Бетонные и железобетонные работы — Студопедия

Бетонные и железобетонные конструкции могут быть сборными и монолитными. Сборные конструкции изготавливают на заводе или на специально оборудованной площадке на строительстве. В готовом виде их доставляют к месту сборки.

Монолитные конструкции выполняют непосредственно на площадке строительства путем укладки в опалубку арматуры и бетонной смеси. Опалубкой называют специально собранные формы, деревянные или металлические, в которых изготовляют бетонные и железобетонные конструкции для придания им предусмотренных проектом размеров и очертаний.

Комплекс железобетонных работ складывается из следующих процессов: заготовки и установки опалубки и поддерживающих ее лесов; изготовления арматуры и ее укладки в опалубку; приготовления и транспортирования бетонной смеси, укладки ее в опалубку и ухода за бетоном; снятия опалубки и лесов под ней.

Опалубочные работы. Стоимость опалубки достигает 20-30% от общей стоимости железобетонных работ. В целях снижения затрат на опалубку необходимо добиваться возможно большей ее оборачиваемости. Это достигается применением сборно-разборной инвентарной щитовой опалубки. Опалубку изготовляют по специальным опалубочным чертежам или по альбомам типовой опалубки. Многократное использование опалубки возможно только в том случае, когда конструкция опалубки допускает ее сборку и разборку с наименьшими повреждениями.

Для бетонирования монолитных сооружений больших объемов, как в вертикальном, так и горизонтальном направлении применяют опалубку, конструкция которой позволяет передвигать ее на последующие участки бетонирования без разборки. Конструкции таких опалубок весьма разнообразны. При возведении сооружений цилиндрической или прямоугольной формы значительной высоты (башенных копров, складов угля, водонапорных башен и пр.) применяют скользящую опалубку, которую по мере бетонирования поднимают специальными домкратами.

Вместо обычных дощатых щитов для опалубки могут применяться щиты из водостойкой фанеры, древесностружечных и стеклопластиковых плит, дающих экономию в расходе леса до 75% и снижение трудоемкости работ до 50%.

Арматурные работы. Арматурные работы состоят из следующих процессов: заготовки арматуры, т.е. изготовления из арматурной стали отдельных стержней по форме и размерам, указанным в чертеже; сборки арматурных сеток и каркасов путем сварки или вязки их из заготовленных стержней; установки арматуры в опалубку с приданием ей проектного положения.

Заготовку арматуры и изготовление арматурных каркасов производят в централизованном порядке в арматурных мастерских строительных организаций или в арматурных цехах заводов по изготовлению сборных железобетонных конструкций. Для изготовления арматуры применяют маркированную сталь периодического (или круглого) профиля.

Процесс заготовки арматуры из стержней состоит из следующих операций: очистки и правки стержней, сварки их для увеличения длины, резки и гнутья стержней. При заготовке арматуры из проволоки процесс состоит из разматывания и выпрямления ее, резки и гнутья проволоки.

Резку и гнутье стержней производят на специальных станках. На рис. 4.12 показаны сварные сетки и каркасы заводского изготовления. Сварку производят на одноэлектродных машинах, а при больших объемах арматурных работ на заводах железобетонных конструкций применяют автоматические многоэлектродные машины, которые изготавливают пространственные каркасы колонн и балок и плоские сварные сетки с заданными размерами по длине, ширине и величине ячейки сеток.

Готовые каркасы колонн и балок укладывают в соответствующие короба опалубки, а сварные сетки — на опалубку перекрытий и в опалубку стен. Укладку сварных сеток и каркасов производят с соединением их между собой дуговой сваркой рабочих стержней или путем перепуска каркасов и сеток внахлестку на длину, равную 25-60 диаметрам стержней (в зависимости от применяемых марок стали и бетона, а также видов сварки стержней или сварки). Подъем и установку на место тяжелых арматурных каркасов и сеток производят при помощи кранов.

В случае поступления на строительство арматуры в виде отдельных стержней вязку их в каркасы и сетки производят на рабочем месте. Места, пересечения стержней перевязывают вязальной проволокой диаметром 0,8-1 мм.

