Армированная стяжка бетонная: Армирование стяжки пола — назначение, материалы, технология

Армирование бетонного пола от компании AFpol, установка армированной сетки для стяжки бетонного пола

При правильном обустройстве и использовании качественных материалов бетонные полы вполне заслуженно считаются одними из самых прочных и долговечных. Однако, у них имеется весьма существенная слабая сторона — недостаточно хорошие показатели прочности на растяжение. Со временем это приводит к тому, что такие полы растрескиваются при высыхании или движении «плавающей» основы. Впрочем, и эту проблему можно решить, если провести армирование бетонного пола.

Для того, чтобы исключить возможность появления трещин, осуществляется усиление конструкции путём ввода в её толщу сетки для армирования стяжки пола. Такой, усиленный пол способен выдерживать нагрузки на растяжение, изгибы и сжатие за счёт того, что сетка для армирования пола выполняет следующие функции:

• исключает образование трещин в процессе высыхания;
• обеспечивает защиту от появления трещин и их увеличения при воздействиях механической природы или вибрациях;
• увеличивает прочностные показатели бетонной стяжки;
• исключает возможность проседания основания;
• увеличивает срок использования стяжки.

Армирование бетонного пола по грунту или в других случаях проводится далеко не всегда. Как правило, оно необходимо если:

• пол подвергается интенсивным нагрузкам;
• стяжка устанавливается на ненадёжное основание, которое подвержено постоянным растяжениям;
• стяжка будет расположена под тяжёлым оборудованием;
• толщина стяжки превышает 50 мм.

Армирование может осуществляться с применением разных материалов:

• сетки из металла;
• сетки из полимеров;
• сетки из стекловолокна;
• фибры из полипропилена, стали, стекла, базальта.

Конечно же, цена сетки для армирования стяжки пола (50х50) из металла наиболее высокая — но она позволяет добиться самых лучших результатов. Такие сетки применяются на производственных, в складских, торговых и офисных помещениях, в которых полы подвергаются интенсивным нагрузкам.

Что касается сеток из полимеров и стекловолокна, то они несколько «слабее» — поэтому не подходят для тех помещений, где на пол приходятся большие нагрузки. Их применение целесообразно на объектах жилой недвижимости. Армирование из фибры исключает появление трещин и усадку стяжки при высыхании, но не способно сопротивляться большому напряжению на растягивание и изгиб.

Армирование бетонного пола — одна из услуг, которые можно заказать в компании «AFpol»! Мы имеем немалый практический опыт в данном направлении и располагаем всем, что необходимо для проведения работ на высоком профессиональном уровне.

Сотрудничать с нами выгодно, поскольку:

• у нас доступные цены;
• работаем оперативно;
• выполняем даже большие объёмы;
• предоставляем гарантию;
• используем современное оборудование и качественные материалы;
• следуем технологическим инструкциям;
• предлагаем широкий спектр услуг.

«AFpol» — это всегда качество на годы!

Армирование бетонного пола

Вопрос армирования стяжки возникает еще на этапе строительства, но может возникнуть и в ходе проведения капитального ремонта. Это делается для того, чтобы в итоге получить долговечную и качественную поверхность.

Блок: 1/3 | Кол-во символов: 211
Источник: http://www.postroil.com/poleznye-sovety/7739-armirovanie-betonnogo-pola.html

Способы армирования бетонного пола

Черновая стяжка – устраивается на грунт или бетонную плиту.

Выравнивающаяся стяжка или наливной пол.

Строительная стяжка – опора идет на плиты перекрытий.

Звуко- и теплоизоляционная стяжка – как правило, многослойная.

Армирование бетона выполняется в случае черновой, наливной или многослойной стяжки ввиду того, что в этом случае на бетон действуют нагрузки на изгиб и растяжение. Также армирование используется в случаях уменьшения расхода бетона, если по расчетам должен использоваться толстый слой.

Вид армирования определяется в соответствии со схемами расчета, требованиями эксплуатации. Самостоятельно просчитать все нормы и требования невозможно, поэтому стоит обратиться к профессионалам, чтобы исключить вероятность появления ошибки.

При армировании бетонных полов используют следующие типы конструкций:

арматурный каркас,

lenstroydetal.ru,

полимерная сетка,

сетка из стекловолокна,

добавки для бетона из фиброволокна.

Наиболее распространены армированные сетки и арматурные каркасы, но какой – бы способ армирования не был выбран, стоит соблюдать некоторые правила:

Материал армирования должен быть равномерно распределен по всей поверхности бетона.

При распределении бетона не должно быть никаких препятствий, особенно при армировании.

Сцепление между бетоном и материалом для армирования должно быть отличным.

Бетон полностью должен покрывать арматуру, чтобы не возникала коррозия, окисление или процессы гниения.

Монолитное армирование используется в том случае, если фундамент и пол здания составляет единое целое, когда грунт не выполняет роль опоры здания вследствие своей ненадежности.

Блок: 2/3 | Кол-во символов: 1640
Источник: http://www.postroil.com/poleznye-sovety/7739-armirovanie-betonnogo-pola.html

Бетон и железобетон — Объясните, что Материал

Реклама

Крис Вудфорд. Последнее обновление: 17 ноября 2019 года.

