Structuri din beton armat - o analiză cuprinzătoare a

Structurile din beton armat în construcțiile moderne sunt, fără exagerare, o componentă cheie a aproape a oricărei structuri. Pentru astfel de produse se caracterizează o varietate extrem de largă, care le permite să fie utilizate în rezolvarea celor mai diverse sarcini.

Mai jos vom descrie trăsăturile cheie ale pieselor din beton armat, vom descrie subtilitățile producției lor și vom lua în considerare principalele avantaje și dezavantaje ale acestui tip de material.

Clasificarea produselor

Documentul de bază care reglementează utilizarea acestor produse este un SNiP pe structurile din beton armat (2.03.01-84). Acest standard, precum și alte documente care reglementează anumite aspecte ale utilizării betonului armat în construcții, determină compoziția și cerințele esențiale de performanță.

Conform acestor standarde, betonul armat este un compozit compus dintr-un ciment sau similar în liant, umplutură densă și armare metalică. Această combinație vă permite să combinați masivitatea și durabilitatea betonului real cu o forță suficientă de îndoire și compresiune, pe care oțelul o posedă.

Pentru a facilita orientarea în diversitatea structurilor din beton armat, există mai multe opțiuni pentru clasificarea acestora. În centrul fiecărei opțiuni există una sau altă caracteristică fundamentală.

 Astfel, prin principiul construirii produselor din beton armat sunt împărțite în:

• Prefabricate - constau din elemente individuale produse în fabrică și colectate într-un singur sistem la instalație.
• Monolitic - sunt soluționate prin turnarea directă pe teren. Pentru fabricarea structurilor monolitice, se utilizează cel mai adesea cofraje de diferite forme.

Fiți atenți! De asemenea, se disting uneori un tip intermediar, de tip prefabricat-monolit, combinând ambele tehnologii descrise.

Clasificarea configurației include, de obicei, următoarele soiuri:

• bloc - cele mai comune și ușor de fabricație. Sunt blocuri corpuluite sau goale cu formă geometrică obișnuită.
• liniar - un tip de module de bloc prelungite în lungime. Structurile liniare includ de obicei grinzi, grămezi, stalpi, ferme, etc.
• plat - plăci și pardoseli de diferite dimensiuni și puncte forte. Ca blocuri, ele pot fi făcute goale pentru a reduce masa, cu o ușoară scădere a rezistenței.
• Produse spațiale - tăvi, țevi, inele pentru sonde etc. Caracteristica principală a acestor module este prezența unei cavități interne funcționale.

Firește, aici este doar o prezentare generală a principalelor tipuri de produse. SNiP pe structurile din beton armat conține o clasificare mai detaliată cu caracteristici exacte și, prin urmare, la proiectare, specialiștii se referă la acest standard.

Principalele componente și producție

liant

Fabricarea structurilor din beton armat implică utilizarea a patru componente principale: liant, umplutură, armare și apă. În plus, pentru a îmbunătăți calitatea materialului din materia primă, adesea se adaugă modificatori - substanțe care optimizează compoziția, îmbunătățesc plasticitatea, accelerează întărirea etc.

Binder este una dintre cele mai importante componente:

• Cimentul Portland este folosit în mod obișnuit ca un liant care se întărește după hidratare (interacțiunea cu apa). Se caracterizează printr-o rezistență ridicată și un preț destul de rezonabil.

Fiți atenți! Un grup separat constă din așa-numitele cimenturi fără contracție, volumul cărora nu se schimbă după hidratare. Cu ajutorul lor, de obicei efectuează repararea structurilor din beton armat.

• Pentru producția de betoane, care sunt utilizate în construcții în masă, se utilizează de obicei cimentul M400 sau M500. Aceste tipuri de materiale sunt de obicei orientate pe calcularea proporțiilor de alte componente ale amestecului pentru fabricarea produselor w / w.

• Cu toate acestea, în unele cazuri, designul necesită caracteristici mecanice crescute. În acest caz, poate fi implicat ciment de calitate superioară (M600 - M800). Cu toate acestea, trebuie amintit faptul că utilizarea unor astfel de compoziții crește semnificativ costul construcției. În plus, după solidificare, astfel de produse sunt mai puțin receptive la prelucrare.

umplutură

A doua componentă cea mai importantă este umplutura. Și dacă o varietate de materiale pot fi folosite pentru a construi beton fără armare interioară, până la polimeri spumați, atunci în producția de structuri din beton armat, de obicei se utilizează numai acele substanțe care vor oferi compoziția o densitate și o rezistență ridicată.

