Для чего нужна арматура в бетоне: Зачем бетону нужна арматура, деформация бетонной конструкции — foamin.ru

Содержание

Зачем бетону нужна арматура, деформация бетонной конструкции

Обычный бетон обладает некоторыми недостатками, которые сохраняются независимо от используемой марки цемента и тщательности подбора примесей. Один из таких недостатков – недостаточная прочность несущих конструкций из чистого бетона. Однако материал сам по себе слишком хорош, чтобы отказываться от него в пользу металлических конструкций, к тому же, он гораздо дешевле. Железобетон решает проблему прочности и экономичности при производстве бетона. Именно укрепленный арматурой бетон становится основной для многоэтажных зданий и обширных промышленных площадок.

Деформация конструкции вследствие сжатия и растяжения

Как именно арматура помогает сделать железобетон таким прочным? Любая несущая конструкция из бетона подвергается нагрузкам на сжатие и растяжение, что вызывает временную или постоянную деформацию. Чтобы понимать, как работает деформация, можно представить на месте железобетонной плиты большой блок резины, который сжимается, растягивается и сгибается по определенным правилам. Бетон подвержен почти тем же законам физики, хотя его деформация менее заметна глазу. А чрезмерная деформация недостаточно укрепленного бетона вызовет разрушение конструкций, что чревато приведением здания в аварийный вид.

Чистый бетон, хоть и выглядит довольно прочным, разрушается при относительно малых усилиях. Поэтому его используют там, где предполагается лишь один вид деформации в один момент времени. Несущие конструкции в зданиях требуют большей прочности и гибкости. Стержень арматуры из стали выдерживает значительные нагрузки по сравнению с твердым бетоном, он выдерживает в сто раз более сильное растяжение, чем самый крепкий неармированный бетон. Таким образом, стержни из стали способны удерживать целые бетонные плиты от сильной деформации, принимая на себя многие виды нагрузок, в том числе резкие вибрации.

Важно подбирать арматуру определенного сечения, чтобы она хорошо укладывалась в бетон, не создавая полостей или слабых областей в плите. Сцепление может быть усилено длительным выдерживанием бетона после заливки, а также повышением исходной шероховатости стальных стержней. Сама же сталь отлично сцепляется с бетоном, при этом они имеют примерно одинаковые физические свойства в плане изменения температуры – например, они одинаково меняют свой объем. Дополнительное укрепление происходит при усадке бетона – он так плотно сжимает стальные прутья, что они практически становятся неотъемлемой частью готовой железобетонной плиты. Железобетон становится частью прочных стен, полов и потолочных плит в жилых и промышленных зданиях.

Так как бетон является слабым проводником тепла, стальная арматура надежно защищена от одного из своих главных недостатков – хрупкости при резком изменении температур. Арматура внутри железобетонной плиты практически не испытывает влияния температуры в самые жаркие или холодные сезоны года.

выбор, подготовка и пути создания сетки

Железобетон – это один из самых старых стройматериалов. Несмотря на период использования больше одного века, он применяется и сегодня. Это можно объяснить наличием в нем арматуры, которая повышает прочность железобетонных объектов. Железобетонные постройки приобретают все большую популярность как в промышленном строительстве, так и бытовом. Именно его использование в разных направлениях делает железобетон лидером среди подобных материалов. Давайте попробуем выяснить в чем же заключается суть арматурной работы в бетоне, ее предназначение и особенности.

Бетон и сталь – их соотношение

Каждая строительная компания имеет уникальное соотношение армирующего и бетонного материалов, установленное на практике. Это объясняется рядом преимуществ их сочетания. Среди них можно выделить:

повышение эксплуатационных свойств конструкции в результате объединения;
повышение свойств прочности бетона под воздействием стали;
крепость материала зависит от его возможности сдвига, растяжения и оказанного давления на материал.

Бетон имеет высокие показатели прочности на сжатие. В случае больших нагрузок применение железобетона обязательно. Растяжение стали не влияет на ее прочность. Вследствие этого, возможно строительство высокопрочных конструкций. Связь между бетонным раствором и сталью играет главную роль в определении крепости постройки. Сжатие бетона определяет уровень его прочности. Исходя из этого, железобетон обязательно применяется во избежания разрушения стен под действием нагрузок.

Вернуться к оглавлению

Правила железобетонных материалов

С целью полного соответствия конструкции установленным требованиям, стальные и бетонные материалы должны тесно взаимодействовать между собой. Этот процесс происходит в ходе их адгезии, вследствие чего бетонная смесь затвердевает. В случае слабого сцепления происходит скольжение арматуры в бетоне, и как результат, конструкция рушится.

С целью повышения адгезионных свойств, поверхность прутьев оборудуется специальными выступами. Данная процедура происходит либо во время проката, либо в ходе сплющивания двух стержней перпендикулярно по отношению друг к другу с применением специального оборудования.

Кроме того, на концах арматурных стержней оборудуются крюки для еще большего сцепления. Металлические сетки и каркасы имеют более надежное сцепление с бетоном благодаря неподвижности отдельных стержней.

Перед использованием должна быть проведена полная очистка арматуры от загрязнений и ржавчины, поскольку они препятствуют адгезии.

Пример взаимодействия арматуры и бетона.

Обязательным условием для предотвращения появления ржавчины является создание плотного и толстого бетонного слоя вокруг каждого за прутьев. Бетон, который расположен между сеткой и поверхностью строения, работает в качестве защиты не только от арматурного ржавления, но и обеспечивает ее огнеупорность. Данное свойство возможно в случаях применения плотного бетона, который не пропускает воздух.

В случае несоблюдения нужной толщины слоя защитного бетона возможна потеря огнеупорности материалов и появления ржавчины на армирующей сетке. В свою очередь, слишком толстый защитный слой приведет к снижению прочности строения вследствие смещения арматуры.

Следует отметить, что железобетон не теряет свои качества в случае перепадов температуры. Бетон и арматура обладают почти одинаковым температурным коэффициентом расширения, что позволяет им одновременно удлиняться или укорачиваться при повышении или понижении температуры соответственно.

Вернуться к оглавлению

Выбор стальной арматуры

Железо и бетон – основные составляющие железобетона. Существуют некоторые правила выбора материалов, которые обязательны к выполнению. Согласно этим правилам, арматура может быть создана из таких стройматериалов, как:

сталь мягкой прочности;
высоко- и среднеуглеродистая сталь;
проволока из стали, созданная в ходе холодной протяжки.

Перед выходом в эксплуатацию стержни проходят процедуры по повышению прочности и холодному свертыванию. Обязательной особенностью металла должно быть наличие поверхности с неровностями и зазубринами. Это служит дополнительным сцеплением металла и бетона.

После соединения стержней под углом 90 градусов, они образуют армирующую сетку. Процесс соединения происходит с применением сварочных агрегатов или вязки. Расположение сетки также имеет особенности, она должна покрывать всю площадь железобетонного объекта.

Выделяют еще один вид арматуры под названием листовая. Этот материал являет собой стальной лист, который превращается в своего рода сетку путем прорезания на нем отверстий. Правила расположения листа идентичны вышеупомянутым правилам расположения сетки. Данная арматура применяется в бетонных плитах перекрытий и стен конструкции.

Вернуться к оглавлению

Подготовка стержней к связке

Сначала арматуру проверяют на коррозию.

Работа по арматуре – сложный и длительный процесс. Перед его проведением необходимо подготовить и проверить стержни. Они обязаны быть пригодными к использованию и прочными. После того, как вы убедитесь в качестве материала, можно приступать к работе.

В первую очередь происходит проверка стали на наличие коррозии и соответствие параметрам и свойствам. Следует обязательно учитывать физические дефекты. К расположению сетки в бетоне следует подходить ответственно, поскольку даже небольшое отклонение может привести к необратимым последствиям.

При проверке учитывается сильная разрушающая коррозия стержня. В случае если ржавчиной покрыты небольшие участки прутьев, арматура может быть использована. Однако обработка антикоррозийным раствором такого металла обязательна.

Следующий этап — сгибание стержня. Это необходимо при армировании сложных конструкций, что будут оборудоваться в бетон. Данная процедура проводится при помощи специальных станков. После окончания подготовительных процедур создается арматурная сетка путем связки или сварки. Сетка создается при помощи таких материалов, приспособлений и правил:

прутья из стали – подготовленные, проверенные и по необходимости изогнутые;
проволока из металла – при создании сетки путем связки;
аппарат для сварки – при изготовлении арматуры путем сварки;
ровная поверхность – в случае сдвига связки или сварки возможно нарушение конструкции;
механизм для подъема – используется при закреплении конструкции из стали;
ограничительные приспособления и прокладки – контроль за соблюдением ровной связки и предотвращают смещение арматуры.

Вернуться к оглавлению

Пути создания сетки

Специалист работает с арматурой, а именно ее креплением путем сварки или вязки.

Вернуться к оглавлению

Связка

Этот способ применяется чаще. Это объясняется небольшими финансовыми затратами. В то же время соединительные качества от этого ухудшаются. Однако это не мешает связке быть популярной. Связка происходит отдельно от установленной опалубки. Связка должна проделываться на ровной поверхности во избежание смещений. Для соблюдения ровности применяются прокладочные и ограничительные материалы. Их устанавливают в процессе соединения прутьев.

Крепление должно производиться тщательно и аккуратно, поскольку исправить неточности крайне сложно. Это возможно лишь путем разбора секции арматуры и повторной связки. Вязка может производиться различными материалами. Наиболее распространенным среди них является мягкая, но в то же время прочная металлическая проволока. Кроме того, возможно применение пружинных креплений. Благодаря им крепление происходит быстрее.

Для достижения качественного сцепления с бетоном необходимо правильно рассчитать толщину бетонного слоя, который накладывается поверх сетки. Этот слой защищает арматуру от негативного воздействия воздуха и влаги. Следует подходить ответственно к определению толщины защитного пласта бетона.

Вернуться к оглавлению

Сварка деталей

Если каркас из арматуры достаточно высокий, то для придания ему жесткости делается выбор в пользу сварки.

Еще одним способом конструирования армирующего материала является сварка. Ее популярность объясняется повышенными прочностными качествами, которые положительно сказываются на свойствах железобетона.