Стоунхендж в Англии, Великая пирамида в Гизе, перуанская цитадель в Мачу-Пикчу — три удивительных примера того, как камень структуры могут длиться сотни или даже тысячи лет. Но хотя камень — один из самых старых и долговечных строительных материалов, он не с ним легко работать.Это тяжело, трудно транспортировать, и обычно состоит из гигантских кусков, которые должны быть кропотливо вырезать по форме. Не было бы замечательно, если бы был рецепт для камня — какая-то липкая смесь для торта, которую мы могли бы выбросить вместе, где бы она ни была, просто нажав на нее в формы, чтобы сделать здания и сооружения любой формы или размера? Ну, этот «жидкий камень» действительно существует: мы называем это бетон . Хотя это иногда получает плохую прессу, потому что многие люди связывают это с жестокой городской архитектурой с середины 20-го век, бетон — великий, невоспетый герой современного, материального Мир.От плотины Гувера до Сиднейского оперного театра вы найдете это в самых высоких небоскребах в мире, самый большой мосты, самые длинные шоссе, самые глубокие туннели, и вполне вероятно, даже под полом в ваш собственный скромный маленький дом. Бетон довольно удивительный материал, но что это такое и как именно это работает? Давайте внимательнее посмотрим!

Фото: бетон — сила практически каждого современного здания и основная структура — но это не так страшно, как полагают многие. Это 12-арочный виадук Calstock, который несет железную дорогу через реку Тамар в Корнуолле, Англия.Хотя он выглядит так же элегантно, как старый камень, на самом деле он сделан из бетона блоки, которые были сборными на месте, и было завершено в 1908 году.

Что такое бетон?

Диаграмма: Конкретный рецепт: ингредиенты типичной смеси.

Слово «бетон» происходит от латинского слова concretus , значит расти вместе — и это именно то, что он делает, когда вы объединить три составляющих:

1. Смесь крупных и мелких заполнителей (песок, гравий, камни, крупные куски щебня, переработанное стекло, кусочки старого переработанного бетона и многое другое что-нибудь эквивалентное) — обычно 60–75 процентов.
2. Цемент (обычное название силикатов и алюминатов кальция) — обычно 10–15 процентов.
3. Вода — обычно 15–20 процентов.

Собраны и хорошо перемешаны, эти простые ингредиенты составляют композит, который мы даем гибриду материал, который лучше в каком-то важном смысле, чем материалы из который это сделано. В случае с бетоном «важным» является то, что это сильный, жесткий и прочный. Думая о бетоне как композитный материал, гидрат цемента является фоном, связующим материал (технически называемый «матрицей»), к которому добавляют песок и гравий дополнительная сила («подкрепление»).

Фото: бетонный композит: внимательно посмотрите на этот бетон, и вы можете ясно увидеть, как он работает: более светлый цветной агрегат (камни разных форм и размеров, который служит армированием) связан вместе более темным цементом (матрица) , Однако не весь бетон выглядит таким грубым; Мне пришлось довольно тяжело осмотреться, чтобы найти этот пример в конкретном посту возле моего дома.

Как бетон образуется из ингредиентов, которые не имеют ничего общего с конечным продуктом? Когда вы добавляете воду в цемент, кристаллы гидрата цемента (технически, кальций-кремнезем-гидрат) начинают расти, которые плотно соединяют песок и гравий вместе.Это постепенно кристаллообразование, которое дает бетону его прочность, а не простой факт, что это высыхает. Действительно, причина, по которой вы должны сохранить смачивание бетона в течение нескольких дней химические реакции, которые гидратируют цемент. Мягкая слякотная смесь, которая падает с вашего Бетономешалка постепенно становится намного сложнее, чем материалы из который сформирован. «Жидкий камень» становится камнем по-настоящему, ну, искусственный камень, по крайней мере. И под «постепенно» я действительно имею в виду постепенно: бетон за несколько часов затвердевает, через некоторое время становится твердым в месяц, но продолжает укреплять и укреплять как минимум пять лет после этого.

Интересный факт, из Недавние научные исследования бетона показали, что «кристаллы» внутри него вовсе не являются кристаллами: они не очень упорядочены и идеально ровный, как и должно быть в кристаллах, но на самом деле некоторые из случайной структуры вы найдете в таких материалах, как стекло (с научной точки зрения известный как аморфные твердые вещества). Бетон содержит довольно немного захваченного воздуха (целых 5–10 процентов), потому что есть некоторые пространство вокруг открытой трехмерной структуры гидрата цемента кристаллы и песок и гравий в ловушке между ними.И это, в поворот, объясняет, почему бетон может изгибаться и изгибаться, растягиваться и сжиматься (в любом случае, немного)

Как и любой другой рецепт, вы можете несколько изменить смесь для бетона (подробнее вода, возможно, больше агрегатов или даже химикатов разных виды) для производства бетона, который течет быстрее, затвердевает или более быстро, лучше выветривается или имеет определенный цвет или внешний вид. Добавление пигмента под названием диоксид титана, например, является простым способ сделать бетон ярким и белым — миллион миль от тускло-серые вещи, которые дают конкретным автостоянкам дурное имя.Другой вариант — газобетон, который немного напоминает очень жесткий губка с массой крошечных воздушных карманов внутри. Это позволяет бетон расширяется и сжимается в жаркую и холодную погоду без смертельно растрескивается, а также делает его отличной теплоизоляцией материал.

Фото: когда бетон распыляется из шланга на высокой скорости, а не медленно укладывается из Бетономешалка, это называется торкрет-бетон. Здесь вы можете увидеть тонкий слой торкретирования стальная сетка из арматурных стержней (арматура).Фото Дэвида Парсонса любезно предоставлено Министерством энергетики США / Национальной лабораторией возобновляемой энергии (DOE / NREL США).

Почему бетон такой популярный строительный материал?

