Главная Бетон и ЖБИ Всё о бетоне и о его применении

Всё о бетоне и о его применении

Использование бетона и ЖБИ в строительстве.

Бетон усиливают, чтобы придать дополнительную прочность на растяжение.

Бетон и Железобетонные изделия применяются в различных видах и в разном исполнении. Это могут быть и  плиты перекрытий, стены, перегородки, колонны, а также блоки и железобетонные конструкции различных форм и объёмов в зависимости от назначения, также как и внешний вид у бетона  может быть совершенно разный состав в зависимости от применения его в строительстве.

 

 

Железобетонные конструкции могут быть классифицированы по типу, как блочный так  монолитный.


Большая часть внимания на укреплении конкретных находится на этаже систем. Разработка и внедрение наиболее эффективных этаже системы имеет ключевое значение для создания оптимальных строительных конструкций. Небольшие изменения в дизайне пола система может иметь значительное воздействие на материальные затраты, график строительства, предел прочности, эксплуатационных расходов, занятости и уровня конечного использования здания.

Поведение железобетонных Материалов.


Бетон представляет собой смесь крупных (камень или кирпич чипов) и изобразительных (как правило, песок) агрегаты с связующего материала (обычно портландцемента ). При смешивании с небольшим количеством воды, цемента гидратов форме микроскопических кристаллических решеток непрозрачной инкапсуляции и замок совокупности в жесткую структуру. Типичные бетонных смесей обладают высокой стойкостью к сжатию напряжения (около 4000 фунтов на квадратный дюйм (28 МПа)), однако заметного напряжения (например, из-за изгиба ) будет перерыв микроскопических жесткой решетки, в результате растрескивания и отделения бетона. По этой причине, типичные неармированного бетона должна быть хорошо укреплена, чтобы предотвратить развитие напряженности.

Если материал с высокой прочностью на растяжение, такие как сталь , помещается в бетон, то композиционный материал, армированный бетон, противостоит не только сжатия, но и изгиб и растяжение других прямых действий. Железобетонных раздел, где бетон сопротивляется сжатию и стали сопротивляется напряженности можно сделать в практически любой формы и размера для строительной отрасли.

Основные характеристики Бетона и ЖБИ.


Три физические характеристики которые дают железобетонну специальные свойства. 

Во-первых, коэффициент теплового расширения конкретных похож на стали, исключая большие внутренние напряжения, из-за различий в тепловой расширения или сжатия.

Во-вторых, когда цементного теста в пределах конкретных затвердевает это соответствует поверхности детали стали, что позволяет любой стресс для передачи эффективно между различными материалами. Обычно стали бары шероховатой или гофрированные для дальнейшего улучшения связи и сплоченности между бетоном и сталью.

В-третьих, щелочной среде химических предоставляемых щелочной резерв (КОН, NaOH) и портландита ( гидроокись кальция ), содержащихся в цементного камня причин пассивирующего фильма формы на поверхности стали, что делает его гораздо более устойчивы к коррозии , чем это было бы в нейтральной или кислой среде. Когда цементного теста на воздухе и метеорные воды реагирует с СО 2 в атмосфере, портландита и гидрат силиката кальция ( CSH ) из цементного камня становятся все газированные и высоким рН постепенно уменьшается с 13,5 - 12,5 до 8,5, рН воды в равновесии с кальцитом ( карбоната кальция ) и стали больше не ЗАПАССИВИРОВАННЫЙ.

Как правило, только чтобы дать представление о порядков, сталь защищена при рН выше ~ 11, но начинает разъедать ниже ~ 10 в зависимости от характеристик стали и местные-химические условия физико когда бетон становится газированной. Карбонизация конкретных вдоль с хлоридом попадание являются одними из главных причин провала арматуры в бетоне.

Относительно поперечного сечения области стали необходимы для типичных железобетона, как правило, весьма мала и составляет от 1% для большинства балок и плит до 6% для некоторых столбцов. арматуру , как правило, круглый в сечении и различаются по диаметру. Железобетонные конструкции иногда такие положения, как вентилируемые полые ядра для управления их влажности и влажности.

