодности конструкция должна иметь такие начальные характеристики, чтобы с надлежащей степенью надежности при различных расчетных воздействиях не происходило образование или чрезмерное раскрытие трещин, а также не возникали чрезмерные перемещения, колебания и другие повреждения, затрудняющие нормальную эксплуатацию (нарушение требований к внешнему виду конструкции, технологических требований по нормальной работе оборудования, механизмов, конструктивных требований по совместной работе элементов и других требований, установленных при проектировании).

В необходимых случаях конструкции должны иметь характеристики, обеспечивающие требования по теплоизоляции, звукоизоляции, биологической защите и др.

Требования по отсутствию трещин предъявляют к железобетонным конструкциям, у которых при полностью растянутом сечении должна быть обеспечена непроницаемость (находящихся под давлением жидкости или газов, испытывающих воздействие радиации и т. п.), к уникальным конструкциям, к которым предъявляют повышенные требования по долговечности, а также к конструкциям, эксплуатируемым при воздействии сильно агрессивной среды.

В остальных железобетонных конструкциях образование трещин допускается и к ним предъявляют требования по ограничению ширины раскрытия трещин.

4.4 Для удовлетворения требованиям долговечности конструкция должна иметь такие начальные характеристики, чтобы в течение установленного длительного времени она удовлетворяла бы требованиям по безопасности и эксплуатационной пригодности с учетом влияния на геометрические характеристики конструкций и механические характеристики материалов различных расчетных воздействий (длительное действие нагрузки, неблагоприятные климатические, технологические, температурные и влажностные воздействия, попеременное замораживание и оттаивание, агрессивные воздействия и др.).

4.5 Безопасность, эксплуатационную пригодность, долговечность бетонных и железобетонных конструкций и другие устанавливаемые заданием на проектирование требования должны быть обеспечены выполнением:

— требований к бетону и его составляющим;

— требований к арматуре;

— требований к расчетам конструкций;

— конструктивных требований;

— технологических требований;

— требований по эксплуатации.

Требования по нагрузкам и воздействиям, по пределу огнестойкости, по непроницаемости, по морозостойкости, по предельным показателям деформаций (прогибам, перемещениям, амплитуде колебаний), по расчетным значениям температуры наружного воздуха и относительной влажности окружающей среды, по защите строительных конструкций от воздействия агрессивных сред и др. устанавливаются соответствующими нормативными документами (СНиП 2.01.07, СНиП 2.06.04, СНиП II-7, СНиП 2.03.11, СНиП 21-01, СНиП 2.02.01, СНиП 2.05.03, СНиП 33-01, СНиП 2.06.06, СНиП 23-01, СНиП 32-04).

4.6 При проектировании бетонных и железобетонных конструкций надежность конструкций устанавливают согласно ГОСТ 27751 полувероятностным методом расчета путем использования расчетных значений нагрузок и воздействий, расчетных характеристик бетона и арматуры (или конструкционной стали), определяемых с помощью соответствующих частных коэффициентов надежности по нормативным значениям этих характеристик, с учетом уровня ответственности зданий и сооружений.

Нормативные значения нагрузок и воздействий, значения коэффициентов надежности по нагрузке, а также коэффициентов надежности по назначению конструкций устанавливают соответствующими нормативными документами для строительных конструкций.

Расчетные значения нагрузок и воздействий принимают в зависимости от вида расчетного предельного состояния и расчетной ситуации.

Уровень надежности расчетных значений характеристик материалов устанавливают в зависимости от расчетной ситуации и от опасности достижения соответствующего предельного состояния и регулируют значением коэффициентов надежности по бетону и арматуре (или конструкционной стали).

Расчет бетонных и железобетонных конструкций можно производить по заданному значению надежности на основе полного вероятностного расчета при наличии достаточных данных об изменчивости основных факторов, входящих в расчетные зависимости.

Сборные бетонные и железобетонные конструкции

Сборные бетонные и железобетонные конструкции

Массовое изготовление продукции в заводских условиях эффективно лишь при большом числе одина ковых изделий. Поэтому все сборные изделия унифицируют по конструкции, типоразмерам, несущей спо собности и некоторым другим признакам. Размер унифицированных деталей назначают с таким расче том, чтобы можно было применять их в зданиях и со оружениях различного назначения. Для этого стан-ч дартизируют основные параметры зданий: расстояние между осями колонн, высоту этажей и т.д.

Сборные бетонные и железобетонные изделия классифицируют по виду армирования, виду бетона, конструктивному решению, типоразмерам, маркам и назначению.

По виду армирования различают изделия с напрягаемой и ненапрягаемой арматурой.

С напрягаемой арматурой изготовляют фермы покрытий, балки и ригели пролетом более 6 м, напорные трубы, опоры контактной сети и линий электропередачи, а также изделия, испытывающие динамическую нагрузку—подкрановые балки, железнодорожные шпалы.

С ненапрягаемой арматурой делают панели наружных и внутренних стен, колонны, фундаментные блоки, балки пролетом менее 6 м.

По виду бетона изделия подразделяют в соответствии с принятой классификацией бетонов. Несущие элементы каркаса зданий— фундаментные блоки и плиты, колонны, плиты перекрытий, лестничные площадки и марши — выполняют из тяжелого бетона. В ограждающих конструкциях — наружных стенах, плитах покрытий — предпочтительны изделия из легких, ячеистых или поризованных бетонов. В необходимых случаях для изготовления железобетонных конструкций применяют специальные бетоны, например жаростойкие, химически стойкие.

По конструктивному решению изделия могут быть однослойными и многослойными.

Однослойные изделия выполняют из бетона одного вида. Примером такого изделия служит керам-зитобетонная наружная стеновая панель. Благодаря применению керамзитобетона с плотностью 800… …1000 кг/м3 панель совмещает функции несущей и ограждающей конструкций.

В многослойных изделиях сочетают бетоны разных видов или используют другие материалы. Так, комплексная плита покрытия зданий состоит из железобетонной несущей оболочки, поверх которой нанесен слой газо- или пенобетона, выполняющего теплозащитные функции. Наружную поверхность такой плиты покрывают гидроизоляционным материалом, предотвращающим попадание атмосферных осадков. В жилищном строительстве широко используют трехслойные стеновые панели, выполненные в виде двух тонких железобетонных оболочек, между которыми помещен эффективный утеплитель (пенопласт, мине-раловатные плиты).

Рис. 36. Железобетонные и бетонные изделия для жилых зданий:
а — лестничный марш, б — бетонный блок стены подвала, в — бетонный блок Ленточного фундамента, г — плита настила междуэтажного перекрытия, б — прогон, е— наружная стеновая панель

По типоразмерам выделяют изделия одинаковых конструктивных форм, но разных размеров. Так, стеновые блоки одной формы могут быть различной толщины в зависимости от расчетной нагрузки и клима-, тических условий эксплуатации здания.

Марки железобетонных изделий назначают в за’-висимости от характера армирования, диаметра и

класса арматурной стали, класса бетона. Изделия одного и того же типоразмера, но разных марок характеризуются различной несущей способностью.

По целевому назначению различают бетонные и железобетонные изделия для зданий и для сооружений.

Изделия для зданий используют при возведении жилых, общественных и производственных построек.

Рис. 37. Фрагмент одноэтажного промышленного здания:
1 — фундаменты, 2 — колонна наружного ряда, 3 — фундаментная балка, 4 элемент стены, 5 — подкрановая балка, 6— панель покрытия, 7 — балка, 8 — торцовая колонна, 9 — колонна внутреннего ряда

Для строительства жилых и общественных зданий применяют бетонные и железобетонные изделия нескольких сот типоразмеров. Чаще всего используют фундаментные блоки, колонны, ригели и балки, настилы междуэтажных перекрытий, лестничные марши и площадки, внутренние несущие перегородки, панели и крупные блоки наружных стен, плиты покрытия.

Настил междуэтажных перекрытий изготовляют из бетона классов В15…В25; балки и ригели — В25;

по показателям прочности и однородности. В необходимых случаях оценивают морозостойкость, плотность и другие свойства.

Правила контроля прочности конструкционных бетонов (тяжелого, легкого, ячеистого, плотного силикатного) в сборных и монолитных изделиях и конструкциях установлены ГОСТ 18105—86 (СТ СЭВ 2046—79). Контролируемым показателем служит прочность на сжатие, в некоторых случаях определяют прочность на осевое растяжение и на растяжение при изгибе.

Предусмотрено проводить контроль и приемку бетона по прочности с учетом однородности. Контролируют нормируемую прочность, т. е. заданное в нормативно-технической или проектной документации значение прочности бетона в изделиях и конструкциях. Различают следующие виды нормируемой прочности: отпускную прочность бетона в сборных предварительно напряженных и обычных конструкциях, если она выше передаточной; передаточную прочность бетона в предварительно напряженных конструкциях; прочность бетона в промежуточном возрасте,, например при снятии опалубки, устанавливаемую проектной документацией для монолитных конструкций; проектную прочность бетона в сборных и монолитных конструкциях, которую необходимо обеспечить в проектном возрасте.

Отпускная прочность бетона в сборных изделиях— это та прочность, после достижения которой изделие можно поставлять потребителю. Ее назначают в зависимости от технологии изготовления конструкций, возможности дальнейшего нарастания прочности бетона в конструкции, сроков ее загружения полной расчетной нагрузкой. Как правило, в изделиях из тяжелого и легкого бетонов отпускная прочность должна составлять 70…80% от класса или марки бетона по прочности на сжатие. При поставке изделий в холодный период года значения отпускной прочности повышают до 80…90%.

Морозостойкость бетона контролируют только в тех конструкциях, которые в период эксплуатации подвержены попеременному замораживанию — оттаиванию в водонасыщеином состоянии: наружных стеновых панелях, плитах покрытий городских дорог, тротуарных плитах, бордюрных камнях, лотках оросительных систем. Морозостойкость должна быть не ниже установленной в проекте.

Средняя плотность, влажность и теплопроводность — важнейшие показатели качества легких и ячеистых бетонов, применяемых в ограждающих конструкциях. Значения плотности должны соответствовать маркам бетонов по средней плотности, установленным в проектной документации. Влажность бетонов также ограничивают, поскольку она увеличивает теплопроводность. В помещениях с влажными стенами наблюдаются большие теплопотери и, как следствие, нарушен санитарно-гигиенический режим. Поэтому установлены верхние пределы влажности легкого бетона при отпуске изделий потребителю: 13% — для жилых, общественных и вспомогательных зданий; 15% — для производственных зданий. Влажность ячеистого бетона не должна превышать 25% по массе.

Истираемость бетона нормируют для тротуарных плит, лестничных маршей и площадок, плит полов. В зависимости от интенсивности движения она не должна превышать 0,7…0,9 г/см2.