Ele pot fi împărțite în mai multe grupuri, care sunt enumerate în tabelul de mai jos:

Atunci când alegeți un material de umplutură, urmați de obicei aceste reguli:

• Pentru producția de beton M400 și sub pietriș este folosit, pentru materiale mai durabile - piatră zdrobită.
• Atât piatra zdrobită cât și pietrișul sunt supuse fracționării înainte de a intra în compoziție - separare în funcție de dimensiunea particulelor. Utilizarea materialelor dintr-o fracție ajută la îmbunătățirea uniformității compoziției și la îmbunătățirea proprietăților acesteia.
• Atunci când se calculează caracteristicile mecanice, este necesar să se ia în considerare faptul că rezistența agregatului de piatră trebuie să fie de aproximativ 1,5 - 2 ori mai mare decât rezistența compoziției de ciment.

Armătură cadru

În cele din urmă, un element important este armătura:

• Pentru a îmbunătăți caracteristicile mecanice ale materialului, se utilizează armături din oțel - sârmă, tije, țevi sau alte elemente conectate în cadre de o anumită formă. Configurația cadrului este determinată de contururile și dimensiunile structurii în sine, precum și de cerințele de proiectare pentru rezistență.
• Instrucțiunea permite atât îmbinarea sudată a elementelor cadrului, cât și legarea acestora cu ajutorul unui cablu special. A doua metodă este mai puțin fiabilă, dar este mai ușor de implementat în mod independent, deoarece este utilizat pe scară largă în construcții private.

• În funcție de caracteristicile marcajului, armarea este împărțită în timp și netensionată. Stresul de întărire se numește pretensionarea acestuia cu ajutorul unor dispozitive speciale: după polimerizarea betonului, un astfel de cadru își păstrează elasticitatea și capacitatea sa de a compensa sarcinile crește de multe ori.

Tehnologie de fabricație

Articole prefabricate

Schema conform căreia se realizează producția de structuri din beton armat depinde de rezultatul pe care intenționăm să-l obținem.

În același timp, metodele de turnare a blocurilor individuale și a structurilor monolitice diferă semnificativ:

• Pentru producerea modulelor prefabricate, avem nevoie de formulare. Dacă aveți nevoie să faceți doar câteva piese (de exemplu, pentru a forma o suprapunere), atunci puteți asambla un formular din placi și placaj gros. În caz contrar, cea mai bună alegere ar fi achiziționarea unei structuri metalice prefabricate cu o marjă de siguranță adecvată.
• Din interior procesăm formularul cu ulei de mașină. Structurile din lemn pot fi, de asemenea, căptușite cu polietilenă pentru a preveni umflarea.

• Apoi, colectați colivia de armare, care este instalată în rezervor la o distanță de aproximativ 30-50 mm de planul de fund. Pentru distanțare este mai bine să folosiți standuri speciale.

Fiți atenți! Nu uitați de ipoteci pentru montarea și transportul modulelor cu macaraua!

• Apoi se toarnă soluția pregătită pe bază de ciment, nisip și agregat. Proporțiile componentelor principale sunt determinate în funcție de puterea necesară a betonului.
• Utilizând un vibrator adânc sau o masă vibrată, compactați materialul. În același timp, excesul de aer este îndepărtat din acesta, datorită căruia densitatea crește, iar aderența cimentului hidratat la armătură și pietriș este îmbunătățită.

În ultima etapă, produsul este uscat, iar în industrie în acest scop se utilizează camere speciale cu temperatură ridicată. Încălzirea constantă peste 500 ° C contribuie la un set mai rapid de rezistență. În viața de zi cu zi este necesar să rezisti blocul înainte de a-l folosi timp de cel puțin 28 de zile.

Înainte de utilizare în construcția de produse industriale trebuie să treacă un test în mai multe etape. Testele efectuate asupra structurilor din beton armat fac posibilă determinarea conformității parametrilor de rezistență cu cele planificate, precum și identificarea posibilelor defecte.

