Армирование бетона — прочный каркас здания. Армированный бетон

Армированный бетон стекловолокном: изготовление и общие рекомендации

Бетон является довольно прочным материалом, но для некоторых типов строений необходима дополнительная эластичность или соответствующее усиление. Особенно это относится к габаритным конструкциям, поскольку данный материал больших размеров легко ломается, хотя и остается достаточно твердым. Поэтому в раствор добавляют металл или другие включения и в результате получают армированный бетон.

Любительское фото, процесса изготовления подобного материала

Изготовление

Для начала необходимо сказать о том, что существует масса вариантов создания таких материалов. Среди них есть и армированные полистиролбетонные перемычки и даже конструкции на основе стекловолокна или углеграфитовой ткани. Однако наиболее популярны изделия с металлом.

Простейшее армирование с использованием специальной решетки

Каркас

Для того чтобы бетон получил определенную прочность его создают на основании каркаса из металлических прутков.

При этом бетон армированный стекловолокном также использует данный принцип, но процесс его создания имеет определенные отличия.

Стоит отметить, что толщину арматуры подбирают не случайным образом, а благодаря точным расчетам. Это же относится и к расстоянию между всеми элементами конструкции.

Считается, что при создании фундаментов или плит перекрытия лучше всего все металлические элементы в бетоне связывать стальной проволокой, а не сваркой, поскольку это дает изделию определенную подвижность и гибкость

Подобное расположение и выбор связаны с тем, что инструкция по изготовлению предполагает, что конечное изделие получит определенную амплитуду колебания, которую оно может переносить без повреждений. Существуют даже такие конструкции, в которые устанавливают металлические тросы, чтобы обеспечить повышенную устойчивость на разрыв.
Важно упомянуть о том, что усиление делается только из конструкционной стали, которую нельзя калить или заменять на более прочную. Дело в том, что в противном случае изделие может разрушиться изнутри при эксплуатации, и буры по армированному бетону будут выходить из строя, натыкаясь на металл.

Совет! При самостоятельном изготовлении таких систем обычно пользуются расстоянием в 20 см между элементами, а связку производят с помощью стальной проволоки.

Каждое подобное изделие нуждается в предварительных расчетах и даже небольших эскизах или чертежах

Бетонирование

Каркас из арматуры обычно помещают в опалубку из дерева или специальную форму (см.также статью «Как осуществляется армирование бетона: обзор технологии на конкретных примерах»).

Если же создается армированный ячеистый бетон, то она должна содержать секции, которые будут формировать полости.

Схема использование армирующих волокон с определением их структуры, класса и вида бетона

Для заливки используют специальный состав раствора, в который добавляют пластификаторы и другие добавки, наделяющие конечное изделие определенными качествами. При этом цена на такие вещества влияет на итоговую стоимость продукции.
После того как раствор заливают в форму в него погружают специальный вибратор. Это необходимо для того, чтобы из состава извлечь все пузырьки воздуха, которые после застывания создают раковины, ослабляющие конструкцию. Такие дефекты видно, когда производится резка железобетона алмазными кругами.

В готовой опалубке должно быть учтено не только соотношение всех размеров, но и наличие дополнительных элементов, которые нужны будут при последующих этапах строительства

Для того чтобы ускорить процесс застывания профессионалы рекомендуют использовать ветошь, которую вымачивают в растворе аммиака и укладывают на изделие под пленку.

Совет! Специалисты утверждают, что конечной продукции необходимо не только полностью высохнуть, но и выстояться на протяжении недели. Так бетон полностью наберет силу и станет готовым к использованию.

Процесс использования специального вибратора для бетона, позволяющий удалить из материала все пузырьки воздуха и расположить раствор по всей форме

Вывод

Детально изучив видео в этой статье можно получить более подробную информацию о подобных материалах и методах их изготовления. Также основываясь на статье, которая предоставлена выше, стоит сделать вывод о том, что создание таких изделий является довольно простым процессом, который требует четкого соблюдения инструкций и свободного пространства (узнайте также для чего предназначен глубинный вибратор для бетона).

masterabetona.ru

Армированный бетон

Виды и свойства армированного бетона

На сегодняшний день строительные материалы должны соответствовать все более жестким требованиям – они обязательно должны быть экологически чистыми, пожаробезопасными, и, конечно же, иметь эстетичный вид. Немалую важность имеют также и экономические факторы – все мы хотели бы как можно ощутимее снизить расходы на строительство, однако при этом в итоге получить надежную и долговечную конструкцию. В связи с такими требованиями нынешний строительный рынок предлагает все больше новых стройматериалов, который при этом создаются на базе традиционных и известных не одно десятилетие. Представителем семейства таких новинок является армированный бетон, о котором мы и поговорим с вами сегодня.

Правда, определение «один из» недостаточно корректно. Дело в том, что армированный бетон представлен целым семейством композиционных материалов, в основе которых лежит цемент. Наибольшую популярность получил отлично знакомый каждому строителю железобетон. Этот стройматериал обладает высокими эксплуатационными свойствами, обусловленными связью цемента и армирущих стержней из стали. Возраст железобетона составляет уже практически два столетия, однако процесс его изготовления постоянно совершенствуется и обновляется.

Сегодня специалисты выделяют два главных типа армирования бетона – это происходит при использовании непрерывных нитей, которыми служат сетки или ткани, а также при помощи маленьких частей волокон, получивших название фибры. Необходимо отметить, что фибробетон является наиболее «мощным» из армированного бетона – это обусловлено тем, что обычная арматура укрепляет бетон двухмерно, а введенная в цемент фибра позволяет получить 3-мерное укрепление. Чтобы получить фибробетон, применяется металлическая фибра, базальтовое, асбестовое или стекловолокно, а также волокно синтетического происхождения (полиэтилен, нейлон, полипропилен).

Введение в бетон фибр позволило исключить один из значительных недостатков бетона – это низкий показатель прочности на растяжение и изгиб. Армированные волокна перенимают на себя растягивающую силу, что позволяет увеличить сопротивление растяжению в 2,5 раза. Тому же фиброволокно равномерно распределяет влагу в бетоне, в связи с чем происходит уменьшение внутренних нагрузок, стойкость к появлению трещин увеличивается в 2 раза, а ударная прочность материала возрастает в 12 раз. При производстве армированного бетона с фиброй в нем образуется значительно меньшее количество водных капилляров и каналов, по сравнению с обыкновенным бетоном, поэтому фибробетон отличается еще и высоким показателем морозоустойчивости. К тому же необходимо заметить, что данный материал обладает прекрасной устойчивостью к воздействию агрессивных сред, водонепронецаемостью и высокой ударной прочностью.

Однако из всего сказанного не нужно делать вывод о том, что уникальных свойств армированного бетона можно добиться, просто добавив в бетонную смесь металлической стружки. Материалы, которые служат для изготовления фибры, разрабатываются специально и проходят многократные предварительные испытания до того, как разработчикам удается получить все необходимые сертификаты. Наряду с данной технологией также ведется разработка и других, в которых армирующее волокно распределяют по всей бетонной смеси равномерно. К примеру, для изготовления сталефибробетона используются электромагниты, которые воздействуют на металлическую фибру и распределяют ее по всей бетонной массе.

Для распределения стекловолокна в бетоне чаще всего используется 2 метода изготовления смеси – торкерирование, подразумевающее набрызгивание компонентов на матрицу, и премиксинг – смесь сначала перемешивают, затем формируют роликовым прессованием, виброуплотнением и так далее.

Область применения армированного фибробетона довольно широка – этот материал не только прекрасно заменяет обыкновенные виды бетона в любой области строительства, но и справляется с более специфическими задачами. К примеру фибробетон с добавлением стекловолокна (стеклофибробетон) дает возможность специалистам воплотить в жизнь самые замысловатые замыслы архитекторов, потому как из данного материала можно формировать предметы любой формы, текстуры, рельефа и даже создавать тонкостенные конструкции. К тому же стеклофибробетон обладает и звукотражающими свойствами, благодаря чему его широко используют при строительстве защитных экранов на автострадах. Широкое применение этот вид армированного бетона нашел в реставрационных работах, потому как может сымитировать практически любой материал, и в то же время не увеличить вес конструкции и не нагружать фундамент. Этот материал широко используется и в имитации природного ландшафта – скалы, камни и прочие элементы, к тому же он прекрасно моется, а внутри него можно замаскировать оборудование.