Распределение бетона (несмотря на подкрепление) прочностных характеристик по сечению вертикального усиленные элементы бетон неоднородной статье "Бетон неоднородности вертикальных монолитно-Сити элементов в рамных зданий" .

Антикоррозийные меры


В мокром и холодном климате, железобетон для дорог, мостов, парковка структур и других структур, которые могут подвергаться воздействию обледенения соли могут извлечь выгоду из использования с эпоксидным покрытием, горячее цинкование или нержавеющая сталь арматуры, хотя хороший дизайн и хорошо подобранных цементная смесь может обеспечить достаточную защиту для многих приложений. Арматурной стали с эпоксидным покрытием можно легко определить по светло-зеленым цветом своих эпоксидным покрытием. Горячецинкованную арматуры может быть ярким или матово-серый в зависимости от продолжительности воздействия, и нержавеющей арматуры экспонатов типичным белым металлическим блеском, которые легко различимы из углеродистой стали арматурного проката. Справочник ASTM A767 стандартной спецификации Стандартные технические условия для горячего оцинкованной арматуры, A775 Стандартные технические условия для стали с эпоксидным покрытием арматуры и A955 Стандартные технические условия для деформированных и простой нержавеющей бары для армирования бетона.

Другой, более дешевый способ или защиты арматуры является покрытие их с фосфатом цинка . [2] цинка фосфата медленно реагирует с кальцием катионов и гидроксильные анионы, присутствующие в воде пор цемента и формы стабильной гидроксиапатита слоя.

Проникающая герметики правило должно применяться через некоторое время после отверждения. Герметики включают краски, пенопласт, фильмов и алюминиевой фольги , войлок или ткани маты запечатанных смолой, и слоев бентонитовых глин, иногда используется для уплотнения roadbeds.

Ингибиторы коррозии , таких как кальций нитрита [Ca (NO 2) 2], также могут быть добавлены в воду смесь перед заливкой бетона. Как правило, 1-2 мас. % От [Ca (NO 2) 2] по отношению к массе цемента необходимо для предотвращения коррозии арматуры. Нитрит -анион мягкий окислитель , который окисляет растворимых и мобильных черных ионов (Fe 2 +), присутствующих на поверхности разъедают стали и приводит к его осадок, как нерастворимые гидроокиси железа (Fe (OH) 3). Это приводит к пассивации стали на анодного окисления сайтов. Нитриты гораздо более активным ингибитором коррозии, чем нитраты , менее мощный окислитель двухвалентного железа.

Укрепление и терминологии.


Пучка при поворотах изгибающего момента , в результате малой кривизны. На наружной поверхности (растяжение лицо) кривизны конкретного опыта растягивающие напряжения, а на внутренней поверхности (сжатие лица) она испытывает сжатие.

Однократно усиленного пучка, в котором конкретные элемент только укрепило у растяжение лицо и подкрепление, называется напряженности стали, предназначена для противостоять напряженности.

Дважды усиленного пучка, в котором кроме креплений конкретного элемента также усиленные вблизи сжатие лицо, чтобы помочь конкретным сопротивляться сжатию. Последнее укрепление называется сжатия стали. При сжатии зоны бетона недостаточно сопротивляться сжатию момент (положительный момент), дополнительное армирование должно быть обеспечено, если архитектор пределах размеров раздела.

Под усиленный луч, в котором напряжение мощностью растяжение арматуры меньше, чем суммарная пропускная способность сжатия бетона и стали сжатия (при усиленных при растяжении лицо). Когда железобетонных элементов подлежит увеличению изгибающего момента, дает напряженности стали в то время как бетон не достигает своей конечной условии отказа. Как напряженности стали урожайности и тянется, "под усиленный" конкретных также дает в пластичных образом, проявляя большой деформации и предупреждения до его конечной неудачи. В этом случае предел текучести стали управляет дизайна.

