Усиление железобетонных конструкций: Усиление железобетонных конструкций в Москве

Содержание

способы и показания к применению

Содержание

  • 1 Для чего требуется усиление конструкций?
  • 2 Работы по усилению железобетонных конструкций
  • 3 Общие сведения
  • 4 Показания к применению работ по усилению перекрытий
  • 5 Как усилить?
  • 6 Заключение

Усиление железобетонных конструкций – это давно уже не просто блажь, а действенный способ увеличить время эксплуатации отдельных элементов и всего жилища в целом. В данной статье будут описаны методы подобного усиления, также рассмотрены все их тонкости и способы реализации главных методов.

Усиление железобетонных колонн стальными обоймами .

Для чего требуется усиление конструкций?

Операции, направленные на усиление железобетонных плит, необходимы для улучшения их несущих характеристик, времени функционирования, а также дают возможность проводить реставрационные работы различных элементов после долгого износа либо утери каких-либо характеристик под влиянием отдельных факторов.

Вернуться к оглавлению

Работы по усилению железобетонных конструкций

Данные операции подразумевают большой перечень функций и мероприятий, которые необходимы для обеспечения разных эффектов.

  • Увеличение поперечного сечения разных видов компонентов железобетонных конструкций. Выполняется благодаря технологиям бетонирования слоями с применением каркаса для армирования, выбросу бетонного раствора под большим давлением из специального оборудования, инъектирования бетонной смеси в опалубки.
  • Укрепление несущих деталей посредством установки новых элементов. Достигается за счет правильного распределения давления и понижения влияния на укрепляемую деталь посредством установки в строение дополнительных элементов.
  • Освобождение и точное распределение воздействия посредством переноса на другие детали строения. Достигается за счет добавления новых консолей либо модификации старых элементов, а также за счет подмены тяжелых деталей на компоненты с меньшим весом.
  • Увеличение технических свойств железобетонных изделий посредством установки внешних каркасов для армирования. Выполняется посредством установки армирования, анкеров, швеллеров, бетонных пластов, листов из стали, преднапряженных деталей.
  • Установка свай из бетона, специальных подошв и упоров под землей. В данной ситуации применяется бурение отверстий при помощи алмазных сверл. Отверстия выполняются в необходимых местах и наполняются бетонной смесью. Таким образом, повышается устойчивость подземных элементов строения.

Вернуться к оглавлению

Общие сведения

Такие участники нуждаются в капитальном ремонте, а именно в усиление железобетонных конструкций.

Необходимо помнить, что речь идет о важных и ответственных строительных операциях, для которых важно наличие определенных навыков проектирования и обладание довольно высокой квалификацией для верного расчета всего процесса. В перечень данных мероприятий по укреплению железобетонной конструкции могут добавлять некоторые операции. К ним относятся ликвидация неисправностей и брака с помощью инъектирования либо склеивания отдельных элементов. В общем, все, что необходимо для реконструкции целостности строения.

Операции, связанные с усилением железобетонного изделия причисляют к процессам повышенной сложности, поэтому их принято считать более серьезными, нежели простые монтажные работы. Это объясняется тем, что при восстановлении плит либо перекрытий человек не имеет возможности учесть все нюансы работы, ведь исходное положение не совсем ясно и точно. Тем более, процесс напрямую связан со старыми строениями и потребитель не знает положения внутренних элементов, перекрытий, арматурного каркаса, реального распределения давления и многих других необходимых нюансов.

Более того, подобная операция весьма опасна и нуждается в четком следовании инструкциям техники безопасности и большого количества страховочных мероприятий. Необходимо учесть специфические условия монтажа, во время которых функционировать необходимо в ограниченном пространстве, без возможности остановить работу, со стесненным доступом инструментов и многими другими обязательными сложностями. Все это указывает на некоторые ограничения и обязывает особенно тщательно подбирать работников для строительства.

Важно знать, что зачастую многие процессы требуют быстрого выполнения и не допускают отсрочек. Все это также делает работу весьма непростой и обязывает четко и тщательно планировать технологии, методики и график строительства. Беря во внимание все указанные трудности и тонкости, немудрено, что такие процессы регулируются специальными госслужбами и высококвалифицированными специалистами. Созданные проекты требуется согласовывать во многих инстанциях, и что немаловажно, они должны быть максимально правильно оформлены.

Вернуться к оглавлению

Показания к применению работ по усилению перекрытий

Перечень мероприятий по повышению свойств железобетонных перекрытий происходит лишь тогда, когда имеется необходимость для этого. Просто так либо для профилактики такие комплексы мер не выполняют. Далее рассмотрим причины, по которым железобетонная конструкция может нуждаться в усилении:

  • Износ изделия и ухудшение показателей прочности ввиду износа материалов, под влиянием коррозии, под воздействием внешних химических раздражителей, влияния которых не удается избежать.
  • Увеличение количества этажей в строении, из-за чего происходит увеличение давления на цоколь, перекрытия и другие составляющие здания, что может стать причиной деформации либо прочих нерекомендуемых изменений.
  • Изменение планировки сооружения, вплоть до изменения конструкции несущих элементов, что сказывается на перераспределении давления на конструкцию здания.
  • Движения почвы, которые могут стать причиной деформации фундамента, а также увеличения нагрузки на стены, опоры, несущие элементы сооружения.
  • Перестройка сооружения либо изменение его функций, что повлечет возникновение новых способов быстрого разрушения, например – вибрация, большое количество точечных нагрузок, воздействие высоких температур.
  • Деформация либо износ отдельных элементов и составляющих здания в результате аварии, техногенного, стихийного либо военного воздействия.
  • Ликвидация совершенных просчетов во время составления проекта либо при монтажных операциях по возведению сооружения.

Стоит помнить, что в данном списке указаны лишь главные проблемы, по причине которых возможно принятие постановления о том, что ту или иную железобетонную конструкцию необходимо усилить.

Дабы к железобетонным конструкциям применили некие работы по укреплению, необходимо принятие соответствующего решения. Для вынесения такого постановления может потребоваться обследование, в котором железобетонные плиты исследуют. С помощью данного исследования появляется возможность выяснить все свойства компонентов, которые необходимо усилить, а также узнать предельные возможности крепости и наносимые нагрузки на все элементы.