Качество арматуры должно соответствовать установленным в стандартах требованиям к видам, классам и маркам стали, а также к форме и размерам арматурных и закладных изделий.

Концы напрягаемой арматуры не должны выступать за торцевые поверхности конструкций более чем на 10 мм. В конструкциях из ячеистого бетона и легкого бетона крупнопористой структуры арматурные изделия должны быть защищены антикоррозионными покрытиями.

Внешний вид конструкций контролируют по каче-ву отделки, трещинам, степени загрязненности поверхностей.

Качество отделки поверхностей зависит от размера раковин, местных наплывов и впадин, сколов ребер конструкций. По этим параметрам устанавливают категорию поверхности — от АО до А7. Лучшей считается поверхность категории АО, получаемая в изделиях полной заводской готовности. На ней Допускаются раковины диаметром до 0,2 мм, местные наплывы и впадины до 0,2 мм, околы бетона глубиной до 2 мм и протяженностью до 10 мм на 1 м длины ребра конструкции. Поверхность категории А7 — нелицевая, невидимая при эксплуатации конструкции. На такой поверхности допустимы раковины диаметром до 15 мм, наплывы и впадины до 5 мм, крупные околы бетона.

Число раковин ограничивают на лицевых поверхностях конструкций, предназначенных под отделку красками. Такие конструкции применяют в интерьерах зданий. Контролируют только поверхности высших категорий, подсчитывая число раковин на произвольном участке размерами 200×200 мм. На поверхности категории АО допускается не более одной раковины, категории А1—не более двух, категории А2 — не более пяти.

Трещины в бетоне конструкций, как правило, не допускаются. Исключение составляют поверхностные усадочные трещины, предельная ширина раскрытия которых установлена равной 0,1…0,2 мм в зависимости от вида и условий эксплуатации конструкций. Кроме того, разрешаются поперечные трещины, образовавшиеся при обжатии бетона в предварительно напряженных конструкциях.

Степень загрязненности поверхности конструкций контролируют визуально. Жировые и ржавые пятна на лицевых поверхностях недопустимы. Наплывы бетона или раствора, образовавшиеся в результате бетонирования на поверхностях закладных деталей, выпусках арматуры или в строповочных отверстиях, должны быть удалены.

Точность изготовления оценивают по отклонениям от заданных геометрических параметров конструкций и отклонениям толщины защитного слоя бетона.

К геометрическим параметрам изделий и конструкций относят линейные размеры, прямолинейность реального профиля поверхности, плоскостность и перпендикулярность поверхностей, равенство диагоналей. Допускаемые отклонения от заданных геометрических параметров зависят от класса точности изготовления конструкций. Таких классов девять. Наименьшие допуски установлены для класса 1. В сборных изделиях допускаемые отклонения от линейных размеров назначают обычно по классам 5…9. Значения допуска зависят от размера конструкции. К примеру, в железобетонной панели длиной 6, шириной 2,8 и толщиной 0,3 м, изготовленной по классу точности 5, отклонения по длине должны быть не бо лее 12 мм, по ширине — не более 10 мм, по толщине — не более 4 мм. Для класса точности 9 эти же допуски составят соответственно 80; 60 и 24 мм.

Защитный слой бетона создается прежде всего установкой арматуры в проектном положении. Допускаемые отклонения зависят от толщины защитного слоя, а также от размеров поперечного сечения конструкции и, как правило, не должны превышать ± (3…5) мм. Лучше сделать защитный слой бетона толще, так как слишком тонкий слой бетона не предохраняет стальную арматуру от коррозии.

Прочность железобетонных изделий оценивают в соответствии с требованиями ГОСТ 8829—85 по результатам контрольных испытаний, которые проводят на специально оборудованных для этой цели стендах. Изделия загружают расчетными усилиями в том положении, в котором они будут работать в сооружении. Соответствие изделий техническим требованиям проверяют по показателям прочности, жесткости и трещиностойкости.

Готовые изделия, принятые ОТК, маркируют. Для этого на них наносят несмываемой краской обозначения марок, товарные знаки, штамп технического контроля и другие информационные данные. Хранят изделия на подготовленных площадках рассортированными по видам и маркам. Строповать изделия можно только в местах, обозначенных соответствующими надписями. Нельзя допускать сильных ударов и падения изделий при погрузочно-разгрузочных работах — это может вызвать их поломку.

Читать далее:
Теплоизоляционные материалы
Основные свойства строительных материалов
Фиксаторы арматуры
Материалы для смазывания форм
Арматурные изделия и закладные детали
Проволочная арматура
Стержневая арматура
Классификация арматуры и технические требования к сталям
Обработка давлением
Термическая и химико-термическая обработка стали

Ремонт бетонных конструкций | Статьи Sika

Бетон ремонтируют разными методами. Конкретный способ и ремонтный состав для бетона выбирается после определения технического состояния конструкции и установления причины возникновения дефекта.

Метод инъектирования

Применяется для ремонта трещин в бетоне, которые возникают от роста внутренних напряжений. Трещины уменьшают несущую способность конструкции и сокращают её срок службы.

Метод инъектирования заключается в нагнетании ремонтного состава для заделки трещин в бетоне в тело строительной конструкции. В зависимости от размеров и причин появления дефекта, параметров бетонной конструкции подбирается определенный тип инъекционного состава.

Для заделки трещин в бетоне используют эпоксидные смолы. Для гидроизоляции рекомендуется применять полиуретановые пены и смолы. Для ремонта трещин в кирпичных конструкциях, которые не подвергаются динамическому воздействию, используют микроцементы.

Состав подаётся специальным насосом через пакер, который позволяет равномерно распределить смесь в трещине.

Компания Sika предлагает инъекционные эпоксидные смолы Sika® Injection-451 (трещины с раскрытием не более 0,5 мм) и Sikadur®-52 Injection (с раскрытием до 5 мм). Обе смолы имеют низкую вязкость. Смолу высокой вязкости Sikadur®-53 применят для подводного ремонта трещин с раскрытием 5–30 мм.

Для проведения конструкционного ремонта бетона используют тиксотропные составы Sika MonoTop® -312 N или 412 N или составы литого типа Sika MonoTop® — 336 N/436 N, двух- и трехкомпонентные составы Sikadur®-31 или 41.

Метод торкретирования

Применяется для восстановления железобетонных конструкций, укрепления фундаментов, арок, сводов, гидротехнических сооружений. Технология универсальна и используется на самых разных объектах.

Метод торкретирования заключается в подаче под высоким давлением на подготовленную поверхность торкрет-бетона, что обеспечивает защиту сооружения и продление срока эксплуатации.

Послойный набрызг под давлением состава для ремонта бетона даёт возможность:

• обеспечить высокую адгезию наносимого состава к поверхности;
• получить монолитную конструкцию высокой прочности;
• выполнять ремонт конструкций со сложными поверхностями;
• значительно ускорить процесс выполнения ремонта.

Торкрет-бетон наносится сухим или мокрым способом. При сухом способе смешивание смеси с водой происходит в распылителе, при мокром ― на стадии приготовления. За счёт послойного набрызга улучшается структура бетонного слоя. Требуемые эксплуатационные характеристики достигаются применением в составе различных присадок, процентным соотношением цемента и наполнителей. При этом минимальный объем цемента в составе не может быть меньше 300 кг/м³.

Для мокрого способа торкретирования Sika предлагает тиксотропные растворы Sika® MonoTop-312 N или 412 N, финишную шпатлевку Sika MonoTop-723 N.

Для сухого торкретирования используют готовые смеси Sika^® Gunit-03 Normal, Sikacrete^®-02 Gunit, Sikacrete^®-04 Gunit.

Метод заливки в опалубку

Применяется для ремонта конструкций со степенью разрушения свыше 40 мм. Такие дефекты значительно снижают несущую способность бетонной конструкции. Для использования берут высококачественные цементные смеси для ремонта бетона, на основе которых изготавливаются однокомпонентные растворы Sika Monotop®-332 N, 336 N, 436 N класса R3 и R4.

При заливке в опалубку сначала удаляют повреждённые участки поверхности, конструкцию тщательно очищают, увлажняют сохранённые прочные участки. Заливка производится непрерывно, вибраторы не применяют.

Компания Sika предлагает комплексные решения и высококачественные материалы для ремонта бетонных конструкций различного функционального назначения. Обращайтесь по телефону: +7 (495) 5-777-333.

Бетонная конструкция не обязательно должна быть с арматурой

В современном мире существует такой стереотип, что если конструкция монолитная, из бетона, то в ней обязательно должна быть арматура.

Армирование бетонной конструкции

Например, если это ленточный фундамент, то обязательно, в нем должен присутствовать объемный каркас из арматуры, а в фундаментную плиту обязательно закладывают два уровня сетки из арматуры. Причем, не редко используется арматура лютых диаметров для этих конструкций.

  Давайте хоть одним глазом посмотрим на нормативную документацию. Основной свод правил звучит так — СП 63.13330,2018 «СНИП 52–01–2003 бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения».

Из названия этого документа мы видим, конструкции могут быть просто бетонные, без арматуры. Для большинства конструкций, которые работают, преимущественно на сжатие (фундамент, стены, простенки), вполне можно обойтись просто монолитным бетоном.

Подумайте сами, технология строительства фундаментов из блоков ФБС очень распространена и очень эффективно работает даже в многоэтажных домах. Если кто не знает, то в блоках ФБС вообще нет арматуры.

Строительство фундамента и цокольного этажа из блоков ФБС

Есть свод правил по каркасным домам: СП-31-105-2002, и в главе, которая касается подвалов и цокольных этажей, так же приводятся характеристики стен подвалов просто из монолитного бетона, без какого либо армирования.

Так почему же большинство людей думает, что фундамент из блоков ФБС делать можно, а тот же самый фундамент из монолитного бетона делать нельзя?

Ведь монолит априори будет прочнее, чем фундамент из ФБС, поскольку в нем не будет швов и будут отсутствовать концентрации напряжений.

Если, к примеру, какой то простенок из газо или пенобетона не проходит по прочности, то мы его заменяем на кирпичный. Мы же можем сделать его и из монолитного бетона, и он будет еще прочнее, чем из кирпича, при этом, там ни будет арматуры вообще.

Для того, что бы применять монолитный бетон без армирования, нужно больше времени уделять выбору и изучению тех грунтов, на которых собираетесь строить, и тщательной подготовки основания под фундамент.

Этим грешат большинство строительных компаний. Им выгоднее заложить арматуру по шаблону, и не редкость даже с избытком, и не особо заморачиваться с подготовкой основания, поскольку арматура, в том объеме, нужна там или нет, все равно будет покупаться из вашего кармана.

Армирование ленточного фундамента

На фото видно, что армирование 8-ю прутами 12-ой арматуры для такой конструкции это явно перебор.

