АРМАТУРА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТУКЦИЙ • Большая российская энциклопедия
В книжной версии
Том 2. Москва, 2005, стр. 235
Скопировать библиографическую ссылку:
Авторы: О. Г. Кумпяк, В. С. Плевков
Рис. 1. Арматура железобетонных конструкций: 1 – плита; 2 – балка; 3 – колонна; а – сетка; б – плоские каркасы; в – пространственные каркасы.
АРМАТУ́РА ЖЕЛЕЗОБЕТО́ННЫХ КОНСТРУ́КЦИЙ, неотъемлемая составная часть железобетона, предназначенная для усиления бетона. Применяется гл. обр. гибкая (стержневая, проволочная), иногда – жёсткая (прокатные уголки, швеллеры, двутавры) арматура, обычно из спец. арматурной стали (рис. 1, 2). А. ж. к. должна обладать требуемыми прочностными и деформационными свойствами, пластичностью при силовых, температурных и коррозионных воздействиях; иметь необходимое сцепление с бетоном за счёт соответствующего периодич. профиля или спец. анкеров. Арматуру выпускают в виде проволоки, стержней, арматурных канатов однократной или многократной свивки или готовых сварных арматурных сеток, каркасов. Различают арматуру рабочую, распределительную, монтажную и хомуты. Рабочая (расчётная) арматура воспринимает растягивающие (а в некоторых случаях сжимающие) усилия, которые возникают под действием собств. веса конструкций, внешних нагрузок и воздействий. Распределительная (конструктивная) арматура совместно с расчётной образует каркасы и сетки, обеспечивая т. о. равномерное распределение нагрузки между стержнями расчётной арматуры. Монтажная арматура поддерживает при сборке каркасов отд. стержни рабочей арматуры для установки их в проектное положение. Хомуты применяют для предотвращения появления косых трещин в бетоне конструкций (балок, прогонов, колонн и др.) и при изготовлении арматурных каркасов из отд. стержней.
Рис. 2. Виды арматуры периодического профиля: а – стержневая класса А-II; б – стержневая классов А-III – A-VI; в – стержневая с серповидным профилем; г – холоднотянутая п…
Кроме стальной, для армирования жел.-бетонных конструкций применяют также арматуру из стеклопластика. Стеклопластиковая арматура имеет более низкий, чем стальная, модуль упругости, что вызывает необходимость её предварит. напряжения.
Арматура и железобетон
Арматурой называются стальные и неметаллические (из специальных видов стеклопластика, кевлара, углепластика) проволока, а также изделия из них, предназначенные для восприятия растягивающих и знакопеременных усилий, а в центрально-нагруженных элементах — сжимающих усилий.
Показателем, характеризующим механические свойства арматуры, является класс арматуры, обозначаемый буквой 8 и числом, соответствующим нормативному сопротивлению арматуры в МПа (Н/мм2). В проектной документации, нормативной, технической и учебной литературе, выпущенной до 2003 г., класс арматуры имел другие обозначения.
Арматурные работы включают в себя изготовление арматурных изделий, их укрупнительную сборку и установку в проектное положение. Предварительное напряжение конструкций в условиях стройплощадки производится натяжением напрягаемой арматуры на затвердевший бетон.
Надо особо сказать о неметаллической арматуре. Она находит сейчас широкое применение. И это понятно. Ведь высокопрочную стальную арматуру при натяжении на бетон надо специально защищать от коррозии, особенно в условиях жаркого и влажного климата. Неметаллическая же арматура, например из углепластика, стойка во всех агрессивных средах. Поэтому во всех странах активно ведутся работы по освоению производства и применению высокопрочной неметаллической арматуры из специальных видов стеклопластика, кевлара, углепластика.
Железобетонные конструкции армируют отдельными прямыми или гнутыми стержнями, сетками, пространственными каркасами, натяжением пучков проволоки, канатов, стержней или введением в бетон отрезков волокон из стальных, стеклянных, базальтовых или других материалов (фибры) при дисперсном армировании.
Полуфабрикаты и готовые изделия из арматурной стали, используемые для армирования сборных и монолитных железобетонных конструкций, называются арматурными изделиями. К ним относятся сварные или вязаные сетки, плоские и пространственные каркасы, хомуты, монтажные петли, стержни и пучки напрягаемой арматуры с анкерами и без анкеров, закладные детали. Их изготовление производится в основном централизованно на заводах металлических изделий и в арматурных цехах на заводах железобетонных изделий.
Каркас арматурный — объемный арматурный элемент, образованный путем соединения арматурных сеток или отдельных стержней. Способ соединения и взаимное расположение арматурных сеток должны соответствовать требованиям проектной документации. Арматурные каркасы изготовляют плоскими или пространственными.
Плоские арматурные каркасы состоят из двух, трех или четырех продольных и перпендикулярных им поперечных стержней, соединяемых в крестообразных пересечениях сваркой или вязкой. В зависимости от количества продольных стержней плоские каркасы подразделяют на двух- («лесенка»), трех—и четырехветвевые. Такие каркасы служат полуфабрикатами при изготовлении пространственных каркасов для армирования железобетонных плит перекрытий и покрытий, стеновых панелей, балок, ферм и других изгибаемых или растянутых железобетонных элементов и конструкций с малой шириной поперечного сечения.
Пространственные арматурные каркасы состоят из собранных в одно изделие плоских сеток и каркасов, отдельных стержней, хомутов, скоб, монтажных петель и закладных деталей, расположенных в разных плоскостях.
Монтажные (подъемные) петли представляют собой заанкеренные в железобетонные или бетонные конструкции петлевые выпуски, за которые зацепляют конструкцию крюками стропов при складировании, перемещении, монтаже, распалубке.
Закладные детали — стальные элементы, заанкеренные в бетоне и предназначенные для соединения сборных железобетонных конструкций между собой или с другими конструкциями зданий и сооружений. Закладные детали могут быть открытые и закрытые, сварные и штампованные.
Арматурную сталь следует хранить в закрытых складах по профилям, классам, диаметрам и партиям на стеллажах, в кассетах, бункерах, штабелях со свободными проходами в условиях, исключающих ее коррозию и загрязнение. Допускается хранить аркатурную сталь под навесом при условии защиты ее от влаги. Не допускается хранение арматурной стали на земляном полу, а также вблизи агрессивных химических веществ.
Заготовка мерных арматурных стержней, их гибка, изготовление сеток и пространственных каркасов должны производиться в специализированных арматурных цехах предприятий стройиндустрии, и лишь в небольших объемах эти работы могут выполняться на стройплощадке.
Сварные арматурные сетки изготовляют точечной контактной сваркой на автоматизированных и механизированных линиях, оснащенных широкосеточными многоэлектродными сварочными машинами. Мелкосерийные и одиночные сварные сетки делают на одноточечных сварочных машинах.
Вязаные сетки более трудоемки в изготовлении, их применяют при отсутствии сварочного оборудования, а также при использовании для производства сеток отходов несвариваемой арматурной стали.
Хомуты изготовляют на гибочных станках из бухтовой и стержневой арматурной стали класса 8240, 8400 и 8500.
Монтажные петли готовят на гибочных станках из пластичной арматурной стали класса 8240 и иногда из отходов канатной арматуры класса 81200.
Сварные закладные детали обычно состоят из пластин или отрезков угловой либо фасованной стали с приваренными к ним анкерными стержнями. В зависимости от характера действующих на деталь усилий, места ее расположения и удобства установки в арматурный каркас различают закладные детали с перпендикулярным (тавровое), наклонным, параллельным (внахлестку) или смешанным расположением анкерных стержней. Анкеры изготовляют из арматурной стали класса 8400 диаметром 8-25 мм.
Сварные закладные детали располагают в железобетонном элементе так, чтобы наружные поверхности пластин находились в одной плоскости с поверхностью соответствующей грани элемента. При изготовлении железобетонного изделия с механизированным заглаживанием поверхности стальные пластины со стороны этой поверхности заглубляют в бетоне не менее чем на 5 мм.
Штампованные закладные детали изготовляют из стали единым элементом методом холодной штамповки. Они состоят из участка, выполняющего функцию пластины (аналогично сварным деталям), и полосовых анкеров, имеющих выштампованный рельеф в виде сферических выступов или волнообразных выгибов на продольных кромках полосовых анкеров и др. Штампованные закладные детали изготовляют из полосовой (листовой) стали толщиной 4-6 мм.
Преимущество штампованных закладных деталей перед сварными заключается в возможности создания механизированного поточного производства, существенно уменьшающего трудоемкость изготовления и позволяющего исключить процесс сварки.