Для образования защитного слоя при укладке арматуры в опалубку, к нижним ее стержням привязывают металлические или бетонные прокладки толщиной, равной заданной толщине защитного бетонного слоя. К арматуре колонн прокладки привязывают с двух сторон к угловым стержням в сторону опалубки короба, чем обеспечивается правильное положение арматурного каркаса в коробе опалубки. Иногда вместо металлических или бетонных прокладок применяют пластмассовые прокладки для правильного формирования защитного слоя, привязываемые к стержням арматуры, но какие бы приспособления не применялись для создания защитного слоя, они должны быть предусмотрены проектом.

Бетонные работы. Применяемые для составления бетонной смеси заполнители — песок, гравий, щебень — в своем естественном состоянии обычно не удовлетворяют предъявляемым к ним требованиям в части крупности зернового состава и отсутствия в них вредных примесей. Это вызывает необходимость предварительной их обработки на месте добычи.

Загрязненные песок и гравий промывают, крупные камни — гальку, булыжник, валуны — подвергают дроблению. Получаемый при дроблении щебень сортируют по крупности на фракции (рекомендуется на четыре) и в случае его загрязненности также промывают. Песок иногда сортируют на две фракции.

Бетонную смесь, как правило, приготовляют в централизованном порядке на специальных заводах, оборудованных высокопроизводительными механизированными установками, обеспечивающими получение бетонной смеси высокого качества. При небольших объемах работ бетонную смесь приготовляют на приобъектных бетоносмесительных установках малой производительности.

Подбор состава бетона производит лаборатория, исходя из условий требуемой прочности (по заданной марке бетона), удобоукладываемости (подвижности) бетонной смеси в опалубку, водонепроницаемости и морозостойкости бетона.

Бетонную смесь приготавливают в бетоносмесителях цикличного и непрерывного действия. Дозирование материалов, составляющих бетонную смесь, производят, как правило, весовыми дозаторами.

Бетонные и железобетонные работы в строительстве инженерных сооружений

Бетон и железобетон находит широкое применение при возведении различных инженерных сооружений, систем водоснабжения и водоотведения, производственно-бытовых зданий, промышленных и других сооружений.

Расширению области использования бетона и железобетона способствует развернутая на базе передовой техники дальнейшая индустриализация, механизация и автоматизация процессов и работ, обеспечивающие выпуск комплектов инвентарной опалубки, арматурных каркасов и сеток, товарной бетонной смеси, сухих смесей для бетонов, торкрета и растворов, а также бетонных смесей и растворов с различными добавками, позволяющими управлять их физико-механическими и технологическими свойствами. Бетонные работы производятся на основании тщательно разработанного проекта производства работ.

Комплекс работ по возведению бетонных и железобетонных конструкций и сооружений состоит из заготовительных, транспортных, монтажно-укладочных, контролирующих процессов и операций, взаимно увязанных при выполнении поточно-скоростными методами (рис. 6.1) опалубочных, арматурных и бетонных работ. Выполнением основных операций занято примерно 80% рабочих, 20% рабочих выполняют вспомогательные операции. Укладка и уплотнение бетонной смеси являются ведущими процессами, которым должны быть подчинены все остальные процессы.

Рис. 6.1. Схема комплексного процесса производства бетонных работ

Оптимальным тепловлажностным режимом при выполнении бетонных работ считается среднесуточная температура 16…20°С при относительной влажности 60…65 %. При среднесуточной температуре ниже 5° С необходим специальный расчет технологических режимов, интенсивности бетонирования, условий твердения и ухода за бетоном. В этом случае ППР следует согласовывать с проектной организацией.

Необходимо отметить, что существует две принципиально различные технологии ведения железобетонных работ: горизонтальная — для сравнительно невысоких сооружений типа резервуаров, каналов, ограждающих стенок, фундаментов одно- и двухэтажных сооружений; вертикальная — для высоких сооружений типа многоэтажных каркасов, градирен, труб, башен, емкостей и т. п. Определять интенсивность технологического процесса бетонирования для рассматриваемых технологий следует по-разному. При горизонтальной технологии интенсивность технологического процесса определяется объемом бетонных работ и сроками распалубки, а при вертикальной — сроком достижения минимально допустимой прочности бетона в наиболее загруженной части конструкции или сооружения.

Бетонные и железобетонные работы

Конструкции из монолитного бетона и железобетона применяются при возведении пассивных фундаментов, башен, гидротехнических и других сооружений.