Monolit umple

Producția de structuri monolitice este mai rapidă, dar în același timp are și mai multă forță de muncă:

• Mai întâi, colivia de armare este asamblată, care este instalată pe o secțiune predeterminată și este sudată de elementele deja construite.
• Apoi se formează un cofraj în jurul cadrului, a cărui putere îi permite să reziste la masa soluției turnate fără deformare și distrugere.

• Turnăm betonul în cofraje, distribuindu-l astfel încât să evită formarea "buzunarelor de aer". Condensează materialul, mărind durabilitatea acestuia.
• Apoi, efectuați uscarea betonului, asigurându-vă că reține o cantitate suficientă de lichid pentru hidratare. Pentru a face acest lucru, acoperiti materialul cu polietilena, umezind periodic suprafata.

Fiți atenți! Uscarea trebuie să aibă loc la temperaturi pozitive. Dacă este planificată umplerea monolitului în perioada de iarnă, atunci cablurile electrice conducătoare pentru încălzirea amestecului sunt adăugate la structură sau este instalat cofrajul izolator.

După întărire, este de dorit să se efectueze controlul instrumental al calității materialului. Acest lucru ne va permite să folosim capacitatea sa de încărcare calculată cu încredere, fără teama de colaps.

Punctele tari și punctele slabe

Vorbind despre acest tip de material, nu trebuie să pierdem din vedere analiza punctelor forte și a punctelor slabe. După cum știm, betonul armat în construcția de capital este foarte solicitat, prin urmare, este destul de logic că are merite destul de obiective.

Printre acestea se numără:

• Durată lungă de viață. GOST pentru structurile din beton armat utilizate în construcții implică o împărțire în trei categorii de durabilitate: prima este de peste 100 de ani, a doua este de 50-100 de ani și a treia este de 30 de ani.

Fiți atenți! Documentele de reglementare se limitează la durata minimă admisibilă a structurii. Cu respectarea regulilor de operare, prevenirea și repararea în timp util, această perioadă poate fi crescută în mod repetat.

• Cost relativ scăzut. Dacă luăm în calcul doar componenta financiară, structura din beton armat va ieși mult mai ieftină decât cea din oțel cu aceiași indicatori de performanță.
• Rezistent la temperaturi ridicate. Având în vedere conductivitatea termică scăzută a betonului, este sigur că o astfel de structură va fi mult mai rezistentă la foc decât un produs din grinzi de oțel.
• Rezistența la factorii chimici și biologici. Stratul inert izolat protejează fiabil oțelul de mediul extern, datorită căruia structura este distrusă de mai multe ori mai lent datorită coroziunii. Da, și leziunile bacteriene de beton se găsesc numai în condiții excepționale (umiditate constantă ridicată la temperaturi ridicate).

• Rezistență bună la sarcină - statică și dinamică. Acest avantaj se datorează combinației optime de proprietăți de armare din beton și oțel.
• Workability - dacă este necesar, și disponibilitatea resurselor necesare de beton armat, puteți face aproape orice formă arhitecturală. În construcțiile private, este posibilă și umplerea structurilor cu mâinile tale: bineînțeles, costurile forței de muncă vor fi substanțiale, dar nu deloc transcendentale.

Cu toate acestea, structurile din beton armat prezintă o serie de dezavantaje:

• În primul rând, în mod paradoxal, minusul este considerat a fi slab cu o masă semnificativă. Potrivit acestui indicator, betonul armat este în mod serios inferior barelor și grinzilor din oțel, deoarece produsul transportă o încărcătură utila semnificativ mai mică pe unitate de masă.
• În al doilea rând, performanța materialului (conductivitatea termică, izolarea fonică etc.) face imposibilă utilizarea acestuia în construcția rezidențială fără finisare suplimentară.

Cu toate acestea, aceste dezavantaje nu sunt fatale și, prin urmare, acest tip de materiale de construcție va fi utilizat pe scară largă, aparent, de ceva timp. În plus, nu se prevede încă că acestea sunt comparabile în caracteristicile alternativelor.

concluzie

La fabricarea structurilor din beton armat în conformitate cu SNiP, atenția trebuie acordată tuturor nuanțelor, începând cu compoziția soluției și terminând cu modul de întărire. Doar în acest caz, structura construită va avea toate calitățile pozitive caracteristice materialului descris.

Videoclipul din acest articol conține informații suplimentare despre această problemă, deci pentru începători (și nu numai!), Vă recomandăm cu insistență să o citiți.