По результат исследования выполняются расчеты, и создается проект, в котором, прописаны все элементы, которые подлежат усилению. Также там прописывается вся необходимая техническая информация и финансовые траты на данные работы. Расчет укрепления перекрытий, плит и других железобетонных элементов – это серьезная и непростая операция. Обычно данную работу поручают специальным проектным компаниям.

Вернуться к оглавлению

Как усилить?

Усиление колонны методом торкретирования.

Чтобы укрепить бетонный дом либо его отдельные элементы, имеется большое количество способов. Однако в данной статье мы рассмотрим лишь некоторые методы работы с конструкциями. В некоторых железобетонных конструкциях используют подобные технологии увеличения характеристик различных элементов в жилищах:

  • Совершение штукатурных работ по ремонту для реставрации отдельного элемента, а также для изоляции арматурного каркаса от воздействия коррозии и ликвидации разных повреждений на поверхности детали.
  • Совершение бетонных инъекций в необходимые места для реставрации поверхности элементов.
  • Нанесение бетонного раствора под давлением сжатого воздуха при помощи специальных приспособлений на плиту либо перекрытие. Подача происходит на большой скорости, что дает возможность раствору приобретать сверхвысокую крепость. Используется как самостоятельный метод укрепления, так и вместе с другими технологиями.
  • Укрепление перекрытий и других железобетонных частей посредством создания особых обойм над конструкцией, которые применяют изнаночный каркас и бетонирование с помощью заливки раствора в опалубки и послойного нанесения смеси совместно с вибрационным воздействием.
  • Укрепление плиты цоколя при помощи специальных обойм, анкеров и поясов.
  • Усиление железобетонных элементов при помощи таких материалов, как карбоновое волокно, кевлар и многие другие аналогичные продукты.
  • Модификация отдельных элементов конструкции.
  • Установка разгружающих компонентов – распорки, консоли.

Понятно, что технологии и связанные с ними размеры процедур настолько разные, что детальное объяснение каждого отберет слишком много времени. Но существуют общие правила, которые применимы для каждого из имеющихся методов.

Характеризуются они общими рекомендациями приготовления плоскости и установки арматурного каркаса, и содержит намечание отметок на гранях бетонного изделия, разборку и очищение каркаса от коррозии, сборку внешней арматуры со внутренней. Важно производить очищение и смачивание плоскости посредством водомета. Также в инструкциях могут быть рекомендации по установке стержней внешней арматуры и многих других важных операций.

Вернуться к оглавлению

Заключение

Посредством укрепления железобетонных перекрытий, плит и прочих элементов, можно увеличить время эксплуатации сооружения, ликвидировать небезопасное либо аварийное состояние, приготовить здание к перестройке либо изменению планировки.

Эти операции считаются сложными и весьма ответственными, поэтому требуют тщательности и серьезности.

Усиление железобетонных конструкций — основные способы и методы

Усиление железобетонных конструкций – эффективный способ продлить срок эксплуатации определенных элементов и всего здания в общем. Методов усиления разных конструкций, в зависимости от их назначения, особенностей эксплуатации, типа и состояния, задач работ и других условий, существует множество. И очень важно до начала реализации работ верно определить способ усиления, а потом все рассчитать и выполнить.

Увеличение несущей способности конструкций может быть выполнено без изменения напряженного их состояния либо конструктивной схемы (металлическая или железобетонная обойма, наращивание, железобетонная рубашка) либо с изменением напряженного состояния, самой конструктивной схемы (опираемые на сваи металлические балки, преднапряженные распорки, стойки, консоли, подкосы, горизонтальные шпрегельные/комбинированные затяжки).

Как правило, усиление железобетонной конструкции предполагает гораздо меньшие затраты в сравнении с полной заменой элементов новыми. Зачастую невозможность или сложность замены связана с необходимостью реализовывать дорогостоящие и масштабные строительные процессы (усилить фундамент или построить здание заново, к примеру). Немаловажно и то, что конструкции усиливают без остановки производства, эксплуатации помещений и здания либо же с кратковременными остановками.

Усиление чаще всего применяется для железобетонных колонн, фундаментов, плит перекрытий, ригелей. А вот подкрановые балки ЖБ обычно заменяют новыми вместо усиления. То же касается и ЖБ ферм, пришедших в аварийное состояние – их демонтируют и заменяют новыми (из металла часто) либо ремонтируют.

Самыми сложными считаются работы по упрочнению балок, фундаментов, ригелей. Меньше сложностей предполагает усиление железобетонных колонн, плит перекрытия. Независимо от того, какой элемент планируется усилить, любые работы обосновываются проектом.

Содержание

  • 1 Для чего требуется усиление конструкций
  • 2 Работы по усилению железобетонных конструкций
  • 3 Общие сведения
  • 4 Показания к применению работ по усилению перекрытий
  • 5 Как усилить

Для чего требуется усиление конструкций

Любые операции, призванные усилить железобетонные конструкции, выполняются с целью улучшения несущих характеристик, продления срока эксплуатации. Реставрируются разные изделия после длительного износа или при условии потери определенных свойств под воздействиям внешних негативных и иных факторов.

Причины, вызывающие необходимость усиления ЖБ конструкций и элементов:

  • Повышение нагрузки на элемент из-за усиления или замены конструкций, расположенных выше (надстройка сооружений, перестройка помещений).
  • Модернизация технологического оборудования и изменение технологических процессов в здании, что реконструируется.
  • Появившиеся приобретенные конструктивные дефекты, которые стали следствием неверной эксплуатации конструкций, разлива или разбрызгивания агрессивных жидкостей.
  • Эксплуатационный износ (когда несущая способность потеряна из-за воздействия вибрационных/динамических нагрузок, влияние агрессивной воздушной среды и иных факторов).
  • Случайные повреждения – когда выходят из строя отдельные элементы конструкции в процессе демонтажа, установки или транспортировки технологического оборудования.