Стелефибробетон используется при изготовлении сборных конструкций. Он значительно уменьшает количество стыков, что повышает надежность таких объектов, как балки, сваи, трубопроводы, мосты, сооружения в портах. Из данного материала возводят конструкции, устойчивые к взрывам, автодороги, настилы для мостов, промышленные полы и прочие сооружения. Этот вид армированного бетона широко используется и при проведении ремонтов и реконструкций.

Армированный бетон, армирующим компонентом в котором является полипропиленовая фибра – фибробетон – применяется при изготовлении наливных полов, стяжки, водных резервуаров. Волокна из полипропилена не подвергаются коррозии, что делает этот материал идеальным для строительства гидросооружений – водохранилищ, морских заграждений, водосливов, отстойников. Также из него возводят и сооружения, обладающие высокой требовательностью к устойчивости к проникновению солей антиобледенителей – мосты и дороги.

В строительстве морских сооружений применяется и базальтофибробетон, отличающийся устойчивостью к электрохимической коррозии и не вступающий в химреакцию с красителями и солями. Армированный базальтовыми волокнами бетон может заменить железобетон при возведении жилых сооружений, а также дорог. К тому же его используют при создании таких объектов, обладающих особой ответственностью, как взлетно-посадочные полосы аэропортов, отделения для реакторов на атомных станциях, дамбы и плотины.

В заключение можно отметить, что армированный бетон во всех его разновидностях является строительным материалом, обладающим уникальными характеристиками и возможностями, которые обусловлены оптимальным сочетанием технических, эксплуатационных и эстетических качеств.

stroy-land.net

Армирование бетона — прочный каркас здания

Армирование бетона — это ряд мероприятий по улучшению его эксплуатационных характеристик. Бетонные конструкции со временем теряют свои первоначальные характеристики: материал становится более хрупким, в него начинает проникать влага. Но если в толще бетона присутствует арматура, то конструкции будут служить гораздо дольше.

Исторические предпосылки армирования бетона

На видео показана вязка арматурной сетки для фундаментной плиты

Армирование строительных материалов используется издавна. Добавление конского волоса и соломы при производстве саманных блоков существенно повышало прочностные характеристики строительного материала. И примерно в начале ХХ века в качестве арматуры для бетона начали применять асбест.

Технология оставалась неизменной где-то пять десятилетий, а потом появилась целая концепция по применению композиционных материалов для армирования. В бетонные конструкции добавляли стальную фибру, стекловолокно и полипропилен. И сейчас разработки не стоят на месте, специалисты тестируют самые разные материалы, выявляя наиболее подходящие.

Кстати, экспериментальным путем было доказано, что применение микроволокон гораздо сильнее повышает прочность бетона, чем длинные волокна.

Армированный бетон — прочный скелет любого здания

В видео рассказывается о преимуществах стекло пластиковой арматуры

В настоящий момент для улучшениях эксплуатационных характеристик бетона применяется три вида арматуры. Несомненным лидером является стальной прут. Этот материал используют довольно давно для различных видов бетона, в том числе полистирольного и ячеистого. Сталь должна быть диаметром 2-8 мм, и наибольшую прочность конструкция приобретает при одновременном продольном и поперечном расположении прутков. Классический вариант использования стали для бетона — это создание сварной сетки, которая позволяет создавать равномерно армированную конструкцию.

Второй вид арматуры — это полипропилен. Уже на первом этапе усадки могут образовываться трещины, и частенько их не видно, потому что поверхность уже покрыта какой-либо отделкой. Причиной появления трещин являются внутренние напряжения. Силы растяжения во время усадки можно компенсировать пропиленовыми волокнами. Они обеспечивают как бы вторичное армирование. Преимущества применения пропилена заключаются в том, что за счет контроля гидратации он способен уменьшить выделение влаги.

Также эффективным материалом можно назвать фибру. Фибра — это тонкое волокно, которое получают из стали, полимеров, базальта и даже стекла. Его добавляют в миксер при замешивании бетона.

Фиброволокно обладает такими достоинствами:

Армирование происходит равномерно по всем направлениям.
Повышается сопротивление бетонных изделий механическим воздействиям.
Фибра предотвращает отслаивание, пластическую деформацию и появление трещин.
Повышается водостойкость за счет блокировки капилляров бетона.
При использовании вибрационной установки увеличивается уплотнение заполнителя, и как следствие, смесь застывает быстрее и получается более прочной.
При динамических нагрузках прочность бетона не изменяется.

Как рассчитать расход арматуры на куб бетона?

Расход рассчитывается для каждого конкретного случая по ГОСТу, ведь назначение конструкции, да и состав самого бетона могут быть самыми разными. Однако наиболее распространенный тип арматуры — это все-таки стальной прут. Его применяют повсеместно для создания фундаментов и различных ЖБИ.

Сцепление арматуры с бетоном обеспечивает ребристая поверхность. Для создания фундамента идет от 150 до 200 кг арматуры на куб. А вот для колонн нужно немного больше стали — от 200 до 250 кг. Несмотря на высокую стоимость, сталь является практически единственным материалом для создания бетонных конструкций, и особенно в частном строительстве.

Однако постепенно набирают популярность и композитные материалы. Они гораздо дешевле металла, их очень просто распределить в толще бетона (как вы помните, фибру добавляют еще на стадии замешивания в миксер). Например, расход полипропиленового фиброволокна составляет порядка 600-900 грамм на куб бетона. Расход полиамидной — 200-500 грамм, базальтовой — от 500 грамм до 50 кг на куб в зависимости от типа бетона.

mastter.ru

Где применяется в строительстве стеклофибробетон

Быстрое развитие строительной отрасли предъявляет все более высокие требования к строительным материалам и технологиям. Одним из путей улучшения свойств стройматериалов является добавление в их состав связующих веществ и материалов, позволяющих значительно улучшить их свойства. Одним их таких материалов являются прочные волокна, предназначенные для армирования исходного материала.

К таким материалам относится и армированный бетон, являющийся на данный момент времени одним из ведущих строительных материалов, свойства которого по всем показателям превосходят характеристики обычного бетона.

Армирование бетона может производиться различными способами, одним из которых является армирование с помощью фибры – прочных волокон, состоящих из следующих материалов:

сталь;
синтетика;
щелочестойкое стекловолокно;
обычное стекловолокно.

При использовании в качестве арматуры обычного стекловолокна получается «стеклофибробетон» (далее – СФБ), производство которого является простым и достаточно дешевым.

Стеклофибробетон – разновидности и свойства

Все конструкции из СФБ по способу армирования можно разделить на 2 вида:

С фибровым армированием – никакой другой арматуры в таком материале не предусмотрено. Фибры могут располагаться либо равномерно по всему объему конструкции, либо в отдельных ее частях.
С комбинированным армированием – когда обычная проволочная или стержневая арматура сочетаются с армированием стекловолоконными фибрами, равномерно распределенными в объеме бетона.

По составу стеклофибробетон представляет собой смесь следующих элементов:

портландцемент (белый или серый) М 500 — 700;
кварцевый песок;
вода;
стекловолокно в количестве 3 – 5% от общей массы бетона.

При изготовлении также могут использоваться присадки, которые служат для улучшения формовочных, эстетических и эксплуатационных свойств бетона. Затворяют бетон чаще всего водой, но может быть использовано также жидкое стекло.

Если фибра используется для изготовления штукатурной смеси, то ее количество обычно не превышает 1 – 2%.

Технические характеристики СФБ

Наименование характеристики	Значение параметра
Плотность	1700 – 2250 кг/м3
Прочность при сжатии	40 – 84 МПа
Предел прочности на растяжение при изгибе	21 – 32,3 МПа
Модуль упругости	1 – 2,5*104 МПа
Водонепроницаемость	W6 – W20
Морозостойкость	F150 – F300
Сгораемость	Несгораемый

Способы изготовления

Для использования в частном домостроении больше подходит способ предварительного перемешивания, когда компоненты бетона и фибра перемешиваются вручную или в бетономешалке.