Наиболее часто применяется электродуговая сварка. Ее простота и качество являются главными особенностями материала. Сварка может проводиться внахлест под углом или на одной прямой путем соединения двух стержней. Первый способ не требует особого контроля. А второй необходимо контролировать для достижения нужной прочности. Преимущества сварки:

соединение внахлест необязательно;
поперечное сечение соединений уменьшается;
каркас обладает высокой жесткостью.

Это список не исчерпывающий. Стыки стержней необходимо зачистить перед началом работ. Поверхность должна быть обязательно ровной или обработанной для сварки конкретного типа сечения прутьев. На практике часто применяется оборудование, контролирующее горизонтальное и вертикальное расположение стержней.

Контроль за качеством работы должен проводиться на всех этапах и при любом виде работ. Нельзя не упомянуть предварительное сваривание для проверки материала. Данная процедура осуществляется путем сваривания нескольких прутьев и их проверки на прочность.

Вернуться к оглавлению

Поведение железобетона

Каждая конструкция имеет свои особенности, которые являются ключевыми при создании железобетона. Так, давление на балку не является одинаковым. Ее нижняя часть всегда подвержена растяжению. Поэтому арматура должна применяться именно в этом месте.

После армирования давление на балку будет неизменным. Однако благодаря стали, прочность бетона повышена. Сталь обеспечивает сопротивление бетона нагрузкам. Бетонная плита имеет особенности. Опирание этого элемента конструкции может происходить двумя или даже четырьмя ее сторонами. Самое большое растяжение происходит в средине плиты. Исходя из этого, арматура оборудуется с двух сторон плиты.

Вернуться к оглавлению

Заключение

Армирование бетона – это лучшее средство для повышения прочности бетона. Оно помогает добиться надежности конструкции при самых больших нагрузках. От выбора материала зависит качество результата.

Правильное построение схемы работы обеспечит железобетон со всеми надлежащими свойствами.

Страница не найдена — probetonstroy.com

Бетонные работы

Содержание1 Как сломать стену из бетона1.1 Основные вопросы1.2 Спиливание болгаркой1.3 Мощный ударный перфоратор1. 4 Ударная

Бетонные работы

Содержание1 Базальтовая фибра1.1 Свойства и технические характеристики базальтовой фибры1.2 Достоинства и качества1.3 Дополнительная информация

Ленточный фундамент

Содержание1 Как делается нижняя обвязка каркасного дома для разных типов фундамента1.

1 Общая информация1.2 Материал1.3

Гидроизоляция

Содержание1 Ондулин для новой кровли1.1 Преимущества использования ондулина1.2 Правильно рассчитываем материал1.3 Новая крыша: ондулин

Газобетон

Содержание1 Как строить дом из газобетона. Советы как построить правильно своими руками1.1 Технические особенности

Гидроизоляция

Содержание1 Гидроизоляция под профнастил1.1 Пленочная гидроизоляция под профнастил на скатных кровлях1.2 Гидроизоляция профлиста с

Страница не найдена — probetonstroy.com

Бетонные работы

Содержание1 Краски на резиновой основе для бетонных поверхностей1. 1 Сферы применения эмалей1.2 Обзор красок2 Какую

Штукатурка

Содержание1 Сколько сохнет штукатурка на стенах и как ускорить процесс1.1 Факторы, оказывающие влияние на

Газобетон

Содержание1 Оштукатуривание стен из газобетона внутри помещения1. 1 Особенности газобетона в плане оштукатуривания1.2 Чем штукатурить

Бетонные работы

Содержание1 Как использовать вертолет для шлифовки бетонного пола: технология, виды затирочных машин1.1 Предназначение затирочных

Гараж

Содержание1 Как построить гараж из пеноблоков: особенности возведения и преимущества1.

1 Пеноблоки и их характеристика1.2

Бетонные работы

Содержание1 Технология цветного бетона1.1 Плюсы и минусы цветных бетонов1.2 Где используется?1.3 Варианты придания бетону

Страница не найдена — probetonstroy.com

Щебень

Содержание1 Цены на товары и услуги1.1 Песок и песчаные смеси*1.2 Щебень гранитный1.3 Щебень гравийный1.4

Бетонные работы

Содержание1 Заливка фундамента без опалубки1.1 Фундамент без опалубки1.2 Подготовка площадки1.3 Этапы производства работ1.4 Земляные

Бетонные работы

Содержание1 Жидкое стекло для бетона — как использовать и сколько добавлять? Пропорции, применение и

Гидроизоляция

Содержание1 Рулонная гидроизоляция фундамента: для чего она нужна и с помощью каких материалов выполняется1.1

Бетонные работы

Содержание1 Укрепляем бетон методом железнения: советы и способы1.1 Внешние факторы, оказывающие разрушительные воздействия на

Газобетон

Содержание1 Чем снаружи утеплить дом из газобетона?1.1 Для чего необходимо утепление таких домов1.2 Назначение

что это такое и для чего она нужна

Арматура – это металлическое изделия в виде стержня. Арматурные прутья относят к важным элементам строительства. Их получают путем проката стали на металлургических заводах, подвергая высоким температурам. Из стали удаляют отходы и добавляют примеси, снижая уровень углерода и повышая прочность прутьев. После изготовления арматура подвергается проверкам и соответствиям ГОСТу. Производство и продажа арматуры – сферы высокого спроса, так как её используют в гражданском и в промышленном строительстве. Данная статья поможет детальней рассмотреть, что такое арматура.

Необходимость применения

Арматура нужна для прочности и выносливости бетона и используется в процессе любого строительства. Устойчивость бетона к растяжению, намного меньше чем к фактору сжатия. Благодаря рифленой поверхности арматура хорошо закрепляется в бетоне и уменьшает его деформацию.

Арматура – это металлическое изделия в виде стержня

Чистый бетон не имеет высокого свойства прочности, и чтобы увеличить его долговечность, бетон и арматуру соединили в железобетоне. Железобетонные конструкции предназначены надежному укреплению постройки в сравнении с обычным бетоном:

арматура защищает бетон от резких перепадов температуры;
повышается прочность при одновременном воздействии факторов сдавливания и растяжения;
арматура препятствует образованию бетонных трещин.

Арматура используется и в фундаменте. Он берет на себя любые виды нагрузок от вышестоящих конструкций и потому должен быть максимально прочным. Дополнительно на фундамент воздействуют движения грунтов и морозное пучение. Арматура в фундаменте работает как эффективная защита и помогает сопротивляться разрушению бетона.

Общая классификация арматуры: виды

В зависимости от вида изготовленного материала, арматурные стержни бывают:

Металлические. Из металлов изготавливают традиционную арматуру, она высокая по теплостойкости. В процессе армирования её могут сгибать и сваривать.
Композитные. Они изготовлены из стеклянных, базальтовых и углеродных волокон. Наиболее востребована стеклопластиковая арматура, не проводит электроток и не подвержена коррозии.

Арматура металлическая

В зависимости от способа изготовления арматура может быть:

Стержневой. Подобная арматура используется чаще всего. Диаметр прутьев от 6 до 80 мм, они изготавливаются путем холодного и горячего проката, служат каркасом железобетонным конструкциям и могут быть:

Гладкими. Без выступающих изгибов на поверхности.
Периодического профиля. Состоят из периодичных мелких выступов по всему периметру.

Проволочной. Размер данной арматуры доходит до 10 мм. Изготавливается способом холодной протяжки стержней через ряд уменьшающихся в диаметре отверстий. В результате стержни проволочной арматуры сужаются в диаметре и увеличиваются в длине.
Канатной. Арматура изготавливается из проволоки. Диаметр высокопрочных канатных прутьев от 6-15 мм. В ней не должно быть оборванной проволоки и вмятин.

В зависимости от установки арматура делится на три вида:

Штучный. Используется в опалубках на частном строительстве работ небольших объемов. Отдельные элементы используются в каркасах и арматурных сетках.
Арматурная сетка. Уже готовые переплетения вертикальных и горизонтальных стержней фундаменту и плитам перекрытия.
Каркас. Каркасные конструкции предназначены армировать колонны и балки.

Выбор конкретного вида арматуры зависит от места и способа её применения.

Сетка арматурная 50х50х3 мм в картах

Разновидности

По своему назначению арматура бывает таких видов:

Рабочая. Самый значимый вид арматуры, обладающий высокой прочностью, принимает основные нагрузки строения. В свою очередь, выделяется:

Поперечная рабочая арматура часто производится в виде хомутов. Удерживает нагрузку от поперечной силы конструкции и устанавливается перпендикулярно к продольным арматурным прутьям.
Продольная арматура принимает нагрузку от факторов сжатия и растяжения по вертикальной оси напряженных конструкций.

Распределительная (конструктивная) – распределяет нагрузку рабочей арматуры по всей площади и обеспечивает её цельность. Ставится в места концентрации напряжений и резких изменений сечения конструкции.
Монтажная. Применяется для усиления каркаса и объединяет все части. В некоторых случаях конструктивная и рабочая арматура может одновременно выполнять функции монтажной.

Каждый из этих видов арматуры обеспечивает максимальную прочность и долговечность в конкретном месте строительной конструкции.

Область применения

Арматура очень широко применяется в строительстве:

гражданские здания;
мосты, гидроэлектростанции и плотины;

Арматура в строительстве

заводы и фабрики;
применяется в закладке фундаментов;
шахты, аэродромы и портовые сооружения.

Арматуру используют в изготовлении ломов и штифтов, кроме того, прутья популярны в частном применении на дачных участках (в пристройках, заборах и сараях).

Специфика маркировки

Маркировка арматуры – специальное обозначение, помогает лучше разобраться в диаметре арматуры, её внешнем виде и характеристиках. Созданное чтобы упростить выбор и быстро сориентироваться в различных видах арматурных прутьев. Стержневую арматуру поделили на 6 классов:

Класс А240 (А1). Арматурные прутья класса А240 гладкие и без углублений, из-за чего обладают худшими свойствами сцепления с бетоном в сравнении с профильной арматурой. Применяется дополнением к основной арматуре и выпускается разными диаметрами и длиной. Используется в формировании каркасов. Если здание небольшое, её можно применять самостоятельно (в ленточном фундаменте дачи либо бассейна). Имеет невысокую стоимость и повышенную эластичность.
Класс А300 (А2). Арматура периодического профиля с различным диаметром от 10 до 80 мм пользуется высокой популярностью и нужна в изготовлении железобетонных плит и возведения частных домов. Плотнее чем арматура класса А1.