Устройство бетонных и железобетонных конструкций

Конструкции из бетона и арматуры используются в строительстве зданий частного и промышленного назначения. Они используются повсеместно.

Конструкции могут быть:

• Сборными. При таком методе возведения сооружений и зданий разного назначения применяются плиты перекрытия, панели, блоки, которые изготавливаются в заводских условиях, а затем монтируются на строительной площадке.
• Сборно-монолитными. Такой вариант возможен, когда фундамент создается монолитным способом, плиты перекрытия привозятся с завода.
• Монолитными. Устройство монолитных железобетонных конструкций включается в себя ряд дополнительных технологических операций, но позволяет за короткое время возводить здания любой площади и этажности.

Этапы строительства конструкций из железа и бетона

Такой трудоемкий процесс, как устройство бетонных конструкций требует тщательной подготовки. Компания «Пожстройсервис» выполняет широкий спектр работ, начиная от проектирования новых строений до обследования зданий. Строительство конструкций из бетона разделяется на ряд этапов:

• Подготовительный этап. На этой стадии нашими специалистами проводится геологическое исследования качества грунта, проводятся земляные работы, при необходимости отводятся подземные воды, происходит укрепление грунта. При необходимости устанавливаются сваи закладываются основания под фундамент. После проведения подготовительных работ строители приступают к работам по установке арматуры.
• Стадия монтажа арматуры. Арматурные работы — кропотливый процесс, который состоит из сварки металлических прутов. Из арматуры создаются железные каркасы методом ручной дуговой сварки.
• Установка опалубки. Работы по монтажу опалубки проходят одновременно с вязкой арматуры. Опалубка представляет собой временную конструкцию из специальных щитов, крепежа и опорных устройств. Опалубка обычно изготавливается из дерева, если используется однократно. Такие конструкции недолговечны, но просты в изготовлении и дешевые. Для многократного применения используют металлическую опалубку. Для крупного строительства применяется железобетонная опалубка.
• Укладка смеси из бетона. Заливка бетонной смесью происходит после установки арматуры. Готовый бетон распределяется по всей конструкции. Процесс укладки бетонной смеси производится под четким надзором, при появлении дефектов работы приостанавливаются для их устранения.
• После этапа укладки бетона его необходимо защитить от попадания осадков и солнечных лучей. При застывании железобетонную конструкцию необходимо постоянно увлажнять. 
• Последней стадией является демонтаж опалубки. В ходе завершающих работ выявляются и устраняются пустоты и раковины.

Компания «Пожстройсервис» имеет свидетельства о допуске к архитектурным и конструктивным работам. Специалисты могут выполнять подготовительные, земляные, свайные работы, а также работы по устройству железобетонных конструкций. Лицензия МЧС дает нам право выполнять работы по огнезащитной обработке строительных конструкций: техническое обслуживание, ремонт и монтаж.

Бетонирование вертикальных конструкций — Монолит

Прием бетона на вертикальную конструкцию

Любой производственный процесс в современном строительстве, бетонирование вертикальных конструкций не исключение, может быть выполнен в различных технологических вариантах. Так, например, существуют и в настоящее время до сих пор используются такие виды опалубочных систем, где вертикальные несущие конструкции бетонируются вместе с горизонтальными. На плиту перекрытия бетон заливается и по ходу бетонируются все колонны, диафрагмы, ригеля и другие несущие конструкции.

Возможны варианты когда колонна длиной сразу в несколько этажей здания изготавливается заранее на комбинате, доставляется на стройплощадку, монтируется, а затем к ней примыкает бетон от перекрытия.
Но мы рассмотрим самый распространенный вариант бетонирования вертикала, который доминирует сейчас на стройплощадках, когда бетон принимается на вертикальные конструкции, затем опалубка вертикальных элементов демонтируется и уже потом начинается устройство опалубочных систем горизонтальных элементов. При организации бетонирования вертикальных конструкций нужно учесть следующие нюансы:
.

Контроль за качеством бетонной смеси

Итак, когда опалубка вертикала выставлена, смонтированы все необходимые ограждения и подмости для приема бетона, начинается процесс бетонирования. Непосредственный старт происходит, когда первый миксер с бетоном на конструкцию заезжает на строительную

Конус бетонной смеси

площадку, с каждого миксера должен браться конус для определения качества пластичности бетонной смеси. Конус представляет собой металлическую форму без дна в виде усеченного конуса высотой в 30 см. с диаметром верхнего основания 10 см. и нижнего 20 см. Конус заполняют бетонной смесью в три слоя, каждый из которых уплотняют стальным стержнем. После снятия формы бетонная смесь оседает. Величина осадки, измеренная в сантиметрах, дает числовую характеристику пластичности бетона.

И в этом моменте возникает вечная дилемма. Для ИТР брать конус с каждого миксера — большой объем работы и проблем в случае его несоответствия в виде отправки миксера обратно на БСУ и там привидения смеси в должное состояние. Для БСУ этот показатель вообще не приоритет, для них, главное, выдержать марку бетона, которая легко проверяется отбором проб в виде кубиков размерами 20х20х20 см. и непосредственно прослушиванием самой конструкцией после набора ей проектной прочности после 28 суток.

И хорошо когда сам бетоносмесительный узел находится непосредственно на стройплощадке. Где эта проблема решается оперативно, но чаще бетон везут за десятки километров по городским пробкам, водитель миксера в дороге не крутит должным образом грушу в целях экономии топлива, миксер простаивает на стройплощадке из-за:

• сбоев в процессе организации приема бетона;
• поломок техники;
• низкой квалификации бетонщиков.

И если при этом дело происходит в летний период. То как результат, бетонная смесь попадает на стройплощадку, где с трудом вываливается из лотка подачи миксера. Все это ложится на руки рабочих, которые за марку принятого бетона, как правило, ответственность не несут, им ничего не остается, как просить водителя миксера добавить воды, а ему приходится согласиться, потому что везти смесь обратно на БСУ его не устраивает. И в конечном итоге в бетон попадает ненормированная вода, которая придает ему нужную подвижность, но снижает его главный показатель – прочность.

Основные показатели качества при приеме бетона на вертикальные конструкции

Одним из основных визуальных показателей качества приема бетонной смеси является отсутствие пор и раковин на застывшей бетонной поверхности, что сразу выявляется после демонтирования опалубочных систем. Это тот самый момент, за который несет

Поры и раковины на готовых конструкциях

ответственность бетонщик армирующий конструкцию. И если:

1. Подаваемая смесь выдержана в нормах своей пластичности и бетон подается достаточно подвижный, то это уже наполовину гарантирует отсутствие пустот и раковин на поверхности вертикала.
2. Вторая половина успеха это составляющие из таких моментов как:
   • качественное вибрирование укладываемой смеси;
   • качество масла которым смазывают поверхность опалубочных систем соприкасающихся с бетонной поверхностью;
   • герметичность опалубки.

Последний момент гарантирует, что так называемое бетонное молочко, жидкий слой бетонной смеси, который содержит большое количество цемента, не вытечет из смеси через щели и дыры в опалубочных системах. Выявить такие места с низкой герметичностью потом легко по раковинам в бетоне, где поверхность не глянцевая, а с явными прожилками щебня.

Оперативная подача и прием бетонной смеси на конструкции

Укладка бетонной смеси из бадьи

После отбора проб бетонная смесь подается в емкость, с которой будет заливаться вертикальная конструкция, обычно это бадьи, которые потом стропятся на крюки крана и подаются к бетонируемой конструкции. На стройплощадках, где объем заливаемых конструкций незначительный, этот процесс может быть организован и при помощи ведер, тачек, лебедок и других механизмов.

После того как бадья подведена к заливаемой конструкции, бетонщик слоями начинает укладывать бетонную смесь в опалубочную систему. Высота слоя не должна превышать высоты булавы вибратора. После того как первый слой уложен, бетонная смесь тщательно вибрируется, затем укладывают следующий слой и так до тех пор, пока высота бетона не достигнет проектной отметки.

Отметки могут даваться в виде меток на опалубке при помощи геодезических приборов, либо как менее надежный способ просто измеряются при помощи рулетки от края опалубочных конструкций. К слову, тщательное соблюдение высоты заливаемых конструкций во время приемки бетона может впоследствии сэкономить значительный объем лишних работ, в виде демонтирования лишнего бетона, в случае если конструкция будет залита выше отметки и пристрелки дополнительной фанеры, либо досок в случае недолива конструкции.

Дополнительные факторы, которые влияют на бетонирование вертикальных конструкций

Удобные подмасти увеличивают скорость работы

Для скорости и качества укладки бетона на вертикальные конструкции, важно не только технологическое соответствие бетонной смеси, а и такие нюансы как:

• достаточная мощность вибраторов;
• должное освещение и видимость в области работы бетонщика;
• хорошая связь между стропальщиком, бетонщиком и крановщиком;
• наличие подмостей и ограждений по всему периметру заливаемой конструкции.

Последний пункт важен с позиции требований не только техники безопасности, когда есть опасность сорваться со щитов, но и скорость выполнения работ будет выше, если рабочему не приходится думать, как удержаться на шатких подмостях или пробраться с одного края конструкции в другой с неудобным вибратором, а сосредоточится только на выполнении работ.

После окончания бетонирование вертикальных конструкций, обычно при помощи длинного уровня, конструкции проверяются на вертикальность повторно, так как во время укладки бетона она может быть нарушена.

Бетонная конструкция — обзор

6.1 Введение

Бетонные конструкции подвержены разрушению из-за запаздывающих деформаций, которые влияют на их запас прочности и срок службы, особенно когда они подвергаются высокому уровню нагрузки.

В нескольких исследованиях изучалось влияние истории нагружения ползучести на механизмы разрушения, включая ее влияние на прочность, жесткость и энергию разрушения. В большинстве этих исследований пытались количественно оценить влияние ползучести на поведение бетона, главным образом, путем измерения остаточной прочности (Carpinteri, Valente, Zhou, Ferrara, & Melchiorri, 1997; Cook & Haque, 1974; Denarié; Cécot, & Huet, 2006; Liniers, 1987; Omar, Loukili, Pijaudier-cabot, & Le Pape, 2009; Shah & Chandra, 1970).

Деформация и разрушение бетона связаны с очень сложным прогрессирующим разрушением, и обычно считается, что процесс разрушения под длительной нагрузкой связан с развитием и ростом микротрещин (Barpi & Valente, 2005; Bazant & Li, 1997; Росси, Годарт, Роберт, Жерве и Брюа, 1994; Росси, Тайлан, Ле Мау, Гайе и Мартин, 2012). Таким образом, понимание поведения бетона требует детальной оценки ползучести и части повреждения.Локализация микротрещин и повреждений в бетонных балках не может быть исследована с помощью классических механических измерений. Таким образом, в рамках исследования может быть применен метод акустической эмиссии (АЭ).