Технология проста:

Вначале обычный цементно-песчаный раствор затворяют в смесителе, получая бетон необходимой для использования в данном случае марки.
Затем в раствор добавляют нарубленное стекловолокно и снова перемешивают в течение примерно 5 минут.
После этого готовую смесь необходимо срочно отформовать, поскольку застывает она гораздо быстрее обычного бетона. Кроме этого, бетон нужно прокалывать для удаления из его массы пузырьков воздуха.

В условиях стройплощадки чаще используется такой метод как пневмонабрызг, для которого требуется специальный пневмопистолет, конструкция которого обеспечивает одновременное нанесение цементно-песчаного раствора и рубленного стекловолокна на поверхность. При этом компоненты смеси перемешиваются буквально на выходе их сопла, образуя гомогенный раствор.

Преимуществом этого способа является то обстоятельство, что раствор готовится отдельно, а фибра измельчается непосредственно в пистолете. Устройство гарантирует точность дозировки материалов и быстрое однородное перемешивание их в единую массу. Однако стоимость оборудования довольно высока, поэтому приобретение его для использования в частном строительстве нецелесообразно.

Области использования

Конструкции и элементы из этого материала нашли широкое применение в различных отраслях.

Это такие области, как:

создание элементов архитектурного декора зданий;
изготовление архитектурных облицовочных панелей;
в качестве несъемной опалубки;
в монтаже сборных зданий;
при имитации натурального камня;
в качестве штукатурного покрытия;
для создания шумозащитных барьеров;
в производстве дренажных систем, водоотводных лотков и водотоков;
в качестве межоконных вставок и самонесущих перегородок;
в производстве малых архитектурных форм и садовой мебели.

С помощью фибробетона можно создать идеальную имитацию таких материалов как травертин, песчаник, шамот, дерево, натуральный камень и даже бронза. При этом бетон является гораздо более прочным, чем сами эти материалы.

Очень широки возможности с точки зрения архитектурного проектирования и изготовления деталей. Это обстоятельство позволяет воссоздавать любые архитектурные стили, крупногабаритные трехмерные конструкции, сложные элементы различных орнаментов.

Также СФБ рекомендован для использования в тонкостенных элементах сооружений, где требуются:

экологическая чистота;
выразительность;
снижение веса конструкции;
высокая трещиностойкость;
водонепроницаемость и долговечность;
стойкость к истиранию и большая ударная вязкость;
свойства радиопрозрачности.

В транспортном строительстве СФБ используется в качестве несъемной опалубки при заливке конструкций мостов и других транспортных сооружений. СФБ хорошо совместим с обычным бетоном, стоек к перепадам температуры и агрессии окружающей сооружение среды.

Стеклофибробетонная опалубка может использоваться в качестве основания железобетонной плиты проезжей части дороги, а также как настил мостов и эстакад.

Высокие звукоотражающие свойства материала используются при создании акустических экранов и шумозащитных барьеров.

Также из стеклофибробетона можно изготавливать трубы большого диаметра с тонкими стенками, что позволяет снизить вес конструкции и расход бетона. Такие трубы, расположенные под дорогами, хорошо противостоят динамическим нагрузкам.

Достоинства и недостатки СФБ

Ни один материал не состоит из одних достоинств, поэтому у стеклофибробетона также есть и недостатки.

Недостатки заключаются в следующем:

быстрая схватываемость бетона, сильно ограничивающая время его укладки;
необходимость удаления воздуха из бетонной массы;
обычная стекловолоконная фибра не может быть использована для монтажа фундаментов – велика возможность замокания бетона, при которой активизируется щелочная среда материала, что отрицательно сказывается на прочности фибры. Поэтому для фундаментов используют специальное щелочестойкое стекловолокно.

Достоинства материала проистекают из его уникальных свойств:

Прочность на растяжение и изгиб выше, чем у обычного бетона в 4 – 5 раз.
Повышенная морозостойкость (до 300 циклов).
Ударная вязкость превышает аналогичный показатель обычного бетона в 10 – 15 раз.
Высокие водонепроницаемость и стойкость к образованию трещин.
Хорошая сцепляемость с обычным бетоном, что позволяет создавать «комбинированные» конструкции.
Стойкость к агрессивным средам, коррозии и гниению.
Поразительная архитектурная выразительность.
Возможность создания тонкостенных конструкций, по прочности не уступающих массивным элементам из обычного бетона.

Стеклофибробетон, несмотря на широкое использование в настоящем, имеет огромный потенциал к расширению области применения.

diskmag.ru

Армирование бетона

Бетонное основание с течением времени теряет свою прочность, в нем могут появиться трещины. Для стабилизации его состояния применяется армирование, то есть введение в состав бетона элементов, которые способствуют сохранению целостной структуры бетона на протяжении очень длительного времени.

Армированный бетон менее подвержен вибрационным и динамическим нагрузкам. Если вы делаете бетонную стяжку или заливаете фундамент, то армирование позволит сэкономить бетонный раствор, так как вам потребуется меньший по толщине слой.

Армирование может производиться с применением различных компонентов, о которых мы сейчас и поговорим. Перечислим наиболее популярные материалы.

Стальная арматура

Можно использовать арматуру любого диаметра, какой имеется у вас в наличии. Стальная арматура улучшает свойства бетона, не дает ему разрушаться при нагрузках на изгиб. Она является тем связующим элементом, который не дает бетону растрескиваться и разрушаться.

Арматура в бетоне не коррозирует и сохраняется в таком же виде, в каком находилась во время проведения работы. Если вы покупаете арматуру в бухтах, то перед началом работы ее следует выпрямить.

Сюда же можно отнести и металлические прутки разного диаметра. Металлические прутки и стальная арматура применяются преимущественно для армирования тяжелых бетонов.

Стальная проволока

Неплохой вариант для армирования любых бетонных конструкций. Обычно применяется проволока из нержавеющей стали с диаметром 2-8 миллиметров. Благодаря своей прочности, может значительно усилить бетон, особенно, если чередовать ее продольное и поперечное расположение.

Имеется один недостаток - высоковатая цена на нержавеющую сталь. При необходимости можно использовать и обычную стальную проволоку.

Металлическая сетка

Сетка считается классическим вариантом армирования, так как заполняет бетонируемое пространство наиболее равномерно. Из-за относительно небольшого диаметра сетки очень важно применять только качественный, не коррозированный материал. Сетка может применяться для армирования разных видов бетона, в том числе ячеистых и полистирольных.

Фибра

В состав бетона в качества армирующего вещества может входить фибра, то есть синтетическое волокно, изготовленное из полипропилена, а также металлическая фибра, получаемая из низкоуглеродистой стальной проволоки.

В бетоне фибра связывает все компоненты в единое целое, улучшает механическую прочность и водонепроницаемость бетона, предотвращает образование трещин.

Введение в бетон фибры осуществляется путем ее добавления в сухую смесь. Используется, в основном, для легких бетонов, хотя фибру можно вводить в состав абсолютно любого бетонного раствора.

Используйте армирование бетона при любых бетонных работах, ведь от качества бетонной основы зависит и состояние всей конструкции. Выбирайте такой вид армирования, какой вам будет доступнее и удобнее.

Про изготовление форм для бетона из пластиковых материалов читайте на сайте prostroika.info.

Понравилась статья? Нажимай

Спасибо Вам за добавление этой статьи в:

rmnt.net

vest-beton.ru

Армирование бетона — технология для придания конструкции необходимой прочности

Заливка бетона между арматурной решеткой — фото, www.gartenhausportal.com

Исторические предпосылки армирования бетона

На видео показана вязка арматурной сетки для фундаментной плиты

Армированный бетон — прочный скелет любого здания

В видео рассказывается о преимуществах стекло пластиковой арматуры

Фиброволокно обладает такими достоинствами:

Армирование происходит равномерно по всем направлениям.
Повышается сопротивление бетонных изделий механическим воздействиям.
Фибра предотвращает отслаивание, пластическую деформацию и появление трещин.
Повышается водостойкость за счет блокировки капилляров бетона.
При использовании вибрационной установки увеличивается уплотнение заполнителя, и как следствие, смесь застывает быстрее и получается более прочной.
При динамических нагрузках прочность бетона не изменяется.