Специфика маркировки арматуры

Класс А400 (А3). Прутья указанного класса наделены ребристой поверхностью. Их диаметр составляет от 6 до 40 мм. Арматура весьма популярна из-за недорогой стоимости и высокой прочности. Её применяют в сварочных и железобетонных конструкциях, в строительстве дорожных плит и покрытий, а также при армировании бетонных стен зданий.
Класс А600 (А4). Используют в напряженных и ненапряженных железобетонных конструкциях. Арматура класса А600 диаметром от 10 до 32 мм используется в армировании фундаментов зданий и производстве железобетонных конструкций, их часто связывают в каркасы.
Класс А800 (А5) и А1000 (А6). Прутья с рифлеными ребрами диаметром 6-36 мм производится из низколегированной стали. Арматура класса А5 и А6 высокой прочности и стоимости. Их применяют лишь в промышленном строительстве больших фабрик, заводов и сооружений.

Существуют и более детальные характеристики в маркировке с различным обозначением:

Буква «К» говорит о дополнительной обработке арматурной стали антикоррозийными веществами (Ат800К).
Буква «С» дает возможность понять, что стержни хорошо свариваются (Ат400С).
Буква «т», добавленная к индексу, обозначает – арматура термически упрочненная (Ат800К).
Буква «в» – арматура, упрочнённая вытяжкой.

Заключение

Строительные объекты с применением арматурного каркаса становятся надежными и долгосрочными. Арматура увеличивает прочность конструкции и важна в процессе заложения фундамента здания.

Арматурный каркас для ленточного фундамента

Арматурный каркас для ленточного фундамента играет роль скелетного основания, который полностью берет на себя напряжение от внешнего и внутреннего давления. Арматурные прутья принято соединять в каркасы или сетки с помощью сваривания или связывания специальной проволокой. В самостоятельном строительстве вязание арматуры занимает длительный период времени и требует соответствующих навыков, поэтому многих волнует вопрос: «Можно ли сваривать арматуру для фундамента?»

Вязать арматуру стоит тогда, когда строительство происходит на сложном грунте (с высоким уровнем подземных вод, значительным промерзанием грунта). Если свариваются крупные прутья с маркировкой «С» в строительстве частного здания небольшого размера – сварка не повлияет на прочность конструкции.

В процессе армирования следует обратить повышенное внимание на правильное армирование углов фундамента. Неправильная стыковка прутьев может привести к появлению трещин и расслоений. На углах необходима жесткость соединения арматуры и вязка тогда не подходит. На угловом месте стыков арматуры хорошо использовать Г-образные пруты.

Современные технологии позволяют использовать не только металлическую, но и композитную арматуру. Пластиковая арматура плюсы и минусы:

имеет малый вес;
не подвержена коррозии;
высокая прочность на разрыв;
низкая теплопроводность;
не изгибается;
прутья соединяются исключительно вязкой.

Пластиковую арматуру спокойно применяют в малоэтажном строительстве, в различных фундаментах и плитах.

Кроме вязки и сварки, используют муфтовое соединение арматуры, что позволяет надежно соединить концы арматурных прутьев друг с другом. У такого способа есть преимущества и недостатки:

высокая скорость соединения прутьев;
прочность соединения;
снижается расход материала;
высокая стоимость;
требуется нарезать резьбу и прикрутить муфту.

Данный способ соединения арматуры часто применяется в промышленном строительстве и в больших объемах работ.

Для чего нужна арматура в бетоне

Зачем бетону нужна арматура, деформация бетонной конструкции

Деформация конструкции вследствие сжатия и растяжения

beton2006.ru

Зачем в бетоне нужна арматура?

12 ноября 2016г. Строительные материалы

При заливке бетона во внимание принимается целый комплекс различных факторов, которые будут влиять на прочность окончательно затвердевшей конструкции. Колебания температуры, грунтовые воды и даже качество воздуха окажут влияние на прочность заливаемого бетона, поэтому инженеры ищут различные пути обеспечения качества готовой продукции. На сегодняшний день металлические стержни, которые называются арматурой, часто помещаются в бетон, чтобы нагрузка распределялась равномерно и конечный затвердевший бетон был хорошо укреплен.

Как правило арматуру для бетона изготавливают из углеродистой стали и производят с характерной ребристой поверхностью, которая необходима для лучшего сцепления с бетоном.

Бетон является относительно сильным, когда он полностью установлен и хорошо застыл, но он имеет низкую прочность на разрыв, а после расширения или сжатия (которые происходят ввиду различных условий, например, погодных), он не сцепляется сам с собой обратно. Арматура, помещенная в бетон, компенсируют низкую прочность на разрыв в бетоне. Именно арматура держит бетон от разделения, которое может вызвать трещины и другие повреждения структуры.

Арматура эффективно держит структуру в едином целом комплекте, а так как сталь и бетон расширяются и сжимаются почти с одинаковой скоростью, то вероятность их отделения друг от друга крайне мала.

Стальные стержни выпускают производители металлоизделий. Стержни бывают разной длины и толщины, так как каждый проект нуждается в своем типе арматуры.

Строители могут сформировать из арматуры единую сетку или клетку, связав стержни друг с другом. Это, как правило, делается в крупных проектах.

Кирпичные и другие конструкции также иногда усиливаются стальной арматурой. Но в основном, заказы на арматуру делают фирмы, которые строят большие несущие конструкции из бетона, то есть работают с крупными проектами.

Поскольку арматурный профиль подвержен коррозии (а если это произойдет, вероятность трещин в бетоне увеличится), то стержни устанавливают на определенной глубине. Если они слишком близки к поверхности, до них может дотянуться вода, а это приведет к коррозии и ржавчине. Обычно бетона достаточно, чтобы оградить арматурный стержень от влаги, но в определенных ситуациях (например, в сооружениях, близко расположенных к соленой воде, или в мостах) используют арматуру, покрытую полимером, препятствующим образованию ржавчины. Арматура с покрытием стоит дороже, чем обычная стальная арматура, но в долгосрочной перспективе, она, конечно же, демонстрирует свою выгоду (потому что ремонт некоторых сооружений и их реконструкция обходится очень дорого).

Источник

highlogistic.ru

Армируем фундамент своими руками

Когда речь заходит о строительстве фундамента, всегда говорится о необходимости его армирования. Исключением являются только кирпичный и свайно-винтовой фундаменты. Несмотря на то, что процесс армирования на первый взгляд несложный, это не совсем так.

В первую очередь трудности возникают на этапе выбора арматуры, а во вторую – при армировании углов фундамента, так как это место достаточно тяжелое для подобной работы. Чтобы не допустить ошибок, важно заранее знать особенности выбора материала и тонкости армирования фундамента.

Не менее важно также верно составить чертежи армирования фундамента, или правильно воспользоваться уже готовыми. Без этого рассчитывать на хороший результат нельзя.

Иногда у некоторых строителей возникает желание сэкономить на армировании и обойтись без него. Конечно же, это категорически запрещается, так как арматура является важной и неотъемлемой частью фундамента. Чтобы полностью убедиться в этом, необходимо ознакомиться с функциями арматуры в фундаменте и оценить ее незаменимость.

Зачем нужна арматура?

Понимание, зачем нужно армирование бетонного фундамента, необходимо при строительстве.

• Во-первых, наличие арматуры увеличивает несущие способности основания, позволяя установить на него более тяжелую постройку.
• Во-вторых, при отсутствии арматуры основание дома под воздействием внешних факторов начинает быстро разрушаться, так как бетон очень слаб при нагрузках на разрыв.

Кроме этого, без установленных прутьев или сетки арматуры основание достаточно сильно гуляет при сезонных колебаниях грунта, что приводит к порче постройки, вплоть до ее полного разрушения.

Особенности выбора

От того насколько правильно сделан выбор материала арматуры и ее диаметр, зависит в дальнейшем прочность и долговечность основания. Сегодня на рынке предложено два вида арматуры – металлическая и стеклопластиковая. Первая наиболее универсальна и обладает отличной прочностью. Применение ее для армирования фундамента дома является бюджетным и надежным.

Стеклопластиковая арматура, будучи еще совсем новым материалом, пока еще не проверена на долговечность на практике. Она отличается от металлической значительно более высокой ценой, но в то же время не подвержена коррозии. Армирование фундамента этой арматурой считается надежным.

Не менее важным показателем при выборе арматуры является и ее диаметр. Изменяется он не только от веса строения, но и от типа фундамента. Диаметр может быть как пять, так и восемьдесят миллиметров, и необходимо выбрать тот, который подходит для конкретного случая. В загородном строительстве чаще всего используют прутья не более тридцати двух миллиметров.

Для того чтобы решить, какой диаметр арматуры нужен для ленточного фундамента, стоит сразу определиться с весом будущего дома. Если возводить планируется легкую постройку, то вполне хватит сечения в восемь миллиметров. Для строений среднего веса достаточно двенадцати миллиметров, а для тяжелых – четырнадцати.

При армировании столбчатого фундамента диаметр сечения прутьев подбирается в зависимости от веса постройки, аналогично тому, как это делается при ленточном основании.

Армирование монолитного фундамента требует прутьев с большим сечением. Чаще всего применяют арматуру с диаметром в четырнадцать – шестнадцать миллиметров. Нельзя забывать о том, что при армировании плиты фундамента будет использоваться как горизонтальная, так и вертикальная арматура.

Также при выборе арматуры хорошо ознакомиться со СНиП армирования, благодаря чему можно будет точно определить необходимый диаметр.

Процесс выполнения работ

Для грамотного проведения работы требуется придерживаться схемы армирования фундамента и иметь под рукой все необходимое. Для того чтобы благополучно осуществить армирование ленточного фундамента понадобятся:

• болгарка;
• пластиковые фиксаторы;
• вязальная проволока;
• арматура – металлическая или стеклопластиковая (совмещать два вида в одном фундаменте нельзя). Учитывая это, следует сразу определиться с тем, какую арматуру использовать для ленточного фундамента.

Перед началом работ для полного ознакомления с предстоящим делом стоит посмотреть различные представленные в интернете чертежи армирования ленточного фундамента. Арматуру продают в виде длинных прутьев, и поэтому для начала ее необходимо нарезать на нужную длину.

Определить, сколько нужно арматуры для ленточного фундамента, можно самостоятельно, имея элементарные математические знания. Стоит также добавить небольшой запас, а не приобретать прутья впритык. Сейчас для расчета армирования фундамента удобно применять онлайн калькулятор.