Неразрушающие и инструментальные методы исследования, такие как метод АЭ, широко используются в последние несколько лет. Этот метод оказался очень эффективным, особенно для проверки и измерения микротрещин, которые возникают внутри конструкции при механической нагрузке, и особенно рекомендуется для обнаружения и локализации трещин в бетоне (Chen & Liu, 2004; Granger, Loukili; Pijaudier- Cabot, & Chanvillard, 2007; Landis & Shah, 1995; Otsuka & Date, 2000; Wu, Chen, & Yao, 2000).

Структурные системы

Когда дело доходит до создания ценности, одна из областей, в которой Ceco может помочь вам больше всего, — это выбор структурных систем. Выбор правильной структурной системы имеет решающее значение для успеха вашего проекта. Обладая более чем 100-летним опытом строительства практически всех видов бетонных конструкций, которые только можно вообразить, Ceco обладает обширным опытом и знаниями, чтобы помочь вашей проектной группе проанализировать структурные системы для достижения наилучшего результата в соответствии с вашими целями.Бетон не всегда является правильным выбором среди доступных структурных систем, и мы не собираемся говорить вам иное. Ceco держит двери открытыми с 1912 года, предоставляя нашим клиентам информацию, необходимую им для достижения успеха в их проекте, независимо от того, остаемся ли мы вовлеченными или нет.

Мы стремимся быть ресурсом для наших клиентов, предоставляя бесплатный ввод информации о подходе, выборе систем опалубки, выборе систем опор и выборе структурных систем. Существует ряд жизнеспособных систем бетонных конструкций, которые следует учитывать при сравнении бетона и стали.Все бетонные конструкционные системы разделяют преимущества, предоставляемые бетоном как материалом, но каждая имеет нюансы, которые могут помочь вам достичь конкретных целей проекта, которые вы хотите.

---

Бетонные конструкционные системы

Конструкционная система из плоских пластин

Самый экономичный

Вмещает отсеки размером до 28 x 28 футов

Обычно используется для многоквартирных жилых домов

Часто с последующим натяжением

Плоская структурная система с отводами

Вмещает отсеки размером до 32 x 32 футов

Обычно используется для многоквартирных жилых домов

Часто с последующим натяжением

Конструкционная система из ленточных балок

Вмещает отсеки размером до 30 x 45 футов

Обычно используется в ситуациях, когда допустимы вибрация и незначительное отклонение.

Часто используется для офиса и парковки

Конструкционная система для длинных балок и перекрытий

Вмещает отсеки размером до 20 x 60 футов

Стандартный размер балки 14 ″ -16 ″ x 35 ″ глубина

Обычно используется для парковок

Конструктивная система вафельной плиты (двухсторонняя балка)

Наименее экономичная система

Отлично подходит для тяжелых нагрузок или архитектурно желательных ситуаций

Конструкционная система перекрытий и балок

Отлично подходит для больших заливов или изолированных условий

Отлично подходит для одноразового использования на конструкциях, несущих большие нагрузки

Неэкономично для повторного использования в больших многоэтажных зданиях

Структурная система с широким модулем

Обычно моментная рама с умеренным усилением

Размеры отсеков до 35 x 45 футов

Отлично подходит для тяжелых нагрузок с минимальным прогибом

Система выбора для офиса, здравоохранения, аудиторий и лабораторных работ

---

Мы всегда предлагаем команде проекта использовать формат «Выбор по преимуществам» (CBA), чтобы определить лучшую структурную систему для вашего проекта.Каждый проект заслуживает тщательного анализа, включая вспомогательные элементы, на которые влияет каждая отдельная структурная система, например, снижение затрат на энергию, обшивку и огнестойкость при использовании бетонной структурной системы.

Бетон

не всегда является правильным выбором структурных систем, но когда это так, он может значительно снизить начальные затраты и предоставить владельцу высококачественную, высокоэффективную конструкцию, которая прослужит много лет при минимальном обслуживании.Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать, подходит ли конкретная структурная система для вашего проекта.

Разница между конструкционной бетонной плитой и простой бетонной конструкционной плитой

A : Конструктивно армированная плита на земле состоит из смеси бетона и конструкционной стали для поддержки расчетной нагрузки. Конструкционная сталь может быть арматурной или WWF. Площадь поперечного сечения стали вводится в инженерные формулы, найденные в ACI 318, для определения несущей способности для данной конструкции плиты.В конструкционной бетонной плите толщина плиты не является фактором, определяющим несущую способность этой плиты. Площадь поперечного сечения стали, расстояние между ними и ее свойства при растяжении — это параметры стали, используемые в расчетах.

Подчеркнем, что несущая способность конструктивно железобетонной плиты определяется свойствами указанной конструкционной стальной арматуры. ACI 301- «Стандартные спецификации для конструкционного бетона» и 318 являются источниками для выбора подхода к проектированию плиты.Для расчета свойств плиты используются методы проектирования Вестергаарда и / или Майерхофа.

Обычная конструкционная бетонная плита на земле использует свойства бетона, чтобы выдерживать расчетные нагрузки. Здесь толщина плиты, а также характеристики прочности бетона на сжатие и изгиб, основанные на 28-дневных испытаниях, являются контролирующими параметрами. По определению, вторичная / термоусадочная арматура используется для контроля трещин после их образования в поперечном сечении бетона.Вторичная арматура не учитывается при определении несущей способности плиты.

Толщина простой бетонной плиты определяется свойствами бетона, используемого в плите. Гильдия ACI 302 для строительства бетонных перекрытий и перекрытий и ACI 360 Design of Slab on Grade предоставляет методологию проектирования для этого типа перекрытий. Существуют дополнительные протоколы проектирования бетонных конструкций ACI, такие как ACI 330 для парковок.

Как правило, дороги и автостоянки, а также большинство промышленных, складских и коммерческих плит перекрытия проектируются из простого конструкционного бетона.Обычные бетонные плиты будут толще, чем структурные плиты, но в большинстве случаев экономически эффективны по сравнению со структурными плитами. Использование бетона, армированного волокнами, по сравнению с обычной сталью в качестве вторичного армирования в большинстве случаев очень рентабельно, поскольку нет никаких затрат на строительство, связанных с волокнами. Мы можем сжать график проекта, избавившись от необходимости предварительно размещать проволочную сетку. Мы также можем снизить затраты, устраняя необходимость в бетононасосе, когда вместо проволочной сетки в плитах на земле используются волокна.В данном случае использование волокон позволяет автофургону готовой смеси выгружать прямо на основание плиты в месте использования.

Уровень дозировки микросинтетических волокон в качестве вторичного армирования в жилых плитах на земле может варьироваться от 1,0 фунта на кубический ярд для моноволоконных волокон и до 1,5 фунтов на кубический ярд для фибриллированного полипропиленового волокна. Более низкие уровни дозировки для каждого материала могут использоваться, когда единственная ответственность заключается в растрескивании пластической усадки и оседании пластика.Например, рассчитанная доза для моноволоконных полипропиленовых волокон с большим количеством волокон в качестве пластикового усиления усадки составляет ½ фунта / с.

Макросинтетические волокна используются при строительстве плит перекрытий коммерческих, промышленных и складских помещений. Здесь средняя остаточная прочность, определенная в соответствии с ASTM C1399, может использоваться для установления минимальной требуемой дозировки макросинтетических волокон.

Некоторые измеримые характеристики прочности бетона могут быть улучшены при использовании волокон.Методы испытаний, используемые для получения этих данных, можно найти в документах ASTM, ACI или других согласованных групп или правительственных агентств. ICC ES AC32 является отличным источником методов испытаний бетона, армированного синтетическим волокном, как для армирования пластических усадочных трещин, так и для армирования на усадку при температуре. ICC ES AC208 доступен для бетона, армированного стальным волокном.

Вторичная арматура, как определено в нескольких документах ACI, в том числе 302, 318 и 330, ограничивает ответственность «удержанием бетона вместе после его растрескивания».Кроме того, количество обычного вторичного армирования определяется по одной из 5 эмпирических формул. Параллельное чтение должно включать статью, написанную для WRI Робертом Андерсоном, PE, в которой обсуждается применение этих формул. В документе г-на Андерсона есть таблица, в которой указано количество вторичного армирования, которое будет обеспечивать каждая формула. Ни одна из пяти формул не дает одинакового ответа.

Основной проблемой при использовании проволочной сетки или арматуры № 3 или № 4 в качестве вторичного армирования является необходимость иметь эту арматуру на надлежащей высоте в пределах поперечного сечения бетона для выполнения работ.Если стулья / опоры не указаны и не используются, WWF обычно не занимается исполнением. Волокна, с другой стороны, можно найти по всей массе бетона, распределены в трех измерениях, и было доказано, что они обеспечивают усиление вторичной / температурной усадки, а также некоторые другие измеримые преимущества в долговечности, которые продлят срок службы конкретный.

R.C. Зеллерс, ЧП / ПЛС

Директор по инжиниринговым услугам

Бетон — Проектирование зданий Wiki

Бетон — это наиболее часто используемый искусственный материал на земле.Это важный строительный материал, который широко используется в зданиях, мостах, дорогах и плотинах. Он используется в различных конструкциях, в павильонах, бордюрах, трубах и водостоках.

Бетон — композитный материал, состоящий в основном из портландцемента, воды и заполнителя (гравия, песка или камня). Когда эти материалы смешиваются вместе, они образуют рабочую пасту, которая со временем постепенно затвердевает.

Чтобы узнать о различных типах, см. Типы бетона.

Материал, похожий на бетон , впервые был разработан египтянами и состоит из извести и гипса.Как правило, известь, мел или раковины устриц продолжали использоваться в качестве цементирующего агента до начала 1800-х годов.

В 1824 году портландцемент, смесь известняка и глины, был обожжен и измельчен, и с тех пор он остается основным вяжущим веществом, используемым в производстве бетона .

Бетон имеет множество положительных сторон:

Ограничения бетон включают:

Характеристики бетона определяются используемым заполнителем или цементом или методом, который используется для его производства.Соотношение воды и цемента является определяющим фактором в обычном конструкционном бетоне с более низким содержанием воды, что приводит к более прочному бетону .

Это, однако, снижает удобоукладываемость (и прокачиваемость) бетона , что может быть измерено с помощью испытания на осадку. Сортировка, форма, текстура и пропорции заполнителя также могут иметь аналогичное влияние. Если требуется особо прочный бетон , количество заполнителя может быть уменьшено по сравнению с цементом.Однако цемент является значительным фактором затрат, и увеличение его доли в смеси приведет к увеличению общей цены.

Для получения дополнительной информации см. Свойства бетона.