Работы по усилению железобетонных конструкций

Усиление бетонных конструкций может осуществляться с использованием разнообразных методов, предполагать проведение тех или иных мероприятий.

Функции и мероприятия по усилению ЖБ конструкций:

  1. Увеличение поперечного сечения тех или иных компонентов конструкций – реализуется бетонированием слоями с армировочным каркасом, методом торкретирования, инъектирования раствора в опалубки.
  2. Упрочнение несущих деталей за счет установки новых элементов – выполняется благодаря верному распределению давления, уменьшению воздействия на деталь за счет установки дополнительных элементов.
  3. Увеличение технических характеристик ЖБ изделий за счет монтажа внешних каркасов армировочных – устанавливаются различные анкеры, швеллеры, армирование, бетонные пласты, преднапряженные детали, стальные листы и т.д.
  4. Освобождение и точное распределение влияния за счет переноса его на другие детали конструкции – для этого добавляют новые консоли, модифицируют имеющиеся детали, подменяют детали с большой массой элементами с меньшим весом.
  5. Монтаж специальных подошв, свай из бетона, упоров под землей – обычно применяют метод бурения отверстий алмазными сверлами в нужных местах с последующим заполнением их бетонным раствором. Так удается повысить стойкость подземных элементов.

Общие сведения

Любые методы усиления железобетонных конструкций предполагают проведение ответственных и важных строительных операций, для реализации которых нужны определенные навыки проектирования, знания для совершения расчетов и т.д. С целью укрепления и реконструкции элементов могут применяться самые разные способы и действия.

Операции, связанные с усилением ЖБ конструкций, относятся к числу процессов повышенной сложности в сравнении с обычными монтажными работами. Ведь при восстановлении плит или перекрытий, фундаментов или ферм у мастера нет возможности понимать и видеть исходное положение конструкции, отсутствуют точные технические характеристики и т. д. Особенно это важно учитывать, когда речь идет о старых строениях, отсутствии информации касательно положения внутренних элементов, арматуры, реального распределения давления и т.д.

В связи с высоким уровнем рисков такие операции проводятся четко по инструкциям, с соблюдением техники безопасности, большим числом страховочных мероприятий. Учитываются специфические условия монтажа, со стесненным доступом инструментов, ограниченным пространством, невозможностью остановить работы.

Чтобы понизить уровень опасности и увеличить скорость проведения работ, все делают по предварительно составленному графику, с четким определением методик и планированием технологии.

Проведение работ контролируют специальные государственные службы, квалифицированные специалисты. Проекты требуют согласования в различных инстанциях, правильного оформления.

Основные способы усиления железобетонных конструкций:

  1. Создание разгружающих конструкций с последовательным изменением статической схемы работы.
  2. Наращивание сечений в формате обойм, набетонок, рубашек. Набетонку делают с 1 стороны, рубашку – с 3, обойму – с 4.

Создание разгружающих конструкций предполагает включение их в совместную работу с упрочняемой конструкцией прямо в ходе установки, производство останавливать не приходится, что во многих случаях является самым важным фактором.

Второй способ предполагает остановку процесса, частичную разгрузку конструкций для последующего загружения, а также включения в работу разного типа наращенных элементов. Метод достаточно трудоемкий, связан с мокрыми процессами бетонирования, предполагает дополнительное время (когда бетон набирает прочность), но зато универсальный.

Усиление железобетонных конструкций посредством ремонта защитного слоя бетона включает такие методы: замена/восстановление защитного слоя (частичная/сплошная), заделка отдельных раковин и выколов. Когда выполняют сплошную замену, увеличивают толщину защитного слоя (минимальное значение составляет 3 сантиметра для рабочей арматуры и 2 сантиметра для нерабочей арматуры и хомутов).

Замену защитного слоя реализуют в случаях, когда свойства монолита снижены, арматура покрыта коррозией, наблюдается отслаивание защитного слоя. Тогда старый слой удаляют полностью, арматуру зачищают от ржавчины, кладут новый защитный слой бетона.

ЖБ рубашки делают при серьезных разрушениях поверхностного бетонного слоя для защиты сооружения от дальнейшей деформации. Чтобы заделать значительные повреждения, применяют ручную штукатурку мастерком: укладывают, потом через час увлажняют водой, аккуратно присыпают сухим цементом, заглаживают кельмой, гладилками из металла/дерева.

Глубина выколотых зон не должна уменьшаться к краю углубления, должна составлять везде минимум 1 сантиметр, а переход выкола к целому защитному слою делают ступенью под углом 90 градусов.

Если объемы работ существенные, актуально использование торкретирования, когда бетон наносят под сильным давлением и создают прочный и плотный защитный слой. Когда монолит готовят к бетонированию, единичные трещины шириной больше 1 миллиметра разделывают прямоугольником, зачеканивают бетоном. Где отколы большие и видно арматуру, используют армирующую сетку с квадратами 2.5-10 сантиметров и сечением проволоки 0.5-6 миллиметров, крепя их к основной арматуре.

Чтобы повысить адгезию между новым/старым бетоном, делают прослойку клея К-153 (эпоксидно-тиоколовый). Бетон укладывают до момента, когда клей перестает быть липким.

Способы устранения трещин:

  1. Создание защитных пленок/покрытий

    – если раскрытие трещин не больше 0.2 миллиметров. Покрытия такого типа создаются посредством окраски бетона синтетическими лаками, полимерцементными красками.

  2. Герметизация трещин

    – их заполняют эластичными водонепроницаемыми материалами, метод подходит для трещин больше 0.3 миллиметра. Закрывается доступ влаги к трещине и арматуре, используются мастика и шприцы.

  3. Поверхностная заделка

    – создают герметизирующую накладку, которая перекрывает дефект и усиливает сечение с трещиной, подходит для трещин от 0.2 миллиметров. Конструкция становится монолитной, способ реализуется инъектированием эпоксидным составом либо раствором цемента. Процесс выполнения работы: создание отверстий, установка ниппелей для подачи клея, герметизация трещины наклейкой стеклоткани, инъектирование нижнего и последующих ниппелей.