Армирование фундамента своими руками начинается с закрепления на дне траншеи пластиковых держателей, на которые после устанавливаются прутья. В ленточном фундаменте обычно не обустраивают более четырех рядов продольных прутьев. Горизонтальные прутья устанавливают таким образом, чтобы они были на расстоянии пяти сантиметров от опалубки. Все места стыков прутьев соединяются при помощи вязальной проволоки.

Делать это нужно вне зависимости от того, какая арматура применяется для ленточного фундамента. Процесс связывания одинаков как для металлической, так и для стеклопластиковой арматуры. После создания нижнего яруса устанавливают вертикальные прутья и обустраивают верхний слой.

Дать точные рекомендации, какую арматуру лучше использовать для ленточного фундамента, нельзя, так как каждый сам выбирает материал в зависимости от своих конкретных условий и материальных возможностей.

Интерьер и ремонт

Когда речь идет о необходимости бетонирования какой-либо конструкции, будь то фундамент дома, стены или перекрытия, практически всегда используется стальная арматура.

Зачем она нужна?

Известно, что бетон хорошо воспринимает нагрузки на сжатие, но плохо относится к растяжению, изгибам и скручиванию. Поэтому для повышения прочности бетонных изделий в них вводят стальную арматуру, которая превращает обычный бетон в железобетон.

Обычно арматура – это стальные стержни, сетки и различные сварные или вязаные каркасы. В зависимости от того, что представляет собой арматурный каркас бетона, арматура может быть плоской или объемной.

Арматура может иметь постоянное сечение (гладкая) или иметь периодический профиль. Рифленая арматура наиболее часто используется для создания железобетонных конструкций, так как ее профиль обеспечивает лучшее сцепление стали и бетона, превращая их в единое рабочее тело.

Существует несколько разновидностей арматуры, которую изготавливают из различных марок стали. Каждая разновидность обладает определенными свойствами, которые обусловлены добавками, вводимыми при варке стали.

Самой известной часто используемой является арматура А3.

Одним из примечательных видов арматуры является арматура 35ГС, которая изготавливается из низколегированной стали. Она изготовлена из стали 35ГС, которая содержит повышенное количество углерода и марганца. Эти элементы придают арматуре особые свойства:

наличие углерода обеспечивает повышенную прочность арматуры;
марганец отвечает за высокую пластичность.

Отличительными свойствами данного типа арматуры являются также следующие:

высокая стойкость к коррозии при контакте с бетоном;
стойкость к механическим нагрузкам;
устойчивость к такому явлению как вибрация.

Этими особенностями обусловлено использование арматуры 35ГС в условиях с суровыми климатическими условиями и в зонах повышенной сейсмической активности.

Этот тип арматуры широко используется при возведении монолитных конструкций, строительстве метрополитенов и мостов. Также ее используют для сооружения каркасов подводных трубопроводов.

Использование каркасов из этой арматуры в предварительно напряженных изделиях из бетона, придает им дополнительную прочность и надежность. Нередко ее используют и для армирования ответственных участков дорожного полотна.

Для строительных работ используют арматурные стержни диаметром от 6 до 40 мм, которые можно приобрести в катушках (небольшого диаметра) или в прутках длиной от 6 до 11,7 м.

intrem.ru

Железобетон — обзор

1.6.5.1 Характеристики текстильно-армированного бетона

TRC [21] состоит из мелкозернистого цементного вяжущего и стойкого к щелочам стеклоткани. Значение предварительного напряжения текстиля для его лучшего использования демонстрируется путем проведения испытания на растяжение. Основываясь на преимуществах, которые дает предварительное напряжение ткани, в справочниках. [21,26–29] иллюстрируют пригодность предложенного метода для достижения улучшенных характеристик RC-балок при их усилении с помощью TRC.

Мелкозернистое цементное связующее, состоящее из ПК (578 кг / м ³), FA (206 кг / м ³), SF (41 кг / м ³), кварцевого песка (589 кг / м). м ³), кварцевый порошок (QP) (354 кг / м ³), вода (330 кг / м ³) и СП на основе поликарбоксилата. Расходы, измеренные с помощью аппарата minislump, имеют начальное значение более 150% и 80% через 1 час. Прочность смеси на сжатие куба составляет 44,5 МПа (± 4,2%).

Стеклоткань, которая используется в качестве армирования, представляет собой щелочно-стойкую арматуру сетчатого типа с размером ячеек 25 × 25 мм.Определение характеристик одноосного растяжения проводилось на текстильных образцах длиной 500 мм и шириной 60 мм. Замечено, что максимальная несущая способность текстиля на единицу ширины составляет около 45 кН / м, и в исходной реакции ткани наблюдалось провисание (см. Реакцию только ткани на рис. 1.10). Более подробную информацию о характеристиках текстиля можно увидеть в другом месте [21]. Исследования показали, что определенное усилие натяжения необходимо для выпрямления пряжи во время отливки TRC для достижения лучшего действия композита.

Рисунок 1.10. Типичное напряжение-деформация для текстиля.

В исследованиях [21,26–30], предварительное напряжение / механическое растяжение было обеспечено текстильным изделиям во время литья TRC. Соответственно, чтобы определить вклад текстиля в TRC, были отлиты и испытаны прямоугольные образцы размером 500 (длина) × 60 (ширина) × 8 мм (толщина) с механически растянутым текстилем. Подробная информация о методологии и испытаниях на механическое растяжение сообщена Гопинатхом [21]. Сравнение результатов с результатами TRC с непрессованными тканями показано на рис.1.10, где образцы TRC имели три и четыре слоя текстиля, помещенные в форму без приложения какой-либо механической силы во время литья образца, а в других случаях механическая сила была приложена к текстильным слоям с использованием специально разработанного устройства во время литья. На основании зависимости нагрузки от смещения, номинальное напряжение для текстиля было получено в соответствии с процедурами, указанными в ACI 549 [31], путем деления нагрузки на площадь поперечного сечения текстильного армирования, равную 33,58 мм ² / м.Напряжение в зависимости от деформации трех- и четырехслойного армированного предварительно напряженного и непрессованного текстиля в TRC показано на рис. 1.10. Кроме того, деформация была получена путем деления смещения LVDT на измерительную длину 350 мм.

Ответы также были наложены на различное поведение ткани в TRC, полученное в результате одноосного теста (см. Рис. 1.10). Когда TRC отливают без придания текстильному материалу какого-либо механического растяжения (без напряжения), можно заметить, что наклон многократного растрескивания и стабилизированного состояния параллелен наклону ткани, как показано на рис.1.10. Однако необходимо получить пиковую деформацию, поскольку текстильные материалы в TRC не удлиняются до тех пор, пока не будет достигнута деформация разрушения в текстиле. Когда текстильные изделия подвергаются предварительному напряжению / механическому растяжению, наклон поведения текстиля в состоянии множественного растрескивания параллелен наклону ткани. Однако, как только TRC переходит в стабилизированное состояние, наклоны голого текстиля и ткани в TRC не параллельны. Замечено, что есть особое пятно (0,8%), где напряжение в голом текстиле совпало с напряжением, испытываемым тканью в TRC.Это указывает на то, что до этого момента используется весь потенциал текстиля, а за пределами которого преимущественно используется только способность текстиля к удлинению. При деформации более 0,8% жесткость текстиля в TRC ниже, чем у голого текстиля, что указывает на дефицит жесткости, вызванный преждевременным разрушением определенной части нитей и преждевременным разрывом нитей сердцевины. Это было дополнительно подтверждено с помощью рентгеновского КТ-анализа, который объясняется в следующем разделе.

Из проведенных исследований [21,26–29] сообщается, что прочность на разрыв чистого текстиля выше по сравнению с прочностью текстиля в TRC как в случае предварительного напряжения, так и в случае отсутствия напряжения. Это связано с тем, что текстильные нити, а также их расположение очень неоднородны, и поэтому они создают частично прерывистое распределение напряжений в нити в сочетании с TRC. Это иллюстрирует низкую пластичность одиночных нитей. Было обнаружено, что TRC с предварительно напряженным текстилем испытывает большее напряжение (около 60%) по сравнению с TRC с непрессованным текстилем.Это указывает на то, что предварительное напряжение может улучшить характеристики композита и привести к лучшему использованию текстиля в TRC. Предел прочности голого текстиля составляет около 1400 МПа. Текстильные изделия при предварительном напряжении демонстрируют предельное напряжение около 900 МПа, тогда как в случае не подвергавшегося предварительному напряжению TRC максимальное испытанное напряжение составляет всего 400 МПа, что указывает на недоиспользование текстиля. Чтобы использовать преимущества, предлагаемые предварительно напряженным TRC, эту концепцию можно расширить для усиления изгиба ж / б балок с помощью TRC.

Виды армирования в бетоне

Армирующий бетон

Армирование в бетоне создается из щебня и мелких камней, смешанных с цементом для повышения его прочности и долговечности при сжатии. Однако для армирования этого бетона используются различные материалы, включая арматуру, поликарбонат, конструкционные металлы круглого сечения, GFRC (бетон, армированный стекловолокном) и другие. Он обладает невероятной прочностью и может использоваться в различных областях, включая небольшие декоративные элементы, а также тяжелые конструкционные мосты и плотины.

Традиционная арматура

Арматура

используется в наливном бетоне для увеличения предела текучести и прочности на растяжение. Он предлагается в различных сортах, длине и габаритных размерах. Им легко манипулировать, и его можно сгибать в самых разных формах, чтобы удовлетворить требованиям практически любой разливки.

Бетон с последующим натяжением

Многие современные жилые бетонные плиты и коммерческие полы изготавливаются из бетона с последующим напряжением.Помимо использования традиционной армированной стали (арматурной стали), в технике пост-натяжения используются стальные тросы внутри пластиковой гильзы или канала, обеспечивающего натяжение после затвердевания бетона. Стальные тросы натянуты под большим натяжением, образуя плотную ленту по периметру плиты.