Работы по устройству конструкций из монолитного бетона и железобетона состоят из следующих технологических процессов:
изготовление, установка и закрепление опалубки, заготовка арматуры и установка ее в опалубку; приготовление бетонной смеси и транспортировка ее к месту укладки в опалубку;
укладка бетонной смеси и уплотнение ее;
уход за бетоном в период его твердения;
освобождение конструкций от опалубки (распалубка).

Материалом для опалубки может быть металл, железобетон или дерево.

Металлическую опалубку изготовляют в цехах заводов металлоконструкций из стали марки ст. 3. Металлическую опалубку благодаря ее жесткости и прочности при любых влажностных режимах можно использовать до 50 раз. Недостаток ее — высокая стоимость и большая теплопроводность.

Железобетонная опалубка представляет собой форму для бетона, которую после бетонирования оставляют в конструкции в качестве конструктивного элемента. Такая опалубка очень жесткая, ее легко крепить и не требуется процесс распалубки. Однако вследствие значительной стоимости, большой массы и высокой теплопроводности железобетонная опалубка применяется крайне редко.

Чаще всего в строительстве применяется деревянная опалубка, имеющая небольшой вес, низкую теплопроводность и легко отделяющаяся от бетона. Для изготовления деревянной опалубки применяют лесоматериалы хвойных пород с влажностью древесины до 25%. Деревянную опалубку собирают из отдельных щитов, заранее изготовленных в плотничном цехе деревообделочного комбината и скрепленных с помощью деревянных хомутов, проволочных скруток или распорок из брусков или досок. По окончании работ по устройству опалубки необходимо проверить правильность ее установки: отдельные элементы опалубки (доски, щиты) должны надежно и плотно соединяться между собой.

После затвердения бетонной или железобетонной конструкции производится распалубка. Щиты и крепления после распалубки переносят на другой участок и используют их многократно.

Правила устройства и установки опалубки зависят от вида конструкции.

Опалубку ступенчатых фундаментов устраивают из деревянных щитов, стянутых проволочными скрутками с распорками из брусков или досок. Опалубку для следующей ступени фундамента устраивают отдельно и устанавливают на опалубку ниже расположенной ступени.

Опалубку колонн изготовляют в виде коробов из деревянных щитов. Для колонн небольших сечений короба опалубки доставляют к месту установки в готовом собранном виде, а короба опалубки колонн большого сечения и значительной высоты собирают на месте установки из отдельных щитов.

Опалубку для монолитных железобетонных ребристых перекрытий начинают с установки коробов для колонн. После этого укладывают щиты опалубки главных И второстепенных балок, а затем устанавливают опалубку плиты.

Для возведения сооружений значительной высоты или большой протяженности с постоянным или мало меняющимся сечением (трубы, силосные башни, туннели и т. п.) используют подвижную (скользящую) опалубку. По мере возведения сооружения ее перемещают, не разбирая до окончания работ.

Состав бетонных и железобетонных работ — Студопедия

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

РЕФЕРАТ

По предмету «Технология строительных процессов»

Тема: «Технология бетонных работ»

Преподаватель: Проф. Харитонов В.А.

Студент: Пономарев В.В.

           (2-е высшее образование, 1-й год)

Москва, 2006 год

Оглавление:

Введение

Строительство является одной из важнейших отраслей материального производства, формирующей среду обитания и деятель­ности людей, обеспечивающей создание, расширение и непрерыв­ное совершенствование основных фондов государства и предприя­тий, их материально-технической базы.

Конечной строительной продукцией являются полностью завер­шенные строительством предприятия, пусковые комплексы и объ­екты, подготовленные к выпуску продукции и оказанию услуг. Она территориально закреплена и носит индивидуальный характер, из­готавливается в основном для конкретных заказчиков, многодетальна и материалоемка, характеризуется значительными единовременными затратами и длительными сроками эксплуатации.

Стремительный рост объемов применения в строительстве рециклированных, т.е. неоднократно используемых, материалов связан не только и не столько с экономической выгодой, сколько с экологическими причинами. Необходимо сокращать число свалок для отходов после массового сноса морально и физически устарев­ших зданий и сооружений. В Дании, к примеру, 100% современ­ных зданий построено из рециклированных материалов.