как «работает» арматура в бетоне
Железобетон используется при строительстве сооружений различной конфигурации уже более 100 лет. Несмотря на то, что сегодня разработано множество новых материалов и технологий возведения зданий, железобетон не теряет свой актуальности. Все дело в прочности этого материала. А она достигается, прежде всего, за счет наличия в составе железобетона, арматуры. В этой статье я расскажу, как она помогает бетону стать очень прочным.
Бетон и сталь – крепкий союз
Союз бетона и стали стал возможен благодаря усиливающим друг друга характеристикам этих материалов. Сталь значительно улучшает физические характеристики бетона, а бетон дополняет сталь. Прежде всего, такой союз влияет на прочность получаемого материала. Железобетон прочнее бетона и стали взятых в отдельности. По таким параметрам как сжатие и растяжение «союз бетона и стали» значительно превосходит материалы из которых он сделан. Что помогает использовать железобетон там, где по отдельности бетон и сталь использовать нельзя.
Особенно важен железобетону такой фактор как «растяжение». Там, где помимо сжатия на бетон влияет этот фактор, возможно использование только железобетона. Это обусловлено тем, что сталь, из которой производится арматура, очень прочный материал. Правильное использование арматуры при изготовлении железобетона, правильно созданная связь между ней и бетоном, позволяет создать сверхпрочный материал. Материал, без которого немыслимо современное строительство.
Как выбрать арматуру
В производстве железобетона используется различные виды арматуры. Их выбор обусловлен назначением железобетона и прописан в специальных нормативных строительных документах. Исходя из них, для изготовления арматуры применяемой в железобетоне может использоваться:
- Стальная проволока;
- Мягкая сталь;
- Высоко- и среднеуглеродистая сталь.
Арматура, использующаяся в железобетоне, должна иметь рифленую поверхность. Благодаря такой форме поверхности арматуры обеспечивается наилучшая связь между ней и бетоном. Выбрать и приобрести арматуру можно на http://prstroi.com/metalloprokat/armatura/ указанном сайте.
При производстве железобетона из стальной арматуры изготавливается сетка по всей площади материала. Прутья в такой сетке должны быть соединены между собой под прямым углом. Соединение прутьев может быть изготовлено путем сварки или вязки. Для предотвращения пагубного влияния коррозии, перед заливкой бетона ее покрывают специальным составом, препятствующим развитию ржавчины.
Благодаря наличию в составе железобетона арматуры, этот материал становится не только долговечным, но и не боится сильных перепадов температуры, большой влажности и не подвергается биологическому влиянию. Кроме того, этот материал обладает еще одним преимуществом – низкой стоимостью.
Поделиться с друзьями:
Другие статьи
Железобетон – зачем нужна арматура в бетоне? — Пугачев
В конце 19 века, англичанином Паркером в результате случайных испытаний, был изобретен цемент. После, уже в результате долгосрочных испытаний, был открыт бетон. Но его свойства были недостаточно прочными и несущие конструкции делать из него было невозможно. В те времена несущие конструкции делали из железа, но они не могли служить долго, поскольку железо, находясь в агрессивной среде, подвергается коррозии и теряет свои свойства, на нем появляются концентраторы напряжения, которые развиваются и образуется трещина, приводящая к обвалу. Чаще всего, изобретение человека было делом случая. Так и в этот раз, железобетон был изобретен садовником, который делал кадку под дерево с сильными корнями и использовал бетон, когда тот начал крошиться он укрепил его железными прутьями что дало феноменальный результат. Так впервые был изобретен железобетон, сейчас это целая наука, которая называется материаловедение – это наука о материалах, которая изучает структуру материала его механические и физические свойства.
Так для чего же все таки нужна арматура в бетоне? Проведя механические испытания, было обнаружено что бетон слишком прочный и жесткий и легко выдерживает нагрузку на сжатие, но вязкость при этом у него слишком маленькая, что способствовало разрушению его при испытании на растяжение и изгиб, а так же на ударную вязкость. При добавлении арматуры в бетон железо не дает бетону разрушаться при изгибе и растяжении. Такие выводы было бы невозможно сделать, если бы не технологии, которые пришли в 20 веке. Но арматура должна соответствовать определенным свойствам:
Для арматуры применяют конструкционную доэвтектоидную и эвтектоидную сталь. В таких сталях должно быть от 0,3 до 0,8 процента углерода. Так же сталь для арматуры поддают легированию, для повышения физических и механических свойств. Материал для арматуры должен иметь приличную прочность и в тоже время быть пластичным. Поэтому, его поддают термической обработке. Температуру закалки выбирают выше критической точки Ас1, которая составляет (800-950оС), следующим этапом термообработки идет отпуск. Отпуск выбирается в зависимости от условия работы арматуры, зачастую стандартным отпуском считается температура (300-450оС). Такая обработка, позволяет продлить работу стали и выдерживать нагрузки.
Кстати купить арматуру сейчас всегда можно в любом городе. Еще применяют поверхностное упрочнение, иными словами наклеп. Наклеп позволяет увеличить предел прочности стали на поверхности, а средина остается с исходными характеристиками.
Тип окружающей среды, это еще один фактор которым не стоит пренебрегать. Например, если конструкция из железобетона сооружается в условиях крайнего севера, соответственно при температуре -30оС или -50оС, то сталь, которая будет использована для арматуры должна иметь повышенную пластичность. Иначе будет образовываться эффект холодноламкости материала, арматурный каркас в железобетоне не будет пластичным и не сможет выдерживать допустимые нагрузки, что приведет к мгновенному излому конструкции.
В условиях морского климата или стройке на воде, арматура подвергается сильному воздействию коррозии в следствии чего конструкция быстро обрушается. Решение этой проблемы есть :
1) Дополнительно легировать сталь такими химическими элементами как хром, никель, алюминий. Но тут образуется новая проблема хром и никель — очень дорогие материалы поэтому использовать такой метод не целесообразно.
2) Покрыть сталь коррозионностойким материалом, которым является цинковое, алюминиевое, лакокрасочные и другие покрытия.
Непосредственно в начале строительства идет проверка качества бетона и металла, после того как образцы прошли испытания, делается металлический каркас, при том, этот каркас сваривается и каждый шов проходит дефектоскопический контроль, выясняя наличие пор, неметаллических включений, шлака и т.д. После того как конструкция прошла контроль в нее начинают заливать бетон. Заливка происходит таким образом, чтобы слой бетона покрыл все металлические стержни. Делается это для защиты арматуры.
Проанализировав данную информацию, можно прийти к выводу, что арматура в железобетоне выполняет функцию пластичной основы, которая берет на себя все нагрузки конструкции, позволяя бетону выполнять функции, отвечающие за прочность.
Стальная арматура для железобетонных конструкций
Стальная арматура необходима для укрепления железобетонных конструкций. Это изделие берет на себя внутренние и внешние напряжения, которые могут возникнуть под влиянием больших нагрузок. Стальная арматура для железобетонных конструкций классифицируется на монтажную и рабочую. Стержни изделий рабочего вида являются основными. Монтажная стальная арматура для армирования, видео которой можно дополнительно посмотреть, создана для удержания рабочей арматуры в заданном положении.
Устройство армирования
Стержни объединятся в каркасы на основе использования сварки. Благодаря такому методу соединения конструкция не нарушается при осуществлении операций по заливке бетоном. Стальная арматура, цена за метр которой различна, и конструкции из нее могут быть гибкими или жесткими. Жесткие изделия представлены разнообразными уголками, швеллерами и двутаврами. А гибкая стальная арматура для армирования, фото которой представлено, имеет различные стержни, с диаметром в диапазоне в диапазоне от 6 до 40 мм.
Поверхность прутьев может иметь различное покрытие. Оно может быть кольцевым, серповидным, четырехсторонним или смешанным. Четырехстороннее и смешанное покрытие способно обеспечить высокие показатели прочности сцепления. Производство стальной арматуры кольцевого и серповидного вида широко востребовано. Элементы, оснащенные концевым покрытием незаменимы для крупных конструкций. Серповидные изделия подходят для конструкций с небольшой толщиной. Если прутья не соединяются между собой, то они называются штучными. Она в большинстве случаев применяется для подгонки каркасов. Стальная арматура для армирования, отзывы на которую в основном только положительные, значительно продлевает срок службы конструкции.
А вы знаете, что кроме стального армирования ещё существует фиброармирование бетона?
Армирование бетона: особенности
Армирование бетона арматурой необходимо для дополнительного укрепления. В качестве основного элемента может выступать прут различного диаметра. Для того чтобы возводимая конструкция получилась прочной необходимо строго соблюсти соотношение стали и заполнителей. Стальная арматура в армировании бетона применение имеет широкое. Для разных изделий применяется определенный вид армирования. Так, напольная и потолочная поверхность армируется на основе использования армирующей сетки. Ленточные фундаменты армируются при помощи использования элементов, которые связаны между собой в квадраты (также будет полезна статья о выборе арматуры для ленточного фундамента).