По крайней мере, в городах бетон везде, куда бы вы ни посмотрели — и это не трудно понять почему. Это легко сделать из дешевых и легко доступных ингредиенты, легко разливаются в формы и превращаются во все виды формы (потому что это начинает жизнь очень вязкой жидкости), и это оба огнестойкий и (относительно) водонепроницаемый.Но главная причина это так широко используется в зданиях в том, что он чрезвычайно силен в сжатие: вы можете сжать его или выдержать большой вес на Это. Широко используется в стенах и фундаментах (вертикальные поддерживает, другими словами), потому что он отлично подходит для противостояния весу, сложенному сверху. К сожалению, очень большой недостаток бетона в том, что он в 10 раз слабее при растяжении чем в сжатии. Он легко трескается или ломается, если вы сгибаете или растягиваете его, если только вы укрепить его сталью внутри, так что это не очень много пользы в горизонтальных балках.Хотя бетон выглядит тяжелым и монолитным, это на самом деле намного легче, чем вы могли бы предположить: это примерно на одну пятую привести, третий как плотный как сталь, на 10 процентов менее плотный, чем алюминий, и только немного плотнее, чем стекло.

Хотя бетон часто смешивается на месте и превращается во что угодно формы необходимы в то время, он также может быть поставлен в сборном «модули»; блоки, балки, стены, тротуары и облицовка все можно сделать таким образом. Гигантский, современный сегментные мосты, для Например, часто быстро и недорого собираются из одинаковых бетонные секции, которые были сборными на заводе и отправлены на окончательную расположение.Это делает их быстрее и легче построить, чем если бы весь мост должен был быть на месте, что гораздо сложнее сделать в середина реки, например, или в неблагоприятных погодных условиях. Другим вариантом является создание бетонных конструкций, которые объединяют некоторые сборные участки с другими разделами, сформированными на месте.

Работа: Конкретные идеи: Томас Эдисон сразу понял блеск бетона как материала для создания «мгновенных» зданий. В первые годы 20-го века он разработал этот метод для изготовления «односливных» бетонных домов, которые можно было бы массово производить в очень больших количествах.Бетон из пары смесителей (синего цвета) подается в резервуар (красного цвета), перемешивается (зеленого цвета), а затем переносится винтом шнека (оранжевого цвета) в верхнюю часть огромной трехмерной формы. Залитая через форму, она образует стены, полы и крышу здания — и даже некоторые детали (например, ванны) внутри! К сожалению, идея никогда не завоевывала популярность. Произведение из патента США 1 219 272: Томас Эдисон, 13 марта 1917 г., любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Железобетон

Как мы уже видели, бетон — это композитный материал — цементная матрица с заполнителями. для усиления — это хорошо работает при сжатии, но не в натяжение.Мы можем решить эту проблему путем заливки мокрого бетона вокруг прочной стали арматурные стержни (связанные вместе, чтобы сделать клетку). Когда бетон застывает и затвердевает вокруг стержней, мы получаем новый композитный материал железобетон (также называемый железобетонным бетоном или RCC), который хорошо работает в или напряжение или сжатие: бетон сопротивляется сдавливанию (обеспечивает прочность на сжатие), в то время как сталь сопротивляется изгибу и растяжение (обеспечивает прочность на разрыв). По сути, усиленный бетон использует один композитный материал внутри другого: бетон становится матрицей, в то время как стальные стержни или проволоки обеспечивают армирование.

Стальные стержни (известные как арматура , сокращение от арматурный стержень), как правило, изготавливаются из скрученных прядей с благородными или гребни на них, которые крепко закрепляют их внутри бетона без любой риск поскользнуться внутри него. Теоретически, мы могли бы использовать все виды материалов для армирования бетона. Как правило, мы используем сталь потому что он расширяется и сжимается в жару и холод примерно столько же, сколько сам бетон, что означает, что он не расколется бетон, который окружает его как другой материал, если он расширяется более или менее.Иногда используются другие материалы, в том числе различные виды из пластмасс.

Фото: «Жидкий камень», чтобы вылить бетон из автобетоносмесителя. Эти строители из ВМС США распространяют мокрый бетон от грузовика на арматуру (сетка из стальных арматурных стержней). Когда бетон застывает, стальные стержни придадут ему дополнительную прочность: бетон плюс сталь равняется железобетону. Фото лейтенанта Эдварда Миллера, любезно предоставлено ВМС США.

предварительно напряженный бетон

Хотя железобетон — вообще лучшая конструкция материал, чем обычные вещи, он все еще хрупок и подвержен трещина: при растяжении железобетон может выйти из строя, несмотря на его стальная арматура, впуская воду, которая затем вызывает бетон потерпеть неудачу и арматура ржаветь.Решение состоит в том, чтобы поставить усиленный бетон постоянно сжимается до преднапряжения (также называется предварительным натяжением). Таким образом, вместо того, чтобы положить стальные стержни во влажную бетон как таковой, мы сначала натягиваем его. Как бетонные наборы, натянутые стержни тянут внутрь, сжимая бетон и делая его более прочным. В качестве альтернативы, арматура в железобетонной банке быть напряженным после того, как это начинает укрепляться, которое известно как после напряжения (Posttensioning). В любом случае, сохранение бетона в сжатии является хитрый трюк, который помогает остановить его трещины (и останавливает трещины от распространение, если они действительно формируют).Еще одним преимуществом является то, что можно использовать меньше предварительно напряженного или постнапряженного бетона или меньше, более тонкие части, чтобы нести те же грузы, по сравнению с обычными, железобетон.