И в этом плане архитектурно-привлекательным и экологически благо­приятным материалом является бетон — наиболее используемый в мире строительный материал. Это объясняется его прочностью, долговечностью и огнестойкостью. В бетоне основную массу мате­риалов составляют заполнители, являющиеся обычно местными материалами и отходами промышленных производств, не требую­щими дальних перевозок. Из бетона можно сравнительно просты­ми технологическими методами изготовить конструкции и изде­лия практически любой формы и размеров. Помимо высоких стро­ительно-технических качеств бетон выгодно отличается экологи­ческой безопасностью для окружающей среды. В последнее время эти факторы при выборе стройматериалов для массового строи­тельства становятся определяющими.

Производство бетона является наиболее ресурсоемким видом человеческой деятельности, никакой другой продукт производственной деятельности не изготовляется в таких объемах. В объ­емном выражении ежегодное производство бетона в мире превы­шает 2 млрд. кубометров, в Европе составляет около 580 млн. кубо­метров, или 1,2 млрд. т.

Уже более 150 лет известен железобетон с его удивительными строительно-техническими возможностями. Для разработки новых технологий производства и применения этого материала созданы крупные международные организации: международная федерация по железобетону — FIB, международная федерация по сборному железобетону — BIBM, американский институт бетона — ACI и др.

Так, например, по расчетам российских специалистов (ЦНИИЭП жилища) монолитное домостроение по сравнению с крупнопанель­ным обеспечивает (из расчета на 1 м² общей площади) снижение единовременных затрат на создание производственной базы в среднем на 40-45%, экономию арматурной стали в среднем на 7—25% (экономия увеличивается по мере повышения этажности), экономию энергетических затрат на изготовление конструкций в размере 25—35%, снижение стоимости строительства в среднем на 5%. По сравнению с кирпичным домостроением при монолитном трудовые затраты меньше на 25-30%, продолжительность строи­тельства — на 10-25%, единовременные затраты на создание про­изводственной базы — на 35% , энергозатраты — на 25-35%.

Технология строительства из монолитного железобетона в пос­ледние годы сделала огромный шаг вперед. В монолитном железо­бетоне за последнее десятилетие построены выдающиеся сооруже­ния с рекордными техническими показателями. Это высотные здания и среди них — мировой рекордсмен сдвоенный небоскреб «Петронас» высотой более 400 м в г. Куала-Лумпуре (Малайзия), рамно-балочный мост из высокопрочного легкого бетона пролетом 300 м в Норвегии, вантовый мост пролетом более 850 м во Фран­ции, тоннели, культовые сооружения и т. д. Железобетонные те­лебашни в Торонто и Москве являются самыми высокими в мире отдельно стоящими сооружениями.

ТЕХНОЛОГИЯ МОНОЛИТНОГО БЕТОНА И ЖЕЛЕЗОБЕТОНА

Опалубливание конструкций

Состав бетонных и железобетонных работ

Широкое применение в современном строительстве бетона и железобетона обусловлено высокими физико-механическими показателями, долговечностью, хорошей сопротивляемостью температурным и влажностным воздействиям, возможностью получения заданных конструкций сравнительно простыми технологическими методами, использованием в основе (кроме стали) местных материалов и сравнительно невысокой стоимостью.

Расширению области применения бетона и железобетона способствует имеющаяся передовая база производства сборного железобетона. Заводы промышленности строительных материалов производят не только готовые сборные железобетонные конструкции, но и комплекты опалубки, арматурные каркасы и сетки, товарную бетонную смесь, сухие смеси для растворов и бетонов, различные добавки к бетонным смесям и растворам, при помощи которых можно управлять их физико-механическими и технологическими свойствами.

По способу выполнения бетонные и железобетонные конструкции подразделяют на монолитные, сборные и сборно-монолитные.

Монолитные конструкции возводят на строящемся объекте в проектном положении.

Сборные конструкции изготовляют заблаговременно на заводах, комбинатах и полигонах, доставляют на строящийся объект и монтируют в готовом виде.

В сборно-монолитных конструкциях сборную часть производят на заводах и полигонах, транспортируют и устанавливают на объекте, затем бетонируют монолитную часть этой конструкции в проектном положении.