Основные правила укладки
Если вопрос о том, для чего используют арматуру и какого вида она бывает решен, то можно приступить к изучению основных правил укладки. При проведении укладки важно контролировать, чтобы материал не соприкасался с опалубкой. В среднем расстояние между узловыми стержнями должно находиться в пределах 25-30 сантиметров.
Важно! Армирование — это сложный и трудоемкий процесс, поэтому перед проведением этой работы важно провести тщательный расчет нагрузки для выбора правильного типа и класса материала.
Эту работу лучше доверить высококвалифицированному специалисту с опытом работы. Скрепляться детали могут при помощи сварки или вязальной проволоки.
Стальная арматура для армирования используется на основе соблюдения всех требований выбранного участка. Прутья или сетка должны быть расположены по всей поверхности равномерно. Нередко требуется расположение прутьев не только по центру, но и по бокам. Это необходимо для равномерного распределения нагрузки. Расстояние между всеми элементами рассчитывается заранее. Когда все элементы укреплены и выложены, то выполняется заливка смесью. Также полезно знать об армировании бетонного пола.
Особенности расчета расхода на куб.м?
При расчете расхода арматуры необходимо учитывать тип используемого бетона, его плотность. Плотность во многом зависит от тех добавок, которые входят в его состав. Также следует взять во внимание тип стали. Наиболее часто используется сталь типа А3. В каждом конкретном случае армирование бетона арматурой расход имеет разный. Армирование бетона арматурой, нормы расхода которой рассчитываются индивидуально, регулируется стандартами, предназначенными для железобетонных конструкций.
Важно! Кроме того, при осуществлении расчета важно брать во внимание и используемый размер арматуры.
В большинстве случаев используется стальная запорная арматура с диаметром от 8 до 14 мм, оснащенная ребристой поверхностью. Благодаря такой поверхности обеспечивается высокое сцепление с материалом. В среднем на один куб идет около 150-200 кг арматуры при возведении фундамента. На колонны требуется около 200 кг на один куб. Вес стальной арматуры определяется диаметром поперечного сечения.
Армирование бетона арматурой, чертежи которого разрабатываются заранее, помогает значительно увеличить свойства бетона, защищая его от разрушений при различных нагрузках на изгиб. Кроме того, этот строительный материал выступает в качестве связующего элемента, который не дает сооружению деформироваться. Арматура в бетоне, изготовленная из стали, устойчива к коррозии. В качестве арматуры, как правило, применяют высококачественную углеродистую сталь.
Вывод
Выбирая этот строительный материал, важно взять на вооружение следующий совет — площадь сечения арматуры должна быть подобрана в соответствии с нагрузками, которые оказывают влияние на изделие. Не рекомендуется использовать сталь, покрытую ржавчиной, так как такой металл является недолговечным.
Рекомендуем к прочтению статью о свайно-винтовом фундаменте.
Арматура в железобетоне, расположение — Справочник химика 21
Не рекомендуется крепление к строительным конструкциям токопроводов и технологических трубопроводов на металлических кронштейнах или подвесках, не оборудованных электроизоляционными прокладками с удельным объемным электрическим сопротивлением не менее 10 —10 ом-см. Не допускается контакт креплений для подвески трубопроводов и токопроводов с арматурой железобетонных конструкций. Все изоляторы под токонесущей аппаратурой, электролизерами, шинами и трубопроводами должны быть доступны для осмотра и очистки. Не рекомендуется совместное расположение на кронштейнах токопроводящих шин и технологических трубопроводов. [c.43]Коррозия арматуры железобетонных конструкций может начаться лишь после ее депассивации (нарушения сплошности защитных пленок). Основными причинами депассивации являются обнажение арматуры в результате механического повреждения защитного слоя бетона нейтрализация защитного слоя бетона под воздействием кислых агрессивных сред, в результате чего понижается pH поровой жидко ти в зоне расположения арматуры действие на железобетон хлорсодержащих н некоторых других агрессивных сред, способных разрушать защитную пленку при высоких (более 12 значениях pH. [c.123]
Компенсация существующего поля блуждающих токов выполняется наложенным электрическим полем постоянного тока, созданным при помощи автоматического источника постоянного тока и заземляющих конструкций, расположенных в грунте у сооружения. Расположение заземляющих конструкций выбирается так, чтобы наложенное поле на каждом из стержней арматуры железобетонного сооружения любой сложной формы создавало такое распределение плотности тока, которое в любой точке поверхности стержня было равно по величине и противоположно по знаку распределению, созданному полем блуждающих токов. При этом суммарное действие наложенного поля и поля блуждающих Токов должно привести к взаимному исключению коррозионного влияния этих полей на арматуру подземного железобетонного сооружения. [c.202]
В товарно-сырьевом цехе нефтеперерабатывающего завода произошла авария, в результате которой были выведены из строя восемь подземных железобетонных резервуаров объемом по 10000 м каждый. Авария была вызвана разрядом атмосферного электричества на дыхательной арматуре двух резервуаров, что привело к взрыву с обрушением кровли и пожару. В течение 3—5 мин пожар распространился на четыре рядом расположенных резервуара, а затем еще на два. Этому способствовали выбросы продукта из горящих резервуаров. Только через сутки удалось ликвидировать пожар. [c.135]
Недостатки защиты от молнии прежде всего проявляли себя в парках заглубленных железобетонных резервуаров. В качестве молниеприемника использовали металлическую решетку, которую укладывали на крышку резервуара и засыпали слоем земли высотой около 50 см. Решетку соединяли с заземлителями, расположенными по периметру резервуара или группы резервуаров (рис. 7.2). Вполне возможно, что такая конструкция молниеприемника обеспечивала не защиту, а совсем обратный эффект. Канал молнии, устремляющийся к молниеприемнику, сначала проходил сквозь наружную опасную зону резервуара, где в результате утечек паров через дыхательную арматуру и неплотности в крыше резервуара возникали горючие паровоздушные смеси. От контакта с каналом молнии происходило воспламенение паровоздушной смеси снаружи. По той же наружной опасной зоне огонь уже независимо от наличия и защитных свойств молниеприемников прони- [c.101]
ГОСТ 17625-83. Консфукции и изделия железобетонные. Радиационный метод определения толщины защитного слоя бетона, размеров и расположения арматуры. [c.22]
Своды печи выполняются из монолитного жароупорного бетона, а стенки из жароупорного железобетона с арматурой, расположенной внутри этой стенки. [c.25]
Знание общих закономерностей развития коррозии стали необходимо, но недостаточно для объяснения процессов, протекающих при коррозии арматуры в бетоне, и выбора методов защиты арматуры в железобетонных конструкциях. Поэтому рассмотрим основные факторы, определяющие развитие коррозии арматуры, связанные с расположением арматуры в бетоне и свойствами последнего, без учета которых невозможно правильно оценить характер коррозионного поражения стали и успешно предохранить ее от агрессивного воздействия среды. [c.130]
Катодную защиту стальной арматуры в железобетоне применяют для свай, (фундаментов, дорожных сооружений (в т. ч. горизонтальных покрытий) и зданий. Арматура, сваренная, как правило, в единую электрич. систему, корродирует при проникновении в бетон влаги и хлоридов. Последние могуг попадать в результате воздействия морской воды или использования солей-антиобледенителей дорожных сооружений, применения хлоридов для ускорения твердения бетона. Весьма эффективна санация бетона старых зданий с установкой катодной защиты. При этом устанавливают первичные аноды из кремнистого чугуна, платинированных титана или ниобия, фафита, титана с металлооксидным покрытием, к-рые обеспечивают подвод тока к вторичным (распределительным) анодам (титановой сетке с металлооксидным покрытием или электропроводящим неметаллич. покрытием, титановому стержню с покрытием), расположенным вдоль всей пов-сти сооружения и закрытым сверху относительно тонким слоем бетона. Потенциал арматтоы регулируют, изменяя внещ. ток. [c.459]
Для отдельно стоящего подземного железобетонного сооружения, находящегося в эксплуатации и расположенного в поле знакопеременных блуждающих токов значительной интенсивности, защита от коррозии арматуры может быть выполнена с помощью установки для компенсации блуждающих токов за пределами сооружения. Эта установка отвечает следующим требованиям допускает возможность защиты арматуры без каких-либо подключений к ней, без установки токопроводящих перемычек, что исключает необходимость разрушения и восстановления защитного слоя бетона исключает возможность наложения критических значений плотности тока на поверхность арматуры и нарушения связей арматуры с бетоном допускает возможность защиты при изменении характеристик внешнего поля блуждающих токов без демонтажа и переустройства [c.201]
Исключение вредного влияния одних железобетонных конструкций на другие вьшолняют с помощью тех же приемов, какие применяют для исключения вредного влияния одних металлических конструкций на другие соединение арматуры двух конструкций между собой с помощью регулируемых вентильных устройств, специальное расположение электродов (источников тока), улучшение изоляции одной конструкции от другой и др. [c.208]