За усиленного пучка, в котором напряжение потенциала напряженности стали больше, чем суммарная пропускная способность сжатия бетона и стали сжатия (более усиленный при растяжении лицо). Так "по-железобетон" луч не справляется дробления бетона на сжатие-зоны и до зоны напряженности стали урожайности, которая не предусматривает какого-либо предупреждения до отказа, как неудача мгновенно.

Сбалансированным усиленного пучка, в которой как на сжатие и растяжение зоны достигают уступая в то же самое, введенных нагрузки на балку, и конкретные сокрушит и сталей даст в то же время. Такая конструкция критерий, однако же рискованными, как по-железобетона, так как отказ внезапно, как бетон давит в то же время растяжение дает стали, что дает очень мало предупреждение о бедствии в напряжении неудачи.

Железобетона момент несущих элементов, как правило, быть направлены на под усиленный так что пользователи структура будет получать предупреждения о надвигающихся краха.

Характеристика силы прочность материала, где менее чем 5% от образца показывает меньшую прочность.

Прочность конструкции или номинальная сила прочность материала, в том числе безопасности материальный фактор. Значение коэффициента запаса обычно составляет от 0,75 до 0,85 в допустимое напряжение дизайна .

Конечная предельного состояния является теоретической точки отказа с определенной вероятностью. Об этом говорится в учтены нагрузки и учтены сопротивлений.

Напряжение железобетона.



Предварительно напряженного железобетона является метод, который значительно увеличивает несущей прочностью из бетонных балок. Арматурной стали в нижней части пучка, который будет подвергаться растягивающие усилия в процессе эксплуатации, находится в напряжении до конкретных переливаясь вокруг него. Как только бетон затвердеет, напряженность на арматурную сталь выпускается, размещения встроенных сжимающей силы на бетон. Когда нагрузок, арматурная сталь берет на себя больше напряжения и силы сжатия в бетоне уменьшается, но не стал растягивающей силы. Поскольку бетон всегда при сжатии, он менее подвержен растрескиванию и неудачи. 

Общие виды отказов железобетона и арматуры внутри.


Железобетонные может не из-за недостаточной силы, что привело к механической поломке, или из-за сокращения его прочность. Коррозия и замораживания / оттаивания может привести к повреждению плохо спроектированы или построены железобетонные. Когда арматуру разъедает, продукты окисления ( ржавчины ) расширить и стремится к хлопья, растрескивание бетона и unbonding арматуру от бетона. Типичные механизмы, приводящие к прочности проблемы обсуждаются ниже.

Механическая неисправность

Крекинг конкретные статьи, не может быть предотвращено, однако, размер и расположение трещин может быть ограничен и контролируется подкрепление, размещение контроля суставов, лечение методологии и проектирование смеси из бетона. Крекинг дефекты могут позволить влаге проникать и коррозии арматуры. Это работоспособности отказа в пределе дизайн состоянии . Крекинг, как правило, результат недостаточного количества арматуры, или арматура расположенных на слишком большое расстояние. Конкретные то трещины или под избыточным загрузки, или из-за внутренних эффектов, таких как ранние термоусадка, когда он лечит.

Недостаточность приводит к краху может быть вызвано дробления бетона, при сжимающих напряжений превышает его силы, по уступая или провал арматуры, при изгибе или напряжения сдвига превышает силу арматуры; или связь провал между конкретными и арматуру. 



Арматура для фундаментов и стен канализации насосной станции.