В промышленном и гражданском строительстве использование монолитного и сборно-монолитного железобетона эффективно при возведении массивных фундаментов, подземных частей зданий и сооружений, массивных стен, различных пространственных конструкций, стенок и ядер жесткости, зданий повышенной этажности (в том числе и в сейсмических районах), многих других конструкций. Из бетона и железобетона возводят все виды инженерных сооружений, а также мосты, плотины, резервуары, силосы, трубы, градирни и др.

Возведение зданий в монолитном железобетоне позволяет оптимизировать их конструктивные решения, перейти к неразрезным пространственным системам, учесть совместную работу элементов и тем самым снизить их сечение. В монолитных конструкциях проще решается проблема стыков, повышаются их теплотехнические и изоляционные свойства, снижаются эксплуатационные затраты.

Возведение монолитных бетонных и железобетонных конструкций включает выполнение комплекса взаимосвязанных процессов по устройству опалубки, армированию и бетонированию конструкций, выдерживанию бетона, его распалубливанию и отделке поверхностей готовых конструкций.

По составу работ, выполняемых при возведении монолитных бетонных и железобетонных конструкций, их подразделяют на:

опалубочные, включающие изготовление и установку опалубки, распалубливание и ремонт опалубки;

арматурные, которые состоят в изготовлении и установке арматуры, при напрягаемой арматуре дополнительно в ее натяжении; арматурные работы являются составной частью при изготовлении монолитных железобетонных конструкций и отсутствуют в бетонных конструкциях;

бетонные, включающие приготовление, транспортирование и укладку бетонной смеси, уход за бетоном в процессе его твердения.

Комплексный технологический процесс по возведению монолитных бетонных и железобетонных конструкций состоит из заготовительных и монтажно-укладочных (основных) процессов, связанных между собой транспортными операциями.

Комплексный процессвозведения монолитных конструкций включает:

заготовительные процессы по изготовлению элементов опалубки и опалубочных форм, арматуры и приготовлению бетонной смеси в заводских условиях и на полигонах, в специализированных цехах и мастерских;

транспортные процессы по доставке опалубки, арматуры и бетонной смеси к месту производства работ;

основные процессы (выполняемые непосредственно на строительной площадке) по установке опалубки и арматуры в проектное положение, укладке и уплотнению бетонной смеси, уходу за бетоном в процессе его твердения, натяжению арматуры (при бетонировании монолитных предварительно-напряженных конструкций), распалубке (демонтаже) конструкций опалубки после достижения бетоном требуемой прочности.

время приготовление смеси, опалубка, армирование и укладка

Производство бетонных и железобетонных работ в разных объемах осуществляется на частных строительных площадках и на тех, что ведут строительные компании. Правильное выполнение работ на каждом этапе — основа формирования прочной, надежной и долговечной монолитной конструкции. Технология бетонных работ предусматривает нюансы, которые следует учитывать при их выполнении.

Что такое работы с бетоном?

Работа с бетоном — технологическая последовательность подготовительных и основных операций, в результате которой формируются монолитные конструкции, используемые в целях строительства зданий.

Вернуться к оглавлению

Что входит в работы с бетоном?

Бетонные и железобетонные работы включают следующие виды подготовительных операций:

• разработку проекта и плана проведения работ;
• расчеты материалов и конструкций;
• разметку площадки, планировку;
• разработку грунта;
• формирование котлована;
• забутовку дна, трамбовку, первичную гидроизоляцию геотекстилем;
• формирование усиливающей «подушки»;
• разработку графика бетонных работ и пр.

К основным бетонным работам в строительстве относятся:

Вернуться к оглавлению

Приготовление смеси и доставка

Компоненты бетона выбранных фракций проверяются на отсутствие примесей, пыли. Весь объем песка и гравия промывается (при необходимости). Марка свежего цемента должна обеспечить марочную прочность бетона. Объем (масса) компонентов для приготовления раствора требуемой марки определяется по специальным таблицам. Изменением состава, соотношения фракций компонентов формируются бетоны с плотностью 300 — 4500 кг/м3, которые обеспечивают прочность 1,5 — 80 МПа.

Вода в нужном объеме добавляется в предварительно перемешанную смесь компонентов в последнюю очередь. После затворения состава в бетон воду добавлять нельзя. Раствор для больших близко размещенных площадок в нужном объеме производится заводами строительных компаний (по параметрам заказа обеспечиваются подбор, автоматическое дозирование и замешивание составляющих). При больших расстояниях доставки смесь готовится в передвижных бетоносмесителях (во время движения сухой состав перемешивается), композиция затворяется за 15 мин. до прибытия машины на объект.