Фундамент турбоагрегата представляет собой мощную железобетонную конструкцию, опирающуюся на массивную опорную плиту. Фундамент должен воспринимать не только вес установленного на нем оборудования, но и выдерживать значительные динамические нагрузки, возникающие во время работы турбоагрегата. Форму фундамента и расположение в нем стальной арматуры выбирают на основании расчетов, определяющих его способность выдерживать статические и динамические нагрузки. Поэтому никакие подрубки бетона или нарушения арматурного каркаса фундамента недопустимы. [c.38]
Установку арматуры отдельных (без плиты) железобетонных ригелей и балок перекрытий следует производить с рабочего настила шириной не менее 0,8 м, расположенного с боковой стороны коробов опалубки. Такой же настил устанавливается при монтаже арматуры отдельно стоящих железобетонных стен и перегородок. [c.197]
Насосные агрегаты устанавливают иа фундаменты, размеры которых определяют по заводским установочным чертежам. Как правило, основание станции представляет собой монолитную железобетонную плиту. Насосные агрегаты устанавливают на бетонные подушки высотой 100—300 мм. Минимальная высота подушки определяется возможностью присоединения к насосу трубопроводов и арматуры. Конструкция фундамента под вертикальные насосы зависит от расположения всасывающего патрубка насоса. Обычно фундамент под эти насосы выполняют в виде двух железобетонных стенок, установленных на плите основания. [c.227]
Электрические дренажи могут использоваться для защиты арматуры на участках пересечения и сближения железобетонных трубопроводов с рельсами электрифицированного транспорта, а также в зонах, прилегающих к месту расположения тя -овых подстанций и точкам подключения отсасывающих кабелей. Пункты установки электрических дренажей определяются взаимным расположением трассы трубопровода и рельсовых путей электрифицированного транспорта. [c.91]
Воздушной линией электропередачи (ВЛ) называют устройство для передачи электрической энергии по проводам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленным с помощью изоляторов и арматуры к опорам, кронштейнам и стойкам на мостах, путепроводах и т. п. Провода ВЛ напряжением до 10 кВ крепят к изоляторам, установленным на траверсах деревянных или железобетонных опор. [c.25]
Определять расположение арматуры в железобетоне, исходя не только из конструктивных требований, но также из соответствующих требований защиты от коррозии. [c.177]
Из рис. 61 видно, что обслулспециальная обслуживающая площадка, расположенная на ответвлении от общезаводской эстакады к цеху (рис. 61, б). Запорная арматура на по.дземных коммуникациях может быть установлена в специально оборудованных колодцах. [c.173]
Арматура, расположенная на бетонном фундаменте, должна быть шолирована от бетона и железобетонных конструкций изолирующими прокладками и плитами. [c.128]
На прочностные характеристики несущего ствола монолитной железобетонной трубы влияют многочисленные факторы, среди которых возможные просадки фундамента инициирующие ее наклон, возникающие в процессе службы трещины в бетоне, влекущие коррозию арматуры, возникающие температурные напряжения, потеря прочности бетона от атмосферных воздействий и карбонизац1ш, имеющие место в процессе возведения конструкции ослабленные участки в районе расположения пгвов бетонирования, нарушения футеровки паровлагоизолиции от изменений в режиме эксплуатации и т.п. [c.252]
Трещины в железобетоне возникают в процессе его изготовления, транспортирования, а также от механических воздействий при эксплуатации. Трещины бывают продольные, ноперечные и мелкие, беспорядочно расположенные (усадочные). Продольные трещины располагаются главным образом против рабочей арматуры и имеют раскрытие от 0,05 мм и выше. Р.азвитие этих трещин вызывает многие причины, часто случайного характера. Особенно часто встречаются такие трещины на центрифугированных л елезобетонных опорах и трубах, где они возникают главным об- [c.132]
Экспериментальные исследования инж. В. Е. Беляева, выполненные под руководством проф. А. М. Иванова, впервые подтвердили существование объемлющих диаграмм для сталеполимербетона. Задача теперь заключается в нахождении области предельных состояний, которая должна стать фундаментом для построения теории расчета конструкций, увязанной во всех своих частях. При разрешении этой важной проблемы целесообразно воспользоваться методологией, изложенной в работе [7]. В отличие от железобетона здесь необходимо будет учесть специфические особенности, свойственные сталеполимербетону, которые в настоящее время уже достаточно раскрыты (влияние растянутой и сжатой зоны полимербетона на работу арматуры, процесс трещинооб-разования, влияние местных деформаций на процесс развития интегральных деформаций конструкции, роль сцепления и пр.). Необходимо при этом взаимосвязывать объемлющие диаграммы для неармированного материала и для армированных-конструкций. Так, например, увеличивая количество продольной арматуры, можно получить кривую предельных состояний, которая одновременно фиксирует начало текучести этой арматуры и образование микротрещин в полимербетоне сжатой зоны. Такая кривая предельных состояний Кй, соответствующая гранично-максимальному армированию, будет ограничивать область предельных состояний справа. Доводя количество продольной арматуры до минимального предела, мы получаем кривую предельных состояний, ограничивающую область предельных состояний слева. Для конструкции с промежуточным насыщением арматуры (нормально армированные сечения) кривые предельных состояний Кй будут, очевидно, размещаться между отмеченными граничными. Далее необходимо выяснить верхнюю (расположение точек К) и нижнюю (расположение точек й) границы области предельных состояний. [c.68]
Существуют и другие способы обжатия резервуаров, заслуживающие упоминания. По способу Фрейсине предварительное атяжение стержней небольшой длины, располагаемых в шахматном порядке, осуществляется домкратами стержни заанкери-ваются в часто расположенных пилястрах. По способу Маутнера (Англия) навитая арматура натягивается домкратами, располагаемыми между сборными железобетонными панелями. После замоноличивания зазоров между панелями домкраты снимают и гнезда для домкратов заделывают. [c.118]
Стальная арматура и ее применение
Арматура представляет собой изделие из металла, которое применяется, прежде всего, в строительстве железобетонных конструкций. Это горячекатаная круглая сталь с гладким или рифленым профилем. Развитие арматуростроения началось с появлением первых насосов и систем водоснабжения. Затем арматуру стали широко применять в разных видах промышленности и народном хозяйстве. Теперь арматура используется для армирования предварительно напряженных и обычных конструкций из железобетона.
В обиходе арматура не получила определенного названия. Ее называют стальной или строительной арматурой. Однако по ГОСТу официальное название этого изделия – арматурная сталь.
Какие бывают виды арматуры?
Существует несколько видов стальной арматуры, которую применяют для укрепления железобетонных изделий. По технологии изготовления выделяют холоднотянутую проволочную арматуру и горячекатаную стержневую. По условиям применения в железобетонных конструкциях арматура может быть напрягаемой и не напрягаемой. Также это изделие разделяют по виду профиля на арматуру с гладким или периодическим (рифленым) профилем.
Арматура с периодическим профилем обладает поперечными выступами и двумя продольными ребрами. Этот вид профиля отличается повышенным сцеплением с бетоном, поэтому его применяют в массивных конструкциях с толстым защитным слоем бетона.
Современное применение арматуры
Сегодня арматура нужна везде, где используются железобетонные конструкции. В наше время без них не обходится ни один строительный объект. В современном строительстве железобетон стал одним из самых распространенных материалов. Стальная арматура является значимым компонентом монолитного железобетона. Как видите, без нее строительство домов практически невозможно.
В обиходе арматура не получила определенного названия. Ее называют стальной или строительной арматурой. Однако по ГОСТу официальное название этого изделия – арматурная сталь.
Как уже упоминалось выше, арматуру применяют для изготовления любых железобетонных конструкций. Роль арматуры в них – усиление прочности бетона. Чаще всего используется гибкая стальная арматура – каркасы, сварные сетки, стержни. Поперечную арматуру используют для того, чтобы снизить риск появления наклонных трещин. Продольная арматура, кроме этого, контролирует растягивающее напряжение. Также арматуру применяют в производстве строительных деталей.
Существует также стальная трубопроводная арматура. Ее используют в коммунальном хозяйстве и промышленности. Вид арматуры подбирают, учитывая особенности сферы применения трубопроводной системы. Выделяют, например, промышленные арматуры, энергетические, сантехнические, специальные, судовые трубопроводы и др.
Трубопроводную арматуру выбирают в соответствии с видом системы. К примеру, в сфере энергетической промышленности используют такую арматуру, которая может выдержать давление больше 300 атмосфер и температуру выше 500 °C. Подобную арматуру применяют на атомных станциях, нефтеперерабатывающих предприятиях, в холодильных установках. Изготавливаются все эти виды арматур из стали, которая обеспечивает надежность и безопасность всей конструкции.