Бетон, армированный стекловолокном

Бетон, армированный стекловолокном (GFRC), представляет собой легкое решение, позволяющее заливать бетон очень тонкими слоями. GFRC, который часто используется в бетонных столешницах, обеспечивает большую прочность при толщине от одного дюйма и более.Он обеспечивает исключительную прочность на изгиб без необходимости использования других видов армирования. Это позволяет размещать конструкции сложной формы, не беспокоясь о трещинах или сколах. Кроме того, он используется в качестве вторичной арматуры для обеспечения более высокой прочности на разрыв бетонной смеси

Нить ПК

PC (предварительно напряженная бетонная полоса) представляет собой многопроволочный продукт из высокоуглеродистой стали. Он используется для создания сил сжатия. Он часто эффективно используется для сборных конструкций наряду с другими приложениями, включая коммерческие здания, мосты, парковочные площадки и другие проекты, требующие решений для перекрытий на одном уровне.Поликарбонатная прядь, доступная в виде оцинкованного продукта, представляет собой эффективное и прочное решение, поскольку ее отношение прочности к весу чрезвычайно велико, а продукт очень экономичен.

Решения для круглых конструкций

Круглый конструкционный металл, который часто называют проволочной сеткой или проволочной сеткой, используется в качестве эффективного армирования при заливке бетона. Многие из этих доступных круглых конструкционных металлов производятся с прикрепленной бумажной основой, используемой для формирования усиливающей опоры для распыления облицовки бассейнов и других форм.Кроме того, армирующие сетки из углеродного волокна предлагают альтернативу использованию легкой арматуры или стальной сетки при укладке бетона. Он имеет значительное структурное усиление для всех типов литых деталей.

Кроме того, армирующие сетки из углеродного волокна хорошо подходят для бетонных столешниц благодаря своим уникальным свойствам. Их можно легко разместить немного ниже готовой бетонной поверхности, в отличие от традиционной стальной арматуры. Они устойчивы к коррозии и очень легкие.

Подрядчики используют решения по армированию бетона для множества применений, включая создание рабочих поверхностей, заливку облицовки бассейнов и строительство плотин, мостов, проезжей части, плит и патио.

Почему бетон армируют сталью: полное руководство

Железобетон — один из самых распространенных строительных материалов в мире. Однако сам по себе бетон на самом деле намного более хрупкий, чем можно было ожидать, и вряд ли полезен в каких-либо областях, кроме очень небольшого числа ограниченных областей применения. Однако при армировании сталью бетон можно использовать для изготовления плит, стен, балок, колонн, фундаментов, рам и многого другого.

Бетон устойчив только к силам сжатия и имеет низкую прочность на разрыв и пластичность. Армирующие материалы необходимы, чтобы выдерживать сдвиговые и растягивающие усилия на бетон. Сталь используется, потому что она хорошо сцепляется с бетоном, а также расширяется и сжимается под действием температуры с одинаковой скоростью.

Если вы углубитесь в науку о том, как сталь и бетон ведут себя по отдельности, вы быстро увидите, что их свойства дополняют друг друга, что делает их уникальными для совместного использования.Их комбинированные свойства полезны в том смысле, что железобетон является чудесным материалом, из которого строятся впечатляющие конструкции, такие как плотина Гувера.

Нужно ли армировать бетон сталью?

Бетон выглядит чрезвычайно прочным. По сути, это камень, который выращивают из порошковой смеси. В некотором смысле бетон действительно очень прочный, но только если давление прилагается в одном конкретном направлении. Когда сила прикладывается в любом другом направлении, что чаще всего имеет место в большинстве строительных приложений, бетон оказывается на удивление хрупким.

Существует три основных типа стресса:

сжатие (сдвигание),
натяжение (отрыв) и
сдвиг (скольжение по линии или плоскости).

Бетон устойчив к силам или сжатию, но слаб против сил растяжения и сдвига. С другой стороны, сталь устойчива ко всем трем типам напряжений.

Сжатие

Бетон устойчив к силам сжатия.Вот почему это такая мощная база. Даже в древние времена римские строители могли использовать первые формы бетона (который никак не укреплялся) для таких конструкций, как купола, акведуки, арены и колизеи.

Во всех этих ранних примерах бетон использовался только таким образом, чтобы использовать его прочность по отношению к силам сжатия. Вес конструкции давил только на бетон, который сдвигал бетон вместе и который бетон мог легко выдержать.

Тот факт, что древние римские сооружения, такие как Колизей и Парфенон, простояли тысячи лет, свидетельствует о прочности бетона на сжатие. Даже цилиндр, сделанный из цементной смеси с большим количеством воды, может выдержать давление сжатия 1000 фунтов (450 кг). Другие смеси выдерживают даже большее давление.

Напряжение

Натяжение фактически противоположно сжатию в том смысле, что это сила, которая раздвигает объект.Бетон является слабым по отношению к силам растяжения, а это означает, что он имеет низкую прочность на разрыв.

Когда цилиндр, сделанный из той же самой высоководной смеси бетона, описанной выше, был испытан путем подвешивания к нему груза, образец сломался, когда было подвешено около 80 фунтов (36 кг). Это означает, что бетон менее чем на 10 процентов противостоит силам растяжения и сжатию.

Может быть не сразу очевидно, почему это проблема использования бетона в качестве строительного материала.Похоже, это всего лишь указывает на то, что бетон не следует использовать в качестве веревки. Однако, если вы посмотрите на внутренние напряжения в бетоне, вы увидите, что при сжатии часто возникает также и растяжение.

Представьте себе горизонтальную бетонную балку, на которую сверху оказывается давление. Это было бы похоже на прогулку по бетонному второму этажу. В верхней части бетонной балки действует сила сжатия, поскольку бетон прижимается друг к другу. Однако внизу, когда балка изгибается, бетон растягивается под действием силы натяжения.Вот где не получается простой бетон.

Ножницы

Бетон также является слабым по отношению к силам сдвига, которые заставляют материал перемещаться по линии или плоскости. Неармированная бетонная стена рухнет, если на нее будет оказано слишком большое усилие сдвига от:

Ветер
Землетрясения
Напряжение сдвига

Как мы видим, простой бетон полезен, если вы прикладываете вес только непосредственно к нему, например, к основанию статуи.Однако современные здания должны выдерживать давление со стороны источников многих типов во всех направлениях. Без армирования простой бетон в этих условиях просто выйдет из строя.

Типы отказов

Когда обычный бетон выходит из строя, это происходит внезапно. В один момент бетон не поврежден, а в следующий момент, когда сила больше, чем он может выдержать, он крошится или раскалывается на куски. Это внезапное разрушение известно как хрупкое разрушение .

Основным недостатком этого типа неисправности является отсутствие визуальных предупреждающих знаков. Если вы не знаете удельную прочность материала и активно не измеряете величину нагрузки, приложенной к материалу (условия, которые абсолютно невозможны за пределами лабораторных условий), невозможно предсказать отказ.

Железобетон, с другой стороны, разрушается в пластичной форме . Это означает, что трещины начинают образовываться еще до того, как бетон полностью разрушится.Это потому, что, хотя бетон был растянут дальше, чем он может стоять отдельно, стальная арматура по-прежнему удерживает конструкцию вместе.

Если конструкция подвергается воздействию только сжимающих сил (например, плита пола), эти трещины могут не иметь большого значения. Если вода не проникает в трещину и не разрушает структуру из-за ржавчины арматуры или расширения трещины при замерзании, трещины просто сжимаются друг с другом путем дальнейшего сжатия. В других случаях трещины означают необходимость ремонта участка.

Почему используется сталь

Как мы узнали, простой бетон полезен только в очень ограниченных областях, поскольку он устойчив к силам сжатия, но слаб против сил растяжения и сдвига. Чтобы бетон был таким же универсальным, он должен быть усилен материалом, который преодолевает эти недостатки. Сталь используется для армирования бетона чаще, чем любой другой материал.

Причина, по которой сталь используется для армирования бетона, заключается в том, что сталь обладает рядом свойств, которые делают ее особенно подходящей для этого применения.

Сталь очень пластичная

Пластичность — это мера того, насколько материал может подвергнуться деформации перед разрушением. Бетон имеет очень низкую пластичность. Если вы скручиваете кусок бетона с достаточной силой, он рассыпается у вас в руках. Например, древесина довольно пластична, так как ее можно немного согнуть, прежде чем она сломается. Однако сталь очень пластичная. Если вы его согнете, он просто останется согнутым.

Пластичность стали полезна перед заливкой цемента, потому что ее можно согнуть, придав ей любую форму, которая лучше всего поддерживает заливку.Благодаря этому легко создать сетку из арматурной арматуры любой формы, необходимой для конструкции здания.

Пластичность стали

также полезна, если она входит в состав железобетона. Когда к конструкции приложено достаточно силы, чтобы ее деформировать, бетон может треснуть, но стальная арматура останется неизменной в деформированной форме. Часто сталь все еще может поддерживать конструкцию до тех пор, пока ее не отремонтируют или не заменит.

Бетон и сталь имеют одинаковые коэффициенты теплового расширения

Когда твердые тела нагреваются, молекулы внутри материалов движутся быстрее.Эти более активные атомы занимают больше места, чем быстрее они движутся, поэтому каждая молекула и, следовательно, материал в целом расширяются. Обратное происходит, когда твердое тело охлаждается. В конечном итоге твердые частицы расширяются при нагревании и уменьшаются в размерах при охлаждении.

Хотя это универсально верно для твердых тел, это происходит с разной скоростью для разных материалов. По очень случайному совпадению, сталь и бетон имеют очень похожие коэффициенты теплового расширения. Это означает, что когда они подвергаются воздействию тепла (или холода), они расширяются (или сжимаются) практически с одинаковой скоростью.

Если бы это было не так, сталь была бы плохим выбором для армирования бетона. Представьте, например, корн-дог. Если при приготовлении хот-дог увеличится в размере вдвое, а кукурузный хлеб только немного подрастет, хот-дог быстро прорвется через кукурузную муку. И наоборот, если кукурузный хлеб расширяется быстрее, чем хот-дог, вокруг приготовленного хот-дога будет большой воздушный карман.

В то время как любой из этих сценариев приведет к структурно слабой корн-доге, это не то, что происходит в случае бетона, армированного сталью.Два материала расширяются и сжимаются почти с одинаковой скоростью, обеспечивая прочное соединение при любой температуре.

Сталь подвергается той же деформации, что и бетон

Связь между бетоном и сталью настолько прочна, что железобетон действует как новый, более прочный материал, чем просто комбинация бетона и стали. Это еще больше усиливается за счет создания арматурного стержня с множеством выступов, вокруг которых цемент приобретет твердость при высыхании.

Другие причины использования стали включают:

Простота сварки
Легко перерабатывается
Дешево и доступно .