«Бетонный рак»

Трещины — это последнее, что вы хотите увидеть в здании или мосту, особенно относительно новый, сделанный из бетона. Но если у нас есть бетонные конструкции, начиная с римских времен, как некоторые из бетонные мосты, небоскребы и другие сооружения, построенные всего несколько десятилетия назад, в конце 20 века уже разваливаются? Есть несколько объяснений.Старые, римского типа, пуццоланические бетон из вулканического пепла имеет тенденцию растрескиваться менее чем более современные формы бетона, и он был использован в основном в сжатии, поэтому даже если трещины имели возможность сформироваться, они были менее склонны распространение. Железобетон, более вероятно, будет использоваться в напряжении, которое Вот почему у него есть стальные арматурные стержни внутри. Но, как мы уже видел, он может все еще треснуть, если он не предварительно напряжен.

Современный бетон терпит неудачу из-за того, что неофициально известно как рак бетона или конкретная болезнь , которая включает в себя три взаимосвязанные проблемы.Во-первых, щелочи из цемента реагируют с кремнеземом в агрегаты, из которых сделан бетон. Это делает новый кристаллы растут очень медленно внутри бетона, которые занимают больше комната, чем оригинальные «кристаллы», так что делает бетонная трещина, отделенная наизнанку или отслаивающаяся («отслоение») с поверхности, впуская воду снаружи. На чем-то вроде автодорожного моста, любая вода, которая попадает в может также быть щелочным из-за используемых солей лечить дорогу зимой. Вторая проблема заключается в том, что вода что в конечном итоге вступит в контакт со стальными арматурными стержнями внутри, вызывая их ржаветь и разлагаться, возможно, расширяясь, что приводит к летальному исходу слабые места в структуре.Грязные коричневые пятна, которые вы видите на бетон с «раком» часто вызывается истощением ржавой воды через трещины. Третья проблема заключается в том, что вода просочилась внутрь бетон сквозь трещины может замерзнуть зимой, а значит, будет расширяться и вызывать дальнейшие трещины, через которые еще больше воды будет проникать, вызывая порочный круг вырождения и разложения.

Работа: как железобетон выходит из строя: (1) Щелочи из цемента реагируют с кремнеземом в заполнителях, образуя более крупные кристаллы, которые разбивают бетон от внутренней части, (2).Вода течет вниз по трещинам (3), ржавчина арматуры (4), которая может развалиться и вызвать растрескивание или «растрескивание» по краям (5). В холодную погоду вода, застрявшая внутри трещин, будет расширяться по мере замерзания (6), вызывая появление новых трещин (7). Трещины не обязательно большие: некоторые очень тонкие капилляры, что означает, что вода может продвигать их вверх простое капиллярное действие, а также истощение через них под действием силы тяжести.

Воздействие на окружающую среду бетона

Растущее беспокойство об окружающей среде и изменении климата в В частности, подчеркнули еще одну серьезную проблему с бетоном: после транспорта и энергетики производство цемента занимает третье место самый большой источник выбросов углекислого газа.Это отчасти потому, что процесс производства цемента выделяет много углекислого газа, но также, очень важно, из-за огромного количества цемента и бетон используется во всем мире. Углекислый газ выделяется в два довольно разными способами (разделить примерно пополам и пополам): во-первых, из-за энергии ископаемого топлива, используемой во время изготовления цемент; во-вторых, потому что цемент производится при карбонате кальция превращается в оксид кальция, выделяя при этом углекислый газ. Бетон опирается на цемент, поэтому он не является устойчивым материал, который беспокоит архитекторов, в частности, потому что они склонны быть очень экологически сознательным.

Фото: ранний пример экологически чистого бетона 1953 года: плотина Голодной лошади на реке Флэтхед, штат Монтана, США, был построен с использованием 120 000 метрических тонн переработанной летучей золы от мусоросжигательных заводов. Фото любезно предоставлено Бюро мелиорации США.

Так как углекислый газ выделяется двумя способами во время цемента производство, следовательно, есть два способа сделать больше экологически чистый бетон. Исторически, так как промышленный Революция, большая часть энергии человечества пришла от сжигания угля, который выделяет больше парниковых газов, чем другие виды топлива, и Традиционно цементные печи также работали на угле.Переключение их с уголь для природного газа является одним из решений, так как газ выделяет меньше углерода диоксид для данного количества энергии. Делать цементные печи больше эффективный уменьшает общую энергию, которая им нужна, что также уменьшает их выбросы углекислого газа. Другое решение состоит в том, чтобы уменьшить количество цемента в бетонной смеси с использованием переработанных материалов, такие как летучая зола от мусоросжигательных заводов. Еще одна захватывающая перспектива разработка бетона, который вообще не использует карбонат кальция. Вместо этого карбонат сделан, барботируя углекислый газ от Электростанция через морскую воду.Это имеет общий экологический выгода, так как это берет вредные выбросы CO2 от энергии растения и превращает их в очень полезный бетон вместо этого. Это своего рода улавливания и хранения углерода (УХУ).

Еще один экологический недостаток бетона связан с его использованием агрегаты, которые должны быть добыты, часто из окружающей среды чувствительные районы, такие как речные долины. Использование переработанных агрегатов (включая переработанный бетон из старых снесенных зданий) является Возможное решение здесь.

Краткая история бетона

Ранняя история

• ~ 7000 гг. До н.э .: неолитическое поселение в Yiftahel в Галилее, Израиль, имеет грубый «бетонный» пол, изготовленный с использованием обожженной известковой штукатурки.
• ~ 5600BCE: бетонный материал используется в полах Мезолитические (средние каменные века) сербские жилища в Лепенский Вир, в Сербии, на берегах реки Дунай.
• ~ 3000BCE: египтяне используют сырые формы цемента и бетона в пирамиды.
• ~ 200 до н.э .: римляне используют тип бетона под названием пуццолана (иногда называемый пуццолановым цементом) на основе вулканического пепла, полученного из Поццуоли, Неаполь.Он используется в культовых римских структурах, таких как Колизей и Пантеон в Риме.
• 400AD– ~ 1750CE: Фактически, конкретные темные века: знания из бетона полностью теряется после падения Римской империи.