Бетон Прочность определяется силой, необходимой для его раздавливания, и измеряется в фунтах на квадратный дюйм или килограммах на квадратный сантиметр. На прочность могут влиять многие переменные, включая влажность и температуру.

Прочность на разрыв бетона можно улучшить, добавив металлические стержни, проволоку, тросы или сетку.Там, где ожидаются очень высокие растягивающие напряжения (например, в широких пролетах без опоры в крышах или мостах) бетон может включать предварительно натянутую стальную проволоку. Это создает сжимающие силы в бетоне , которые помогают компенсировать растягивающие усилия, которым подвергается конструкция.

Жертвенные зонды могут быть интегрированы в бетон для определения прочности, и это, вероятно, поможет улучшить методики строительства.

Для получения дополнительной информации см. Испытания бетона.

Опалубка — это временная форма, в которую заливается и формуется бетон . Традиционная опалубка изготавливается из дерева, но также может быть изготовлена ​​из стали, пластика, армированного стекловолокном, и других материалов.

Опалубка может быть; временные, многоразовые или несъемные. Существует также ряд запатентованных систем, таких как те, которые используются для поддержки вертикальной опалубки, в то время как бетон застывает , состоящий из ряда труб и стяжек.

Эффективность конструкции из бетона повышается за счет внедрения гибридных решений и инноваций в опалубке, таких как самоподъемные формы.

Для получения дополнительной информации см. Опалубка.

Бетон имеет относительно высокую воплощенную энергию в результате его добычи, производства и транспортировки. Отходы могут быть включены в смесь бетон , например, переработанный дробленый заполнитель (RCA), измельченный гранулированный доменный шлак (GGBS) и пылевидная зола (PFA).

Кроме того, предпринимаются шаги для оценки потенциала использования вторичного бетона , однако такие проблемы, как содержание влаги и непостоянство материалов, могут сделать это нежизнеспособным.

Бетон — очень прочный материал, не требующий особого ухода, и может обеспечивать тепловую массу, помогая снизить энергопотребление зданий при эксплуатации.

Преимущества бетонных конструкций

На этом этапе важно установить, что не все конструктивные конструкции должны быть бетонными, но тогда преимущества бетонной конструкционной системы невозможно переоценить. В большинстве случаев эти преимущества не анализируются в процессе выбора системы, и в результате многие неотъемлемые ценности не перечисляются должным образом.Цель этой статьи — проанализировать и перечислить огромные преимущества, присущие бетонным конструкциям.

Снижение энергопотребления

По данным Массачусетского технологического института (MIT), до 9% общих годовых затрат на электроэнергию можно сэкономить за счет использования тепловой массы монолитного бетона. Когда потребление энергии сокращается, определенно произойдет сокращение затрат на строительство, а когда есть сокращение использования энергии, обязательно произойдет сокращение воздействия жизненного цикла и стоимости жизненного цикла конструкции. .Это означает, что бетонная конструкция будет лучше анализировать жизненный цикл по сравнению со сталью.

Хотите узнать больше о том, как сократить расходы? Просто спроси!

Передача звука и снижение вибрации

Бетонная конструкция представляет собой очень жесткий каркас, который снижает вибрацию и колебания по сравнению со стальной конструкцией. Это лучший вариант для лабораторий и сред с чувствительным оборудованием и т. Д. это увеличивает комфорт пользователя. Было отмечено, что передача вибрации и звука при переходе от стали к бетону снижается примерно на 67%.

Снижение эксплуатационных и первоначальных затрат

Бетонным конструкциям не требуется вертикальность в такой степени, как стальным конструкциям, чтобы достичь той же высоты пола, что в сумме дает экономию на обшивке здания, материалах и продолжительности соответствующих работ по ремонту и техническому обслуживанию. В дополнение к этим, некоторые другие области, в которых можно снизить затраты, следующие:

· Снижение эксплуатационных расходов MEP и оборудования, такого как тепловая масса

· Нет необходимости в противопожарной защите

· Экономия энергии за счет уменьшения тепловой массы и объема

· Заплатка противопожарной защиты и установка MEP не требуются.

· Повышение гибкости снижает затраты на реконструкцию.

· Включение группы конструкторов каркаса на раннем этапе разработки концепции и схемы приводит к созданию более эффективной структурной системы.

Повышение гибкости

Изменения легко вносить с помощью монолитных бетонных структурных систем. Также очень легко приспособить нестандартные формы, MEP и модификации зданий, а также мягкую арматуру.

Улучшенный денежный поток и сокращение сроков

Легко начать строительство сразу с бетона, так как нет необходимости ждать изготовления. В дополнение к этому, изменения, произошедшие между началом работ и размещением заказа на завод, не повлекут за собой огромных затрат.Также нет первоначальной стоимости изготовления, так как оплата производится по мере сборки.

Инфекционный контроль и улучшение качества окружающей среды в помещении

Благодаря бетонной конструкции отпадает необходимость в защите от коррозии или огнестойкости, что исключает возможность прилипания и выброса аллергенов и загрязняющих веществ с течением времени, реакции на влажность и воздушный поток и эрозии в воздух, что приводит к инфекции, снижению продуктивности и плохому самочувствию.

Нужна помощь в проектировании бетонной конструкции? Мы можем помочь.

Что нужно знать

Римляне изобрели первую в мире бетонную смесь в 3 веке до нашей эры, соединив воду, вулканическую пыль, заполнитель и гипс или известь. Два тысячелетия спустя бетон занял достойное место в качестве надежного конструкционного строительного материала.

С другой стороны, открытие стали в качестве строительного материала не так уж и старо — она ​​не использовалась широко в строительстве до середины XIX века из-за сложного производственного процесса.В 1850-х годах новые методы позволили ускорить производство стали, и она быстро приобрела известность как прочный и долговечный строительный материал. В течение следующих 150 лет популярность стали продолжала расти, и теперь, наряду с бетоном, это один из наиболее широко используемых конструкционных материалов.

Если вы думаете, использовать ли бетон или сталь в качестве основного строительного материала для вашего проекта, вам нужно учесть несколько факторов. Оба одинаково достойные конструкционные материалы.Бетон стоит дороже, но, возможно, обеспечивает лучшую общую производительность. Чтобы понять, какой материал лучше подходит для вашего проекта, вы должны знать, как они соотносятся по прочности, долговечности, огнестойкости, устойчивости и, конечно же, стоимости.

1. Прочность

Прочность на сжатие — это способность материала выдерживать силу сжатия. В здании прочность на сжатие плит, балок, колонн и фундамента позволяет этим элементам выдерживать вертикальные нагрузки здания без повреждений.

Прочность на разрыв — это сопротивление материала разрушению при растяжении. Способность балки противостоять вертикальным нагрузкам является примером прочности на растяжение, поскольку она предотвращает удлинение нижней стороны и растрескивание при приложении нагрузки сверху.

Разрушение при сдвиге вызывается двумя невыровненными силами, действующими на здание в разных направлениях, и обычно происходит во время землетрясения или из-за сильного ветра. Прочность на сдвиг — это способность материала противостоять этому типу разрушения.

Бетон имеет отличную прочность на сжатие, но он очень хрупкий и легко ломается при растяжении. Чтобы противостоять этой слабости, в него заделаны арматурные стержни из материала, устойчивого к растяжению. Эти стержни обычно стальные, хотя также доступны и композитные.

В железобетоне общая прочность зависит от прочности бетона на сжатие и прочности на разрыв стальной арматуры. Вертикальные стержни, проходящие по длине элемента конструкции, связаны с более короткими перпендикулярными стержнями, называемыми хомутами, эти хомуты обеспечивают прочность на сдвиг.

Прочность на растяжение

Steel является одной из самых продаваемых характеристик, но умело спроектированные стальные конструкции обладают такой же общей прочностью, что и их железобетонные аналоги. Прочная конструкция конструкции является ключом к достижению достаточной прочности на сжатие, растяжение и сдвиг стальной конструкции.

2. Прочность

Прочность — это степень устойчивости материала к окружающей среде. И железобетон, и сталь могут прослужить долгое время без разрушения, если их точно настроить в соответствии со своими настройками.

Правильно адаптированный железобетон выдерживает циклы замораживания-оттаивания, химикатов, морской воды, влаги, солнечного излучения и истирания. Поскольку бетон неорганический, он не подвержен атакам паразитов. Что еще более важно, он не горит и не плавится.

Но, несмотря на высокую прочность, железобетон скрывает потенциальный недостаток — ту же подверженную коррозии стальную арматуру, которая делает его более прочным. Ржавая арматура теряет связь с окружающим бетоном и образует оксид железа, который расширяется, что приводит к растягивающим напряжениям и, в конечном итоге, к разрушению.Хотя естественная щелочность бетона снижает коррозию арматуры, может потребоваться дополнительная защита для железобетона, подверженного воздействию морской воды или большого количества противообледенительной соли. Для этой цели хорошо подходят арматура с эпоксидным покрытием, нержавеющая сталь или композит.

Конструкционная сталь так же подвержена коррозии, как и арматура, и также требует защиты. Краска, порошковое покрытие, защитные слои и химические вещества, ингибирующие коррозию, — все это методы, которые могут устранить или ограничить коррозионное повреждение конструкционной стали.

3. Огнестойкость

Состав железобетона делает его по существу инертным и, следовательно, негорючим, а его низкая скорость теплопередачи предотвращает распространение огня между помещениями.

При этом и бетон, и стальная арматура могут потерять свою прочность после длительного воздействия высоких температур. В зависимости от типа используемого заполнителя бетон может начать терять свою прочность на сжатие при температурах от 800 ° F до 1200 ° F.Исследования показывают, что легкий бетон имеет лучшую огнестойкость благодаря своим изоляционным свойствам и более низкой скорости теплопередачи.

Конструкционная сталь менее устойчива к возгоранию, чем железобетон. Он начинает терять свою прочность при температурах выше 550 ° F и сохраняет только 50% своего предела текучести при комнатной температуре при 1100 ° F. Различные методы могут снизить скорость повышения температуры в стальных конструкционных элементах здания. Сюда могут входить огнестойкие покрытия, барьеры, системы охлаждения, бетонная облицовка и активные меры, такие как спринклеры.

4. Устойчивое развитие

И бетон, и сталь обладают экологическими преимуществами при использовании в строительстве. Около 85% всей стали, используемой в мире, в конечном итоге перерабатывается. Это имеет смысл только с учетом обилия металлолома и легкости процесса переработки. Помимо снижения спроса на вновь добываемые ресурсы, переработка стали потребляет лишь треть энергии, потребляемой при производстве стали.

Concrete также может похвастаться несколькими экологичными характеристиками.Большинство из них возникает в относительной близости к строительной площадке, что сокращает количество энергии, необходимой для транспортировки. После сноса его можно переработать для производства гравия, заполнителя или материалов для дорожного покрытия для строительства дорог, борьбы с эрозией, ландшафтного дизайна, восстановления океанических рифов и других задач. Незагрязненный бетон можно превратить в заполнитель для новых смесей.