Как рассчитать расход арматуры на куб бетона?

mastter.ru

Армированный бетон - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Армированный бетон

Cтраница 1

Армированный бетон, например, железобетон, пред варительно напряженный железобетон. [1]

Армированный бетон обладает меньшей прочностью по отношению к единице веса, но выдерживает высокие усталостные нагрузки и не подвержен коррозии. Платформы из бетона относятся к гравитационному типу, они устойчивы под действием собственного веса. Крупнейшие в мире бетонные платформы типа Condeep весом 380 - 420 тыс. т с 1973 г. применяются в Северном море на месторождениях Экофиск, Фригг, Ниниан, Брент, Статифиорд. [2]

Предварительно напряженный армированный бетон часто считают идеальным материалом для эксплуатационных платформ в условиях Северного моря. С другой стороны, условия освоения месторождения Фортис не благоприятны для; строительства массивных гравитационных оснований из-за особенностей морского дна, сложенного мягкими глинистыми породами. В этом случае решение проблемы получено за счет применения арматурных стальных каркасов, под которые бурят специальные скважины. На полученных опорных плитах закрепляются сваи. [3]

Применение армированного бетона и тем более железобетона необходимо в особых случаях, когда, например, фундаменты, конструируемые в виде узкой плиты, подвергаются действию напряжений, возникающих от неравномерной местной осадки, а также в случаях, указанных далее. [4]

В армированном бетоне вследствие поглощения солей возникают анодная и катодная зоны, в результате электролитических процессов происходит осаждение на арматуре продуктов коррозии, которое вызывает разрушение окружающего бетона. Таким образом, действие морской воды более опасно для армированного бетона, чем для неармированного. Поэтому необходимо обеспечивать достаточную толщину защитного слоя бетона у арматуры ( 5 1 или лучше 7 6 см) и применять плотный непроницаемый бетон. [5]

В армированном бетоне максимально допускаемая крупность заполнителя определяется сечением бетонируемого участка и расстоянием между арматурой. С этой оговоркой обычно стараются применять заполнители с возможно большим максимальным размером зерен. Правда, в последнее время получены данные, что при повышении максимальной крупности заполнителя более чем до 3 8 см улучшения свойств бетона не наблюдается, поэтому применение заполнителя с большим максимальным размером зерен нецелесообразно. Кроме того, заполнители максимального размера требуют расширения складов и усложняют процесс приготовления бетонной смеси. Это неэкономично при малом объеме работ, но при необходимости укладки большого количества бетона повышение стоимости переработки может быть возмещено уменьшением содержания цемента в бетонной смеси. [7]

Обычно применяют армированные бетоны. Поэтому в каждом случае необходимо учитывать структурное поведение системы бетон-арматура. При охлаждении благодаря разной степени сжатия бетона и стали образуются внутренние напряжения: в первой фазе замораживания влажный бетон расширяется благодаря образованию льда, во второй фазе сокращает свой объем, и при - 165 С существует значительное отклонение в степени деформации бетона и стали. Термические циклы в интервале 20 С и - 165 С вызывают более или менее значительное повреждение бетона. [8]

В случае армированного бетона морская вода может увеличить коррозию арматуры, хотя не существует экспериментального свидетельства того, что применение морской воды в смеси ведет к коррозии стальной арматуры. Повышенная опасность, вероятно, существует в тропических странах. Коррозия наблюдалась в сооружениях, расположенных во влажном воздухе, когда защитный слой был недостаточен или бетон был недостаточно плотен для того, чтобы не имела место коррозия под действием солей в условиях влажности. С другой стороны, когда железобетон находится постоянно в воде ( либо морской, либо пресной), применение морской воды для затворения бетона, кажется, не должно иметь вредных последствий. Однако на практике обычно считается нежелательным применять морскую воду в качестве воды затворения, если этого можно избежать. В бетоне, применяемом для предварительно напряженных конструкций, применение морской воды не допускается, так как она может вызвать коррозию арматуры малых диаметров. [10]

Они выполняются из армированного бетона или стали. Такая форма бункера оказывает определенное влияние на характер движения топлива. При высоте бункера 8 - 10 м слой топлива в нем подвергается достаточно большому горизонтальному сжатию, что вызывает заметное ухудшение его сыпучих свойств. В связи с этим в бункере любой емкости в зоне максимальных давлений возможно появление зависаний и сводообразования. Из-за возможности этих явлений на внутренней поверхности бункера ( особенно в зоне максимальных давлений) не должно быть никаких выступов, которые могут искажать характер движения топлива. [11]

При высоких температурах используют жароупорный армированный бетон. [12]

При высоких температурах используют жароупорный армированный бетон. [13]

Основание резервуара выполнено из армированного бетона и состоит из двух плит, конструкция которых предусматривает свободное движение окружающего воздуха под верхней плитой. [14]

Корпус электролизера изготовляют из армированного бетона и устанавливают на изоляторах. Биполярные электроды установлены в вертикальных пазах боковых стенок корпуса электролизера ( япон. Анодные графитовые плиты электрически соединены с основной плитой биполярного электролизера через свинцовый контакт. Катод гребенчатой формы покрыт асбестовой диафрагмой. Анодные пространства соседних ячеек сообщаются между собой через отверстия в перегородках. Однако для более равномерного питания ячеек рассолом предусмотрена возможность его подачи в каждую ячейку электролизера. Количество ячеек такого биполярного электролизера выбирают исходя из заданной мощности хлорного цеха и удобства размещения в нем оборудования. [15]

Страницы: 1 2 3 4

www.ngpedia.ru

Армированные бетонные полы

Армированный бетон обладает высоким уровнем прочности на растяжение и сжатие, если сравнивать со стандартным бетоном. Чтобы достичь этого бетон обеспечивают особыми стальными стержнями, обладающими немалым сопротивлением. Кроме того, очень важно когда происходит армирование бетонных полов или просто бетона, обеспечить натяжение арматуры. Его производят механическим, электротермическим и химическим методами.

Армирование бетона это технологически не сложный процесс, а кроме того, экономически выгодный. В добавок к этому армирование бетона позволяет уменьшить затраты бетона, благодаря сокращению толщины плиты.

Потребность в армировании бетона очевидна, поскольку при застывании бетон не в состоянии поддерживать столь высокую гибкость и жесткость для противостояния большому числу нагрузок в процессе длительного срока эксплуатации.

Армирование бетонных полов производится с применением следующих материалов:

синтетические волокна
металлическая сетка
геосинтетические материалы
арматура

Применение армированного бетона

Армированный бетон лучше всего подойдет при создании построек, где наиболее важную роль играет сопротивление растяжению, поскольку стандартный, неармированный бетон имеет плохое сопротивление растяжению, но прекрасно противостоит сжатию. Таким образом, неармированный бетон лучше использовать для строительства стеновых блоков и фундаментов.

Большое значение имеет одна особенность. При охлаждении и нагревании показатель температурного расширения, как у бетона, так и у стали остается на одном уровне. Из этого следует вывод, что при влиянии температур армированный бетон сохраняет свою монолитность.

Для армирования бетона нередко используется также металлическая фибра, добавляемая непосредственно в состав бетона. Применение металлической фибры снижает толщину стяжки бетона, однако на несущие показатели это не влияет.

Армирование бетона требует использования арматурной стали проволочной холоднотянутой и стержневой горячекатаной. Стержневую арматуру можно поделить на несколько классов, отличающихся между собой по прочности: Ат-У1, А-У и А-1. Во внутренней части арматура подразделяется на марки.

Возьмем, к примеру, армированный фибробетон. Он представляет собой вариант бетона, армированный при помощи фибр (дисперсных волокон). Он является бетонной смесью, состоящей из песка, воды, крупного заполнителя и цемента. Кроме того, в состав включено определенное число стальных или иных фибр. В нашем случае материал может применяться любой – от стали до полипропилена.