Зачем бетону армирование? — Практическая инженерия
В прошлом видео мы говорили о бетоне 101 и о том, почему бетон является таким прекрасным строительным материалом. Но я не упомянул о его самой большой слабости.
Чтобы понять самую большую слабость бетона, во-первых, нам нужно немного узнать о механике материалов, что является причудливым способом сказать: «Как материалы ведут себя под нагрузкой». Под стрессом в данном случае подразумевается не тревога или экзистенциальный страх, а внутренние силы материала.Существует три основных типа напряжения: сжатие (сдвигание), растяжение (растяжение) и сдвиг (скольжение по линии или плоскости). И не все материалы могут одинаково противостоять каждому типу нагрузки. Оказывается, бетон очень силен на сжатие, но очень слаб на растяжение. Но не верьте мне на слово. Вот демонстрация:
Эти два бетонных цилиндра были отлиты из одной и той же партии, и мы посмотрим, какую нагрузку они могут выдержать до разрушения.Во-первых, испытание на сжатие. (Кляп для ручного насоса). При сжатии цилиндр сломался при нагрузке около 1000 фунтов (то есть 450 кг). Для бетона это довольно мало, потому что я добавил в эту смесь много воды. Причина в том, что моя установка для проверки прочности на разрыв не такая сложная. Я забросил в этот образец несколько болтов с проушиной и теперь вешаю его на стропила в магазине. Я наполнил это ведро гравием, но его веса не хватило для того, чтобы образец не выдержал. Итак, я добавил еще одну гантель, чтобы подтолкнуть ее к краю.Вес этого ковша составлял всего около 80 фунтов или 36 кг — это менее 10% прочности на сжатие.
Все это говорит о том, что веревку из бетона делать не надо. Фактически, без какого-либо способа исправить эту слабость, связанную с растягивающим напряжением, вам не следует делать какой-либо конструктивный элемент из бетона, потому что редко какой-либо элемент конструкции испытывает только сжатие. В действительности почти все конструкции испытывают разные нагрузки. Это не яснее, чем в классическом луче. Эта классическая балка сделана мной из чистого бетона в моем гараже.Приложение силы к этой балке вызывает развитие внутренних напряжений, и вот как они выглядят: верхняя часть балки испытывает сжимающее напряжение. А нижняя часть балки испытывает растягивающее напряжение. Вы, наверное, догадались, где произойдет разрушение этой бетонной балки, поскольку я продолжаю увеличивать нагрузку. Это происходит почти мгновенно, но вы можете видеть, что трещина образуется в нижней части балки, где растягивающее напряжение является наибольшим, и распространяется вверх, пока балка не выйдет из строя.
Вы видите, к чему я клоню: бетон сам по себе не является хорошим конструкционным материалом.Существует слишком много источников напряжения, которым он не может противостоять в одиночку. Итак, в большинстве ситуаций мы добавляем усиление, чтобы повысить его прочность. Армирование в бетоне создает композитный материал, при этом бетон обеспечивает прочность против сжимающего напряжения, а арматура обеспечивает прочность против растягивающего напряжения. И наиболее распространенным типом арматуры, используемой в бетоне, является деформированная сталь, более известная как арматура.
Я сделал новую балку с парой стальных стержней с резьбой, залитых в нижнюю часть бетона.Эти резьбы должны действовать так же, как деформированные выступы в обычном арматурном стержне, чтобы создать некоторое сцепление между бетоном и сталью. Под прессом первое, что замечаешь, это то, что этот луч намного прочнее предыдущего. Мы уже намного выше силы, которая провалила неармированный образец. Но второе, что вы замечаете, — это то, что сбой происходит немного медленнее. Вы можете легко увидеть, как трещина образуется и распространяется до того, как балка выйдет из строя. На самом деле это очень важная часть армирования бетона сталью.Он изменяет тип разрушения с хрупкого режима, когда нет предупреждения о том, что что-то не так, на вязкий, когда вы видите образование трещин до полной потери прочности. Это дает вам возможность распознать потенциальную катастрофу и, надеюсь, устранить ее до того, как она произойдет.
Арматура отлично подходит для большинства ситуаций с армированием. Это относительно дешево, хорошо протестировано и понятно. Но у него есть несколько недостатков, одним из основных является то, что это пассивное подкрепление.Сталь удлиняется под действием напряжения, поэтому арматурный стержень не может начать работать, чтобы помочь противостоять растяжению, до тех пор, пока у него не появится возможность растянуться. Часто это означает, что бетон должен треснуть, прежде чем арматурный стержень сможет принять на себя какое-либо растягивающее напряжение элемента. Растрескивание бетона не обязательно плохо — в конце концов, мы просим бетон только противостоять сжимающим силам, с которыми он отлично справляется с трещинами. Но бывают случаи, когда вы хотите избежать трещин или чрезмерного прогиба, который может возникнуть из-за пассивной арматуры.В таких случаях вы можете рассмотреть возможность использования активного армирования, также известного как предварительно напряженный бетон.
Предварительное напряжение означает приложение напряжения к арматуре перед вводом бетона в эксплуатацию. Один из способов сделать это — натянуть стальные арматурные стержни во время заливки бетона. Когда бетон затвердеет, напряжение останется внутри, передавая сжимающее напряжение на бетон через трение с арматурой. Таким образом происходит предварительное напряжение большинства бетонных мостовых балок.Обратите внимание на усиление внизу этой балки. Другой способ предварительного напряжения армирования называется последующим напряжением. В этом методе напряжение в арматуре создается после затвердевания бетона. В следующем примере я залил в бетон пластиковые втулки. Стальные стержни могут плавно скользить в этих втулках. Когда балка затвердела, я затянул гайки на стержнях, чтобы натянуть их. Под прессом эта балка была не прочнее, чем обычно армированная балка, но потребовалось большее давление, прежде чем образовались трещины.Кроме того, это было не так драматично, потому что вместо настоящих стальных стержней сначала вышла из строя резьба на гайках.
Я надеюсь, что эти демонстрации помогли показать, почему армирование необходимо для большинства применений бетона — для увеличения прочности на разрыв и для изменения режима разрушения с хрупкого на пластичный. Как и в предыдущем видео, я лишь поверхностно касаюсь очень сложной и подробной темы. Многие инженеры всю свою карьеру занимаются изучением и проектированием железобетонных конструкций.Но я получаю удовольствие, играя с бетоном, и надеюсь, вам это интересно. Я хотел бы продолжить эту серию статей о бетоне, поэтому, если у вас есть вопросы по этой теме, задавайте их в комментариях ниже. Возможно, я смогу ответить на них в следующем видео. Спасибо за просмотр и дайте мне знать, что вы думаете!
Стальная арматура в бетонных конструкциях
Стальная арматура в бетонных конструкциях, наконечники арматурных стержней, строительное проектирование
Прочность инженерных конструкций — растяжение и сжатие арматуры, артикул
7 октября 2018 г.
Важность стальной арматуры в бетонных конструкциях
Сталь может быть дорогим материалом, но ее высокая прочность делает ее сегодня одним из наиболее важных компонентов при возведении крупной бетонной конструкции.Изначально бетонные конструкции делали без армирования, только в 18 веке. В качестве материала использовался чугун, потому что до этого чугун был высокого качества и не был подвержен коррозии.
Позже сталь стала считаться лучшим материалом для армирования бетонных конструкций. Хотя он был выведен из употребления с 1960-х годов из-за присущих ему недостатков, он по-прежнему считается наиболее часто используемым материалом для армирования бетонных конструкций.
Его полезная прочность на растяжение и сжатие делает его в десять раз прочнее, чем сам бетон, что придает непревзойденную прочность бетонным конструкциям.Когда бетон и сталь комбинируются, они образуют твердый железобетон (ЖБИ).
Прочные конструкции
Задумываясь о прочности бетонной конструкции, инженеры рассматривают возможность использования арматуры с соответствующими характеристиками и качеством. Основная цель характеристики материала — убедиться, что он обладает необходимыми свойствами, необходимыми для достижения предполагаемого инженерного использования.
В частности, это делается путем проверки химического состава и физических свойств.Характеристики стальной арматуры делают их идеальными материалами для получения прочной и долговечной конструкции из ЖБИ. Это предотвращает катастрофическое разрушение вашей конструкции, если обеспеченное армирование не меньше, чем нормальные требования к вашей конструкции.
Важно для дизайна
В бетонной конструкции с предварительным напряжением стальной стержень подвергается нагрузке перед тем, как подвергнуть конструкцию нагрузке, таким образом рассматривается как активная арматура. Пассивная армированная сталь должна быть прочной на растяжение и в то же время достаточно пластичной, чтобы ее можно было гнуть; поэтому возможен любой дизайн, который желает строительная компания.Таким образом, можно сказать, что по свойствам изгибаемости и прочности он становится наиболее предпочтительным материалом для армирования бетонных конструкций.