Rediscovery

• 1750-х годов: Джон Смитон, английский инженер, заново открывает искусство изготовление «гидравлического» цемента (который затвердевает с водой) с использованием Blue Лиас камень, глина и пуццолана, первоначально для Eddystone Маяк от Плимут, Англия.
• 1824: англичанин Джозеф Аспидин разрабатывает портландцемент, который напоминает натуральный камень, добытый из Портленда в Дорсете, Англия. Портландцемент призван стать ключевым ингредиентом в бетоне.
• 1832–1834: Уильям Рейнджер патентует сборный железобетон.
• 1867: француз Жозеф Монье патенты железобетонные для использования в садовых цветочных горшках, демонстрируя их на парижской выставке тот же год.
• ~ 1850-е годы: французский строитель Франсуа Койне начинает широко использовать бетон в зданиях, в том числе первый железобетонный дом в Париж, Франция.
• 1884: англичанин, американский архитектор Эрнест Лесли Рэнсом запатентованы витые арматуры, которые обеспечивают лучшее сцепление внутри бетона, поэтому делая это сильнее.
• 1870: француз Франсуа Хеннебик разрабатывает новый эффективный Процесс строительства зданий из железобетона, ведущий к его широкому распространению.
• 1880-е: предварительно напряженный бетон изобретен в Германии, но не коммерчески разработанный.

Современная эра

Фото: запоминающееся современное использование железобетона.Это знаменитый Большой Мастерской архитектора Фрэнка Ллойда Райта в штаб-квартире Джонсона Вакса в Расин, Висконсин. Крыша поддерживается удивительно стройными железобетонными колоннами. это сужается от 5,5 м (18 футов) вверху до 23 см (9 дюймов) внизу. В соответствии с Книга Джонатана Липмана о здании, Райт пришла идея увидеть официанта с подносом на руке. Фото предоставлено Кэрол М. Хайсмит Архив, Библиотека Конгресса, Отдел эстампов и фотографий.

• 1891: первая улица в США с бетонным покрытием заложен в Bellefontaine, штат Огайо. Часть этого остается на месте этот день.
• 1917: Томас Эдисон, плодовитый американский изобретатель, запатентовал идею для серийного бетонного дома, но идея не может завоевать популярность.
• 1913: первая партия товарного бетона доставляется грузовиком на сайт в Балтиморе, штат Мэриленд.
• 1915: цветной бетон изобретен инженером из Чикаго Линном Мейсон Скофилд.
• 1920-е годы: француз Евгений Фрейсиннет превращает предварительно напряженный бетон в коммерчески успешный строительный материал.
• 1936: Бетон используется для строительства могучей плотины Гувера, самая большая бетонная конструкция, когда-либо предпринятая до этого момента.
• 1956-1959: американский архитектор Фрэнк Ллойд Райт строит культовый Музей Гуггенхайма, в Нью-Йорке, из бетона.
• 1962: финский архитектор Ээро Саринен строит знаменитая птицеподобная бетонная крыша Центра полетов Trans World Airlines (TWA) в Нью-Йорке John F.Международный аэропорт Кеннеди. Три года спустя он проектирует культовый бетонный небоскреб Нью-Йорка, здание CBS.
• 1970-е годы: изобретен железобетон на основе пластиковых волокон.
• 2010-е гг .: воздействие бетона на окружающую среду становится все более серьезной проблемой. Ученые и инженеры начинают обращать внимание на то, как изменение климата может резко сократить срок службы бетонных зданий.

Узнать больше

На этом сайте

Книги

Инжиниринг

Архитектура

• Eero Saarinen: формирование будущего Eero Saarinen et al.Издательство Йельского университета, 2006. Фотогид по строениям и зданиям одного из пионеров архитектуры железобетона 20-го века.
• Конкретная архитектура Кэтрин Крофт. Гиббс Смит, 2004. Журнальный столик «Праздник бетона», включая историю материала и фотогид по культовым бетонным зданиям и сооружениям.
• Конкретная архитектура: тон, текстура, форма Дэвид Беннетт. Биркхойзер, 2001. Подробный обзор 25 известных бетонных конструкций с акцентом на более поздние проекты.

Статьи

• Guardian Concrete Week: увлекательная коллекция статей об экологических и социальных проблемах жизни в мире из бетона.
• Бой, чтобы обуздать наш аппетит к бетону Тим Боулер. BBC News, 24 октября 2018 года. Каково реальное воздействие бетона на окружающую среду и как мы можем уменьшить его?
• Ученые объясняют Мэтту МакГрату прочный бетон древнего Рима. BBC News, 4 июля 2017 года. Минерально-алюминиевый тоберморит, кажется, сделал римский бетон более долговечным, чем наш современный аналог.
Эксперты
• предлагают исследовательские приоритеты для того, чтобы сделать бетон более «зеленым»: NIST Tech Beat, 3 апреля 2013 г. Как мы можем снизить выбросы углекислого газа при производстве бетона?
Старинный рецепт
• для бетона — вода, цемент, песок и камни. Автор Susan Hassler. IEEE Spectrum, 18 июля 2011 г. Могут ли инженеры разработать более экологически чистый бетон?
• Конкретная альтернатива может сделать для более сильных зданий Александр Джордж. Wired, 12 августа 2011 года. По инициативе разрушительного землетрясения 2011 года японские инженеры разработали новый мощный строительный материал под названием CO2.
• Ученые разрабатывают экобетон из рисовой шелухи: BBC News, 13 апреля 2010 года. Исследует новый тип экологически чистого бетона, который производит меньше выбросов углекислого газа во время производства.
• Кто несет ответственность за все бетонные карбункулы ?: BBC News, 19 февраля 2009 года. Архитектор «Ле Корбюзье» предпочитал бетонные здания; В этой статье Гай Бут рассматривает вопрос о том, следует ли нам любить или ненавидеть его работу.
Сканер
• , чтобы «видеть изнутри» бетон: BBC News, 25 октября 2005 года. Как вы обнаруживаете признаки коррозии глубоко внутри гигантских бетонных конструкций?