Квартира построена из бетона

Переработка бетона имеет много преимуществ для окружающей среды.Он предотвращает попадание мусора на свалки, сокращает количество строительного мусора и заменяет гравий и заполнители, которые в противном случае были бы добыты и отправлены.

5. Стоимость

Железобетон — более дорогая альтернатива конструкционной стали. Рабочая сила и материалы, необходимые для установки опалубки и арматуры, заливки бетона и обеспечения его правильного затвердевания, могут составлять значительную часть общих затрат.

При этом цены на бетон относительно стабильны.С 2000 года цены на различные бетонные изделия неуклонно росли вместе с темпами инфляции, и это важный фактор, который следует учитывать при ценообразовании проектов, запланированных на далекое будущее.

Несмотря на более высокую стоимость, прочность, долговечность и огнестойкость бетона не остаются незамеченными страховыми агентствами. Как правило, страховые компании присваивают бетонным конструкциям более высокий рейтинг безопасности и более низкие премии по своим полисам.

Сталь дешевле, чем бетон, и ее быстрее возводят, но у нее больше времени на выполнение заказа.Из-за его более низкой огнестойкости страховые взносы для стальных конструкций, как правило, выше.

Цены на сталь, как известно, нестабильны, и последние два десятилетия рисуют хаотичную картину. Достигнув пика в первые месяцы 2008 года, они вошли в нисходящую спираль с Великой рецессией. Еще десять лет взлетов и падений, и в 2018 году сталь снова подскочила. Сейчас на рынке покупателя они падают, но некоторые эксперты ожидают, что они восстановятся в конце года. Такие колебания цен представляют собой серьезную проблему для бюджета, и это, вероятно, будет продолжаться, учитывая нынешнюю глобальную экономическую нестабильность.

Дизайн Эверест может помочь

Если вы не уверены, что лучше подходит для вашего здания, — сталь или бетон, мы можем помочь. Наши инженеры оценят переменные, влияющие на ваш проект, и предложат экономичное решение, адаптированное к вашему замыслу. Позвоните нам (877) 892-0292 , чтобы получить БЕСПЛАТНУЮ консультацию и расценки.

Источники:
[1] http: // www.essential-humanities.net/art-supplementary/tension-compression/
[2] http://by.genie.uottawa.ca/~murat/Chapter%202%20-%20SHEAR%20DESIGN%20SP%2017%20-%2009-07.pdf
[3] https://www.cement.org/learn/concrete-technology/durability
[4] https://www.cement.org/docs/default-source/th-buildings-structures-pdfs/fire-concrete-struc-sei-08.pdf
[5] https://practical.engineering/blog/2019/3/9/does-rebar-rust
[6] https: // www.Metalsupermarkets.com/how-to-prevent-corrosion/
[7] https://www.canadianconsultingengineer.com/features/fire-and-structural-steel/
[8] https://www.thebalancesmb.com/recycling-concrete-how-and-where-to-reuse-old-concrete-844944
[9] https://www.concretecentre.com/Performance-Sustainability-(1)/Fire-Resistance.aspx
[10] https://beta.bls.gov/dataViewer/view/timeseries/WPU133
[11] https: // beta.bls.gov/dataViewer/view/timeseries/WPU101704
[12] https://ihsmarkit.com/solutions/steel-forecast.html
[13] https://www.romae-vitam.com/roman-concrete.html
[14] https://www.steelincga.com/a-brief-history-of-steel-construction/

Бетон: самый разрушительный материал на Земле | Города

За то время, которое вам понадобится, чтобы прочитать это предложение, мировая строительная промышленность вылила более 19 000 ванн из бетона.К тому времени, когда вы наполовину прочитаете эту статью, том заполнит Альберт-холл и выльется в Гайд-парк. Через день она была бы размером почти с китайскую плотину «Три ущелья». За один год в Англии хватит патио над каждым холмом, долиной, укромным уголком и закоулком.

После воды бетон является наиболее широко используемым веществом на Земле. Если бы цементная промышленность была страной, она была бы третьим по величине источником выбросов углекислого газа в мире с объемом до 2,8 млрд тонн, уступая только Китаю и США.

Этот материал является основой современного развития, возводя крыши над головами миллиардов, укрепляя нашу защиту от стихийных бедствий и обеспечивая структуру для здравоохранения, образования, транспорта, энергетики и промышленности.

Бетон — это то, как мы пытаемся приручить природу. Наши плиты защищают нас от непогоды. Они защищают наши головы от дождя, от холода до костей и от грязи с ног. Но они также погребают обширные участки плодородной почвы, забивают реки, заглушают места обитания и — действуя как скалистая вторая кожа — снижают нашу чувствительность к тому, что происходит за пределами наших городских крепостей.

Наш сине-зеленый мир становится серее с каждой секундой. Согласно одному расчету, мы, возможно, уже прошли точку, в которой бетон перевешивает совокупную углеродную массу каждого дерева, куста и кустарника на планете. В этом смысле наша искусственная среда перерастает естественную. Однако, в отличие от мира природы, он на самом деле не растет. Напротив, его главное качество — затвердевать, а затем очень медленно деградировать.

Q&A

Что такое «Бетонная неделя Guardian»?

Показать

На этой неделе Guardian Cities исследует шокирующее воздействие бетона на планету, чтобы узнать, что мы можем сделать, чтобы сделать мир менее серым.

Наш вид пристрастился к бетону. Мы используем ее больше, чем что-либо еще, кроме воды. Подобно тому другому чудо-материалу, созданному руками человека, пластик, бетон изменили конструкцию и улучшили здоровье человека. Но, как и в случае с пластиком, мы только сейчас осознаем его опасность.

Бетон вызывает до 8% глобальных выбросов CO2; если бы это была страна, она была бы худшим виновником в мире после США и Китая. Он заполняет наши свалки, перегревает наши города, вызывает наводнения, уносящие жизни тысяч людей, и коренным образом меняет наше отношение к планете.

Сможем ли мы избавиться от зависимости, если без нее невозможно представить современную жизнь? В этой серии статей Concrete Week исследует влияние материала на окружающую среду и нас, а также рассматривает альтернативные варианты на будущее.

Крис Майкл, редактор Cities

Спасибо за ваш отзыв.

Всего за последние 60 лет произведено 8 млрд тонн пластика. Цементная промышленность перекачивает больше каждые два года.Но хотя проблема больше, чем у пластика, обычно она считается менее серьезной. Бетон не получают из ископаемого топлива. Его не обнаруживают в желудках китов и чаек. Доктора не обнаруживают его следов в нашей крови. Мы также не видим, чтобы он запутался в дубах или способствовал образованию подземных фатбергов. Мы знаем, где мы находимся с бетоном. Или, если быть более точным, мы знаем, куда он идет: в никуда. Именно поэтому мы полагаемся на него.

Эта прочность, конечно же, то, к чему стремится человечество.Бетон любят за его вес и прочность. Вот почему он служит основой современной жизни, сдерживая время, природу, элементы и энтропию. В сочетании со сталью это материал, который гарантирует, что наши плотины не прорвутся, наши многоэтажки не упадут, наши дороги не прогнутся, а наша электросеть останется подключенной.

Твердость — особенно привлекательное качество во времена дезориентирующих перемен. Но, как и всякая лишняя хорошая вещь, она может создать больше проблем, чем решить.

Иногда бетон, непреклонный союзник, иногда ложный друг, может противостоять природе десятилетиями, а затем внезапно усилить его влияние. Возьмите наводнения в Новом Орлеане после урагана Катрина и Хьюстона после Харви, которые были более серьезными, потому что городские и пригородные улицы не могли впитывать дождь, как пойма, а ливневые стоки оказались ужасно непригодными для новых экстремальных климатических изменений.

Когда прорвется дамба … Дамба канала 17-й улицы в Новом Орлеане после прорыва во время урагана Катрина.Фотография: Нати Харник / AP

Это также увеличивает суровую погоду, от которой мы нас укрываем. Говорят, что на всех этапах производства бетон является источником 4-8% мирового CO2. Среди материалов только уголь, нефть и газ являются более значительными источниками парниковых газов. Половина выбросов CO2 в бетоне возникает при производстве клинкера, наиболее энергоемкой части процесса производства цемента.

Но другие воздействия на окружающую среду изучены гораздо хуже. Бетон — чудовище, страдающее жаждой, поглощающее почти десятую часть мирового промышленного водопотребления.Это часто приводит к перегрузке запасов для питья и орошения, потому что 75% этого потребления приходится на засушливые и испытывающие нехватку воды регионы. В городах бетон также усиливает эффект теплового острова, поглощая солнечное тепло и улавливая газы из выхлопных газов автомобилей и кондиционеров, хотя это, по крайней мере, лучше, чем более темный асфальт.

Это также усугубляет проблему силикоза и других респираторных заболеваний. Пыль от переносимых ветром штабелей и смесителей составляет до 10% крупных твердых частиц, которые задыхаются в Дели, где в 2015 году исследователи обнаружили, что индекс загрязнения воздуха на всех 19 крупнейших строительных площадках превышал безопасные уровни как минимум в три раза. .Известняковые карьеры и цементные заводы также часто являются источниками загрязнения, наряду с грузовиками, которые перевозят материалы между ними и строительными площадками. В таких масштабах даже добыча песка может иметь катастрофические последствия — разрушая так много пляжей и русел рек в мире, что эта форма добычи полезных ископаемых теперь все чаще используется организованными преступными группировками и ассоциируется с кровопролитным насилием.

Это касается наиболее серьезного, но наименее понятного воздействия бетона, заключающегося в том, что он разрушает природную инфраструктуру без замены экологических функций, от которых зависит человечество в отношении удобрения, опыления, борьбы с наводнениями, производства кислорода и очистки воды.

Бетон может поднять нашу цивилизацию на высоту до 163 этажей в случае небоскреба Бурдж-Халифа в Дубае, создавая жизненное пространство из воздуха. Но он также выталкивает человеческий след наружу, растягиваясь по плодородному верхнему слою почвы и удушающим местам обитания. Кризис биоразнообразия, который многие ученые считают такой же серьезной угрозой, как и климатический хаос, вызван в первую очередь превращением дикой природы в сельское хозяйство, промышленные зоны и жилые кварталы.

На протяжении сотен лет человечество было готово смириться с этим недостатком окружающей среды в обмен на несомненные преимущества бетона.Но теперь баланс может склониться в другую сторону.