  4. Прочностная заделка

    – полость трещины делают монолитной с использованием клея, подходит для трещин от 0.3 миллиметров, защищает от химической и атмосферной коррозии.

Самый распространенный метод упрочнения конструкций – это увеличение сечения посредством одностороннего наращивания либо создания всесторонних обойм. Такие способы усиления дают возможность существенно увеличить несущую способность поврежденных/целых элементов.

Если реализуется одностороннее увеличение сечения ЖБ конструкций, дополнительную арматуру приваривают (электросваркой, фланговыми двойными швами) к старой вертикальными и наклонными хомутами, коротышами, отгибами.

Если есть местные повреждения в формате одиночных/сконцентрированных на минимальной длине трещин, конструкцию упрочняют так: делают местные четырехсторонние обоймы из железобетона (армированные хомутами, отогнутой/продольной арматурой), металлические обоймы из напрягаемых вертикальных хомутов.

Когда наблюдаются косые/вертикальные трещины, под хомутами монтируют продольные распределительные уголки, которые должны охватывать всю поврежденную часть балки. Все хомуты бетонируются либо покрываются торкретбетоном.

В случае, когда необходимо усилить колонны, обоймы армируют продольными прутьями и хомутами либо спиральной арматурой. Обойму можно бетонировать в опалубке либо покрывать торкретбетоном. Толщина стенок составляет минимум 10 сантиметров при обычном бетонировании и 5 сантиметров при торкретировании. Углы колонны, которая упрочняется, лучше скалывать.

Внизу/вверху колонны на длине, соответствующей самому большому размеру поперечного диаметра колонны, шаг хомутов в 2 раза уменьшают. Если есть местные дефекты, усиливающую обойму делают в границах деформированной зоны с перепуском на длину 50 сантиметров в обе стороны, но не меньше величины поперечного сечения.

Упрочнение ЖБ конструкций наращиванием элементов:

  • Со стороны усиления сколоть защитный слой в местах приварки, очистить продольные прутья арматуры до половины диаметра.
  • Поверхность бетона промыть пущенной под напором струей воды, если такой возможности нет – сделать насечки зубилом, обработать щеткой, продуть воздухом для удаления пыли, а потом промыть водой.
  • На влажную поверхность нанести пластичный бетон (раствор в пропорции 1:2, слоем толщиной 1-2 миллиметра).
  • Забетонировать новым бетоном.

Все открытые прутья арматуры тщательно очищаются металлическими щетками, пескоструйным или иным методом от ржавчины, грязи, окалины. Если повреждения прутьев серьезные, пленку поражения убирают молотком либо зубилом, очищают стальной щеткой, подваривают новую арматуру. До бетонирования прутья красят цементной смесью 1:2 слоем в 2 миллиметра.

Опалубку монтируют таким образом, чтобы была возможность постепенно ее наращивать в соответствии с высотой усиливаемых колонн и балок. Когда создается опалубка, предусматривают нужные отверстия и зазоры в ней, специальные лотки для заливки бетона, уплотнения. Далее за напыленным торкретбетоном или залитым обычным бетоном обеспечивают оптимальный уход.

Показания к применению работ по усилению перекрытий

Мероприятия по улучшению характеристик железобетонных перекрытий осуществляют в случае острой необходимости. Для профилактики или просто так комплекс мер выполнять нельзя.

Когда актуально усиление перекрытий:

  • Изделие износилось и понизились показатели прочности из-за коррозии, ухудшения свойств материалов, по причине внешних химических воздействий.
  • Изменение планировки здания – когда меняется конструкция несущих элементов, вследствие чего давление на элементы перераспределяется.
  • Увеличение числа этажей в здании, что повышает давление на фундамент, цоколь, перекрытия, другие элементы, вследствие чего могут появляться деформации.
  • Движения грунта, которые вызывают деформации фундамента, повышают нагрузку на опоры и стены, несущие элементы конструкции.
  • Деформация/износ отдельных элементов здания из-за военного, техногенного, стихийного воздействия, аварии и т.д.
  • Перестройка здания или изменение функций, из-за чего появляются новые способы разрушения (высокие температуры, вибрация и другие воздействия).
  • Ликвидация просчетов, которые были совершены при составлении проекта или реализации монтажных операций.

Это основные проблемы, решение которых может предполагать усиление перекрытия. Решение про усиление железобетонной конструкции принимается после тщательного обследования, выяснения характеристик компонентов и предельной возможности прочности, действующих нагрузок на каждый элемент.

После исследований в соответствии с их результатами создают проект, в нем прописывают усиливаемые элементы, указывают все технические данные, расходы на мероприятия. Обычно расчеты укрепления перекрытий поручают профессионалам из проектных компаний, так как без опыта и знаний выполнить все правильно очень сложно.

Как усилить

Для упрочнения отдельных элементов или всей конструкции используют самые разные методы и способы. Одни из них применяются чаще, другие – реже, но все они способны повысить характеристики железобетонных элементов и устранить определенные проблемы.

Как усилить железобетонную конструкцию:

  • Штукатурка для реставрации элемента, изоляции арматуры и защиты от коррозии, ликвидации повреждений на поверхности.
  • Инъектирование в поврежденные зоны для реставрации.
  • Нанесение раствора бетона под давлением с применением специального оборудования – метод торкретирования. Благодаря высокой скорости подачи и давлению слой бетона становится плотным и прочным.
  • Укрепление перекрытий, иных элементов за счет создания особых обойм над самой конструкцией: изнаночный каркас, бетонирование заливкой раствора в опалубки, нанесение смеси слоями с вибрацией.
  • Упрочнение плиты цоколя с применением специальных анкеров, обойм, поясов.
  • Упрочнение ЖБ элементов карбоновым волокном, кевларом, другими аналогичными веществами.
  • Установка разгружающих компонентов – это могут быть консоль, распорка.

Усиление железобетонных конструкций позволяет существенно продлевать срок эксплуатации зданий и элементов, ликвидировать небезопасные зоны, устранять последствия аварий, качественно подготовить сооружение к изменению планировки или перестройке и т.д.

