Бетонні та залізобетонні конструкції: основні види та

Розробка такого будівельного матеріалу, як бетонний розчин, і можливість його армування стало справжнім проривом будівельної сфери в ХХ столітті. Саме такого роду конструкції зуміли просто кардинально поміняти людське уявлення про те, якими мають бути міцні та довговічні споруди.

Завдяки даному відкриттю у людства з'явилася можливість будувати висотні будівлі і хмарочоси, які стали просто символом сучасного життя. Залізобетон і бетон дозволили заощадити дорогоцінний простір і будувати більш зручні, компактні і безпечні будівлі для життя, роботи та інших цілей.

Основні терміни і поняття

Бетон являє собою розчин, що складається з цементу, води, різних наповнювачів і добавок.

В якості таких додаткових компонентів можуть виступати:

• пісок;
• гравій;
• Піщано-гравійна суміш;
• Противоморозные добавки;
• Речовини, що прискорюють процес схоплювання;
• Антикорозійні присадки і т.д.

Залізобетон, як зрозуміло з назви, це будівельний матеріал, який створюється шляхом з'єднання бетонного розчину і сталевого арматурного каркаса, що надає конструкціям просто неперевершену міцність і інші позитивні характеристики. Сталь і бетон прекрасно компенсують недоліки і повністю доповнюють один одного.

Сам же по собі моноліт з бетону - це конструкція, чудово реагує на сили стиснення, але при цьому нездатна протистояти силам розтягування. Саме такі параметри служать причиною того, що прості бетонні конструкції практично не застосовуються в будівництві.

Арматура, яка використовується спільно з розчином, дозволяє поліпшити якості конструкції, т. К. Сталеві стрижні мають високу опірність до сил розтягування. Міцне з'єднання бетону і металевого каркаса дозволяє створювати міцні, якісні і максимально надійні конструкції.

Вироби із залізобетону вперше були запатентовані ще в 19 столітті, але шлях вдосконалення даного будівельного матеріалу досить тривалий, сьогодні налічує вже близько 150 років і все ще не завершений.

Сучасні будівельники армують бетонний розчин, спираючись на такі розрахунки:

• Сила стиснення;
• Сила розтягування;
• вигин;
• Осьовий стиск;
• Кручення і ін.

Зверніть увагу! Подібні розрахунки гарантують максимальний рівень надійності створюваним конструкцій, зменшення їх маси і габаритних розмірів.

Крім простого армування проводиться також армування з попереднім напруженням. До переваг застосування даного методу можна віднести можливість використання більш міцного металу і розчину більш високих марок.

Зверніть увагу! Суть даного методу полягає в тому, що арматура перед заливкою розтягується, а бетон стискають. Таким чином, в процесі схоплювання обидва цих складових приходять в свій нормальний стан, що виключає можливість деформації створеного вироби і підвищує показники зносостійкості.

Основні види конструкцій із залізобетону

СНиП на конструкції з армованого бетону розрізняє кілька типів, в залежності від методу, згідно з яким ведеться їх створення:

• монолітні. Дана група виробів знайшла своє застосування в особливо важких, грунтовних конструкціях, які піддаються процесам уніфікації і членению з величезними труднощами. До числа подібних елементів можна віднести: споруди гідротехнічного типу, важкі фундаменти для будівництва будівель і споруд, плавальні басейни, а також будови, виконані на пересувний або ковзної опалубки;
• Збірні. Такой тип распространен сегодня больше всего благодаря тому, что работы по созданию подобных элементов можно максимальным образом автоматизировать или механизировать. Збірні конструкции производятся на заводах, после чего транспортируются на строительную площадку;

Зверніть увагу! Автоматизація процесу виготовлення дозволяє не тільки спростити, а й прискорити цей процес.

• Збірно-монолітні. Вони являють собою поєднання збірних конструкцій і монолітного бетону, який укладається вже безпосередньо на будівельному майданчику своїми руками.