Важно:

Применение арматуры защищает от повреждений в растянутой зоне. Тем не менее, арматура далеко не панацея против образования трещин.

Фибра изготовленная из стали равномерно распределяется по всей плоскости бетона, придавая ему больше прочности. Таким образом, привычное армирование бетонных конструкций применяется для защиты бетона от стартовых усадочных трещин, однако не от дальнейшего их распространения. Фибра в свою очередь не позволяет распространяться новым трещинам по всей поверхности плиты.

Композитная арматура огнеупорная и корозионностойкая применяется для армирования бетона, чтобы повысить прочность и упругость сооружений из железобетона, а кроме того гарантировать высокую коррозийную и тепловую выносливость.

Можно сделать вывод, что самым перспективным в данном случае представляется использование композиционной арматуры для армирования бетона. Композиционную арматуру часто используют в строительных работах в виде лент и бандажей, добавляющих прочности бетону. Вообще армирующие стержни с необходимыми свойствами находятся в данный момент в процессе разработки.

Для понижения громоздкости армированных сооружений и сократить ширину трещин, применяется предварительное арматурное напряжение. В связи с этим рабочую арматуру, уложенную в форму, растягивают, а затем, после окончательного затвердения бетона и достижения требуемого сцепления с металлом отпускается натяжение арматуры. При сжатии арматура обеспечивает обжатие в необходимой зоне конструкции. Завершение установки плиты снимается обжатие и под влиянием нагрузок возникает растяжение, однако гораздо меньшее, нежели без создания арматурного напряжения.

Компания Ремстрой имеет в наличии большой выбор качественных материалов для устройства армирования бетоных полов и бетона, по выгодным ценам. Наши квалифицированные специалисты дадут Вам полные точные обоснования, рекомендации и консультации по используемой на практике технологии, выберут для Вас оптимальный качественный материал по выгодной цене, рассчитают расход материала для производства работ своими руками или обеспечат процесс работы профессиональной технической поддержкой или шеф монтажом.

Консультирование и приём заказов на армирование бетона, проводит наш специалист, по телефону: +7 (495) 726-87-86

remstroyy.ru

Бетон, армированный стальными волокнами

Бетон, армированный стальными волокнамиНесомненно, если бы существовала возможность достичь максимальной прочности бетона на предмет растяжения без применения арматурной стали, вероятность повышения производительности данного материала подняла бы строительную отрасль до уровня, соответствующего требованиям нынешнего времени. На сегодняшний день предоставляется возможность повысить прочность хрупких материалов посредством армирования специальными волокнами (фиброй). В полимерной промышленности наладилось производство устойчивых легковесных композитных материалов при добавлении стекловолокна к эпоксидной матрице. Несмотря на то, что некоторые производители бетонной смеси также применяли волокна для укрепления материала, их использование являлось не настолько повсеместным и успешным как в полимерной промышленности.

Однако с недавнего времени стали заметны значительные изменения к лучшему в развитии технологии по изготовлению композитного бетона, которые привели к появлению прочного материала, укрепленного стальными волокнами. Армированный стальными волокнами бетон (фибробетон) стал использоваться при сооружении устойчивых опорных конструкций без установки арматурных стержней. Впервые фибробетон начал применяться при строительстве перекрытий и опорных конструкций в начале 90-х после полномасштабных испытаний бетона данного типа на прочность, которые были проведены в Бельгии. В бетонной плите толщиной 160 мм на 1 м³ объема содержалось 45 кг стальных конических волокон Twincone диаметром 1 мм, длиной 54 мм, прочностью на растяжение 1100 МПа. Плита фиксировалась на свайном ростверке с поперечным сечением каждой сваи 210 мм × 210 мм. После установки плиты с помощью гидроподъемника нагрузка оказывалась на центральную точку внутренней и угловой частей пролетов между сваями.

Вскоре всемирно известная компания Prologis, являющаяся специалистом в области промышленной недвижимости, запланировала постройку складского помещения на участке с высоким содержанием глины. Из-за большой толщины удалить глиняный слой не представлялось возможным. Единственным выходом из положения являлось сооружение свайного фундамента, для чего был использован бетон, армированный стальными волокнами. Было установлено, что данный материал обладает высокой прочностью и устойчивостью. Фундамент, сконструированный из укрепленных бетонных плит, имел ровную поверхность без видимых дефектов. Для сооружения фундамента использовались бетонные плиты, армированные в двух направлениях, без применения фундаментных балок. Плиты устанавливались на свайном ростверке площадью 3,8 м × 4,2 м. Бетон был укреплен извитыми волокнами длиной 60 мм, диаметром 1 мм, изготовленные из стали прочностью на растяжение 1350 МПа. Во время сооружения фундамента возможно использование лазерного правила, что обеспечивает высокую точность измерений и позволяет значительно ускорить рабочий процесс.

Возник вопрос: если бетонные плиты, армированные стальными волокнами, являются устойчивыми к высоким нагрузкам в складских и промышленных помещениях, целесообразно ли использовать их при сооружении фундаментов для частных домов и офисных зданий, где давление на пол гораздо ниже? Чтобы ответить на данный вопрос, в 2005 году были проведены испытания специалистами из Люксембурга. Во время тестов использовались плиты, изготовленные из бетона, на 1 м³ объема которого приходилось 100 кг извитых стальных волокон диаметром 1,3 мм, длиной 50 мм. Результаты показали высокую эластичность и прочность волокон. Компания Primekss использовала армированные бетонные плиты собственного производства при строительстве частного дома одного из владельцев. Расстояние между сваями составляло 4 м, толщина бетонных плит – 160 мм, в 1 м³ бетонной смеси содержалось 100 кг извитых стальных волокон диаметром 1,3 мм, длиной 50 мм, с прочностью на растяжение 35 МПа. Результаты превзошли ожидания. В настоящее время укрепленные бетонные плиты используются во многих европейских странах: Эстонии, Испании, Великобритании, Бельгии, Германии. На сооружение свайных фундаментов с использованием армированного бетона требуется всего 1 день. Такая скорость рабочего процесса была недостижима при применении бетонных плит, оснащенных арматурными стержнями. В соответствии с технологией компании Primekss арматурные стержни используются только для укрепления приподнятых бетонных плит для обеспечения полной безопасности.

Использование фибробетона требует особых навыков. При этом необходимо особое внимание при определении количества волокон на единицу объема бетонной смеси. Технологичность бетона снижается при добавлении волокон, поэтому требуется использование пригодного к укреплению материала, а также применения специальных методов армирования. При неправильном наполнении бетонной смеси волокнами может наблюдаться их выпадение. Возникновение коррозии стальных волокон практически невозможно в случае, если волокна полностью погружены в смесь. Волокна увеличивают эластичность бетонных плит, обеспечивая появление линий текучести, что в свою очередь позволяет спрогнозировать характер изменения плит и предварительно правильно рассчитать их толщину. Как правило, толщина бетонной плиты для свайного фундамента рассчитывается исходя из отношения длины пролета к высоте сваи 15-25, и в случае подвесных плит – 30.

sivora.ru

Композиты и бетон, фибробетон, армированный волокнами и композитной арматурой бетон

Перевод и редакция: Третьяков Павел Андреевич

Преимущества композитных материалов отлично проявляются в строительстве и при армировании бетона.

Бетон является недорогим и многогранным строительным материалом, который используется во многих приложениях. В этой статье дана информация о том, как сделать бетон стойким к различным внешним воздействиям и нагрузкам, что позволит обеспечить его длительное функционирование.

Бетон является истиным композитом и состоит из гравия и песка, которые связаны между собой при помощи цемента, а металлическая арматура обычно добавляется для усиления прочности бетона. Бетон великолепно ведет себя при нагрузках на сжатие, но при растяжении становится хрупким и непрочным. Растягивающие напряжения, как и усадка бетона во время отверждения, приводят к появлению трещин, в которые попадает вода. Это в свою очередь приводит к коррозии металлической арматуры, ее разрушению и существенной потере целостности бетона.