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 хрупок, чем можно было бы ожидать, и вряд ли полезен в каких-либо, кроме очень немногих, ограниченных приложений. Однако при армировании сталью бетон можно использовать для плит, стен, балок, колонн, фундаментов, рам и многого другого.

Бетон прочен только против сил сжатия и имеет низкую прочность на растяжение и пластичность. Армирующие материалы необходимы для того, чтобы выдерживать сдвигающие и растягивающие усилия бетона. Сталь используется потому, что она хорошо сцепляется с бетоном и расширяется и сжимается из-за температуры с одинаковой скоростью.

Когда вы углубитесь в науку о том, как сталь и бетон ведут себя по отдельности, вы быстро увидите, что их свойства дополняют друг друга таким образом, что они идеально подходят для совместного использования. Их совокупные свойства полезны тем, что делают железобетон удивительным материалом, ответственным за впечатляющие сооружения, такие как плотина Гувера.

Должен ли бетон армироваться сталью?

Бетон выглядит чрезвычайно прочным. По сути, это камень, который вы выращиваете из порошкообразной формулы. В некотором смысле бетон действительно очень прочен, но только если давление применяется в одном определенном направлении. Когда сила прикладывается в любом другом направлении, что чаще всего имеет место в большинстве строительных конструкций, бетон становится на удивление хрупким.

Существует три основных типа напряжения:

  1. сжатие (сжатие),
  2. растяжение (растягивание) и
  3. сдвиг (скольжение вдоль линии или плоскости).

Бетон устойчив к нагрузкам или сжатию, но слаб к растяжению и сдвигу. Сталь, с другой стороны, устойчива ко всем трем видам нагрузки.

  1. Сжатие

Бетон устойчив к силам сжатия. Вот почему это такая мощная база. Еще в древние времена римские строители могли использовать ранние 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 преимущество прочности бетона против сил сжатия. Вес конструкции давил только на бетон, который сжимал бетон вместе и который бетон мог легко поддерживать.

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

  1. Натяжение

Натяжение фактически противоположно сжатию в том смысле, что это сила, которая разрывает объект на части. Бетон слаб против сил растяжения, что означает, что он имеет низкую прочность на растяжение.

Когда цилиндр, изготовленный из той же 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 прочнее против сил растяжения, чем против сил сжатия.

Может быть не сразу понятно, почему это проблема для использования бетона в качестве строительного материала. Кажется, это только указывает на то, что бетон нельзя использовать в качестве веревки. Однако, если вы посмотрите на внутренние напряжения в бетоне, вы увидите, что при сжатии часто возникает и растяжение.

Представьте себе горизонтальную бетонную балку, на которую сверху вниз действует давление. Это было бы похоже на ходьбу по бетонному полу второго этажа. В верхней части бетонной балки действует сжимающая сила, так как бетон сжимается. Однако внизу, когда балка изгибается, бетон разрывается силой натяжения. Здесь обычный бетон не работает.

  1. Сдвиг

Бетон также устойчив к силам сдвига, которые заставляют материал двигаться вдоль линии или плоскости. Неармированная бетонная стена разрушилась бы, если бы она испытала слишком большую силу сдвига от:

  • ветра
  • землетрясений
  • напряжения сдвига

прямо на него, например, на основание статуи. Однако современные здания должны выдерживать давление многих типов источников во всех направлениях. Без армирования простой бетон в этих условиях просто не выдержит.

Типы разрушения

Когда простой бетон разрушается, это происходит внезапно. В один момент бетон цел, а в следующий момент, когда сила больше, чем бетон может выдержать, он крошится или разбивается на куски. Этот внезапный выход из строя известен как хрупкий режим отказ.

Основным недостатком этого типа отказа является отсутствие визуальных предупреждающих знаков. Если вы не знаете удельную прочность материала и активно не измеряете величину напряжения, приложенного к материалу (условия, которые абсолютно невыполнимы вне лабораторных условий), невозможно предсказать разрушение.

Железобетон, с другой стороны, испытывает вязкий режим разрушения. Это означает, что трещины начинают образовываться до полного разрушения бетона. Это связано с тем, что, хотя бетон растянулся больше, чем он может стоять сам по себе, стальная арматура по-прежнему удерживает конструкцию вместе.

Если конструкция подвергается только сжимающим усилиям (например, плита пола), эти трещины могут не иметь большого значения. Если вода не просочится в трещину и не подорвет конструкцию из-за ржавления арматуры или расширения трещины при замерзании, трещины просто сожмутся при дальнейшем сжатии. В других ситуациях трещины означают необходимость ремонта участка.

Почему используется сталь

Как мы узнали, простой бетон полезен только в очень ограниченных случаях, потому что он прочен против сил сжатия, но слаб против сил растяжения и сдвига. Чтобы быть таким универсальным, бетон должен быть армирован каким-либо 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 несколькими свойствами, которые делают ее особенно подходящей для этого применения.

Сталь обладает высокой пластичностью

Пластичность — это мера того, какой деформации материал может подвергнуться до разрушения. Бетон имеет очень низкую пластичность. Если скрутить кусок бетона с достаточной силой, он рассыплется у вас в руках. Древесина, например, довольно пластична, ее можно немного согнуть, прежде чем она сломается. Однако сталь очень пластична. Если его согнуть, он просто останется согнутым.

Пластичность стали полезна перед заливкой цемента, потому что ее можно согнуть в любую форму, которая лучше всего поддерживает форму, которую нужно залить. Из-за этого легко создать сетку из арматурной стали любой формы, необходимой для конструкции здания.

Пластичность стали также полезна, если она является компонентом железобетона. Когда к конструкции приложено достаточное усилие для ее деформации, бетон может треснуть, но стальная арматура сохранит деформированную форму неповрежденной. Часто сталь все еще способна поддерживать конструкцию до тех пор, пока ее не отремонтируют или не заменят.

Бетон и сталь имеют одинаковые коэффициенты теплового расширения

При нагревании твердых тел молекулы внутри материалов движутся быстрее. Эти более активные атомы занимают тем больше места, чем быстрее они движутся, поэтому каждая молекула, а значит, и материал в целом расширяется. Обратное происходит при охлаждении твердого тела. В результате твердые тела расширяются при нагревании и уменьшаются в размерах при охлаждении.