Переваги та недоліки ЗБВ конструкцій

У порівнянні з іншими будівельними матеріалами, бетонні або залізобетонні вироби мають ряд переваг:

• довговічність. Використання армованого розчину гарантує будівництві довгий експлуатаційний період завдяки тому, що сталь, укладена в розчин, який не піддається процесам корозії і іржавіння. Такий матеріал стійкий до різних атмосферних явищ і тому може бути використаний навіть для побудови таких відкритих споруд, як мости, естакади, стадіони і т.д .;
• Стійкість до відкритого полум'я. Даний матеріал володіє прекрасними показниками пожароустойчивости. Обстеження бетонних і залізобетонних конструкцій показало, що всього 1,5-2 см товщини цілком достатньо, щоб забезпечити стійкість до пожеж всій будівлі;

Порада. На етапі проектних робіт, якщо є необхідність забезпечити будовою велику пожежостійкість, проектувальником закладаються дані про необхідність збільшення товщини розчину на 3-4 см або про використання бетонної суміші зі спеціальними наповнювачами.

• Сейсмостойкость. Підвищена стійкість до сейсмічних явищ пояснюється високим рівнем жорсткості подібного будівельного матеріалу, а також його цілісністю і монолітністю. Саме це і стало причиною широкого застосування ЗБВ в сейсмонебезпечних зонах;
• експлуатаційні показники. Подібні конструкції цінуються не тільки завдяки набору фізичних параметрів, а й завдяки тому, що подібного матеріалу досить легко можна надати будь-яку необхідну форму.

Крім того, ціна догляду та експлуатації залізобетонних конструкцій, як і самого матеріалу порівняно невисока. Тим більше що монтаж, збірка і установка подібних виробів не відніме у вас багато часу і сил.

Але крім безлічі позитивних характеристик, вироби з міцного бетонного розчину зі сталевими арматурами мають і деякі недоліки, згадати яких обов'язково потрібно:

• Велика вага розчину здатний досить серйозно збільшити навантаження;
• Можливо, виникнення тріщин на виробі ще до початку його експлуатації, з огляду на власного внутрішнього напруження і усадки, що, природно, негативно позначається на міцності вироби;
• Залізобетон має високу тепло- і енергопроводімостью, що також може негативно позначатися.

Основні фізичні параметри

Які ж основні вимоги, що пред'являються до бетону по СНИП РК? В першу чергу будівельний матеріал такого роду повинен мати високий рівень міцності і щільності, достатніми для того, щоб захистити сталеві стрижні арматури від корозії і забезпечити надійне зчеплення з ними.

Залежно від того для яких споруд будуть застосовувати залізобетонні вироби, до них можуть пред'являтися такі вимоги:

1. звуконепроникність;
2. теплопровідність;
3. Водостойкость;
4. Стійкість до високих і низьких температур (вогню і морозу);
5. Мала вага і ін.

Зверніть увагу! Для виготовлення залізобетону із застосуванням попереднього напруження використовуються марки бетону з підвищеною міцністю і обмеженою усадкою.

На механічні та фізичні параметри бетону здатні чинити серйозний вплив велика кількість різних факторів таких, як:

• Склад суміші;
• Використовувані наповнювачі;
• Метод приготування розчину;
• Метод обробки;
• вік;
• Параметри схоплювання і твердіння.
• Всі ці тонкощі варті уваги при виборі того чи іншого залізобетону, в залежності від типу споруджуваного споруди.

параметри бетону

Якщо говорити тільки про бетоні, то даний будівельний матеріал поділяють на 4 основні групи:

1. Важкий - найбільш популярний і часто використовуваний в будівництві матеріал, що виготовляється із застосуванням досить щільних заповнювачів;
2. Особливо важкі - забезпечують конструкції надійний захист навіть від радіації;
3. полегшені;
4. Легкі.

Полегшені і легкі бетони так названі завдяки тому, що володіють малою щільністю. Більш легкі або комірчасті суміші виходять, коли при виробництві реалізується інструкція виготовлення, що передбачає додавання в розчин пористих наповнювачів.