---

Пантеон и Колизей в Риме являются свидетельством долговечности бетона, который представляет собой смесь песка, заполнителя (обычно гравия или камней) и воды, смешанных со связующим на основе извести, обожженным в печи. Современная промышленная форма вяжущего — портландцемент — была запатентована как форма «искусственного камня» в 1824 году Джозефом Аспдином в Лидсе. Позже это было объединено со стальными стержнями или сеткой для создания железобетона, основы для небоскребов в стиле ар-деко, таких как Эмпайр-стейт-билдинг.

Реки его вылились после Второй мировой войны, когда бетон предлагал недорогой и простой способ восстановить города, разрушенные бомбардировками. Это был период бруталистских архитекторов, таких как Ле Корбюзье, за которым последовали футуристические плавные линии Оскара Нимейера и элегантные линии Тадао Андо, не говоря уже о постоянно растущем легионе плотин, мостов, портов, ратушей, университетские городки, торговые центры и мрачные автостоянки. В 1950 году производство цемента было равным производству стали; за прошедшие годы он увеличился в 25 раз, что более чем в три раза быстрее, чем у его партнера по металлическим конструкциям.

Споры об эстетике имеют тенденцию поляризоваться между традиционалистами, такими как принц Чарльз, который осудил бруталистский Треугольный центр Оуэна Людера как «заплесневелый кусок слоновьего помета», и модернистами, которые рассматривали бетон как средство создания стиля, размера и прочности, доступных для людей. массы.

Политика бетона менее вызывающая разногласия, но более агрессивная. Основная проблема здесь — инерция. Как только этот материал связывает политиков, бюрократов и строительные компании, возникшую взаимосвязь практически невозможно изменить.Партийным лидерам нужны пожертвования и откаты от строительных фирм для избрания, государственным плановикам нужно больше проектов для поддержания экономического роста, а руководителям строительства нужно больше контрактов, чтобы поддерживать приток денег, нанятый персонал и политическое влияние на высоком уровне. Отсюда непрекращающийся политический энтузиазм по поводу экологически и социально сомнительных инфраструктурных проектов и фестивалей цемента, таких как Олимпийские игры, чемпионат мира по футболу и международные выставки.

Классическим примером является Япония, которая во второй половине 20-го века приняла бетон с таким энтузиазмом, что структура управления страной часто описывалась как doken kokka (состояние строительства).

Водяной бак с регулируемым давлением в Кусакабе, Япония, построенный для защиты Токио от паводков и разлива основных водных путей и рек города во время сезонов сильных дождей и тайфунов. Фотография: Ho New / Reuters

Сначала это был дешевый материал для восстановления городов, разрушенных зажигательными бомбами и ядерными боеголовками во время Второй мировой войны. Затем он заложил основу для новой модели сверхбыстрого экономического развития: новые железнодорожные пути для сверхскоростных поездов Синкансэн, новые мосты и туннели для надземных скоростных автомагистралей, новые взлетно-посадочные полосы для аэропортов, новые стадионы для Олимпийских игр 1964 года и Выставки в Осаке, а также новые мэрии, школы и спортивные сооружения.

Это поддерживало темпы роста экономики почти двузначными до конца 1980-х, обеспечивая высокий уровень занятости и давая правящей Либерально-демократической партии мертвую хватку. О политических тяжеловесах той эпохи — таких как Какуэи Танака, Ясухиро Накасоне и Нобору Такешита — судили по их способности реализовывать масштабные проекты в своих родных городах. Огромные откаты были нормой. Бандиты якудза, которые служили посредниками и силовиками, также получили свою долю. Сговоры на торгах и почти монополия шести крупных строительных фирм (Симидзу, Тайсэй, Кадзима, Такенака, Обаяси, Кумагаи) обеспечивали достаточно прибыльность контрактов, чтобы дать политикам солидные откаты. doken kokka была ракеткой национального масштаба.

Но есть ровно столько бетона, которое можно с пользой уложить, не нанося ущерба окружающей среде. Постоянно убывающая отдача стала очевидной в 1990-х годах, когда даже самые креативные политики пытались оправдать правительственные пакеты стимулирующих расходов. Это был период чрезвычайно дорогих мостов к малонаселенным регионам, многополосных дорог между крошечными сельскими поселениями, цементирования немногих оставшихся естественных берегов рек и заливки все большего количества бетона в морские стены, которые должны были защищать 40% Японское побережье.

В своей книге «Собаки и демоны» автор и давний житель Японии Алекс Керр сетует на цементирование берегов рек и склонов во имя предотвращения наводнений и селей. Он сказал в интервью интервьюеру, что безудержные строительные проекты, субсидируемые государством, «нанесли неисчислимый ущерб горам, рекам, ручьям, озерам, водно-болотным угодьям, повсюду — и это происходит с большой скоростью. Такова реальность современной Японии, и цифры ошеломляют ».

Он сказал, что количество бетона, уложенного на квадратный метр в Японии, в 30 раз больше, чем в Америке, и что объем почти такой же.«Итак, мы говорим о стране размером с Калифорнию, которая кладет такое же количество бетона [как и все США]. Умножьте количество торговых центров Америки и разрастание городов на 30, чтобы получить представление о том, что происходит в Японии ».

Традиционалисты и защитники окружающей среды были в ужасе — и проигнорировали. Цементирование Японии противоречило классическим эстетическим идеалам гармонии с природой и признанию mujo (непостоянство), но было понятно, учитывая постоянный страх землетрясений и цунами в одной из самых сейсмически активных стран мира.Все знали, что реки с серыми берегами и береговая линия уродливы, но никого это не волновало, пока они не затопили свои дома.

Что сделало разрушительное землетрясение и цунами 2011 года в Тохоку еще более шокирующим. В прибрежных городах, таких как Исиномаки, Камаиси и Китаками, огромные морские стены, построенные десятилетиями, были затоплены за считанные минуты. Почти 16 000 человек погибли, миллион зданий был разрушен или поврежден, улицы городов были заблокированы выброшенными на берег судами, а воды порта были заполнены плавучими автомобилями.Еще более тревожной была история на Фукусиме, где океанская волна захлестнула внешние защитные сооружения атомной электростанции Фукусима-дайити и вызвала аварию седьмого уровня.

Вкратце, казалось, что это могло стать моментом короля Канута для Японии — когда сила природы разоблачила безумие человеческого высокомерия. Но бетонный вестибюль был слишком силен. Либерально-демократическая партия вернулась к власти год спустя с обещанием потратить 200 трлн иен (1,4 трлн фунтов стерлингов) на общественные работы в течение следующего десятилетия, что эквивалентно примерно 40% объема производства Японии.

«Такое ощущение, что мы в тюрьме, хотя мы не сделали ничего плохого» … Морская дамба в Ямаде, префектура Иватэ, Япония, 2018 год. Фотография: Kim Kyung-Hoon / Reuters

Строительные фирмы снова были приказал сдерживать море, на этот раз еще более высокими и толстыми преградами. Их ценность оспаривается. Инженеры утверждают, что эти 12-метровые бетонные стены остановят или, по крайней мере, замедлят будущие цунами, но местные жители слышали такие обещания и раньше. Территория, которую защищают эти оборонительные сооружения, также имеет меньшую человеческую ценность, поскольку земля в значительной степени обезлюдена и заполнена рисовыми полями и рыбными фермами.Экологи говорят, что мангровые леса могут стать гораздо более дешевым буфером. Что характерно, даже многие пострадавшие от цунами местные жители ненавидят бетон между ними и океаном.

«Такое ощущение, что мы в тюрьме, хотя мы не сделали ничего плохого», — сказал Рейтер рыбак, ловящий устриц Ацуши Фудзита. «Мы больше не можем видеть море», — сказал родившийся в Токио фотограф Тадаси Оно, сделавший одни из самых ярких снимков этих массивных новых построек. Он описал их как отказ от японской истории и культуры.«Наше богатство как цивилизации связано с нашим контактом с океаном», — сказал он. «Япония всегда жила с морем, и мы были защищены морем. А теперь японское правительство решило закрыть море ».

---

Это было неизбежно. Во всем мире бетон стал синонимом развития. Теоретически похвальная цель человеческого прогресса измеряется рядом экономических и социальных показателей, таких как продолжительность жизни, младенческая смертность и уровень образования.Но для политических лидеров наиболее важным показателем является валовой внутренний продукт, показатель экономической активности, который чаще всего рассматривается как расчет размера экономики. ВВП — это то, как правительства оценивают свой вес в мире. И ничто так не укрепляет страну, как бетон.

Это верно для всех стран на определенном этапе. На ранних стадиях развития тяжелые строительные проекты полезны, как боксер, набирающий мускулы. Но для уже зрелой экономики это вредно, как если бы пожилой спортсмен накачивал все более сильные стероиды, чтобы добиться еще меньшего эффекта.Во время азиатского финансового кризиса 1997–1998 годов кейнсианские экономические советники сказали японскому правительству, что лучший способ стимулировать рост ВВП — это выкопать яму в земле и засыпать ее. Желательно с цементом. Чем больше отверстие, тем лучше. Это означало прибыль и рабочие места. Конечно, гораздо легче мобилизовать нацию на то, чтобы сделать что-то, что улучшает жизнь людей, но в любом случае бетон, вероятно, будет частью договоренности. Таков был смысл Нового курса Рузвельта в 1930-х годах, который отмечается в США как национальный проект по борьбе с рецессией, но также может быть описан как крупнейшее когда-либо конкретное мероприятие до того момента.Одна только плотина Гувера требовала 3,3 млн кубометров, что было тогда мировым рекордом. Строительные фирмы утверждали, что переживут человеческую цивилизацию.

Но это было несерьезно по сравнению с тем, что сейчас происходит в Китае, конкретной сверхдержаве 21 века и величайшей иллюстрацией того, как материал трансформирует культуру (цивилизацию, переплетенную с природой) в экономику (производственная единица, одержимая ВВП. статистика). Необычайно быстрое превращение Пекина из развивающейся страны в будущую сверхдержаву потребовало цементных гор, песчаных пляжей и озер с водой.Скорость, с которой смешиваются эти материалы, является, пожалуй, самой поразительной статистикой современности: с 2003 года Китай за каждые три года заливал больше цемента, чем США за весь ХХ век.

Сегодня Китай использует почти половину мирового бетона. На сектор недвижимости — дороги, мосты, железные дороги, градостроительство и другие проекты строительства цемента и стали — в 2017 году пришлось треть роста экономики страны. Каждый крупный город имеет масштабную модель планов городского развития размером с пол, которая должна быть постоянно обновляется, так как маленькие белые пластиковые модели превращаются в мегамоллы, жилые комплексы и бетонные башни.

