Строительные материалы и изделия

ЖЕЛЕЗОБЕТОН И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ИЗДЕЛИЯ

11.1. Общие сведения

Стремление повысить прочность бетона на растяжение, кото­рая в 9 —20 раз ниже его прочности при сжатии, привело к изоб­ретению железобетона французом Ламбо, построившим в 1850 г. из армоцемента (цементного раствора, армированного проволоч­ной сеткой) корпус лодки, экспонировавшейся позднее на выс­тавке в Париже. Однако официально изобретателем считается фран­цузский садовник Ж. Монье, оформивший в 1967 г. патент на цве­точные кадки из аналогичного материала. Идея изобретения зак­лючается в том, что бетон и стальная арматура, помещенная внутрь (в растянутую зону) бетонных элементов, работают совместно. При этом растягивающие напряжения распределяются так, что по­давляющая их часть воспринимается стальной арматурой. Та­кое распределение обусловлено различием в модулях упругос­ти бетона и стали. Модуль упругости стали (Ест ~ 2-Ю5 МПа) приблизительно в 10 раз больше, чем модуль упругости бето­на (Еб~ 2- 104 МПа) и при одинаковой совместной деформации

ЖЕЛЕЗОБЕТОН И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ИЗДЕЛИЯ

Рис. 11.1. Диаграммы растяжения бетона и стальной арматуры при обыч­ном армировании (а) и в случае предварительного напряжения железо­бетона (б):

1 — арматура; 2 — бетон; E§, Е„ — модули упругости соответственно бетона и стали

є напряжения в бетоне аб будут в 10 раз меньше, чем напряжения стст в арматуре (рис. 11.1, а).

При очень высоких растягивающих нагрузках отношение моду­лей упругости арматуры и бетона Е„/ Е6= 10:1 становится недо­статочным и напряжения могут превысить предел прочности бе­тона при растяжении, вызывая образование трещин в растянутой зоне. В этом случае применяют напряженно-армированный бетон, в котором предварительно растянутая арматура вызывает в бетоне напряжения сжатия (рис. 11.1,6). Такой железобетон был впервые применен в 1928 г. французским инженером Фрейсине. При рабо­те преднапряженной конструкции напряжения в бетоне могут оставаться сжимающими или равными нулю, т. е. не опасными для бетона, при условии, что деформация є, вызываемая внеш­ней нагрузкой, не превысит значения е0. Исключение или умень­шение растягивающих напряжений в бетоне получается за счет увеличения растягивающего напряжения в арматуре, которое складывается из рабочего напряжения и напряжения от предва­рительного натяжения о"тр. Поэтому для предварительно-напря­женного железобетона необходимо использовать арматурную сталь с более высокими прочностными характеристиками, чем при обыч­ном армировании.

Натяжение арматуры может осуществляться механическим спо­собом (гидравлическими домкратами); электротермическим спо­собом, основанным на увеличении длины арматурных стержней при их нагреве электрическим током; электротермомеханическим способом, представляющим собой комбинацию двух первых, а также самонапряжением при использовании напрягающего це­мента (см. подразд. 8.11).

Применяют в основном две схемы натяжения арматуры: на упоры и на бетон. При первой схеме уложенную в форму арматуру натягивают до бетонирования, опирая домкраты на упоры, рас­положенные на форме, либо на специальных стендах. После при­обретения бетоном достаточной прочности арматуру освобожда­ют и ее натяжение передается на бетон, подвергая его сжатию. При второй схеме сначала изготавливают бетонные элементы, оставляя в них каналы для пропуска арматуры. Опирая домкраты на бетон, его сжимают, а арматуру растягивают. Свободное про­странство в каналах заполняют цементным раствором.

Удачному сочетанию стали и бетона способствует примерное равенство их коэффициентов линейного температурного расши­рения ((10... 14)- 10_6 °С*1 у бетона; (11... 12)- 10~6 °С'1 у стальной арматуры), что обеспечивает совместимость их температурных де­формаций.

Щелочная реакция среды, возникающая в бетоне благодаря выделению Са(ОН)2 при гидратации цемента, благоприятна для стали с точки зрения ее коррозии. Огнестойкость железобетонных конструкций гораздо выше стальных благодаря негорючести и низкой теплопроводности бетона, который защищает стальную арматуру при пожарах от быстрого нагрева, вызывающего размяг­чение стали.

Армированию подвергают бетоны с различной плотностью: от особо тяжелых (уо > 2 500 кг/м3) до особо легких (у0 = 700 кг/м3).

По виду вяжущего железобетонные изделия могут быть цемен­тными, силикатными и гипсовыми. Их делают сплошными или пустотелыми.

Они также могут быть многослойными, например иметь внут­ренний слой из ячеистого бетона, а наружные слои — из плотно­го бетона.

В зависимости от способа возведения железобетонные конст­рукции могут быть монолитными или сборными.

Строительные материалы и изделия

ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Лакокрасочные материалы (ЛКМ) используются для получе­ния защитных и декоративных покрытий на изделиях. ЛКМ после нанесения на поверхность отвердевают, образуя непроницаемую пленку, которая прочно сцепляется с основанием. Толщина плен­ки может составлять …

Геосинтетические материалы

Геосинтетические материалы — это материалы на основе по­лимерных волокон, проволоки, пленки, тканей, сеток, сотовых каркасов и т. д. Их применяют в гидротехническом строительстве; при строи­тельстве дорог и аэродромов; сооружении хвостохранилищ, …

Полимербетоны и бетонополимеры

Полимербетон отличается от других видов бетона тем, что свя­зующим веществом в нем являются термореактивные смолы (по­лиэфирные, фенольные, фурановые, карбамидные, реже — по­лиуретановые и эпоксидные). Термопластичные полимеры также могут быть использованы, …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Партнеры МСД

Контакты для заказов шлакоблочного оборудования:

+38 096 992 9559 Инна (вайбер, вацап, телеграм)
Эл. почта: inna@msd.com.ua