Для приготовления небольших объемов смеси используются ручные инструменты или средства малой автоматизации (бетономешалка, перфоратор с насадкой). В зимних условиях для сокращения времени твердения применяются цементы высоких марок (от М300 и выше), которые быстро твердеют, и в смеси вводятся добавки, поднимающие морозостойкость всего объема. Время доставки смеси определяется лабораторией.

Вместе с тем предельное время перевозки от завода компании до площадки — от 45 минут ( 20 град.) до 1,5 часа ( 5 град.). Когда временной интервал превышает 90 мин, в смесь вводятся добавки, замедляющие твердение и схватывание, пластификаторы. Готовую бетонную смесь необходимо залить в опалубку в течение 1-го часа после приготовления.

Вернуться к оглавлению

Подготовка и установка опалубки, распалубка

Бетонные и железобетонные работы предваряет формирование опалубки. Площадка освобождается от мусора, строительных материалов. Выбирается для применения съемная (несъемная) опалубка, вид материала (дерево — доски, брус, влагостойкая фанера, металл, железобетон, полимеры — пенополипропилен, стеклотекстолит и пр.). Прочность и жесткость формы опалубки обеспечивается метизами: стяжками, болтами, резьбовыми шпильками (шаг 100 – 200 см) в зависимости от масштабов и типа конструкции. Внешние стороны опалубки подпираются распорками.

Внутренние размеры опалубки, ее форма на всех уровнях должны соответствовать проекту (допуски не должны превышать 2 мм на 1 м. п.). Элементы тщательно подгоняются, герметизируются пеной. Форма внутри должна быть чистой, с гладкими стенками. Их можно проложить полиэтиленом, а также смазать водным раствором из мыла и керосина (мыло-масло) или отработкой машинного масла.

Опалубка должна легко разбираться при демонтировании с возможностью повторного применения. Она аккуратно демонтируется после достижения бетоном 70 – 80% марочной прочности (в оптимальных условиях через 7 – 12 суток). Если конструкция имеет несущую опалубку длиной больше 8 м., распалубка проводится при наборе 100% прочности. Ненагруженным конструкциям достаточно набрать прочность 0,2 — 0,3 мПа (по результату лабораторных испытаний или приобретению бетоном светлого оттенка).

Вернуться к оглавлению

Армирование

Металлические стержни формируют объемную ячеистую конструкцию, которая состоит из прутков, пересекающихся под прямым углом. К применению допускаются специальные виды стали. Шаг укладки варьируется от 100 до 400 мм в зависимости от результатов расчетов. Диаметр применяемых стержней рассчитывается и лежит в пределах от 8 до 16 мм. Арматурная структура размещается в опалубке на 20 – 30 мм выше ее дна и на 20 – 30 мм ниже ее верхнего среза.

Так создается защита арматуры от коррозии. В точках пересечения стрежни соединяются сваркой (точечной, дуговой), пластиковыми фиксаторами или вязальной проволокой. Метод соединения зависит от типа нагрузки, воспринимаемой конструкцией. Армирование потребует использования для 1 м3 бетона 70 – 120 кг металлической арматуры.

Вернуться к оглавлению

Укладка и уплотнение смеси

Бетонная смесь подается к месту заливки по виброжелобам, пневмонагнетателями, бетоноподъемниками, бетононасосами, транспортерами или тачками и ведрами. Количество перегрузок бетонного раствора должно сводиться к минимуму. Способ укладки определяется пластичностью, густотой и жесткостью состава. Смесь предпочтительно укладывать за один проход, если это невозможно, создаются вертикальные и горизонтальные рабочие швы.

Последующая доливка производится до начала схватывания смеси либо через 3 – 4 дня (интервал достаточный для твердения состава). Максимальная высота укладки 20 – 50 см, если слоев несколько — толщина должна быть различной. Направление укладки раствора выбирается одно во всех слоях. Высота падения состава в опалубку не должна превышать 2–х метров. Каждый слой разравнивается и трамбуется, как и завершающий, который выравнивается по верхнему срезу опалубки.