Хотя это справедливо для всех твердых тел, для разных материалов это происходит с разной скоростью. По чрезвычайно удачному совпадению сталь и бетон имеют очень близкие 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 бы при приготовлении хот-дог увеличился вдвое, а кукурузный хлеб увеличился лишь немного, то хот-дог быстро прорвался бы через кукурузную муку. И наоборот, если бы кукурузный хлеб расширился быстрее, чем хот-дог, вокруг приготовленного хот-дога образовался бы большой воздушный карман.

Хотя любой из этих сценариев приведет к структурно слабой корн-дог, это не то, что происходит в случае бетона, армированного сталью. Два материала расширяются и сжимаются почти с одинаковой скоростью, обеспечивая прочную связь 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 арматуры с множеством гребней, вокруг которых цемент найдет прочную основу по мере высыхания.

Другие причины, по которым используется сталь, включают:

  1. Простота сварки
  2. Легкость переработки
  3. Дешевый и доступный .

1. Сталь легко сваривается

Поскольку железобетон используется во многих различных ситуациях, перед заливкой цемента часто необходимо построить довольно сложные внутренние каркасы из стальной арматуры. Даже если форма не уникальна, размер проекта может потребовать, чтобы длина арматурного стержня была намного больше, чем возможно изготовить.

В этих случаях стальную арматуру можно приварить так, чтобы опора была надежно закреплена там, где она необходима. Сталь является одним из наиболее часто свариваемых металлов, так как она легко плавится, не прожигая и не отводя тепло слишком далеко от места сварки. Этот процесс также не оказывает отрицательного 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 придет время для деконструкции, вам будет приятно узнать, что его также легко перерабатывать.

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

3. Сталь дешевая и доступная

Довольно удачно, что металл, который имеет так много полезных свойств для армирования бетона, также недорог и доступен в изобилии. Если бы золото или бриллианты имели все эти совместимые функции, это, вероятно, не было бы столь полезным.

Сталь, однако, легкодоступна по относительно низкой цене.

Бетон с предварительным и постнапряженным напряжением

Каким бы прочным ни был железобетон, он все же может треснуть. Хотя этот пластичный режим разрушения не приводит к немедленному разрушению конструкции (как это произошло бы при хрупком разрушении), это первая фаза разрушительного процесса, известного как «растрескивание».

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

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

Когда вода замерзает, она образует структуру взаимосвязанных 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 при замерзании вода давит на бетон и еще больше расширяет трещины.

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

2. В конце концов трещины станут достаточно широкими и глубокими, чтобы вода и воздух могли достичь стальной арматуры, встроенной в железобетон. Это воздействие может привести к коррозии арматуры. В присутствии воды кислород воздуха взаимодействует с железом в стали, образуя ржавчину.

Чешуйчатое покрытие на поверхности ржавеющей арматуры не защищает внутренние слои железа от процесса коррозии (подобно тому, как образование слоя патины предотвращает дальнейшую коррозию медных поверхностей), поэтому арматуру можно постоянно разрушается до тех пор, пока не перестанет выдерживать силы натяжения, действующие на конструкцию.

Явным признаком того, что происходит этот тип коррозии, является появление на бетоне коричневых пятен. Этот цвет происходит от частиц ржавчины, которые окрашивают воду в коричневый цвет и стекают через трещины в железобетоне.

3. Когда вода проникает в железобетон, она может изменить баланс pH окружающей среды и вызвать химические реакции внутри бетона. Этот риск усугубляется тем фактом, что на дорожных покрытиях и мостах использование соли для размораживания дорог зимой означает, что просачивающаяся 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 армированный бетон так же, как это делал замерзающий лед в примере 1. Разница в том, что кристаллы не плавятся, поэтому бетон непрерывно раздвигается.

Очевидно, было бы лучше, если бы железобетон не давал трещин. Однако, поскольку сталь настолько пластична, она будет растягиваться или изгибаться, что приводит к растрескиванию окружающего бетона. Это, конечно, если что-то не делается, чтобы сталь не действовала таким образом.

Предварительно напряженный бетон

Во избежание растрескивания стальную арматуру можно растянуть перед заливкой цемента. Это известно как предварительное напряжение (или предварительное натяжение), потому что оно добавляет силу растяжения к стали до того, как будет сформирован железобетон. Делая это, сталь находится в постоянном состоянии, возвращаясь к своей естественной форме, втягивая окружающий бетон внутрь, создавая силу сжатия.

Сохранение бетона в предварительно напряженном состоянии фактически делает его прочнее, потому что бетон устойчив к сжимающим силам. Это что-то вроде мышцы, которая сильнее, когда натянута.

При предварительном напряжении железобетон становится прочнее по двум причинам.

  1. Вероятность образования трещин меньше. Поскольку сталь уже стягивает бетон, ей не разрешается растягиваться так, как если бы сталь не была предварительно напряжена.
  2. Любые образовавшиеся трещины постоянно закрываются силой стали, пытающейся вернуться в свое расслабленное состояние. Это ограничивает количество воды, которая может проникать и разъедать железобетон.

Постнапряженный бетон

Тот же эффект может быть достигнут путем затягивания стали после начала затвердевания бетона. Бетон, кажется, затвердевает в течение нескольких часов, но на самом деле для его полного затвердевания требуется около месяца, и он продолжает твердеть и укрепляться в течение как минимум пяти лет после заливки.

Предварительно напряженный и постнапряженный бетон не только дает меньше трещин, но и настолько прочнее обычного железобетона, что меньшие и более тонкие секции предварительно напряженного или постнапряженного бетона могут выдерживать такую ​​же нагрузку, как и ненапряженный железобетон.

Почему бы просто не использовать сталь?

Если вы посмотрите на особенности работы железобетона, вы можете начать задаваться вопросом, почему мы вообще используем бетон в этом процессе. Бетон, в конце концов, прочен только против сил сжатия, тогда как сталь сильна против:

  • Сжатие
  • Растяжение
  • Сдвиг  

На самом деле сталь в 100-140 раз прочнее бетона.