Композитная арматура обладает великолепным сопротивлением к коррозии, благодаря чему она прочно утвердилась на строительном рынке. Источник: Hughes Bros.

Пластики, усиленные волокнами (базальтопластик и стеклопластик) уже давно рассматриваются в качестве материалов, позволяющих улучшить характеристики бетона. Институт Бетона Америки и другие группы, такие как Японское Сообщество Гражданских Инженеров, помогли разработать спецификации и методы тестирования материалов на основе усиленных волокнами пластиков, многие из которых уже допущены к использованию и прочно закрепились в строительстве, где используется бетон и бетонные конструкции. «В дополнение к конструкторским документам теперь есть и методики тестирования материалов», - говорит Джон Бюсел, председатель ACI's Committee 440, общества, основанного в 1990 году с целью обеспечения инженеров и конструкторов информацией о композитных материалах. Методики тестирования описаны в руководстве ACI's Committee 440. «Мы также продолжаем уверенно работать над редакцией нашего доклада 1996 года, который обеспечит специалистов по бетону обновленной информацией с указанием новых приложений и рынков», - говори Бюсел.

Композитная арматура и изготовленные из нее армирующие сетки находят применение в различных приложениях. Также уже разработаны материалы на основе усиленного волокнами бетона, материала, в котором для армирования используются стальные или полимерные волокна. Такие усиленные волокнами бетоны (фибробетоны) используются при изготовлении настилов, напольных плит и сборных конструкционных частей.

КОМПОЗИТНАЯ АРМАТУРА

За последние 15 лет композитная арматура прошла путь от экспериментальных прототипов до эффективного заменителя стали во многих приложениях. «Стеклопластиковая арматура используется очень часто, и это весьма конкурентный рынок», - говорит Дуг Гремел, руководитель направления армирования неметаллами компании Hughes Bros. (Seward, Neb.), известного производителя армированных изделий. «В настоящее время база знаний об этом материале гораздо более полная, чем 10 лет назад».

Для некоторых проектов, таких как оборудование для магниторезонансной томографии в больницах, или пункты взимания дорожной платы, где используется радиочастотная идентификация определения уже оплативших покупателей, единственно доступным материалом является композитная арматура. Использовать стальную арматуру не представляется возможным, т.к. она взаимодействует с электромагнитными сигналами, генерируемыми оборудованием. Композитная арматура, в отличие от стальной, обладает электромагнитной прозрачностью и необычайной стойкостью к коррозии, кроме того композитная арматура легкая – ее вес составляет около одной четверти от веса аналогичной стальной арматуры, а теплоизоляционные свойства композита препятствует протеканию тепла в стройконструкциях. Два самых крупных производителя композитной арматуры - компания Hughes и компания Pultrall (Thetford Mines, Canada).

Для производства композитной арматуры обычно используется технология пултрузии, где армирующим наполнителем является ровинг из Е-стекла, а связующим винилэфирная смола. Продукты марки Aslan от компании Hughes производятся с спиральной закруткой, что придает им волнообразный профиль, а прутки марки V-ROD от компании Pultrall являются гладкими. Оба вида арматуры имеют наружное песочное покрытие, которое наносится в процессе производства. Это необходимо для придания шероховатости на поверхности арматуры, что способствует наилучшей адгезии в бетоне. По словам Гремела, для производства арматуры необходима высококачественная винилэфирная смола и волокна специально подобранного размера, что позволяет обеспечить прочность арматуры и достичь наилучшей коррозионной стойкости к щелочной среде в цементе.

Т.к. механические свойства стекла отличаются от свойств стали, структура бетона с применением композитной арматуры разрабатывается в соответствии с ACI 440.1R-03, руководством для проектирования и конструирования бетона, армированного стеклопластиковой арматурой. Компании Hughes и Pultrall являются членами Совета Производителей стеклопластиковой арматуры, который находится под покровительством Американского Общества Производителей Композитов, и вовлечены в разработку минимальных требований и норм для арматуры. Хотя композитную арматуру нельзя согнуть для получения нужных конструкций, Гремел считает, что это не является проблемой. «Стальную арматуру, покрытую слоем эпоксидной смолы, также нельзя согнуть без повреждения покрытия», - говорит Гремел. «Но мы можем изготовить изогнутую стеклопластиковую арматуру непосредственно при производстве в соответствии с предоставленным проектом». Появление новых методик тестирования бетонов, армированных композитной арматурой, дало собственникам и конструкторам гарантию, что произведенная структура будет вести себя именно так, как и ожидается. Гремел замечает, что руководство по тестированию будет приведено с стандарту ASTM.

Арматура марки V-ROD компании Pultrall поставляется в США эксклюзивно фирмой Concrete Protection Products Inc. (CPPI, Даллас, Техас). Президент CPPI', Сэм Стир рассказывает о последних проектах с использованием арматуры V-ROD, среди которых новый мост, перекрывающий шоссе I-65 в Графсте Ньютон , штат Индиана. Мост состоит из трех пролетов, общей длиной 58 метров и шириной 10,5 метров, с усиленным бетонным полотном, проложенным сверху I-образных стальных балок, установленных на бетонных опорах. Плита из бетона толщиной 203 мм в нижней половине усилена стальной арматурой с эпоксидным покрытием, а в верхней половине использованы композитные прутья V-ROD. Это сделано для усиления коррозионной стойкости бетона, т.к. в верхней части плиты наиболее высока возможность контакта с солями, использующимися для борьбы с обледенением на дорогах. Бетон в полотне был армирован двумя видами арматуры, с расстоянием от центров стержней 152 мм – арматурой #5 (16 мм в диаметре) в поперечном направлении, и арматурой #6 (19 мм в диаметре) в продольном направлении. При помощи исследователей из Университета Purdue University структура была оборудована сенсорами из оптоволокна, что позволило производить непрерывную оценку характеристик плиты посредством удаленного мониторинга. Стир говорит, что это первый проект мостового плотна с использованием композитной арматуры, сделанный Департаментом перевозок штата Индиана.

Мост O'Fallon Park в Колорадо был спроектирован полностью из композитной арматуры вместо традиционной стальной арматуры, и имеет монолитное композитное мостовое плотно. Источник: Hughes Bros.

Арматура из стеклопластика марки Aslan 100 от компании Hughes Bros. недавно была использована в бетонном мосту в Морисон, штат Колорадо, который был построен Департаментом Перевозок Колорадо при поддержке Города и Графства Денвер Паркс и Департамента Восстановления. При строительстве моста общей длиной 13.8 метра, который перекрывает Бир Крик, стеклопластиковая арматура использовалась в основаниях, опорах, откосных стеновых крыльях, парапетах и изогнутой монолитной бетонной арке. Цельная композитная плита, установленная наверху бетонной арки, была сделана компанией Kansas Structural Composites (Russell, Kan.). В литые элементы моста была вмонтирована композитная арматура нескольких типоразмеров, включая арматуру #5, #6 and #7 (19 мм в диаметре). Гремел подчеркивает, что потребовалось много изогнутых скоб и специальных форм, чтобы получить конструкцию в соответствии с проектом, и добавлет, что все конструкции были предварительно изготовлены на фабрике. Инженер CDOT Марк Леонард говорит, что прошлые проекты штата с применением композитной арматуры были успешны, и арматура марки Aslan компании Hughes была выбрана из-за более низкой предложенной цены. Несмотря на то, что настил моста подвергается минимальной транспортной нагрузке, Леонард говорит, что конструктор моста Парсонс Бринкерхоф при конструировании следовал всем рекомендациям ACI и использовал новые методики тестирования ACI440.3R-04 для сертификации используемых материалов.

Есть предположение, что рынок композитной арматуры станет еще более конкурентоспособным при использовании нового материала – базальтового волокна. Грахам Смит, исполнительный вице президент компании Sudaglass Fiber Technology (Хьюстон, Техас), производителя базальтового волокна, производство которого расположено в России и на Украине, говорит, что компания уже имеет задел на производственных мощностях в северном Техасе. По словам Смита, композитная арматура из базальтового волокна и эпоксидной смолы сейчас производится при помощи пултрузии на Украине, и находится в процессе сертификации для использования в строительстве в США.