Карбонизации, или нейтрализация которых является химическая реакция между углекислого газа в воздухе с гидроксид кальция и гидратированного силиката кальция в бетоне. Воды в поры бетона портландцемента, как правило, щелочные с рН в диапазоне от 12,5 до 13,5. Это сильно щелочной среде, в которой встроенные стали пассивации и защищен от коррозии. Согласно диаграмме Pourbaix для железа, металла пассивной, когда рН выше 9,5. [5] двуокиси углерода в воздухе реагирует с щелочными в цемент и делает поры воды более кислой, тем самым снижая рН. Углекислый газ начнет карбонатного цемента в бетоне с момента объекта производится. Это сатурации начнется процесс на поверхности, затем медленно двигаться глубже и глубже в бетон. Скорость карбонизации зависит от относительной влажности бетона - 50% относительной влажности оптимальных. Если объект трещины, двуокиси углерода в воздухе будет лучше проникать в бетон. При разработке конкретной структуры, это нормально, чтобы государство бетонное покрытие для арматурной стали (глубина в пределах объекта, арматура будет). Минимальная бетонное покрытие, как правило, регулируется дизайн или строительных норм и правил . Если усиление слишком близко к поверхности, преждевременный выход из строя из-за коррозии могут произойти. Бетонное покрытие глубина может быть измерена с крышкой метра . Однако, газированные конкретные только становится прочность проблема, когда есть также достаточное количество влаги и кислорода вызывать электро-потенциал коррозии арматурной стали.

Один из методов тестирования структуры для сатурации на буровой свежие отверстия в поверхности, а затем лечить поверхности реза с фенолфталеина решение индикатора. Это решение станет [розовый] при контакте с щелочным бетоном, что позволяет видеть глубину карбонизации. Существующие отверстия не хорошо, потому что открытую поверхность уже будет газированные.

Хлориды


Полинс Kill Виадук , Hainesburg, Нью-Джерси, 115 футов (35 м) в высоту и 1100 футов (335 м) в длину, и был объявлен в качестве крупнейшего железобетонная конструкция в мире, когда он был завершен в 1910 году как часть Лакаванна Кат-Офф- лайн проект железной дороге. Лакаванна Рейлрод был пионером в использовании железобетона. 

Хлоридов , в том числе натрия хлорида , могут способствовать коррозии встроенный стальной арматуры если он присутствует в высокой концентрации sufficienty. Хлорид анионы вызывают как локализованной коррозии ( точечная коррозия ) и обобщенные коррозии стальной арматурой. По этой причине, следует использовать только свежую сырую воду или питьевую воду для смешивания бетона, убедиться, что крупные и мелкие агрегаты не содержат хлориды, а не использовать добавки, которые содержат хлориды.

Когда-то общие для хлорида кальция для использования в качестве добавки для содействия быстрому настройка бетона. Кроме того, было ошибочно полагали, что было бы предотвратить замерзание. Однако эта практика попала в немилость после вредного воздействия хлоридов стало известно. Следует избегать, когда это возможно.

Использование антиобледенительных солей на дорогах, используются для снижения точки замерзания воды, вероятно, является одной из главных причин преждевременного выхода из строя армированные или предварительно напряженных бетонных настилов мостов, дорог и гаражей. Использование эпоксидным покрытием арматуры и применение катодной защиты смягчил эту проблему в некоторой степени. Также FRP стержней, как известно, менее восприимчивы к хлоридов. Правильно спроектированные бетонных смесей, которые позволили лечить правильно эффективно невосприимчивы к воздействию deicers.

Другим важным источником ионов хлора от морской воды . Морская вода содержит по весу примерно 3,5 мас.% соли . Эти соли включают хлористый натрий , сульфат магния , сульфат кальция , и бикарбонатов . В воде эти соли диссоциируют в свободных ионов (Na +, Mg 2 +, Cl -, SO 4 2 -, HCO 3 -) и переход с воды в капилляры бетона. Ионы хлора особенно агрессивны для коррозии углерода баров стальной арматуры и составляют около 50% этих ионов.

Щелочные реакции кремнезема.