Обычный бетон сам по себе бесполезен. Только железобетон, и предпочтительно предварительно напряженный (или постнапряженный) бетон, является удивительным строительным материалом, о котором мы думаем, когда представляем себе современную архитектуру. Поскольку бетон на самом деле относительно бесполезен без стальной арматуры, то почему бы просто не строить из стали?

Бетон имеет много преимуществ для строительства, что делает его лучшим строительным материалом, чем простая сталь.

  1. Коррозия
  2. Вес
  3. Стоимость

1. Коррозия

Как мы видели, когда сталь подвергается воздействию воздуха и улавливания. Хотя существуют способы предотвращения этого окисления, они требуют гораздо большего ухода, чем это возможно. Стальную арматуру, например, часто обрабатывают перед заливкой цемента, чтобы защитить ее от непогоды, даже если вскоре ее зальют бетоном. Несмотря на это, как мы видели, он все еще может ржаветь.

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

2. Вес

Сталь очень тяжелая, и ее необходимо доставлять на строительную площадку в полном объеме. Бетон, с другой стороны, примерно на треть плотнее стали, и его можно транспортировать в гораздо более легких составных частях.

Это дает двойную пользу. Первое преимущество – это транспорт. Сталь необходимо 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 в виде составных частей, затем смешивать и заливать на месте, затвердевая до окончательной формы.

Вторым преимуществом является вес конечной конструкции. Поскольку бетон в три раза плотнее стали (и даже содержит от 5 до 10 процентов захваченного воздуха), общий вес здания из железобетона намного меньше, чем здание, полностью построенное из стали. Железобетон обычно содержит от 1 до 4 процентов стали, поэтому в конечном итоге он весит намного меньше.

3. Стоимость

Сталь, хотя и относительно дешевая и 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 первых форм цемента было задокументировано в древних культурах, насчитывающих много тысячелетий, именно древние римляне представили самую раннюю форму бетона, какой мы знаем ее сегодня. При добыче известняка для раствора римляне случайно обнаружили на склонах горы Везувий минерал, содержащий кремнезем и глинозем.

При смешивании с известняком и обжиге получается цемент, который, в свою очередь, можно смешать с водой и песком, чтобы получить раствор, более твердый, прочный и более липкий, чем обычный известковый раствор. Эта смесь могла затвердевать как под водой, так и на воздухе, как современный 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.

Затем, примерно с 400 по 1750 г. н.э., нет никаких свидетельств использования бетона. Это фактически стало «темными веками» бетона, которые длились от падения Римской империи до тех пор, пока английский инженер Джон Смитон заново не открыл, как делать «гидравлический» цемент при строительстве маяка в Плимуте, Англия.

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

Первая бетонная дорога была залита в 1891 году в Беллефонтейне, штат Огайо. Плотина Гувера, самое большое бетонное сооружение, когда-либо построенное на тот момент, была построена в 1936 году. Американский архитектор Фрэнк Ллойд Райт построил множество культовых бетонных зданий в 19 веке.50-е годы. Брутализм, архитектурный стиль, в котором упор делался на открытый бетон, был популярен с 1950-х по 1970-е годы.

Заключение

Бетон — удивительный строительный материал, который был открыт тысячи лет назад, а затем забыт. Это невероятно полезный строительный материал, потому что его можно смешать из порошка для создания каменных структур любой формы.

Однако его полезность ограничена тем фактом, что бетон устойчив только к сжимающим силам и легко крошится под действием растягивающих и сдвигающих сил. Однако, армируя бетон, вы можете создать материал, который намного прочнее, чем его компоненты. Сталь особенно хорошо подходит для армирования, потому что 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 компонентов по отдельности, потому что он сочетает в себе прочность стали с простотой использования и относительно небольшим весом бетона.

Сталежелезобетон: что нужно знать

Проблемы со сталежелезобетоном

И почему предпочтительны альтернативные железобетонные материалы

Инновация 19 века, железобетон, армированный сталью, стремился сделать бетонные конструкции более безопасными и стабильными. Но, как показывает история, этот подход к железобетону не выдержал испытания временем, как его предшественники.

Бетонные конструкции в Риме стоят и по сей день, почти через 2000 лет после их создания. Для сравнения, многие бетонные дороги, мосты и здания со стальной арматурой уже начали разрушаться.

Мы знаем, что бетон прочен и долговечен. Так в чем проблема?

Дело в том, что использование железобетона имеет несколько недостатков.

Если вы планируете заказывать железобетон у поставщиков бетона, сначала рассмотрите преимущества и недостатки сталежелезобетона. Вы также можете рассмотреть альтернативы, которые предпочитают многие бетонщики!

Для чего используется железобетон?

Бетон, армированный сталью, предназначен для использования прочности бетона на сжатие с прочностью стали на растяжение для выдерживания тяжелых нагрузок, таких как фундаменты, фундаментные стены и колонны. Подъездные пути с интенсивным движением, полы навесов и полы больших навесов также могут потребовать железобетона, чтобы выдержать вес.

Стальная арматура, встроенная в бетон, скрепляет бетон, предотвращает появление больших трещин и повышает общую прочность. Эта дополнительная прочность позволяет создавать более длинные, тонкие, консольные конструкции и плиты с меньшей поддержкой, которые являются более прочными благодаря армированию.

Типы железобетона

Железобетон часто представляет собой традиционный цементный бетон, заливаемый на стальную арматуру. Эти усиления включают:

Арматура

Арматура — сокращение от арматурный стержень. Это стержень из мягкой стали различной толщины, например № 3 толщиной 10 мм и № 4 толщиной 12 мм. Арматура часто изготавливается для лучшего сцепления, например, ребристая арматура.

Сварная сетка

Это стальная проволока, сваренная в виде квадратной сетки, образующая плоский лист. Толщина стальной проволоки обычно составляет 4 мм. И типичный размер сетки составляет 150 мм x 150 мм.

Оба типа стальной арматуры используются в каменных проектах. Как правило, вокруг фундамента проходит арматура, а сварная сетка входит в плиту, часто образуя клетку.