1. Сталь легко сваривается

Поскольку железобетон используется во многих различных ситуациях, часто бывает необходимо построить довольно сложные внутренние каркасы из стальной арматуры перед заливкой цемента. Даже если форма не уникальна, размер проекта может потребовать, чтобы арматурный стержень перекрывал длину, намного превышающую возможную для изготовления.

В этих сценариях стальную арматуру можно сварить, чтобы опора надежно находилась там, где она необходима. Сталь — один из наиболее часто свариваемых металлов, поскольку она легко плавится, не прожигая и не передавая тепло слишком далеко от места сварки. Этот процесс также не оказывает негативного влияния на свойства, которые делают его таким хорошим выбором для армирования бетона.

2. Сталь легко перерабатывать

Железобетон рассчитан на долгие годы, что делает его отличным строительным материалом для долговечных конструкций.Однако, когда настанет время демонтажа, вам будет приятно узнать, что его также легко переработать.

При наличии надлежащего оборудования железобетон можно легко измельчить, чтобы отделить стальную арматуру от бетона. Бетон может быть дополнительно измельчен и повторно использован как часть смеси крупных и мелких заполнителей, составляющих от 60 до 75 процентов цементной смеси. Сталь можно переплавить и преобразовать в новую стальную арматуру для усиления следующего проекта.

3.Сталь дешевая и высокодоступная

Довольно удачно, что металл, обладающий столькими полезными свойствами для армирования бетона, также недорог и в изобилии. Если бы все эти совместимые функции были у золота или бриллиантов, это, вероятно, не было бы таким полезным.

Сталь

, однако, легко доступна по относительно низкой цене.

Предварительно напряженный и пост-напряженный бетон

Каким бы прочным ни был железобетон, он все же может треснуть.Хотя этот вязкий режим разрушения не приводит к немедленному разрушению конструкции (в отличие от разрушения в хрупком режиме), это первая фаза разрушающего процесса, известного как «скалывание».

Когда вода просачивается в трещины в железобетоне, она может повредить структурную целостность здания тремя способами.

Поскольку жидкость может заполнить любой карман, в который ей позволено, вода может легко просочиться и заполнить любые трещины в железобетоне. Если температура упадет ниже 32 градусов по Фаренгейту (0 градусов по Цельсию), он замерзнет.

Когда вода замерзает, она образует структуру из переплетенных кристаллов льда. Эти кристаллы льда занимают больше места, чем молекулы жидкой воды, а это означает, что лед занимает больше места, чем вода. Это означает, что по мере замерзания вода давит на бетон и расширяет трещины еще шире.

Когда лед тает, трещина становится шире, позволяя большему количеству воды заполнить промежуток, который затем замерзает, чтобы расшириться еще больше. Этот цикл не только физически раздвигает бетон, но и позволяет все большему и большему количеству воды проникать в конструкцию, увеличивая количество повреждений, вызванных двумя другими формами повреждений.

Со временем трещины станут достаточно широкими и глубокими, чтобы вода и воздух достигли стальной арматуры, встроенной в железобетон. Такое воздействие может привести к коррозии арматуры. В присутствии воды кислород воздуха взаимодействует с железом в стали, образуя ржавчину.

Отслаивающееся покрытие на поверхности ржавой арматуры никак не защищает внутренние слои железа от процесса коррозии (способ, которым образование слоя патины предотвращает дальнейшую коррозию медных поверхностей), поэтому арматура может быть повреждена. постоянно разрушается до тех пор, пока не перестанет выдерживать силы натяжения, действующие на конструкцию.

Верным признаком того, что происходит коррозия этого типа, является появление на бетоне коричневых пятен. Этот цвет возникает из-за того, что частицы ржавчины становятся коричневыми и стекают через трещины в железобетоне.

Когда вода проникает в железобетон, она может изменить pH-баланс окружающей среды и вызвать химические реакции в бетоне. Этот риск усугубляется тем фактом, что на дорожных покрытиях и мостах использование соли для удаления льда с дорог зимой означает, что проникающая вода, скорее всего, будет сильно щелочной.

Эти щелочи в воде могут реагировать с кремнеземом в заполнителях бетона, вызывая образование новых кристаллов. Эти новые кристаллы занимают место и физически раздвигают железобетон так же, как ледяной лед в примере 1. Разница в том, что кристаллы не тают, поэтому бетон непрерывно раздвигается.

Понятно, что железобетон лучше не растрескивать. Однако, поскольку сталь очень пластичная, она будет растягиваться или гнуться, что приведет к растрескиванию окружающего бетона.Это, конечно, если только что-то не будет сделано для предотвращения такого поведения стали.

Предварительно напряженный бетон

Чтобы предотвратить растрескивание, стальную арматуру можно растянуть перед заливкой цемента. Это называется предварительным напряжением (или предварительным напряжением), потому что оно добавляет усилие натяжения к стали до того, как будет сформирован армированный бетон. Таким образом, сталь находится в постоянном состоянии, возвращаясь к своей естественной форме, притягивая окружающий бетон внутрь под действием силы сжатия.

Сохранение бетона в этом предварительно напряженном состоянии фактически делает его более прочным, потому что бетон устойчив к силам сжатия. Это что-то вроде мышцы, которая в напряжении сильнее.

Благодаря предварительному напряжению железобетона материал становится более прочным по двум причинам.

Меньше вероятность образования трещин. Поскольку сталь уже стягивает бетон, ей не разрешается растягиваться так далеко, как если бы сталь не была предварительно напряжена.
Любые образовавшиеся трещины постоянно закрываются силой стали, пытающейся вернуться в расслабленное состояние.Это ограничивает количество воды, которая может проникнуть в железобетон и вызвать коррозию.

Бетон напряженный

Такого же эффекта можно добиться, затягивая сталь после того, как бетон начал твердеть. Кажется, что бетон затвердевает в течение нескольких часов, но на самом деле для правильного отверждения требуется около месяца, и он продолжает затвердевать и укрепляться в течение как минимум пяти лет после заливки.

Предварительно напряженный и пост-напряженный бетон не только приводит к меньшему растрескиванию, он на самом деле настолько прочнее, чем обычный железобетон, что меньшие и более тонкие участки предварительно напряженного или пост-напряженного бетона могут нести ту же нагрузку, что и ненапряженный железобетон.

Почему бы просто не использовать сталь?

Если вы посмотрите на особенности того, как работает железобетон, вы можете начать задумываться, почему мы вообще пытаемся использовать бетон в процессе. Бетон, в конце концов, силен только против сил сжатия, а сталь — против:

Сжатие
Напряжение
Ножницы

Фактически, сталь в 100–140 раз прочнее бетона по прочности на разрыв.

Обычный бетон сам по себе не очень полезен. Только железобетон и предпочтительно предварительно напряженный (или пост-напряженный) бетон является чудесным строительным материалом, о котором мы думаем, когда представляем себе современную архитектуру. Поскольку бетон на самом деле относительно бесполезен без стальной арматуры, почему бы просто не построить его из стали?

Бетон предлагает множество преимуществ для строительства, которые делают его лучшим строительным материалом, чем обычная сталь.

Коррозия
Масса
Стоимость

1.Коррозия

Как мы видели, когда сталь подвергается воздействию воздуха и влаги, она ржавеет. Хотя существуют способы предотвращения этого окисления, они требуют гораздо большего ухода, чем это возможно. Например, стальную арматуру часто обрабатывают перед заливкой цемента, чтобы защитить ее от элементов, даже если вскоре она будет залита бетоном. Даже в этом случае, как мы видели, он все еще может ржаветь.

Бетон, с другой стороны, довольно устойчив к коррозии. Сначала должны образоваться трещины, и часто требуется несколько лет просачивания, замерзания и повторного замерзания воды, чтобы нарушить структурную целостность железобетона.Если проводятся регулярные осмотры, это дает достаточно времени для ремонта или замены корродирующей части.

2. Масса

Сталь

очень тяжелая, и ее необходимо полностью транспортировать на строительную площадку. Бетон, с другой стороны, примерно на треть плотнее стали, и его можно транспортировать в гораздо более легких композитных частях.

У этого есть двоякая польза. Первое преимущество — это транспорт. Сталь нужно будет доставить на строительную площадку, а затем сварить вместе, чтобы сформировать конструкцию.Это было бы очень дорого, так как сталь тяжелая. Бетон, с другой стороны, гораздо легче транспортировать, так как его составные части, затем смешиваются и заливаются на месте, затвердевая до окончательной формы.

Второе преимущество — это вес окончательной конструкции. Поскольку бетон на треть плотнее стали (и даже содержит от 5 до 10 процентов захваченного воздуха), общий вес здания из железобетона намного меньше, чем здания, полностью построенного из стали. Железобетон обычно на 1–4% состоит из стали, поэтому в конечном итоге он весит намного меньше.

3. Стоимость

Сталь, хотя и относительно дешевая и широко распространенная, намного дороже бетона. Просто имеет смысл армировать бетон сталью, потому что вы можете получить преимущества прочности стали, сохраняя при этом низкую стоимость и простоту использования бетона.

История железобетона

Хотя использование ранних форм цемента было задокументировано в древних культурах, возникших много тысяч лет назад, именно древние римляне представили самую раннюю форму бетона в том виде, в каком мы ее знаем сегодня.Во время добычи известняка римляне случайно обнаружили минерал, содержащий кремнезем и глинозем, на склонах Везувия.

При смешивании с известняком и обжиге он давал цемент, который, в свою очередь, можно было смешать с водой и песком, чтобы получить раствор, который был более твердым, прочным и более адгезионным, чем обычный известковый раствор. Эта смесь могла затвердеть как под водой, так и на воздухе, как сегодня бетон. В 2000 году до нашей эры римляне использовали тип бетона под названием пуццолана, в котором использовался вулканический пепел, для строительства Колизея и Пантеона в Риме.

Тогда, примерно с 400 по 1750 год н.э., нет никаких свидетельств использования бетона. Это фактически стало «темным веком» бетона, который длился с момента падения Римской империи до тех пор, пока английский инженер Джон Смитон не открыл заново, как производить «гидравлический» цемент при строительстве маяка в Плимуте, Англия.

Железобетон был изобретен и запатентован французом Жозефом Монье в 1867 году н.э., но он применил эту технику только для цементирования цветочных горшков. Железобетон не стал широко используемым строительным материалом, пока в 1880-х годах не были разработаны витая арматура и предварительно напряженный бетон.