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты.

Статьи с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным наказаниям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2006, 2018. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условия использования.

Следуйте за нами

Поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее или рассказать об этом друзьям:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис.(2006/2018) Бетон. Получено с https://www.explainthatstuff.com/steelconcrete.html. [Доступ (Введите дату здесь)]

Подробнее на нашем сайте …

,

Предотвращение коррозии в железобетоне

Бетон является одним из наиболее широко используемых строительных материалов в мире, обладающим многими ключевыми преимуществами, такими как формуемость и долговечность [i]. Бетон также обладает высокой прочностью на сжатие, которая определяется как максимальная сжимающая нагрузка, которую тело может выдержать до разрушения. Тем не менее, бетон на самом деле довольно слаб в прочности на растяжение, что означает, что бетон не является идеальным материалом, если конструкция подвергается растяжению.

Из-за этой присущей бетону слабости необходим еще один материал для повышения прочности на разрыв и предотвращения недопустимого растрескивания и даже разрушения.Можно добавить арматурные стержни, чтобы противостоять натяжению, которое может вызвать нагрузка на конструкцию. Однако с добавленным материалом возникают новые проблемы, такие как коррозия стальной арматуры, которая может вызвать новый набор проблем для строительного проекта.

В целом, коррозия — это естественный и дорогостоящий процесс разрушения, подобно землетрясениям, наводнениям и случайным разрушениям, вызванным торнадо. [Ii] Однако, в отличие от нападения торнадо или землетрясения, коррозия является бесшумной и может быть предотвращена, или по крайней мере, контролируется.ASTM (Американское общество по испытаниям и материалам) определяет коррозию как: «химическую или электрохимическую реакцию между материалом и окружающей средой, которая вызывает ухудшение материала» [iii]. В том же духе коррозия — это естественный процесс, и все естественные процессы стремятся к минимально возможным состояниям энергии.

Коррозия арматурной стали в бетоне является глобальной проблемой, разрушающей конструкции с чрезвычайно высокой скоростью. Эта проблема составляет более 80 процентов всего ущерба, нанесенного железобетонным конструкциям, продолжая увеличивать стоимость ремонта для стран [iv].В отчете за 2011 год, опубликованном в Журнале климатических изменений, отмечается, что ежегодная стоимость коррозии во всем мире, по оценкам, превышает 1,8 триллиона долларов США [v]. При ремонте стали в бетонном покрытии меры устойчивости не могут быть реально выполнены.

Коррозия

Когда стали видны признаки повреждения,
степень коррозии арматурной стали
, как правило,
уже достигла продвинутой стадии.

Существует три основных компонента, необходимых для коррозии в железобетоне: сталь, вода и кислород.Устранение любого из них предотвратит химическую реакцию и повреждение, вызванное коррозией. Вот почему в сухом бетоне отсутствует коррозия, а также почему бетон, полностью погруженный в воду, имеет ограниченную коррозию.

В целом, бетон — отличное место для арматуры. Из-за высокой щелочности бетона стальные арматурные стержни пассивируются пленкой оксида железа (Fe ₂ O ₃ ), которая обеспечивает защитный слой для стали. В этом состоянии бетон обычно обеспечивает армирующую сталь защитой от коррозии.Однако при затвердевании в бетоне образуются мельчайшие поры, которые становятся потенциальным источником проникновения агрессивных веществ в бетон. Эти коррозионные вещества, попадающие в бетон через пустоты, приводят к разрушению пассивного защитного слоя вокруг бетона. Без пассивной пленки оксида железа, защищающей сталь, коррозия может начаться с гораздо большей скоростью.

Пассивный слой может со временем разрушаться из-за атмосферного углекислого газа (CO ₂ ), который посредством процесса, называемого карбонизацией, снижает pH бетона до тех пор, пока пассивный слой не станет нестабильным.Пассивный слой также может быть быстро разрушен агрессивными химическими веществами, такими как хлорид, которые присутствуют в прибрежной среде или используются в антиобледенительных химикатах. Когда пассивный слой подвергается риску, стальная арматура подвергается коррозии, когда на поверхности стали присутствуют влага и кислород.

Климатические условия местности оказывают большое влияние на скорость коррозии. В экстремальных климатических условиях в прибрежных районах скорость коррозии будет высокой. Например, побережье Мексиканского залива имеет чрезвычайно агрессивную среду, характеризующуюся высокой температурой окружающей среды и влажностью, сильным засолением почвы с высоким содержанием хлоридов и сульфатов в подземных водах.Другими факторами, ускоряющими скорость коррозии, являются низкое качество строительных материалов, особенно агрегатов, и наличие высоких концентраций сульфатных солей в рабочей среде.

Негативные эффекты

Стальная арматура необходима для бетона
для повышения его прочности на растяжение.

Как упоминалось ранее, коррозия является естественным процессом. Сталь — это изготовленный материал, изготовленный из оксида железа или железной руды. К сожалению, энергия, добавляемая в процессе рафинирования, также способствует ее нестабильности.Когда возникает подходящая среда или состояние, сталь выделяет энергию и превращается в оксид железа. Это естественное состояние железа является термодинамически стабильным материалом.