Несмотря на то, что это экономичные варианты для строительства из бетона, они сделаны из стали, поэтому они представляют риск ржавчины и коррозии бетона.

Преимущества железобетона

Сочетание бетона и стали придает железобетону высокую прочность на сжатие и растяжение. В результате железобетон считается более прочным. Он также достаточно устойчив к огню и атмосферным воздействиям.

Поскольку стальная арматура может укрепить более тонкие бетонные плиты, подрядчики по бетонным работам могут использовать меньше бетона и при этом иметь прочную бетонную плиту с опорой. Использование меньшего количества бетона экономит время и трудозатраты на поставку, транспортировку, смешивание и заливку бетона.

Сталь также является доступным материалом и дешевле, чем некоторые альтернативные варианты армирования, такие как алюминиевая бронза и нержавеющая сталь.

Недостатки железобетона

Хотя застройщики могут сэкономить на первоначальных затратах с помощью стальной арматуры, они часто не учитывают долгосрочные затраты на техническое обслуживание, ремонт и замену.

Главный компонент стали, железо, подвержен ржавчине. В результате коррозия остается единственным недостатком при использовании железобетона.

Эту коррозию трудно обнаружить в бетонных конструкциях. Но это разрушает долговечность бетона, что приводит к сокращению срока службы всего на 50–100 лет, а ухудшение состояния начинается всего через 10 лет. По сравнению с древними бетонными сооружениями в Риме, от 50 до 100 лет — недостаточное время для того, чтобы современные сооружения простояли.

Из-за такого короткого срока службы разрушающиеся здания, мосты, автомагистрали и другая инфраструктура требуют больших затрат на ремонт. Затраты на ремонт и восстановление железобетонных конструкций со временем будут только увеличиваться, поскольку все больше конструкций изнашивается и теряет структурную целостность.

Почему сталь — не лучший вариант

Наличие стальной арматуры в бетоне делает бетон более склонным к растрескиванию. В то время как обычный бетон может справиться с несколькими крошечными трещинами, эти трещины прокладывают путь (извините за каламбур) для серьезной угрозы стальной арматуре — влаги.

Когда влага попадает в бетон через эти трещины, она вызывает электрохимическую реакцию со стальной арматурой, встроенной в бетон. Эта реакция создает батарею, в которой один конец арматурного стержня становится анодом, а другой конец становится катодом. Эта батарея питает коррозию, превращая сталь в ржавчину.

Ржавчина может расширить сталь в четыре раза. Это расширение создает более крупные трещины и трещины в бетоне в процессе, называемом отслаиванием (он же рак бетона).

Альтернативы натуральной арматуре

Бетонная промышленность всегда ищет способы быть более экологичными. Одним из таких способов является использование следующих альтернатив стальной арматуре:

Непрерывное базальтовое волокно (CBF)

Изготовленное из базальта, CBF представляет собой плотную, устойчивую к истиранию магматическую породу. Это каменное волокно более чем в два раза превышает отношение прочности к весу легированной стали. Он не подвергается коррозии, как сталь, и не портится от кислот. CBF также является огнестойким и хорошо работает с различными композитами.

По сравнению со стальной арматурой, CBF также уменьшает количество используемого бетона, делая бетон тоньше и легче, что дает больше пространства для изоляции. CBF также не является теплопроводным, поэтому он может соединяться как с внутренними, так и с внешними изолированными стеновыми панелями без передачи тепла. Это означает более энергоэффективные здания за счет снижения потерь тепла.

Woven-Strand Bamboo (WSB)

WSB использует очищенные от кожи стебли бамбука, нарезанные вдоль на тонкие нити. Затем эти нити карбонизируются, погружаются в клей на водной основе и подвергаются горячему или холодному прессованию в формах. В результате получается продукт, который в три раза плотнее бамбука, а также устойчив к впитыванию влаги, набуханию и гниению под действием бактерий и грибков.

Бамбук обладает высокой прочностью на растяжение, быстро восстанавливается и связывает углерод, что делает его чрезвычайно экологически чистой альтернативой стальной арматуре.

Полимер, армированный волокном (FRP)

FRP — еще одна альтернатива стальной арматуре, которая позволяет создавать энергоэффективные бетонные конструкции и не подвергается коррозии. FRP, особенно стекло FRP обеспечивает тепло- и электрическую изоляцию, имеет высокое отношение прочности к весу и низкие затраты на техническое обслуживание.

При создании железобетона с альтернативами, которые не подвержены коррозии, бетонные конструкции продлевают срок службы. Они требуют меньше обслуживания и меньше ресурсов. Они смогут выдержать испытания временем, как древнеримские сооружения, и не станут дорогостоящим финансовым бременем для обслуживания, ремонта или замены.

Три способа избежать разрушения бетона

Несмотря на то, что это прочный материал, без надлежащей установки и обслуживания бетон со временем может испортиться. Вот три способа, которые вы всегда можете иметь в виду, когда речь идет о предотвращении разрушения бетона:

Повторное армирование

Как мы уже упоминали, стальная арматура обычно используется для создания прочной конструкции. Несмотря на то, что есть альтернативы, стальная арматура является наиболее распространенным вариантом, в основном из-за ее доступности. Так что, если вы решите выбрать это, обязательно предотвратите коррозию, нанеся на сталь не менее 1,5–2 дюймов бетона.

Совет: использование эпоксидного покрытия и проникающих герметиков может продлить срок службы стали.

Тест на сульфаты

Если в воде, которую вы используете, содержится много растворенных сульфатов, это может сделать ваш бетон очень склонным к растрескиванию. Чтобы этого избежать, проверяйте воду и почву на наличие сульфатов. Чем меньше сульфатов, тем прочнее цемент.

Избегайте захвата воздуха

Это распространенная проблема, возникающая из-за плохой отделки при укладке бетона. Не позволяйте бетону заканчиваться преждевременно и поддерживайте содержание воздуха ниже 3%. Когда чрезмерное количество воздуха и воды попадает в бетон, это делает его более подверженным повреждениям и снижает прочность бетона.