Это реакция аморфного кремнезема ( халцедон , кремней , кремнистых известняков ), иногда присутствуют в агрегатах с гидроксильных ионов (ОН -) от решения пор цемента. Плохо кристаллизованного кремния (SiO 2) растворяется и распадается при высоких рН (12,5 - 13,5) в щелочной водой. Растворимых диссоциированных кремниевая кислота реагирует вода в поре с гидроксид кальция ( портландита ), присутствующих в цементной пасты для формирования широких гидрат силиката кальция ( ЖСС ). Щелочной реакции кремнезема ( ASR ), вызывает локализованные отеки ответственным за растяжения и растрескивания . Условия, необходимые для щелочных реакции кремнезема три задачи: (1) совокупности содержащих щелочно-реактивная составляющая (аморфный кремнезем), (2) достаточно наличие гидроксильных ионов (ОН -), и (3) достаточно влаги, выше 75% относительной влажности (ОВ) в бетоне. [6] [7] Это явление иногда народе называют " конкретные рака ". Эта реакция происходит независимо от наличия арматуры: массивные бетонные конструкции, такие как плотины могут быть затронуты.

Преобразование цемент высокого глинозема .


Устойчив к слабым кислотам и особенно сульфаты, этот цемент лечит быстро и достигает очень высокой прочности и силы. Он был очень использоваться после Второй мировой войны для создания сборного железобетона объектов. Однако, она может потерять силу с тепловым или времени (конверсия), особенно если не должным образом вылечить. С распадом трех крышей из предварительно напряженных железобетонных балок с использованием цемент высокого глинозема, цемента это был запрещен в Великобритании в 1976 году. Последующее расследование показало, что вопрос пучков были неправильно использованы, запрет остался. 

Сульфаты.


Сульфаты (SO 4) в почве или в подземных водах, в достаточной концентрации, может реагировать с портландцемента в бетоне приводит к образованию обширных продуктов, например, эттрингита или thaumasite , что может привести к преждевременный выход из строя структуры. Наиболее типичные атаки этого типа на бетонных плит и фундаментных стен в классе, где сульфат-иона, с помощью альтернативных смачивания и сушки, может увеличиться в концентрации. С увеличением концентрации, нападение на портландцемент может начаться. Для похоронен структур, таких как трубы, этот вид атаки представляет собой гораздо реже, особенно в восточной части Соединенных Штатов. Концентрации сульфата иона увеличивается гораздо медленнее, в массы почвы и особенно зависит от исходного количества сульфатов в родной земле. Химический анализ почв буровых должно быть сделано на этапе проектирования любого проекта с участием бетона в контакте с родной земли, чтобы проверить на наличие сульфатов. Если концентрация оказалась агрессивной, различные защитные покрытия могут быть использованы. Кроме того, в США ASTM C150 Тип 5 портландцемента могут быть использованы в миксе. Этот тип цемента предназначен для особенно устойчивы к сульфата атаки.
В стальная конструкция пластины, стрингеры присоединиться параллельных стальных пластин. Пластины сборки изготавливаются с сайта, и свариваются на месте в форме стали стены связаны стрингеров. Стены стали формы, в которую заливается бетон. Сталь скорости пластины строительство железобетонных конструкций путем вырезания много времени на месте действия вручную связывания арматуры и строительных форм. Метод имеет высокую прочность, так как стали на улицу, где растягивающие усилия зачастую наибольший. 
Волоконно-подкрепление в основном используется в торкретирования , но также может быть использован в обычный бетон. Армированных волокном обычный бетон в основном используются для наземных этажей и тротуаров, но может рассматриваться для широкого спектра строительных частей (балки, pilars, фонды и т.д.) либо самостоятельно, либо с рук-связанные арматуры. 
Бетон армированный волокнами (которые, как правило, стали, стекла или "пластика" волокон ) дешевле, чем рук-связанные арматуру, в то же время увеличение прочности на растяжение во много раз. Форма, размер и длину волокна имеет важное значение. Тонкого и короткого волокна, например, короткие волосы форме стеклянного волокна, будет эффективной только в первые часы после заливки бетона (уменьшает растрескивание в то время как бетон жесткости), но не будет увеличивать конкретные прочность на растяжение. Нормальный размер волокна для европейских торкретирования (1 мм в диаметре, 45 мм-сталь или "пластика") увеличит конкретные прочность на растяжение. 