Стальная арматура, используемая в бетоне, укрепляет конструкцию, обеспечивая твердость при растяжении бетона, которого обычно не хватает. Когда сталь начинает ржаветь и образовывать ямки или отверстия на ее поверхности, наблюдается снижение прочности, что отрицательно влияет на жизнеспособность конструкции.

Коррозия начинает влиять на целостность бетонной конструкции, когда продукты коррозии (т.е.е. ржавчина) занимают больший общий объем, чем оригинальная сталь. Это расширение затем создает растягивающие напряжения в бетоне, которые вызывают окрашивание, растрескивание и растрескивание бетона. К тому времени, когда признаки повреждения становятся видимыми снаружи, как снаружи бетонной конструкции, степень коррозии арматурной стали достигла продвинутой стадии. На этом этапе, независимо от того, где находится участок, затраты на реабилитацию будут дорогостоящими, а процесс ремонта — сложным.[vi]

На пути коррозии проходит несколько этапов, начиная с агрессивных элементов, таких как ионы хлорида или диоксид углерода, которые присутствуют в окружающей среде и проникая в бетон. Второй этап после «инициации» — это «распространение», которое происходит, когда эти агрессивные тела находятся в довольно высоких концентрациях на уровне усиления. Пассивный слой исчез, и коррозия повреждает структуру с гораздо большей скоростью.[vii]

После коррозии на внешней бетонной поверхности появляются трещины. Трещины — это прямой путь проникновения коррозионных агентов к стали. Эти трещины будут в дальнейшем прогрессировать и превращаться в отколы до того момента, когда функциональный срок службы будет достигнут преждевременно. Поэтому вода должна быть предотвращена от проникновения в железобетон и отводиться от атаки стальной арматуры внутри.

Традиционные методы предотвращения коррозии

Существует несколько методов контроля коррозии железобетона.Эффективная система контроля коррозии должна продлить время до начала коррозии, или уменьшить скорость коррозии встроенной стали, или сделать то и другое.

Некоторые традиционные меры, используемые для борьбы с коррозией железобетона:

• катодная защита;
• Добавки ингибитора коррозии; и
• Антикоррозийное покрытие.

Когда сталь начинает ржаветь, а
образует ямки или отверстия в
на ее поверхности, прочность уменьшается.

К сожалению, эти традиционные методы борьбы с коррозией бетона оказались менее эффективными, чем хотелось бы, учитывая текущее состояние ухудшающейся инфраструктуры. Толстое или плотное бетонное покрытие поверх арматурной стали поможет, но все же оставляет бетон уязвимым для растрескивания и целого ряда новых проблем. Ингибиторы коррозии обеспечивают только временную защиту. Катодная защита является дорогостоящей и имеет свои недостатки, а процедуры ремонта часто имеют короткий срок службы и могут постоянно переустанавливаться.

Постоянный ремонт железобетонной инфраструктуры приводит к высоким затратам в течение жизненного цикла в течение требуемого срока службы конструкции. В целом, недостаток традиционных мер по предотвращению коррозии заключается в том, что они не обеспечивают надлежащего предотвращения или противодействия развитию агрессивных условий в бетоне.

Как уже упоминалось, вода является одним из трех элементов, необходимых для возникновения коррозии. Вода также действует как носитель для хлорид-ионов, что является основной причиной разрушения пассивного слоя, который в противном случае защитил бы арматуру.Следовательно, критическим фактором коррозии стальной арматуры, а также разрушения бетона в целом является проникновение воды и хлоридов, переносимых водой, в бетон.

Таким образом, первая линия защиты от коррозии в железобетоне должна предотвратить проникновение воды. Важно использовать бетон с низкой проницаемостью и использовать соответствующее количество бетонного покрытия для применения.

Гидроизоляционные стратегии

Бетон — это твердый материал с сеткой отверстий, таких как капилляры, поры, трещины и микротрещины.Вода может проходить через незащищенный бетон, выступая в качестве носителя для агрессивных химических веществ, таких как хлорид, который разъедает арматурную сталь.

Мембрана была повреждена
во многих областях после первоначального размещения
конструкцией
материалов, использованных для завершения конструкции
.

За исключением механического повреждения, все неблагоприятное влияние на долговечность бетона включает в себя транспортировку жидкостей через бетон. [Viii] Водопроницаемость определяет степень износа, что означает, что если бетон защищен от проникновения воды, долговечность конструкции увеличится и в итоге срок службы.В результате снижение проницаемости бетона является ключевым. К сожалению, как и в случае защиты железобетона, традиционные меры не оправдывают ожиданий.

Поверхностно-нанесенные мембраны или листовые мембраны являются одним из вариантов для рассмотрения. Эта мембрана образует барьер от проникновения воды снаружи бетона. Другим вариантом является мембрана, на которую наносится жидкость. Так же, как листовая мембрана, мембрана, на которую наносится жидкость, образует барьер на поверхности бетона, чтобы остановить проникновение воды.

В обоих случаях традиционная гидроизоляционная система создает барьер для бетона. Тем не менее, поверхностно-нанесенные гидроизоляционные мембраны имеют ограничения и подвержены риску прокола повреждения и поломки . Отойдя от традиции, успех был достигнут, заменив необходимость в наружной мембране и заменив ее внутренней, тем самым сделав бетон гидроизоляционным барьером.

Интегральная кристаллическая гидроизоляционная примесь

Миллионы иголок, подобных кристаллам, вырастают до
потока воды внутри железобетона.