Принимает растягивающие напряжения
Бетон имеет низкую прочность на разрыв, то есть легко ломается при сильном растяжении. Вероятно, это основная причина, по которой его следует армировать высокопрочными материалами. Высокая прочность на растяжение из стали делает его идеальным устройством для натяжения. Бетон имеет высокую прочность на сжатие, но практически не имеет прочности на растяжение, поэтому, чтобы компенсировать этот дисбаланс, арматурная сталь отлита, чтобы выдерживать растягивающие нагрузки.Поставщик стальной арматуры обычно делит стержни арматуры на две части: первичную и вторичную арматуру.
Основная цель стержня — гарантировать полное сопротивление, необходимое для конструкции, в то время как второстепенная цель используется для обеспечения долговечности. Оба этих стержня используются в бетонных конструкциях, потому что они хорошо сцепляются, и это делает конструкцию устойчивой к высоким силам сжатия, создаваемым большим зданием.
Как правило, стальная арматура придает бетонной конструкции необходимую устойчивость.Он разработан по принципу, согласно которому сталь и бетон действуют вместе, создавая более прочную конструкцию, способную противостоять индуцированным силам. Тем не менее, стальная арматура имеет ряд недостатков, таких как коррозия под воздействием соли, но она обеспечивает необходимую прочность и долговечность, необходимые для бетонной конструкции.
Вы также можете ознакомиться с советами по бетонным работам в Concrete Pros Austin.
Home construction
Место нахождения: США
Строительные статьи
Здания колледжа
Современные дома
Комментарии / фотографии для модели Важность стальной арматуры в бетонных конструкциях Страница добро пожаловать
Важность стальной арматуры в бетонных конструкциях — стр.
Сайт: железобетонная конструкция
Железобетон и важность арматуры
Конструктивные элементы в зданиях испытывают внутренние силы, а именно сжатие, растяжение, изгибающие моменты и кручение.Противостояние этим внутренним силам с низкой тенденцией к разрушению и любой нежелательной деформации для обеспечения эксплуатационной пригодности является основной задачей строительных материалов.
Бетон, как правило, предпочтительнее в качестве строительного материала по сравнению с другими альтернативами, поскольку это экономичное решение для строительной отрасли. Прочность на сжатие бетона намного выше, чем у любых других материалов, в то время как его предел прочности на растяжение очень слабый. Чтобы получить максимальное использование прочности бетона на сжатие, сталь интегрирована в бетон, чтобы снять напряжение, действующее в элементах конструкции.Таким образом, прочность конструкции на растяжение выше, чем ее способность к сжатию. Эта целостность стали и бетона называется армированным бетоном , , а эта сталь называется арматурой или арматурной сталью, или арматурным стержнем (арматурным стержнем), или арматурной сталью.
Почему сталь в качестве арматуры?Существует множество вариантов армирования бетоном. Несмотря на то, что некоторые свойства стали, которые совместимы с бетоном, сделали выбор стали предпочтительнее других материалов.Тепловой коэффициент стали и бетона аналогичен. Кроме того, он не требует специальной перевязки во время укладки бетона, так как он не будет плавать по бетону. Простота изготовления, возможность вторичной переработки и лучшая изгибаемость на месте без вредного воздействия на секцию делают его предпочтительным по сравнению с другими материалами.
С другой стороны, коррозионная природа и дороговизна стали являются ее недостатками. Поверхность стали деформируется (ребра) для лучшего сцепления с бетоном.
Использование стали в железобетоне- Первичное армирование
Это основное усиление, обеспечиваемое конструктивному элементу, чтобы противостоять растягивающим напряжениям, возникающим в элементе из-за нагрузок. В некоторых случаях он также используется в качестве арматуры сжатия, поэтому объем бетона может быть уменьшен для сохранения свободного пространства в архитектурных целях.
- Вторичное армирование
В дополнение к первичной арматуре вторичная арматура обеспечивает дополнительное сопротивление в случае теплового расширения и ограничивает развитие трещин, сохраняя эстетику элементов.
- Тяги и хомуты
Сталь снова используется для регулирования поперечных сил, возникающих в конструкции из-за внешних нагрузок. Обычно для балок используются звенья 6 мм, 8 мм, 10 мм и 12 мм. В случае глубоких балок, где существует высокая вероятность крутильных воздействий, будут использоваться звенья 16 мм.
- Стулья или табуреты
Другое использование стали в железобетонных конструкциях — это табуреты, которые используются для поддержания зазора между верхней и нижней арматурой.
Типы арматурыУглеродистая сталь — это типичная сталь, используемая в железобетоне. Его можно разделить на две основные категории.
- Пруток стальной горячекатаный
- Пруток стальной холодногнутый
- Плоский стержень из низкоуглеродистой стали
- Стальные стержни для предварительного напряжения
Подготовка расписания бара вручную
Комментарии
комментария
3 Армирование | Нетрадиционные бетонные технологии: обновление инфраструктуры автомобильных дорог
Размещение гибкой усиливающей конструкции внутри структурного элемента в местах максимальной растягивающей нагрузки будет иметь решающее значение и может представлять значительную проблему.Для композитной арматурной конструкции в виде перемычки непрерывность бетона будет обеспечиваться за счет больших открытых пространств перемычки. Для плотной, похожей на мат композитной конструкции, расслоение между арматурой и бетоном может быть проблемой. Кроме того, арматура будет подвергаться сжимающей нагрузке, а также поперечным нагрузкам, перпендикулярным оси приложенного напряжения, и поэтому структурный элемент должен иметь достаточную прочность на сжатие и жесткость, чтобы противостоять повреждению от такой нагрузки.
Пластмассовые композиты, армированные волокном, характеризуются разумной прочностью, низкой плотностью, химической стойкостью и долговечностью, и все это может быть адаптировано для удовлетворения требований к производительности. Матрица из смолы в армированном волокном пластиковом композите обеспечивает структурную целостность, передает нагрузки между армирующими волокнами и защищает арматуру. Важные соображения при выборе смолы включают химическую, экологическую и термическую стабильность; механические свойства; технологичность; и стоимость.Доступно множество матричных и волокнистых материалов, и в настоящее время предпринимаются усилия по оценке экономической эффективности и срока службы этих материалов. Матрица и волокнистые материалы должны быть тщательно отобраны и эффективно сочетаться в контексте бетонной системы для удовлетворения требований к характеристикам при разумных затратах.
Две широкие категории полимеров, которые могут использоваться в качестве матричной фазы в армированных волокном полимерных композитах для непрерывного армирования в бетоне, — это термопласты и термореактивные пластмассы.Большинство рассматриваемых смол являются термореактивными и часто относятся к одному из трех распространенных типов: эпоксидная, полиэфирная или винилэфирная. Каждый общий тип может включать множество вариаций в зависимости от химического состава смолы и отвердителя. Термореактивный полимер затвердевает (отверждается) в результате химической реакции (сшивания), когда смола смешивается с отвердителем и смесь нагревается выше определенных температур. Добавки часто используются для улучшения свойств смол, таких как огнестойкость, стойкость к ультрафиолету, термостойкость и требования к отверждению.Поскольку термореактивный композитный арматурный стержень нельзя согнуть, ему необходимо предварительно придать форму. Некоторые текстильные процессы (например, плетение, вязание) могут быть адаптированы для изготовления бесшовных армирующих каркасов.
Термопласты показали превосходную вязкость и устойчивость к большинству кислот, щелочей и растворителей. Недорогие термопласты (например, нейлон, полипропилен) используются для изготовления спортивных товаров и других товаров. Термопластичную арматуру можно сгибать в требуемые формы путем термической формовки. Однако, как обсуждалось выше, соединение
Краткий анализ композитных материалов, используемых в качестве армирования бетона
Надежность, долговечность и безопасность имеют колоссальное значение при проектировании и строительстве бетонной инфраструктуры.Абсолютно необходимо уменьшить традиционные дефекты железобетона, чтобы построить конструкции с длительным сроком службы. Полимерная арматура, армированная волокном (FRP), оказалась замечательным строительным материалом, способным повысить прочностные параметры железобетона. Это сообщение в блоге предоставит краткое введение в композитные материалы FRP, используемые в качестве арматуры в бетонных конструкциях.
За последние пару десятилетий композиты из стеклопластика превратились в конструктивно и экономически жизнеспособное строительное решение для мостов, морских сооружений и зданий.Они производятся в различных формах с различными свойствами и производственными процессами. Типичные композитные материалы FRP, используемые в гражданском строительстве, состоят из стекла, углерода и арамида. Эти материалы поставляются либо в виде готовых к использованию материалов, таких как арматура, либо в виде отдельных составляющих, таких как волокно и полимерная смола.