Обладая лишь немного более высокой плотностью, чем стеклянное волокно, базальтовое волокно имеет существенно более широкий диапазон рабочих температур - от -260°C до 982°C, в то время как номинальный рабочий диапазон стеклянного волокна составляет от -60°C до 650°C. Температура плавления базальта - 1450°C, что делает его пригодным для использования в приложениях, требующих стойкости к огню. Как замечает Смит, базальт обладает превосходной стойкостью к щелочной составляющей в бетоне без использования специальных сортировок по размеру, которые используются для защиты стеклянного волокна.

Каким бы не был выбор армирования, композитная арматура, вероятно, обладает наибольшей привлекательностью для лиц,ответственных за принятие проекта. «Хорошим практическим результатом для инженера или конструктора, который решает проблему коррозии, является то, что при 5-7% увеличении затрат на материалы с использованием композитной арматуры вы продлеваете срок эксплуатации структур на 10-20 лет», - подводит итог Гремел.

СЕТКИ ИЗ КОМПОЗИТНОЙ АРМАТУРЫ В СБОРНЫХ БЕТОННЫХ ПАНЕЛЯХ

С момента первого доклада CT об использовании в сборных бетонных конструкционных панелях полимерных сеток, усиленных волокнами ("Composite Solutions Meet Growing Civil Construction Demands," CT August 2002, p. 40), рынком был показан значительный рост, говорит Бюсел. «Область этих применений огромна и здесь существует огромный потенциал», - утверждает он.

Данное направление возглавляется группой AltusGroup, которая является консорциумом пяти производителей сборных бетонных панелей и производителя арматуры, компании TechFab LLC (Anderson, S.C.). Группа была сформирована специально для продвижения технологии CarbonCast, где в качестве вторичного армирования для замены традиционной стали или арматуры в сборных структурах применяются недавно разработанные углеродно-эпоксидные сетки C-GRID. TechFab - это долевое 50/50 объединение компании Hexcel (Дублин, Калифорния) и компании Chomarat Group (Le Cheylard, Франция). До настоящего времени членами AltusGroup являются Oldcastle Precast (Edgewood, Md.), HIGH Concrete Structures (Denver, Pa.), 2 компании, владельцем которых является Cretex Companies (Elk River, Minn.), и Metromont Prestress (Greenville, S.C.), но в группу также могут быть приняты новые участники в связи с возрастающим объемом продаж, говорит Джон Карсон, руководитель коммерческого развития TechFab и глава программы технологий C-GRID.

C-GRID является крупной сеткой из углепластиковой арматуры - материала на основе углеродных волокон и эпоксидной смолы. Используется как замена вторичной стальной армирующей сетки в бетонных панелях и архитектурных приложениях. Размер сетки меняется как в зависимости от бетона и типа заполнителя, так и от требований к прочности панели. Источник: AltusGroup

AltusGroup предлагает ассортимент продукции на основе CarbonCast, который включает конструкционные и не строительные изолированные панели и наружную облицовку. C-GRID обычно заменяет вторичные армирующие элементы на основе сетки из стальной арматуры. В качестве первичного армирования по-прежнему во многих случаях используется обычная стальная арматура. C-GRID производится в запатентованном квази-тканном технологическом процессе, при котором в открытой структуре совмещается наложенние основы и утка углеродных волокон, смоченных высокореакционной эпоксидной смолой. Размеры ячейки сетки изменяются в диапазоне от 25.4 мм до 76 мм, конечный размер зависит от требований к прочности панели, типа бетона и размера наполнителя. В процессе производства сетки ее поверхности придается шероховатость для улучшения прочностных связей с бетоном. В линейке продукции C-GRID компании TechFab также есть композитные сетки, содержащие стеклянные, арамидные или полимерные волокна в сочетании с любым ассортиментом смол. Композитные сетки, как содержащие, так и не содержащие углеродные волокна, находят применение в различных областях строительства, таких как декоративные элементы, монолитные бетонные конструкции, ремонт или восстановление.

Панели CarbonCast имеют существенные преимущества, говорит Карсон. Сетки C-GRID гораздо более легкие чем стальные, и обладают свойствами растяжения почти в 7 раз лучшими, чем сталь. Вероятность разломов бетонных конструкций вследствие усадки при высыхании существенно снижена, кроме того C-GRID не корродирует, благодаря чему на поверхности бетонных панелей не возникают коррозионные пятна, характерные для бетонных панелей, армированных стальной арматурой. Коррозийная стойкость композитных сеток позволяет использовать бетонное покрытие толщиной всего 6.35 мм, в то время как может потребоваться до 76.2 мм бетонного покрытия для защиты стальной сетки от воздействия влаги. Таким образом, вес бетонной панели может быть уменьшен на 66% по сравнению с обычными панелями, армированными только стальной арматурой. Более легкие панели позволяют снизить общий вес стены, благодрая чему требуется меньше стальной подструктуры. Это позволяет значительно снизить затраты на строительство конструкций. Сетка C-GRID также слабо проводит тепло, так что величина тепловой изоляции панели не меняется. Более того, в панелях с сеткой C-GRID могут быть прорезаны отверстия непосредственно на месте работ, что невозможно сделать при использовании стальной сетки для армирования. Все эти преимущества композитных сеток в итоге выражаются в снижении расходов на транспортировку и строительство конструкций.

На сегодняшний день было продано более 3 млн. кв. футов панельной продукции CarbonCast и спрос так высок, что TechFab недавно анонсировала строительство новой фабрики, которая вместит добавочную линию по производству сетки. Это, по словам Карсона, должно быть сделано в октябре этого года. Анонсируемые планы соответствует долговременному соглашению с компанией Zoltek Corp. (St. Louis, Mo.), являющейся поставщиком волокна Panex 35, которое используется в C-GRID. По словам Карсона, это соглашение обеспечит последовательные поставки для C-GRID во время первых лет запуска продукции. «Компания Zoltek была нашим первым поставщиком волокон и партнером с первого для этого проекта», - заметил Карсон.

Сборные панели использовались в различных проектах, таких как кинотеатры, церкви и парковочные гаражи. Последним проектом был офисно-складской комплекс Cardinal Health рядом с Балтимором площадью 332 000 кв. футов. Для этого проекта были отлиты панели CarbonCast длиной до 15.5 метров, используемые для формирования двухэтажных наружных вертикальных стен здания. Каждая панель является сэндвич структурой с изоляционным слоем пены толщиной 152 мм между облицовочными панелями, состоящими из наружной кирпичной перегородки толщиной 50 мм (бетонный слой) и внутренней кирпичной перегородки толщиной 100 мм. Сетка C-GRID, расположенная перпендикулярно к поверхностям панелей, соединяет внутреннюю и наружную облицовки, обеспечивая усиление на срез.

ФИБРОБЕТОН - АРМИРОВАННЫЙ ВОЛОКНАМИ БЕТОН

Фибробетон (бетон, в который для улучшения свойств введены короткие волокна - фибры) отлично зарекомендовал себя на протяжении десятилетий, и даже столетий, если учесть, что еще в Римской Империи строительные растворы готовили с добавлением конского волоса. Использование волокон в бетоне (армирование) усиливает его прочностные и упругие свойства за счет удерживания части нагрузки и предотвращения роста трещин при повреждении матрицы бетона. Доктор Виктор Ли из Университета штата Мичиган исследовал свойства высокоэффективных цементных композитов, армированных волокнами, которые являются чрезвычайно высокоэффективными подгруппами фибробетона. Виктор Ли считает, что признание этого материала будет расти, если будут сохранены его механические характеристики, низкая стоимость и простота получения.

«Использование фибробетона может привести к отказу от использования арматуры, работающей на срез, что в свою очередь приведет к снижению материальных и трудовых затрат», - говорит Виктор Ли. «Прореживаемая фибрами структура позволяет снизить объем материала и вес, что делает транспортировку фибробетона более легкой. Общее снижение затрат по этим статьям может легко оправдать расходы на использование материала, армированного волокнами».

Официальное признание фибробетона за последние пять лет способствовало подготовке стандартов и руководств по его использованию (смотрите CT July/August 2001, p. 44). С этого времени начался расцвет коммерческих приложений фибробетона.