Но, как США, Япония, Южная Корея и любая другая страна, которая «развивалась» до него, Китай достигает точки, когда простая заливка бетона приносит больше вреда, чем пользы. Торговые центры-призраки, полупустые города и стадионы для белых слонов — все более очевидные признаки расточительства. Возьмем, к примеру, огромный новый аэропорт в Луляне, который открылся всего с пятью рейсами в день, или стадион «Олимпийское птичье гнездо», который настолько мало используется, что теперь стал больше памятником, чем местом проведения соревнований. Хотя поговорка «строй, и люди придут» в прошлом часто оказывалась верной, китайское правительство обеспокоено.После того, как Национальное бюро статистики обнаружило 450 кв. Км нереализованной жилой площади, президент страны Си Цзиньпин призвал к «уничтожению» лишних застроек.

Плотина «Три ущелья» на реке Янцзы, Китай, является крупнейшим бетонным сооружением в мире. Фотография: Laoma / Alamy

Пустые, разрушающиеся строения — это не только бельмо на глазу, но и истощение экономики и расточительство плодородных земель. Для все большего строительства требуется все больше цементных и сталелитейных заводов, выбрасывающих все больше загрязняющих веществ и углекислого газа.Как отметил китайский ландшафтный архитектор Юй Концзян, он также задыхает экосистемы — плодородную почву, самоочищающиеся ручьи, устойчивые к штормам мангровые болота, защищающие от наводнений леса — от которых в конечном итоге зависят люди. Это угроза тому, что он называет «экологической безопасностью».

Ю вел атаку на бетон, взламывая его по возможности, чтобы восстановить берега рек и естественную растительность. В своей влиятельной книге «Искусство выживания» он предупреждает, что Китай опасно далеко ушел от даосских идеалов гармонии с природой.«Процесс урбанизации, которому мы следуем сегодня, — это путь к смерти», — сказал он.

Yu консультировался с правительственными чиновниками, которые все больше осознают хрупкость нынешней китайской модели роста. Но их возможности для передвижения ограничены. За первоначальным импульсом конкретной экономики всегда следует инерция конкретной политики. Президент пообещал сместить экономический фокус с тяжелой промышленности на высокотехнологичное производство, чтобы создать «красивую страну» и «экологическую цивилизацию», и теперь правительство пытается свернуть с крупнейшего строительного бума. в истории человечества, но Си не может допустить, чтобы строительный сектор просто исчез, потому что в нем занято более 55 миллионов рабочих — почти все население Великобритании.Вместо этого Китай делает то, что сделали многие другие страны, экспортируя свои экологические проблемы и избыточные мощности за границу.

Пекинская хваленая инициатива «Один пояс, один путь» — проект зарубежных инвестиций в инфраструктуру, во много раз превышающий план Маршалла — обещает разориться дорогами в Казахстане, по крайней мере, 15 плотинами в Африке, железными дорогами в Бразилии и портами в Пакистане, Греции и Шри-Ланке. Ланка. Для реализации этих и других проектов China National Building Material — крупнейший производитель цемента в стране — объявила о планах построить 100 цементных заводов в 50 странах.

---

Это почти наверняка будет означать усиление преступной деятельности. Строительная отрасль является не только основным средством создания сверхмощного национального строительства, но и самым широким каналом для взяточничества. Во многих странах корреляция настолько сильна, что люди видят в ней показатель: чем конкретнее, тем больше коррупции.

Согласно наблюдательной группе Transparency International, строительство — самый грязный бизнес в мире, гораздо более подверженный взяточничеству, чем добыча полезных ископаемых, недвижимость, энергетика или рынок оружия.Ни одна страна не застрахована от этого, но в последние годы Бразилия наиболее четко продемонстрировала невероятные масштабы взяточничества в отрасли.

Как и повсюду, увлечение бетоном в крупнейшей стране Южной Америки началось достаточно благосклонно как средство социального развития, затем превратилось в экономическую необходимость и, наконец, превратилось в инструмент политической целесообразности и индивидуальной жадности. Переход между этими этапами был впечатляюще быстрым. Первым крупным национальным проектом конца 1950-х годов было строительство новой столицы Бразилиа на почти необитаемом плато во внутренних районах.Всего за 41 месяц на высокогорном участке был залит миллион кубометров бетона, чтобы покрыть почву и возвести новые здания для министерств и жилых домов.

Национальный музей республики Оскара Нимейера, Бразилиа, Бразилия. Фотография: Image Broker / Rex Features

За ним последовала новая автомагистраль через тропические леса Амазонки — Трансамазония, а с 1970 года — крупнейшая гидроэлектростанция Южной Америки Итайпу на реке Парана, граничащая с Парагваем, что почти в четыре раза больше. крупнее дамбы Гувера.Бразильские операторы гордятся тем, что 12,3 млн кубометров бетона хватит для заполнения 210 стадионов «Маракана». Это был мировой рекорд до тех пор, пока Китайская плотина «Три ущелья» не заглушила Янцзы объемом 27,2 млн кубометров.

Когда у власти стояли военные, пресса подвергалась цензуре, а независимая судебная система отсутствовала, невозможно было узнать, какая часть бюджета была выкачана генералами и подрядчиками. Но проблема коррупции стала слишком очевидной с 1985 года в эпоху постдиктатуры, когда практически ни одна партия или политик не остался незапятнанным.

В течение многих лет самым известным из них был Пауло Малуф, губернатор Сан-Паулу, который руководил городом во время строительства гигантской надземной скоростной автомагистрали, известной как Минокан, что означает Большой Червь. Помимо того, что он взял кредит на этот проект, который открылся в 1969 году, он также якобы снял 1 миллиард долларов с общественных работ всего за четыре года, часть которых была прослежена до секретных счетов на Британских Виргинских островах. Хотя Малуф разыскивался Интерполом, Малуф ускользал от правосудия на протяжении десятилетий и был избран на ряд высокопоставленных государственных постов.Это произошло благодаря высокой степени общественного цинизма, заключенного в наиболее часто употребляемой о нем фразе: «Он ворует, но он добивается своего», — которая может охарактеризовать большую часть мировой бетонной промышленности.

Пауло Малуф, присутствующий на дебатах по поводу импичмента президента Дилмы Руссефф в Бразилиа, 2016 г. Фотография: Уэсли Марселино / Reuters

Но его репутация самого коррумпированного человека в Бразилии была омрачена за последние пять лет операцией «Мойка автомобилей», расследованием. в обширную сеть сговора на торгах и отмывания денег.Гигантские строительные фирмы, в частности Odebrecht, Andrade Gutierrez и Camargo Corrêa, были в центре этой разветвленной схемы, в результате которой политики, бюрократы и посредники получали откаты на сумму не менее 2 миллиардов долларов в обмен на чрезвычайно раздутые контракты с нефтеперерабатывающими заводами, Плотина Белу-Монте, чемпионат мира по футболу 2014 года, Олимпийские игры 2016 года и десятки других инфраструктурных проектов по всему региону. По данным прокуратуры, только Одебрехт давал взятки 415 политикам и 26 политическим партиям.

В результате этих разоблачений пало одно правительство, бывший президент Бразилии и вице-президент Эквадора находятся в тюрьме, президент Перу был вынужден уйти в отставку, а десятки других политиков и руководителей были заключены за решетку.Коррупционный скандал достиг Европы и Африки. Министерство юстиции США назвало это «крупнейшим в истории делом о взяточничестве иностранцев». Оно было настолько огромным, что, когда в 2017 году, наконец, арестовали Малуф, никто и глазом не моргнул.

---

Такая коррупция — это не просто кража налоговых поступлений, это мотивация для экологических преступлений: миллиарды тонн CO2 выбрасываются в атмосферу для проектов сомнительной социальной ценности и часто проталкиваются — как в случае с Белу-Монте — против оппозиции пострадавших местных жителей и с глубокой обеспокоенностью органов лицензирования окружающей среды.

Хотя опасности становятся все более очевидными, эта модель продолжает повторяться. Индия и Индонезия только вступают в высокую конкретную фазу развития. Ожидается, что в течение следующих 40 лет площадь новых построек в мире увеличится вдвое. Некоторые из них принесут пользу для здоровья. По оценке ученого-эколога Вацлава Смила, замена глиняных полов бетонными в самых бедных домах мира могла бы сократить паразитарные заболевания почти на 80%. Но каждая тачка бетона также приближает мир к экологическому коллапсу.

Chatham House прогнозирует, что урбанизация, рост населения и экономическое развитие приведут к увеличению мирового производства цемента с 4 до 5 миллиардов тонн в год. По данным Глобальной комиссии по экономике и климату, если развивающиеся страны расширят свою инфраструктуру до нынешних среднемировых уровней, строительный сектор к 2050 году выбрасывает 470 гигатонн углекислого газа.

Это нарушает Парижское соглашение об изменении климата, в соответствии с которым все правительства мира согласились с тем, что ежегодные выбросы углерода от цементной промышленности должны сократиться как минимум на 16% к 2030 году, если мир хочет достичь цели оставаться в пределах 1.От 5C до 2C потепления. Это также оказывает сокрушительное воздействие на экосистемы, которые необходимы для благополучия человека.

Опасности осознаются. В прошлогоднем отчете Chatham House содержится призыв к переосмыслению способа производства цемента. Чтобы сократить выбросы, он призывает к более широкому использованию возобновляемых источников энергии в производстве, повышению энергоэффективности, большему количеству заменителей клинкера и, что наиболее важно, к широкому внедрению технологий улавливания и хранения углерода, хотя это дорого и пока не применяется в отрасли. коммерческий масштаб.

Архитекторы считают, что ответ — сделать здания более компактными и, по возможности, использовать другие материалы, такие как поперечно-клееный брус. «Пора выйти из« конкретного века »и перестать думать в первую очередь о том, как выглядит здание», — сказал Энтони Тистлтон.

«Бетон красив и универсален, но, к сожалению, он отвечает всем требованиям с точки зрения ухудшения состояния окружающей среды», — сказал он журналу Architects Journal. «Мы обязаны думать обо всех материалах, которые мы используем, и об их влиянии в целом.

Но многие инженеры утверждают, что жизнеспособной альтернативы нет. Сталь, асфальт и гипсокартон более энергоемки, чем бетон. Мировые леса уже истощаются угрожающими темпами даже без резкого увеличения спроса на древесину.

Фил Пурнелл, профессор материалов и конструкций в Университете Лидса, сказал, что мир вряд ли достигнет «пика бетона».

«Сырье практически безгранично, и оно будет востребовано, пока мы будем строить дороги, мосты и все остальное, что требует фундамента», — сказал он.«Практически по всем параметрам это наименее энергоемкий из всех материалов».

Вместо этого он призывает к лучшему обслуживанию и сохранению существующих структур, а когда это невозможно, к увеличению переработки. В настоящее время большая часть бетона отправляется на свалки или измельчается и повторно используется в качестве заполнителя. По словам Пурнелла, это можно было бы сделать более эффективно, если бы в плиты были встроены идентификационные бирки, которые позволили бы обеспечить соответствие материала спросу.