Первая бетонная дорога была проложена в 1891 году в Беллефонтене, штат Огайо. Плотина Гувера, самая большая бетонная конструкция, которую когда-либо пытались построить до того момента, была построена в 1936 году. Американский архитектор Фрэнк Ллойд Райт построил множество знаковых бетонных зданий в 1950-х годах. Брутализм, архитектурный стиль, в котором подчеркивался открытый бетон, был популярен с 1950-х по 1970-е годы.

Заключение

Бетон — удивительный строительный материал, который был обнаружен тысячи лет назад, но затем забыт.Это невероятно полезный строительный материал, потому что его можно смешивать с порошком, чтобы создавать каменные конструкции любой формы.

Однако его полезность ограничена тем фактом, что бетон прочен только против сил сжатия и легко крошится под действием сил растяжения и сдвига. Однако, армируя бетон, вы можете создать материал, который намного прочнее, чем его компоненты. Сталь особенно хорошо подходит в качестве арматуры, поскольку она хорошо сцепляется с бетоном и расширяется с той же скоростью.

В сочетании сталь и бетон образуют новый строительный материал — железобетон. Этот новый материал более полезен, чем любой из его отдельных компонентов по отдельности, поскольку он сочетает в себе прочность стали с простотой использования и относительно низким весом бетона.

Когда использовать железобетон? — EKA Concrete

Бетон обладает высокой прочностью на сжатие, что означает, что на него могут быть возложены очень большие нагрузки без разрушения и появления каких-либо признаков усталости.Сталь по-другому прочна. Он обладает высокой прочностью на разрыв, поэтому может противостоять огромным боковым силам, которые могут разорвать другие материалы. Вставьте стальные стержни в бетон, и вы получите железобетон, высоконадежный строительный материал, сочетающий в себе лучшие элементы обоих материалов.

Изобретение железобетона произвело революцию в строительной отрасли в 19 веке и позволило возвести первые небоскребы, такие как небоскреб Флэтайрон-билдинг, в Нью-Йорке, где они стоят и по сей день.Если бы небоскребы строились из чистого бетона, они были бы уязвимы для растягивающих сил, вызванных землетрясениями и сильными ветрами.

Для чего используется железобетон?

Железобетон используется для крупномасштабного строительства, например мостов, плотин, опор, высотных зданий и стадионов. Чаще всего он используется в домашнем строительстве для оснований и фундаментов небольших жилых домов. Его прочность на сжатие и растяжение означает, что он может выдерживать вес строящегося на нем дома и силы, действующие на него.

Вот причины широкого использования железобетона:

1. Железобетон обладает высокой огнестойкостью и атмосферостойкостью

2. Железобетон универсален и может быть сформирован практически любой формы, необходимой для строительства

3. Железобетон имеет очень низкие эксплуатационные расходы

4. Железобетон атмосферостойкий и устойчивый к воздействию влаги; вот почему это предпочтительный материал для плотин, опор и опор

5.Железобетон более рентабелен, чем аналогичные стальные конструкции

6. Железобетон требует менее квалифицированного труда при возведении крупногабаритного сооружения

Есть несколько потенциальных недостатков при использовании железобетона, и принимаются все меры для их минимизации. Большинство из них применимо только к строительству больших сооружений, но вот некоторые из них, которые могут быть интересны:

1. При использовании железобетона необходимо тщательно учитывать относительно низкое отношение прочности на разрыв к прочности на сжатие.

2.Колонны, построенные из железобетона, занимают большую площадь, чем их стальные аналоги

3. Усадка бетона может вызвать трещины, которые не являются структурными проблемами, но вызывают эстетические неудобства.

4. Погодные условия необходимы, чтобы бетон не впитывал слишком много воды.

Железобетон явно имеет преимущество по сравнению с другими материалами. Его рентабельность, простота в эксплуатации, универсальность означает, что каждый поставщик качественного бетона обладает обширными знаниями и опытом работы с этим композитным материалом.Создавая конструкцию, которая должна выдержать испытание временем, вы не ошибетесь с бетоном, а с железобетоном вы просто не ошибетесь.

EKA Concrete поставляет готовый бетон в Сассекс, Суррей и Кент уже более 20 лет. Наши опытные сотрудники доставляют бетон на площадки для опор и фундаментов как для коммерческих, так и для бытовых клиентов, предлагая ряд вариантов для удовлетворения ваших строительных потребностей. Такие опции, как бетононасосы, позволяют нам доставлять бетон на любой объект, и, поскольку мы смешиваем на месте, вы платите только за бетон, который используете, так что это будет в рамках бюджета.Чтобы поговорить с одним из наших дружелюбных сотрудников сегодня, не стесняйтесь связаться с нами. Воспользовавшись нашей службой обратной связи, вы также можете договориться о том, чтобы наши сотрудники перезвонили вам в удобное для вас время.

Что такое армирование бетона? | Подъемник правый бетонный

Армирование бетона, метод укладки бетонных стержней или сеток под поверхностью бетона с целью их усиления, является важным способом сохранения прочности и устойчивости бетона. Растрескивание — это природа бетона, но методы армирования могут минимизировать растрескивание и уменьшить серьезность трещин, когда это действительно происходит.

Практики армирования бетона

Бетон представляет собой смесь мелкого и крупного заполнителя, связанного цементом и водой. По мере затвердевания агрегат образует жесткую структуру из крошечных кристаллических решеток, а материал достаточно прочен, чтобы выдерживать сжимающее напряжение до 4000 фунтов на квадратный дюйм. Любое напряжение, вызывающее изгиб бетона, может привести к трещинам и расслоению, а это значит, что неармированный бетон должен быть установлен на очень устойчивом основании.

Жилой бетон редко требует более 4000 фунтов на квадратный дюйм, хотя тяжелый движущийся грузовик, мусорный бак или большой жилой домик могут столкнуться с этим.Чрезмерный вес на подъездной дороге к жилому или коммерческому помещению может оказать слишком большое давление на землю под ним. Когда грунтовые воды проходят через почву, они становятся мягкими и пористыми, поэтому давление транспортного средства может привести к изгибу бетона до предела прочности по мере того, как земля под ним вдавливается. Чтобы предотвратить это, в бетон заделывают армирующую проволочную сетку, синтетические волокна или арматуру из стали или других материалов с высокой прочностью на разрыв.

Предотвращает ли армирование бетона растрескивание?

Арматура не препятствует растрескиванию бетона, но лучше удерживает секции, чтобы уменьшить растрескивание, чтобы микротрещина не становилась шире.Он удерживает оба участка трещины в одной и той же горизонтальной плоскости, чтобы предотвратить опасность споткнуться о трещины. Для достижения максимальной эффективности необходимо приложить немало усилий для размещения арматуры, а также для определения правильного состава бетона, правильного включения контрольных швов и правильного отверждения бетона. Слишком большое количество арматуры может помешать нормальной усадке бетона, что приведет к образованию трещин.

Ржавчина от арматуры

Хотя армирование бетона улучшает прочность и стабильность, сталь может подвергаться коррозии, о чем свидетельствуют неприглядные следы ржавчины.Ржавчина, выходящая на поверхность, возникает из нескольких источников:

Хлорид-ионы могут проникать в бетон и приводить к образованию ржавчины, которая может ослабить поверхность.
Заполнитель, использованный для производства бетона, содержал оксид железа.
Смесительная установка использует колодезную воду.
Ржавый арматурный материал, такой как сетка и арматура.

Если ржавчина вызвана открытой металлической арматурой, которая заржавела, вам, возможно, придется принять более серьезные меры, которые включают ремонт бетона специалистом.Следы ржавчины могут означать, что внутренний арматурный стержень настолько изношен, что эту область необходимо разорвать, а арматуру либо очистить, либо заменить перед герметизацией металла, чтобы предотвратить дальнейшее окисление. Хотя вы можете попытаться удалить ржавчину и очистить ее самостоятельно, доверьте более серьезные проблемы с ржавчиной, возникающие в результате армирования бетона, профессионалам.

Армирование бетона — отличный способ продлить срок службы бетона в вашей жилой или коммерческой недвижимости. Если вы столкнетесь с трещинами или ржавчиной, которые нарушают целостность вашего железобетона, обратитесь к специалистам по ремонту бетона Lift Right Concrete для получения бесплатной консультации и оценки.

Что случилось с бетоном, армированным волокном?

Укрепляет ли бетон добавление фибры или как?

Бетон, армированный сталью, — основа нашего современного общества. Армирование в бетоне создает композитный материал, при этом бетон обеспечивает прочность против напряжения сжатия, в то время как арматура обеспечивает прочность против напряжения растяжения. Но, хотя стальная арматура устраняет одно из величайших ограничений бетона, она создает совершенно новую проблему: коррозия встроенной стальной арматуры является наиболее распространенной формой разрушения бетона.Так что мы с этим делаем?

Эй, я Грейди, и это практическая инженерия. В сегодняшнем выпуске мы тестируем некоторые инновации в армировании бетона.

Хотя незащищенная сталь естественно склонна к коррозии или ржавчине, когда она погружается в бетон, определенные факторы обычно работают для ее защиты. Во-первых, это очевидная защита, заключающаяся в простом экранировании от внешней среды относительно непроницаемым и прочным материалом. Вода и загрязнения обычно не проходят через бетон к стали.

Вторая форма защиты — щелочная среда. Высокий pH нормального бетона создает тонкий оксидный слой на стали, который обеспечивает защиту от коррозии.

Но в некоторых случаях этой защиты недостаточно. Одним из основных источников коррозии арматуры является соль. Будь то воздействие соленой воды вблизи морской среды или применение противообледенительных солей, чтобы сделать дороги более безопасными в зимний период, эти ионы хлора могут проникать через бетон, разъедая стальную арматуру.А когда сталь корродирует, образуется оксид железа, который расширяется внутри бетона. Это расширение создает напряжение, которое иногда называют окислительным подъемом, и является одной из основных причин разрушения бетона.

Трещины в крышке

Итак, как нам предотвратить попадание этих ионов хлора и других загрязняющих веществ на сталь и появление коррозии? Первая линия защиты — укрытие.

Покрытие — это минимальное расстояние между внешней поверхностью бетона и арматурной сталью.