Невероятные характеристики композитных материалов в качестве арматуры делают их привлекательной альтернативой обычным армирующим материалам.Применимость армированных волокном полимерных стержней в строительных конструкциях в качестве замены стальных арматурных стержней и стержней была тщательно исследована и проанализирована. Доступно большое количество исследований, касающихся структурной осуществимости и практических характеристик передовых композитных материалов. Коррозионная стойкость, высокая прочность на разрыв и простота установки — вот некоторые из выдающихся характеристик стержней из стеклопластика, которые могут помочь в строительстве устойчивых бетонных конструкций.
Чтобы получить оптимальное сочетание свойств материала, качество составляющих материалов и производственного процесса необходимо поддерживать на более высоком уровне.Например, физические и механические свойства матрицы могут иметь большое влияние на конечные механические свойства стержней. Пултрузия — это распространенный производственный процесс, который используется для производства стержней из стеклопластика непрерывной длины. Поверхность композитных стержней покрыта тонким слоем песка для обеспечения отличного сцепления между бетоном и стержнями.
Полимер, армированный стекловолокном (GFRP), один из вариантов FRP, является конкурентоспособным вариантом армирования бетона в бетонных элементах, подвергающихся суровым условиям окружающей среды.Арматура из стеклопластика, являясь коррозионно-стойким и электромагнитно прозрачным конструкционным материалом, является многообещающим материалом для конструкций, которые работают в морских и чувствительных средах. Ниже приведены некоторые из идеальных областей применения арматуры из стеклопластика:
- Конструкции, построенные в потенциально агрессивных средах: настилы мостов, подпорные стены, инфраструктура общественного транспорта, дороги и т. Д.
- Сооружения, построенные у морской воды: сваи, палубы, бассейны, плавучие конструкции, лодочные аппарели, дамбы, здания и т. Д.
- Конструкции, подверженные воздействию сильных коррозионных агентов: электростанции, водоочистные сооружения, градирни, взлетно-посадочные полосы аэропортов и т. Д.
- Приложения, требующие электромагнитной нейтральности: аппараты МРТ, телекоммуникационные объекты, исследовательские центры, военные структуры и т. Д.
- Временные бетонные конструкции: горные работы, проходка туннелей, бурение и т. Д.
После обширных исследований, проектных норм и доступности данных из практики инженеры-строители все больше доверяют арматуре из стеклопластика .Композиты FRP, несомненно, являются строительным материалом 21 века.
ISO 6934-1: 1991 Сталь для предварительного напряжения бетона — Часть 1: Общие требования | 90,93 | ISO / TC 17 / SC 16 |
ISO 6934-2: 1991 Сталь для предварительного напряжения бетона — Часть 2: Холоднотянутая проволока | 90.93 | ISO / TC 17 / SC 16 |
ISO 6934-3: 1991 Сталь для предварительного напряжения бетона — Часть 3: Закаленная и отпущенная проволока | 90,93 | ISO / TC 17 / SC 16 |
ISO 6934-4: 1991 Сталь для предварительного напряжения бетона — Часть 4: Пряди | 95.99 | ISO / TC 17 / SC 16 |
ISO 6934-4: 1991 / Кор 1: 1992 Сталь для предварительного напряжения бетона — Часть 4: Пряди — Техническое исправление 1 | 95,99 | ISO / TC 17 / SC 16 |
ISO 6934-4: 1991 / Кор 2: 2000 Сталь для предварительного напряжения бетона — Часть 4: Пряди — Техническое исправление 2 | 95.99 | ISO / TC 17 / SC 16 |
ISO 6934-4: 2020 Сталь для предварительного напряжения бетона — Часть 4: Пряди | 60,60 | ISO / TC 17 / SC 16 |
ISO 6934-5: 1991 Сталь для предварительного напряжения бетона. Часть 5. Горячекатаные стальные стержни с последующей обработкой или без нее. | 90.93 | ISO / TC 17 / SC 16 |
ISO 6935-1: 1991 Сталь для армирования бетона — Часть 1: Плоские стержни | 95,99 | ISO / TC 17 / SC 16 |
ISO 6935-1: 2007 Сталь для армирования бетона — Часть 1: Плоские стержни | 90.93 | ISO / TC 17 / SC 16 |
ISO 6935-2: 1991 Сталь для армирования бетона — Часть 2: Ребристые стержни | 95,99 | ISO / TC 17 / SC 16 |
ISO 6935-2: 2007 Сталь для армирования бетона — Часть 2: Ребристые стержни | 95.99 | ISO / TC 17 / SC 16 |
ISO 6935-2: 2015 Сталь для армирования бетона — Часть 2: Ребристые стержни | 95,99 | ISO / TC 17 / SC 16 |
ISO 6935-2: 2019 Сталь для армирования бетона — Часть 2: Ребристые стержни | 60.60 | ISO / TC 17 / SC 16 |
ISO 6935-3: 1992 Сталь для армирования бетона — Часть 3: Сварная ткань | 90,92 | ISO / TC 17 / SC 16 |
ISO 6935-3: 1992 / Кор 1: 2000 Сталь для армирования бетона. Часть 3. Сварная ткань. Техническое исправление 1. | 60.60 | ISO / TC 17 / SC 16 |
ISO 10065: 1990 Стальные стержни для армирования бетона — Испытания на изгиб и повторный изгиб | 95,99 | ISO / TC 17 / SC 16 |
ISO 10144: 1991 Схема сертификации стальных стержней и проволоки для армирования бетонных конструкций. | 95.99 | ISO / TC 17 / SC 16 |
ISO 10144: 2018 Стали для армирования и предварительного напряжения бетона — Схема сертификации стальных стержней и проволоки | 60,60 | ISO / TC 17 / SC 16 |
ISO 10287: 1992 Сталь для армирования бетона. Определение прочности стыков в сварной ткани. | 95.99 | ISO / TC 17 / SC 16 |
ISO 10544: 1992 Проволока стальная обжатая для армирования бетона и изготовления сварных тканей. | 90,92 | ISO / TC 17 / SC 16 |
ISO 10606: 1995 Сталь для армирования бетона — Определение общего удлинения в процентах при максимальной силе | 95.99 | ISO / TC 17 / SC 16 |
ISO 11082: 1992 Схема сертификации сварной ткани для армирования бетонных конструкций. | 90,93 | ISO / TC 17 / SC 16 |
ISO / TR 12662: 1997 Схема сертификации предварительно напряженных сталей | 95.99 | ISO / TC 17 / SC 16 |
ISO 12696: 2012 Катодная защита стали в бетоне | 95,99 | ISO / TC 156 |
ISO 12696: 2016 Катодная защита стали в бетоне | 90.20 | ISO / TC 156 |
ISO / DIS 12696 Катодная защита стали в бетоне | 40,60 | ISO / TC 156 |
ISO 13270: 2013 Стальная фибра для бетона — Определения и спецификации | 90.93 | ISO / TC 17 / SC 17 |
ISO 14654: 1999 Сталь с эпоксидным покрытием для армирования бетона | 90,93 | ISO / TC 17 / SC 16 |
ISO 14655: 1999 Стренга с эпоксидным покрытием для предварительного напряжения бетона | 90.93 | ISO / TC 17 / SC 16 |
ISO 14656: 1999 Эпоксидный порошок и уплотнительный материал для покрытия стали для армирования бетона. | 90,93 | ISO / TC 17 / SC 16 |
ISO 15630-1: 2002 Сталь для армирования и предварительного напряжения бетона. Методы испытаний. Часть 1. Арматурные стержни, катанка и проволока. | 95.99 | ISO / TC 17 / SC 16 |
ISO 15630-1: 2010 Сталь для армирования и предварительного напряжения бетона. Методы испытаний. Часть 1. Арматурные стержни, катанка и проволока. | 95.99 | ISO / TC 17 / SC 16 |
ISO 15630-1: 2019 Сталь для армирования и предварительного напряжения бетона. Методы испытаний. Часть 1. Арматурные стержни, стержни и проволока. | 60.60 | ISO / TC 17 / SC 12 |
ISO 15630-2: 2002 Сталь для армирования и предварительного напряжения бетона. Методы испытаний. Часть 2. Сварная ткань. | 95,99 | ISO / TC 17 / SC 16 |
ISO 15630-2: 2010 Сталь для армирования и предварительного напряжения бетона. Методы испытаний. Часть 2. Сварная ткань. | 95.99 | ISO / TC 17 / SC 16 |
ISO 15630-2: 2019 Сталь для армирования и предварительного напряжения бетона. Методы испытаний. Часть 2. Сварные тканевые и решетчатые фермы. | 60.60 | ISO / TC 17 / SC 12 |
ISO 15630-3: 2002 Сталь для армирования и предварительного напряжения бетона. Методы испытаний. Часть 3. Сталь для предварительного напряжения. | 95,99 | ISO / TC 17 / SC 16 |
ISO 15630-3: 2010 Сталь для армирования и предварительного напряжения бетона. Методы испытаний. Часть 3. Сталь для предварительного напряжения. | 95.99 | ISO / TC 17 / SC 16 |
ISO 15630-3: 2019 Сталь для армирования и предварительного напряжения бетона. Методы испытаний. Часть 3. Сталь для предварительного напряжения. | 60,60 | ISO / TC 17 / SC 16 |
ISO 15698-1: 2012 Сталь для армирования бетона. Стержни с головками. Часть 1. Требования. | 90.93 | ISO / TC 17 / SC 16 |
ISO 15698-2: 2012 Сталь для армирования бетона. Стержни с головками. Часть 2: Методы испытаний. | 90,93 | ISO / TC 17 / SC 16 |
ISO 15835-1: 2009 Стали для армирования бетона. Муфты арматурные для механического соединения стержней. Часть 1. Требования. | 95.99 | ISO / TC 17 / SC 16 |
ISO 15835-1: 2018 Стали для армирования бетона. Муфты арматурные для механического соединения стержней. Часть 1. Требования. | 60.60 | ISO / TC 17 / SC 16 |
ISO 15835-2: 2009 Стали для армирования бетона. Муфты арматуры для механического соединения стержней. Часть 2. Методы испытаний. | 95.99 | ISO / TC 17 / SC 16 |
ISO 15835-2: 2018 Стали для армирования бетона. Муфты арматуры для механического соединения стержней. Часть 2. Методы испытаний. | 60.60 | ISO / TC 17 / SC 16 |
ISO 15835-3: 2018 Стали для армирования бетона. Муфты арматурные для механического соединения стержней. Часть 3. Схема оценки соответствия. | 60.60 | ISO / TC 17 / SC 16 |
ISO 16020: 2005 Сталь для армирования и предварительного напряжения бетона. Словарь. | 90,93 | ISO / TC 17 / SC 16 |
Понимание процесса коррозии железобетона
Коррозия — это естественный процесс, который возникает, когда стальная арматура внутри железобетонных конструкций ржавеет.С научной точки зрения коррозия бетона определяется как «разрушение металла химическими, электрохимическими и электролитическими реакциями в окружающей среде». Обычно он образуется по мере старения бетона
Почему коррозия бетона является проблемой?