Крім малої ваги, подібні розчини або вироби з них мають низьку провідність звуків і тепла, але після серйозних навантажень піддаються деформації і зчеплення їх з арматурним каркасом буде в рази нижче, ніж у більш важких сумішей. Крім цього, легкі бетонні вироби в деяких випадках потребують антикорозійного обмазці.

Для створення споруд, що виконують досить специфічні завдання необхідно незвичайний бетон, а розчин, що володіє рядом специфічних характеристик і параметрів.

Так, наприклад, для створення гідротехнічних споруд знадобиться і відповідний розчин, який буде володіти не тільки високим рівнем міцності, але і вологостійкість, стійкістю до низьких температур, підвищеної непроникністю для води. Крім цього, для найбільш масивних частин подібного споруди важлива мала екзотермітчность розчину, т. Е. Мале виділення тепла в процесі затвердіння маси.

Тим спорудам, які відчувають на собі агресивні дії зовнішнього середовища, необхідний склад з високими антикорозійними характеристиками. Для забезпечення позитивних властивостей матеріал покривають плівкою, створеної з рідкої пластмаси, рідкого скла, лаку або використовують метод облицювання керамічними плитками.

Полімери, введені до складу бетону, дозволяють поліпшити його характеристики. У якості подібних добавок виступають каучуки, термопласти, термореактивні смоли.

Така зміна рецептури призведе до того, що будівельний матеріал набуває високу стійкість до агресивних дій з боку зовні середовища, але параметри протистояння до корозії в даному випадку будуть прямо залежати від типу застосовуваного полімеру. Також бетон з полімерними добавками має високу опірність до стирання і в'язкістю, що дозволяє його використовувати для покриття аеродрому, шосе, доріг і т. Д.

маркування

маркування железобетонных изделий может содержать следующие знаки:

• «В» - клас міцності на стиск. Для звичайних споруд з такого матеріалу використовується залізобетон класу не нижче, ніж В7,5. Якщо передбачається, що навантаження буде подвоєною, тоді можна використовувати В15. При підвищених навантаженнях рекомендується використовувати бетон класу В25 і вище;
• «Р» - визначає такий параметр, як морозостійкість. Точний коефіцієнт даного параметра визначається досвідченим шляхом, проведенням конкретного числа циклів заморозки і розморожування розчину;
• «W» - водонепроникність розчину. Даний коефіцієнт вказує здатність бетону не пропускати в товщу розчину воду.

Основні види арматури

Так як залізобетон - це з'єднання розчину і арматури, його якість безпосередньо залежить не тільки від характеристик бетону, але і від фізичних параметрів арматури.

За методом виготовлення арматуру ділять на:

• гарячекатана;
• Стержневая;
• Холоднокатанная.

За зовнішнім виглядом і типом міцності можна розділити стрижні на:

• гладкі;
• З надсічками, які покращують зчеплення розчином.

У сучасному будівництві найчастіше застосовують гарячекатану арматуру з надсічками. Така форма стрижнів дозволяє домогтися максимального рівня зчеплення з бетоном, що дозволяє знизити ймовірність виникнення тріщин на поверхні.

Для арматури існує таке маркування:

1. Клас А - гарячекатана;
2. Клас Ат - термомеханически або термічно спрощена;
3. Клас А-Шв -витяжная зміцнена.

Зверніть увагу! Крім сталевих стрижнів, для армування використовують рифлену або високоміцний дріт, яку виготовляють методом холодного волочіння.

В заключение

Бетонний розчин і залізобетонні конструкції на сьогоднішній день знайшли найширшу сферу застосування в житті людини. Досить складно уявити будівельний процес без використання подібних будівельних матеріалів, як на великому промисловому рівні, так і при будівництві невеликих заміських будиночків.

А економічність, легкість монтажу і висока надійність дозволяє застосовувати такі матеріали навіть не дуже досвідченим будівельникам. Відео в цій статті розповість вам ще більше цікавої інформації про те, як і де застосовуються конструкції, створені з бетонного розчину і металевої арматури.