Сталь сильный общедоступных волокна, и прийти в различной длины (30 до 80 мм в Европе) и формы (на конец крючков). Стальных волокон может быть использован только на поверхностях, которые могут терпеть или избежать коррозии и ржавчины. В некоторых случаях, стальной поверхности волокна сталкивается с другими материалами.
Стекловолокно является недорогим и нержавеющие, но не как вязкий, как сталь. Недавно, закрученный базальтового волокна , давно доступны в Восточной Европе , стала доступна в США и Западной Европе. Базальтовые волокна сильнее и дешевле, чем стеклянные, но исторически не устоял щелочной среде портландцемента достаточно хорошо, чтобы быть использованы в качестве прямого усиления. Новые материалы использовать пластиковые связующих, чтобы изолировать базальтового волокна с цементом. 
Премии волокна графита армированного пластика волокон, которые почти так же сильно, как сталь, более легкие и коррозии. Некоторые эксперименты были перспективных первые результаты с углеродными нанотрубками , но материал все еще слишком дорого для любого здания. 

Номерация  стальной арматуры


Некоторые конструкции не могут мириться с использованием стали. Например, МРТ машины имеют огромные магниты, и требуют немагнитных зданий. Другим примером являются звонок кабин, которые читают радио теги и необходимость железобетона, что является прозрачным для радио .
В некоторых случаях время жизни конкретной структуры является более важным, чем ее первоначальные затраты. Так как коррозия является основной причиной выхода из строя железобетонных, нержавеющих подкрепление может продлить жизнь структуры существенно. 
Для этих целей некоторые структуры были построены использованием волоконно-армированного пластика (FRP) арматура, сетки или волокон. "Пластик" подкрепление может быть так сильны, как сталь. Потому что она сопротивляется коррозии, не требует защитного бетонного покрытия от 30 до 50 мм или более, как стальной арматуры делает. Это означает, что FRP-железобетонных конструкций может быть легче, имеют длительный срок службы и для некоторых приложений будет конкурировать по цене с железобетона. 
Хотя FRP и бетона хрупких материалов, в целом структуры с внутренней арматуры FRP показать большой упругой деформируемости что сопоставимо с пластиковой деформируемости (пластичность) стали железобетонных конструкций. 

Существующие структуры может быть усилена с внешними подкрепление, как углеродное волокно. В этом случае особенно сила может быть увеличена.

Один недостаток использования арматуры FRP является ограниченным огнестойкости. Структуры использованием FRP должны обеспечить силы и сцепления сил при повышенных температурах. Это может быть достигнуто путем определения подходящих бетонного покрытия или защитной оболочкой.
Другая проблема заключается в эффективности поперечной арматуры. Стремена сделаны (до затвердевания) согнуть FRP показать в целом сокращение численности через махнул волокон. Открытые к деформации и скольжения перехода между прямых и изогнутых часть загружается суперпозиции сильного изгиба стресс, сдвиг и продольных напряжений. Альтернативные сдвига усиливающих элементов может решить эту проблему. 
Однако, кроме коротких мононити полипропиленовые волокна для бетона при смешивании могут иметь положительный эффект снижения откола во время пожара. В тяжелых огня, таких как тоннель огня Источник 1996 года , условно железобетонных могут страдать тяжелыми откола ведущих на провал. Это отчасти из-за поры воды остается в пределах конкретных кипения взрывом, давление пара, то причины откола. Действие волокон в бетон из-за их способности, чтобы растопить, образуя пути через бетон, позволяющие давление пара, чтобы рассеять.

 

Наши работы

concrete02.jpg

Продаётся сайт betonr.ru!
▼ 8(951)5000-880 ▼

Домену betonr.ru, больше 5 лет.
Тематика Бетон строительство, регион Ростовская область.
Сайт хорошо индексируется и воспринимается поисковыми системами!
При желании и прямых руках в течении 1-2 месяцев вывести в топ при минимальных вложениях!
Пишите, звоните отвечу на все Ваши вопросы!
Информационно строительный порталЗаказать товарный бетон - Ростов на Дону | Контактная информация - купить бетон в Ростове| Предложения и вопросы по строительству| | бетон стоимость
Яндекс.Метрика