Коррозия начинается, когда материалы, вредные для стали, такие как CO2 и хлорид из противообледенительной соли, начинают проникать в бетон и достигать стальной арматуры. В результате электрохимической реакции электроны мигрируют из анодной зоны в катодную, высвобождая ионы двухвалентного железа на аноде и гидроксид-ионы на катоде.Это в конечном итоге приведет к разнице потенциалов между анодной и катодной областями на поверхности стальной арматуры. Это приводит к образованию ржавчины как побочного продукта. Поскольку ржавчина занимает больший объем, чем сталь, она оказывает внутреннее давление, которое вызывает растрескивание и повреждение окружающего бетона. Эти трещины пробиваются к поверхности бетона, в результате чего еще больше CO2 и хлоридов проникают в бетон и ускоряют процесс коррозии.
Коррозия вызывает до 90% повреждений железобетонных конструкций.
-Уэли Ангст, профессор Института строительных материалов
Стоимость коррозии бетона
Железобетонные конструкции необходимо регулярно проверять для выявления и предотвращения коррозии. По мере того как эти конструкции стареют, риск коррозии арматурной стали продолжает расти. Это особенно важно, поскольку большое количество конструкций было построено из железобетона в период с 1950-х по 1970-е годы, особенно в мостах.
В Северной Америке средний возраст 607 380 мостов на континенте, эксплуатируемых в настоящее время, составляет 42 года, при этом возраст некоторых из этих сооружений достигает 80 лет.Более того, каждый девятый из этих мостов считается конструктивно дефектным и приближается к концу своего первоначального срока службы (ASCE). Следовательно, эти конструкции требуют более частых испытаний и ремонта для устранения повреждений и замедления процесса коррозии.
Поскольку бетон является наиболее широко используемым производимым материалом во всем мире, промышленно развитые страны сталкиваются с миллиардами долларов затрат на испытания и ремонт бетона. Это важно для сохранения прочности и функциональности конструкций.Только в Швейцарии годовая стоимость ремонта может составлять от 6,6 до 26,3 млрд канадских долларов. Принимая во внимание эту информацию, крайне важно точно оценить состояние железобетонных конструкций, чтобы решить, требуется ли немедленный ремонт.
Оценка коррозии железобетонных конструкций
Извлечение образцов бетона является ключевым процессом при оценке состояния железобетонных конструкций. Типичный размер образца, взятого из бетонных конструкций для лабораторных испытаний, составляет от 5 до 20 сантиметров.Недавние исследования показали, что, хотя образцы такого размера идеально подходят для работы в лаборатории, они часто показывают более высокие концентрации агрессивных хлоридов, чем более крупные образцы, и могут давать неточные результаты.
Согласно Angst, только более крупные образцы, длиной около метра, дают точную оценку состояния железобетона. Однако с этими более крупными образцами гораздо труднее работать, что затрудняет правильное тестирование и делает их более дорогостоящими.Не говоря уже об уровне разрушения корпуса бетона.
Ученые считают, что переход на дорогую высоколегированную сталь — единственный способ полностью предотвратить коррозионные повреждения. Тем не менее, высоколегированная сталь стоит почти в десять раз больше, чем традиционная арматурная сталь, и увеличит первоначальные производственные затраты по проекту. Однако в долгосрочной перспективе это снизит затраты, связанные с регулярным осмотром и ремонтом, что сделает его более дешевой и надежной альтернативой.
Новая технология обнаружения коррозии
Фотография предоставлена: Инженерный колледж Линкольна Университета НебраскиХотя высоколегированная сталь является отличным способом предотвращения коррозионного повреждения, обычная арматурная сталь более реалистична для бюджета и уже присутствует в большинстве сегодняшних железобетонные конструкции.По этой причине ремонт арматуры был в центре внимания. Поскольку здания стареют и бетон подвергается коррозии, инженеры продолжают искать более дешевые и эффективные способы проверки на коррозию. Новые методы и технологии неразрушающего контроля могут помочь получить более точные результаты и сократить расходы, связанные с другими методами обнаружения коррозии.
Только в 2017 году на рынок были представлены две дополнительные системы, одна из которых смонтирована на небольшом роботе с бортовым поворотом, а другая установлена на тележке, которую можно буксировать по проезжей части.Обе эти системы обнаружения коррозии используют технологию машинного обучения и не требуют какого-либо деструктивного вмешательства для сбора результатов. Система, смонтированная на роботе, использует георадар и датчики электрического сопротивления для определения места коррозии стали или разрушения бетона в мостах и конструкциях. Он также полностью автономен и оказался более быстрым и точным, чем инспекторы-люди.
Цзиньин Чжу, доцент кафедры гражданского строительства Университета Небраски в Линкольне, разработал систему для обнаружения дефектов в бетонных настилах мостов.Ее подход — это система раннего предупреждения о мостах, основанная на акустике. Это оказалось более точной альтернативой другим методам выявления расслоения, постепенному разделению слоев бетона, которое может повлиять на структурную целостность моста или конструкции и может быть вызвано коррозией арматуры. Ее система также дает гораздо более быстрые результаты, чем обычные методы тестирования, позволяя людям быстрее обнаруживать расслоение и производить необходимый ремонт до того, как повреждение станет слишком значительным.
iCOR®: неразрушающий контроль коррозии бетона
Еще одним рентабельным и проверенным методом обнаружения коррозии является iCOR®. Это устройство измеряет электрический отклик арматуры внутри бетона без физического соединения с арматурой. Как инструмент неразрушающего контроля, iCOR® — это отмеченное наградами устройство, которое было признано за свое положительное влияние на мониторинг и снижение коррозии. Используя нашу запатентованную технологию анализа электрического импульсного отклика без подключения (CEPRA), устройство уникально по своей способности выполнять три-в-одном испытании бетона: скорость коррозии арматуры, потенциал половинной ячейки и удельное электрическое сопротивление на месте.Эти измерения имеют решающее значение для успеха проектов реабилитации и ремонта бетонных конструкций.По этой причине iCOR® является наиболее удобным прибором для измерения скорости коррозии в полевых условиях, а также предлагает инновационный исследовательский инструмент для лабораторных исследований. Это дает инженерам полное представление о качестве бетона и уровне коррозии; в конечном итоге это позволяет им принимать более быстрые и обоснованные решения, когда дело доходит до реабилитации и ремонта.