Снижающая проницаемость добавка, подходящая для гидростатических условий (PRAH), такая как смесь интегральной кристаллической гидроизоляции (ICW), входит в состав бетонной смеси при дозировании или непосредственно в грузовик с готовой смесью. Вместо добавления установки листовой мембраны или нанесения жидкой мембраны, ICW устраняет эту потребность, становясь частью бетонной смеси. Добавка ICW эффективна для снижения проницаемости бетона без дорогостоящих материалов, труда или времени, необходимого для установки внешних методов.

Особенности добавки ICW обеспечивают много уникальных преимуществ для бетона, повышая долговечность свойств бетона, которые исторически приводили к плохой прочности. Благодаря использованию кристаллической технологии, смесь ICW снижает проникновение воды и переносимых водой химических веществ посредством трех основных механизмов:

1. кристаллизация и снижение проницаемости бетона;
2. уменьшение размера и количества трещин в бетоне; и
3. самоуплотняющиеся трещины и микротрещины, которые образуются позже в жизни конструкции.

Эффекты ICW были замечены не только в многочисленных проектах по всему миру, но и в уникальном долгосрочном исследовании, которое было проведено Гавайским университетом.

Заключение

ICW может контролировать коррозию в железобетоне, препятствуя развитию агрессивных условий, вызванных проникновением влаги. Результатом является конструкция с увеличенным сроком службы, более продолжительным сроком службы и более низкими затратами на техническое обслуживание в течение срока службы конструкции — все это является неотъемлемым элементом современной практики устойчивого строительства.

[i] Всемирная организация делового совета по устойчивому развитию (WBCSD) «Инициатива по устойчивому развитию цемента — переработка бетона» на сайте www.wbcsdcement.org.

[ii] «Принципы коррозионной инженерии и контроля коррозии» Заки Ахмада, 2006

[iii] http://www.astm.org/SNEWS/ND_2009/j01_nd09.html

[iv] Сэм Мэтью, «Конкретная коррозия, методы борьбы с этой вечной проблемой на Ближнем Востоке», 2006

[v] Влияние изменения климата на коррозию и повреждение бетонной инфраструктуры в Австралии 2011

[vi] Подробнее см. Сэм Мэтью «Конкретная коррозия, методы борьбы с этой вечной проблемой на Ближнем Востоке», 2006

[vii] Rasheeduzzafar и Kurdi, A, «Влияние жарких погодных условий на потенциал микротрещины и коррозионного растрескивания железобетона», Прочный бетон в жарком климате, Cameron MacInnis Ed, SP-139 (1), Американский институт бетона, 1993 ,

[viii] «Свойства бетона» Адама Невилла. 1996

,

Армирующие материалы для бетонных столешниц

Бетонные столешницы не поддерживаются грунтом, как и полы и другие плиты. Они похожи на консольные и должны быть усилены, чтобы ограничить структурное растрескивание и обеспечить достаточную прочность на разрыв и пластичность. Существует множество различных армирующих материалов, которые вы можете использовать для выполнения работы. Некоторые подрядчики комбинируют различные методы, такие как армирование проволочной сетки и волокна, чтобы уменьшить вероятность как структурного, так и растрескивания волос.

Стальная арматура и проволочная сетка: Многие производители столешниц полагаются на традиционную стальную арматуру (диаметром не более 3/16 дюйма) или оцинкованную проволочную сетку для усиления бетонных столешниц. Другой вариант — оцинкованная кладочная проволока (доступная от Hohmann & Barnard) диаметром около 3/16 дюйма, сваренная вместе как лестница. Этот провод обладает прочностью на растяжение, что делает его идеальным для усиления столешниц.

Для эффективности стальные армирующие материалы должны быть размещены в нижней половине плиты столешницы.Достаточное бетонное покрытие требуется, чтобы предотвратить коррозию и пятна ржавчины.

Сетка из углеродного волокна: Устойчивая к коррозии, более легкая альтернатива стальной или проволочной сетке представляет собой армирующую сетку на основе углерода, например, Carbon Grid Mesh от Chomarat. Сетка представляет собой гибкую сетку из плоских углеродных волокон, вплетенных в сетку размером 1 1/2 дюйма и скрепленных эпоксидной смолой. Это доступно в форме рулона для простоты использования и, как говорят, обеспечивает большую прочность на растяжение, чем сталь по весу. В отличие от стальной арматуры, углеродная сетка может быть установлена ​​чуть ниже готовой поверхности, так как нет риска коррозии.

Джефф Жирар добавляет в смесь синтетические волокна. Институт бетонных столешниц в Роли, Северная Каролина,

Классическая иллюстрация того, что можно сделать при правильном усилении. Институт бетонных столешниц в Роли, Северная Каролина,

Размещение лестничной проволоки. Институт бетонных столешниц в Роли, Северная Каролина,

Усиление волокна: Для дополнительной защиты от растрескивания некоторые производители столешниц добавляют крошечные синтетические волокна в смесь столешниц. Эти волокна сами по себе не обеспечивают структурное усиление бетонных столешниц, но они эффективны для контроля растрескивания при усадке.Подрядчики обычно используют их в сочетании со стальной арматурой или проволочной сеткой. Обычно синтетические волокна состоят из полипропилена и нейлона. Другой альтернативой является использование устойчивых к щелочи (AR) стеклянных волокон, которые имеют более высокую прочность на разрыв, чем синтетические материалы. Обычно волокна не влияют на внешний вид готовой столешницы, если их добавлять в правильной дозировке и тщательно смешивать с бетоном.

Независимо от того, какой метод армирования вы используете, имейте в виду, что волосяные трещины все еще могут возникать.Тем не менее, они, как правило, носят неструктурный характер и не ухудшают внешний вид или производительность столешницы (см. «Бетонные столешницы?»).

Рекомендуемые товары

,