Компания Lafarge SA (Париж, Франция), которая является гигантом стройтельной индустрии и материалов, вот уже около 10 лет продвигает свой высокоэффективный фибробетон под торговой маркой Ductal, нацелившись на широкий сегмент гражданского строительства. Ductal является смесью цемента, кварцевой крошки, кварцевой муки, мелкого кварцевого песка, пластификаторов, воды и стальных или полимерных волокон, обычно длиной 12 мм. Вик Перри, вице президент компании и генеральный директор направления Ductal, говорит, что специально подобранная комбинация мелкозернистых порошков создает максимальную плотность при отверждении бетона, что выражается в полном отсутствии пор и фактически исключает доступ влаги в матрицу бетона и предотвращает коррозию стальных волокон. Фибробетон с волокнами из поливинилового спирта обычно используется в архитектурных и декоративных приложениях, что предотвращает вероятность поверхностного травления, которое может проявится при коррозии стальных волокон в бетоне. Кроме того, это позволяет удалить абразивность в местах, где предполагается контакт человека с поверхностью бетона. Производителям изделий из бетона и поставщикам растворов материалы поставляются в мешках.

«Добавление волокон улучшает пластическую деформацию материала и позволяет ему выдерживать растягивающие нагрузки», - говорит Перри. «Волокна усиливают прочность и улучшают микроструктурные свойства бетона».

Выдерживаемые материалом Ductal нагрузки на сжатие зависят от типа используемых волокон и варьируются от 150 МПа до 200 МПа. У стандартного бетона эта величина составляет 15-50 МПа. Доказанная прочность на изгиб материала Ductal составляет 40 МПа, говорит Перри. Фибробетон Ductal, в котором использовались стальные волокна производства Lafarge's Forta steel fibers, применялся для сборного строительства и при производстве нескольких предварительно напряженных мостовых балок. В месте Saint Pierre La Cour, Франция, 20-ти метровый грузовой мост был построен с применением 10-ти балок I-типа, изготовленных их материала Ductal, которые поддерживают монолитную бетонную плиту, изготовленную с применением традиционного армированния стальной арматурой толщиной 170 мм. Сборные балки, изготовленные без арматуры, были заглублены на 600 мм и предварительно напряжены при помощи стальных плетеных кабелей толщиной 13 мм, размещенных в нижней кромке. По технологии напряжение прикладывается к кабелям до того, как Ductal заливается в форму балки. Как только бетон покрывает кабели и материал начинает твердеть, кабели обрезаются, что фактически прикладывает напряжение сжатия к бетонной смеси.

Если подвергнуть предварительно напряженную балку любому изгибу, объясняет Перри, она не будет испытывать растягивающих нагрузок, а просто «разожмется», что значительно улучшит ее характеристики. Благодаря прочности фибробетона Ductal, балки из него не требуют армирования арматурой, что значительно снижает их вес.

Структуры, изготовленные из фибробетона Ductal, и имеющие в сечении форму греческой прописной буквы «?» (по сути балки коробчатого сечения без нижней кромки), используются как настил и как балки экспериментального моста на тестовом пути Лаборатории Федеральных Магистралей США, что позволяет проводить исследования пригодности конструкции для строительства будущих высокоскоростных трасс. Балка-настил «?»-типа имеет конструкцию, которая позволяет выдерживать нагрузки, определенные Американской Ассоциацией Государственных Магистралей и Перевозок.

Для изготовления этих предварительно напряженных мостовых балок на тестовом пути был использован фибробетон. Благодаря высокой эластичности и прочности материала, полученного из бетона, армированного стальными волокнами, использование арматуры не потребовалось. Источник: LaFarge

«Балки из фибробетона Ductal имеют большую протяженность при весе, сходном с балкой из обычного бетона», - говорит Перри. «В итоге, мы увидим использование фибробетона в балках и мостовых настилах».

Компания SI Concrete Systems. (Chattanooga, Tenn.) является производителем армирующих волокон для бетона. SI предлагает волокна марки Novomesh, Fibermesh и другую фибро продукцию. Эти материалы используются в качестве альтернативы вторичной армирующей сетки стальных нитей и легкой арматуры как в офисных, так и в жилых приложениях, говорит Хал Пэйн (Hal Payne), руководитель стратегических соединений компании SI Concrete Systems. SI производит полипропиленовые волокна, стальные волокна, макросинтетические волокна и промышленные смеси. По словам Пэйна, материалы на основе полипропиленовых волокон необходимы для контроля ранней стадии образования трещин, которые возникают из-за пластической усадки бетона, и для предотвращения роста этих трещин и образования больших щелей во время высыхания бетона. Novomesh 950 является новым продуктом компании и представляет собой смесь необработанных макросинтетических и специально отобранных фибрилированных микросинтетических волокон. Пэйн говорит, что использование этого продукта дает такие же хорошие результаты, как и использование стальных волокон в бетоне, предназначенном для плит перекрытий.

Компания Kingspan (Sherburn, Malton, N. Yorkshire, U.K.), специалист в строительстве с применением бетона, использует фибро добавки для бетона производства Bekaert Building Products (Friedrichsdorf, Germany). Формованные стальные волокна Dramix от компании Bekaert добавляются в бетон при производстве полов и кровель без использования армирующих стальных сеток. Этот продукт идеален для строительства в сжатые сроки - т.к. бетон не требует армирования стальной сеткой, изначально нет необходимости ее закупать и отсутствуют все трудозатраты, связанные с доставкой рулонов арматуры, ее резкой и установкой в многоэтажном здании до операций по заливке бетона. Полы из фибробетона могут быть установлены в единой цикле - для этого надо только доставить армированный волокнами материал прямо к каждому полу.

Методические указания и допуски для фибробетона теперь даны в конструкторских руководствах разных стран, что является значимым показателем в признании фибробетона конструкторами, инженерами и ответственными лицами. «Использование фибробетона позволяет реализовать такие преимущества, как быстрота строительства, улучшенный внешний вид, отличная упругость и стойкость к коррозии», - говорит Перри. «Все это выражается в снижении расходов на обслуживание и более длительном времени эксплуатации структур».

Статья из журнала «Composites Technology», апрель 2005

plural.ru

Армирование бетона — прочный каркас здания. Армированный бетон

Армированный бетон стекловолокном: изготовление и общие рекомендации

Изготовление

Каркас

Бетонирование

Рекомендации по технологии изготовления

Вывод

Армированный бетон

Виды и свойства армированного бетона

Армирование бетона — прочный каркас здания

Исторические предпосылки армирования бетона

Армированный бетон — прочный скелет любого здания

Как рассчитать расход арматуры на куб бетона?

Где применяется в строительстве стеклофибробетон

Стеклофибробетон – разновидности и свойства

Все конструкции из СФБ по способу армирования можно разделить на 2 вида:

По составу стеклофибробетон представляет собой смесь следующих элементов:

Технические характеристики СФБ

Способы изготовления

Технология проста:

Области использования

Это такие области, как:

Также СФБ рекомендован для использования в тонкостенных элементах сооружений, где требуются:

Достоинства и недостатки СФБ

Недостатки заключаются в следующем:

Достоинства материала проистекают из его уникальных свойств:

Армирование бетона

Армирование бетона — технология для придания конструкции необходимой прочности

Исторические предпосылки армирования бетона

Армированный бетон — прочный скелет любого здания

Как рассчитать расход арматуры на куб бетона?

Армированный бетон - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Армированный бетон

Армированные бетонные полы

Применение армированного бетона

Бетон, армированный стальными волокнами

Композиты и бетон, фибробетон, армированный волокнами и композитной арматурой бетон

Преимущества композитных материалов отлично проявляются в строительстве и при армировании бетона.

КОМПОЗИТНАЯ АРМАТУРА

СЕТКИ ИЗ КОМПОЗИТНОЙ АРМАТУРЫ В СБОРНЫХ БЕТОННЫХ ПАНЕЛЯХ

ФИБРОБЕТОН - АРМИРОВАННЫЙ ВОЛОКНАМИ БЕТОН