Вибротрамбованием удаляется из бетона воздух, и он размещается во всех участках формы. Время вибровоздействия — до 40 сек., а шаг перестановки инструмента — 20 – 50 см (с перекрытием зон). Жесткие составы трамбуются дольше. Касаться устройством арматуры и опалубки при работах недопустимо.

О необходимости завершения свидетельствует появление «бетонного молочка» вдоль стенок опалубки. Плиты перекрытий подлежат бетонированию одновременно с балками. Последние заполняются раствором в два слоя при высоте больше 0,5 м. Если площади перекрытий превышают 30 м2, создаются деформационные швы.

Вернуться к оглавлению

Уход за бетоном

Монолитным бетонным конструкциям при температуре 20 град. обеспечивается медленное равномерное испарение влаги укрытием влагоемкими материалами, пленками и регулярным увлажнением (круглосуточно вначале каждые 3 – 4 часа и позже реже). Такой режим на площадке начинается через сутки после заливки и поддерживается 7 – 10 суток, обеспечивая набор прочности до 70% за 28 суток. Камень также может покрываться составами, образующими пленку, которые удерживают влагу в материале.

Монолитный бетон укрывается от солнечных лучей. Температура 5 град. предполагает прекращение увлажнения. При низких и отрицательных температурах уложенная смесь разогревается электрическим методом (электрообогрев, электропрогрев), укрывается палатками, прогревается паром. Нагрев материала обеспечивается до 70 град. При работе необходима сохранность конструкции от сотрясений и ударов, перепадов температуры.

Вернуться к оглавлению

Обработка поверхностей

Свежая уложенная поверхность бетона сначала разравнивается правилом. Затем площадь обрабатывается гладилкой, которая формирует первичную идеально ровную поверхность раствора. Движения гладилкой во взаимно перпендикулярных направлениях убирает лишнее «бетонное молочко» с поверхности.

Затем после 3 – 4 дней твердения бетон окончательно разглаживается затирочными вертолетами, которые формируют идеально гладкие поверхности путем инструментального уплотнения бетонной поверхности. Вертолеты втирают в массив бетонной поверхности материалы верхних слоев стяжки.

Черновая обработка начинается через 4 – 20 часов после укладки раствора, окончательная — через 10 – 14 часов после черновой.

Вернуться к оглавлению

Другое

Доставленный на площадку объем смеси должен иметь паспорт бетона (класс, время производства, характеристики). В строительстве отдельные процессы регламентируются технологическими картами. Качество контролируется отбором проб с рабочих участков и их испытанием. Контролируют работу с арматурой и уход за бетоном.

Вернуться к оглавлению

Как работать с бетоном правильно?

Строительство предполагает точное выполнение регламентов всех видов работ на площадке. Это касается не только технологических приемов и способов, не менее важны правила безопасного выполнения операций. Практически все работы требуют внимания, знаний и устойчивых навыков деятельности.

Технология работ с бетоном не является трудной, когда правильно применяются приемы и методы, подобраны требуемые параметры элементов смеси.

СП 435.1325800.2018 Конструкции бетонные и железобетонные монолитные. Правила производства и приемки работ / 435 1325800 2018

Бетонные и железобетонные работы — Студопедия

Плотничные и столярные работы

Деревянные работы по характеру их выполнения подразделяют на плотничные и столярные.

К плотничным работам относят выполнение отдельных конструкций зданий или сооружений из дерева, например, устройство деревянных стен, перекрытий, стропил, дощатых полов и т. д. Поверхности таких конструкций (за исключением полов) не требуют чистой отделки, их можно оставлять без острожки. Бревна, пластины, доски соединяют между собой врубками, болтами, гвоздями, и прочими металлическими скреплениями.

Столярные работы выполняют с более тщательной и чистой отделкой с обязательной острожкой деревянных поверхностей. Для столярных работ применяют доски, бруски, рейки, фанеру, древесноволокнистые и древесностружечные плиты, соединяемые между собой при помощи мелких врубок (вязок), клея и шурупов. Гвозди в столярных работах применяют крайне редко. К столярным работам относят изготовление и навеску оконных переплетов и полотен дверей, устройство встроенных шкафов и пр.