И, в зависимости от воздействия и области применения, определенные коды указывают разное количество бетонного покрытия, обычно от 25 до 75 миллиметров или от 1 до 3 дюймов. Укрытие — одна из причин, по которой хорошая бетонная работа требует так много усилий, прежде чем бетон вообще появится на стройплощадке. Установка прочной опалубки и большого количества проволоки, связывающей всю арматуру вместе, помогает быть абсолютно уверенным в том, что, несмотря на все толчки, ходьбу и общий хаос, который возникает, когда пора на самом деле укладывать бетон, арматурный стержень остается там, где он был спроектирован. встроены в конечный продукт.Пренебрежение этими действиями может привести к тому, что арматурный стержень опустится на дно плиты или окажется слишком близко к внешней поверхности до того, как бетон застынет, что в конечном итоге приведет к преждевременной коррозии арматуры из-за отсутствия покрытия.

Но даже при наличии подходящего покрытия любая трещина в бетоне может привести к прямому контакту загрязняющих веществ и воды с арматурой. И вас не удивит, что трещины в бетоне встречаются не так уж и редко. Большинство бетонов дает усадку при отверждении, что может привести к образованию трещин.Изменения температуры также вызывают расширение и сжатие, что может привести к растрескиванию. Бетон также может треснуть при нормальных ожидаемых условиях нагружения из-за того, как сталь воспринимает напряжения в материале.

Одним из способов решения этой проблемы является предварительное напряжение арматурного стержня. Эту тему я кратко обсуждал в предыдущем видео, и я хотел бы углубиться в нее в будущем. Но сегодня я хочу показать еще один вариант уменьшения этих трещин.

Бетон, армированный волокнами

Бетон, армированный фиброй, — это во многом именно то, что вы ожидали.Это ни в коем случае не новая идея, но наше понимание и использование различных видов волокон в бетонной смеси продолжает расти. Добавление стекла, стали или синтетических волокон в бетон может дать много преимуществ, но одним из наиболее важных является контроль трещин .

Я построил три почти идентичных железобетонных балки, чтобы показать, как это работает, и дал им настояться около недели. У первого в качестве арматуры используется только стальная арматура. Я использую свой гидравлический пресс, чтобы проверить прочность каждой балки и посмотреть, как она работает до выхода из строя.И я использую тонны в качестве меры силы, действующей на эти балки, просто потому, что это то, что говорит датчик, но единицы измерения совершенно произвольны для демонстрации. (Если вы предпочитаете SI [Système Internationale, или метрическую систему], просто представьте, что это метрические тонны.)

Когда я увеличиваю нагрузку на балку, вы видите трещины, начинающиеся всего с 3 тонн. Эти трещины образуются из-за того, что сталь немного растягивается, принимая на себя растягивающее напряжение в бетоне. Балка прекрасно выдерживает нагрузку и даже не близка к разрушению, но бетон не может растягиваться вместе со сталью, поэтому он должен треснуть. Вы можете себе представить, как эти трещины могут позволить воде и воздуху контактировать с арматурой и в конечном итоге разрушить бетон.

(Эти трещины — важная часть этой демонстрации, но я пошел дальше и увеличил нагрузку до тех пор, пока балка не вышла из строя, потому что, эй, это то, для чего подходят гидравлические прессы, верно?)

Для следующих двух балок я включил волокна в бетонную смесь: одна балка имеет стальные волокна, а другая — стекловолокна. Стальная арматура и волокна объединяются, чтобы противостоять растягивающим напряжениям в балках.Арматурный стержень обеспечивает крупномасштабное армирование, чтобы противостоять растяжению по всему элементу конструкции, а волокна обеспечивают мелкомасштабное армирование, чтобы противостоять локальному напряжению, которое вызывает растрескивание.

Когда я нагружаю эти балки по 3 тонны, не видно ни единой трещины. На самом деле, для обоих этих балок я не заметил образования трещин почти вдвое больше. и даже тогда трещины были намного меньше. Обе балки вышли из строя примерно при той же нагрузке, что и первая, чего я и ожидал. Как я уже сказал, волокна на самом деле не добавляют большой прочности балке, но вы легко можете видеть, что они могут иметь большое значение для предотвращения коррозии стальной арматуры.

Альтернативы стальной арматуре

Вам может быть интересно, почему мы вообще используем сталь для армирования? Сталь относительно недорогая, хорошо испытанная и прочная, но существует множество других материалов с превосходными механическими свойствами, которые не подвержены коррозии. Для очень агрессивных сред мы иногда используем арматуру с эпоксидным покрытием или даже нержавеющую сталь, но есть некоторые новые альтернативы, такие как армированные волокном полимеры или стержни из стеклопластика. Это арматура из базальта, переплавленного вулканического камня, пропущенного через крошечные сопла для создания чрезвычайно прочных волокон.

Такие варианты часто стоят дороже, чем стальная арматура, а в некоторых случаях намного дороже. Но главное препятствие для использования этих новых, более инновационных типов арматуры — это не только стоимость. Легко видеть, что эти дополнительные затраты могут быть компенсированы увеличением срока службы бетона. Другой запрет связан просто с отсутствием широкого применения. Инновации в гражданском строительстве происходят медленно, потому что последствия неудач очень высоки. Обретение уверенности в конструкции имеет такое же отношение к инженерной теории, как и к простому наблюдению за тем, насколько хорошо аналогичные конструкции работали в прошлом.

Но многие инженерные катастрофы произошли не из-за плохого дизайна, а из-за плохого обслуживания, поэтому долговечность может быть так же важна для общественной безопасности, как и другие критерии проектирования. В будущем мы обязательно увидим более инновационные способы армирования бетона, в том числе варианты, которые я упомянул в этом видео.

Спасибо за просмотр и дайте мне знать, что вы думаете!

— Это видео взято с канала YouTube Practical Engineering, на котором гораздо больше видео с пояснениями по инженерным вопросам.

3 Армирование | Нетрадиционные бетонные технологии: обновление инфраструктуры автомобильных дорог

размещение гибкой усиливающей конструкции внутри структурного элемента в местах максимальной растягивающей нагрузки будет иметь решающее значение и может представлять значительную проблему. Для композитной арматурной конструкции в виде перемычки непрерывность бетона будет обеспечиваться за счет больших открытых пространств перемычки. Для плотной, похожей на мат композитной конструкции, расслоение арматуры и бетона может стать проблемой.Кроме того, арматура будет подвергаться сжимающей нагрузке, а также поперечным нагрузкам, перпендикулярным оси приложенного напряжения, и поэтому структурный элемент должен иметь достаточную прочность на сжатие и жесткость, чтобы противостоять повреждению от такой нагрузки.

Армированные волокном пластмассовые композиты характеризуются разумной прочностью, низкой плотностью, химической стойкостью и долговечностью, и все это может быть адаптировано для удовлетворения требований к производительности. Матрица из смолы в армированном волокном пластиковом композите обеспечивает структурную целостность, передает нагрузки между армирующими волокнами и защищает арматуру.Важные соображения при выборе смолы включают химическую, экологическую и термическую стабильность; механические свойства; технологичность; и стоимость. Доступно множество матричных и волокнистых материалов, и в настоящее время предпринимаются усилия по оценке экономической эффективности и срока службы этих материалов. Матрица и волокнистые материалы должны быть тщательно отобраны и эффективно сочетаться в контексте бетонной системы для удовлетворения требований к характеристикам при разумной стоимости.

Две широкие категории полимеров, которые могут использоваться в качестве матричной фазы в армированных волокном полимерных композитах для непрерывного армирования в бетоне, — это термопласты и термореактивные пластмассы.Большинство рассматриваемых смол являются термореактивными и часто принадлежат к одному из трех распространенных типов: эпоксидная, полиэфирная или винилэфирная. Каждый общий тип может включать множество вариаций в зависимости от химического состава смолы и отвердителя. Термореактивный полимер затвердевает (отверждается) в результате химической реакции (сшивания), когда смола смешивается с отвердителем и смесь нагревается выше определенных температур. Добавки часто используются для улучшения свойств смол, таких как огнестойкость, стойкость к ультрафиолету, термостойкость и требования к отверждению.Поскольку термореактивный композитный арматурный стержень нельзя согнуть, ему необходимо предварительно придать форму. Некоторые текстильные процессы (например, плетение, вязание) могут быть адаптированы для изготовления бесшовных армирующих каркасов.

Термопласты показали превосходную вязкость и устойчивость к большинству кислот, щелочей и растворителей. Недорогие термопласты (например, нейлон, полипропилен) используются для изготовления спортивных товаров и других товаров. Термопластичную арматуру можно сгибать в требуемые формы путем термической формовки.

Зачем бетону нужна арматура, деформация бетонной конструкции

Деформация конструкции вследствие сжатия и растяжения

выбор, подготовка и пути создания сетки

Бетон и сталь – их соотношение

Правила железобетонных материалов

Выбор стальной арматуры

Подготовка стержней к связке

Пути создания сетки

Связка

Сварка деталей

Поведение железобетона

Заключение

Страница не найдена — probetonstroy.com

Страница не найдена — probetonstroy.com

Страница не найдена — probetonstroy.com

что это такое и для чего она нужна

Необходимость применения

Общая классификация арматуры: виды

Разновидности

Область применения

Специфика маркировки

Заключение

Для чего нужна арматура в бетоне

Зачем бетону нужна арматура, деформация бетонной конструкции

Деформация конструкции вследствие сжатия и растяжения

Зачем в бетоне нужна арматура?

Армируем фундамент своими руками

Зачем нужна арматура?

Особенности выбора

Процесс выполнения работ

Интерьер и ремонт

Железобетон — обзор

1.6.5.1 Характеристики текстильно-армированного бетона

Виды армирования в бетоне

Почему бетон армируют сталью: полное руководство

Почему бетон армируют сталью: полное руководство

Нужно ли армировать бетон сталью?

Типы отказов

Почему используется сталь

Сталь очень пластичная

Бетон и сталь имеют одинаковые коэффициенты теплового расширения

Сталь подвергается той же деформации, что и бетон

Предварительно напряженный и пост-напряженный бетон

Предварительно напряженный бетон

Бетон напряженный

Почему бы просто не использовать сталь?

История железобетона

Заключение

Когда использовать железобетон? — EKA Concrete

Для чего используется железобетон?

Вот причины широкого использования железобетона:

Что такое армирование бетона? | Подъемник правый бетонный

Что случилось с бетоном, армированным волокном?

Укрепляет ли бетон добавление фибры или как?

Трещины в крышке

Бетон, армированный волокнами

Альтернативы стальной арматуре

3 Армирование | Нетрадиционные бетонные технологии: обновление инфраструктуры автомобильных дорог

Ответить Отменить ответ