При плотничных работах влажность древесины в зависимости от выполняемых конструкций допускается в пределах 12-25%. Для столярных работ применяют пиленый лес, предварительно высушенный с влажностью древесины, в зависимости от изготавливаемых изделий, в пределах 8-12%.

Оконные и дверные блоки устанавливают на место по уровню и отвесу с закреплением коробок блоков гвоздями, шурупами или стальными ершами, забиваемыми в деревянные антисептированные пробки, заложенные в кладку. Вертикальные элементы коробок закрепляют не менее чем в двух местах.

Зазоры между кладкой проемов и коробками оконных и дверных блоков в наружных стенах тщательно проконопачивают теплоизоляционными материалами (войлоком, паклей и другими, смоченными в гипсовом растворе) по всему периметру с обеих сторон коробок. Зазоры у дверных коробок во внутренних стенах проконопачивают звукоизоляционным материалом. Конопатку зазоров, во избежание деформации брусков коробок, делают при закрытых створках. При установке внутренних дверей между дверными полотнами и полом оставляют зазор 5 мм, а у дверей санитарных узлов — 12 мм. Подоконные деревянные доски укладывают с уклоном около 1% вовнутрь помещения. Между доской и кладкою стен прокладывают антисептированный войлок.

Бетонные и железобетонные конструкции могут быть сборными и монолитными. Сборные конструкции изготавливают на заводе или на специально оборудованной площадке на строительстве. В готовом виде их доставляют к месту сборки.

Монолитные конструкции выполняют непосредственно на площадке строительства путем укладки в опалубку арматуры и бетонной смеси. Опалубкой называют специально собранные формы, деревянные или металлические, в которых изготовляют бетонные и железобетонные конструкции для придания им предусмотренных проектом размеров и очертаний.

Комплекс железобетонных работ складывается из следующих процессов: заготовки и установки опалубки и поддерживающих ее лесов; изготовления арматуры и ее укладки в опалубку; приготовления и транспортирования бетонной смеси, укладки ее в опалубку и ухода за бетоном; снятия опалубки и лесов под ней.

Опалубочные работы. Стоимость опалубки достигает 20-30% от общей стоимости железобетонных работ. В целях снижения затрат на опалубку необходимо добиваться возможно большей ее оборачиваемости. Это достигается применением сборно-разборной инвентарной щитовой опалубки. Опалубку изготовляют по специальным опалубочным чертежам или по альбомам типовой опалубки. Многократное использование опалубки возможно только в том случае, когда конструкция опалубки допускает ее сборку и разборку с наименьшими повреждениями.

Для бетонирования монолитных сооружений больших объемов, как в вертикальном, так и горизонтальном направлении применяют опалубку, конструкция которой позволяет передвигать ее на последующие участки бетонирования без разборки. Конструкции таких опалубок весьма разнообразны. При возведении сооружений цилиндрической или прямоугольной формы значительной высоты (башенных копров, складов угля, водонапорных башен и пр.) применяют скользящую опалубку, которую по мере бетонирования поднимают специальными домкратами.

Вместо обычных дощатых щитов для опалубки могут применяться щиты из водостойкой фанеры, древесностружечных и стеклопластиковых плит, дающих экономию в расходе леса до 75% и снижение трудоемкости работ до 50%.

Арматурные работы. Арматурные работы состоят из следующих процессов: заготовки арматуры, т.е. изготовления из арматурной стали отдельных стержней по форме и размерам, указанным в чертеже; сборки арматурных сеток и каркасов путем сварки или вязки их из заготовленных стержней; установки арматуры в опалубку с приданием ей проектного положения.

Заготовку арматуры и изготовление арматурных каркасов производят в централизованном порядке в арматурных мастерских строительных организаций или в арматурных цехах заводов по изготовлению сборных железобетонных конструкций. Для изготовления арматуры применяют маркированную сталь периодического (или круглого) профиля.

Процесс заготовки арматуры из стержней состоит из следующих операций: очистки и правки стержней, сварки их для увеличения длины, резки и гнутья стержней. При заготовке арматуры из проволоки процесс состоит из разматывания и выпрямления ее, резки и гнутья проволоки.

Резку и гнутье стержней производят на специальных станках. На рис. 4.12 показаны сварные сетки и каркасы заводского изготовления. Сварку производят на одноэлектродных машинах, а при больших объемах арматурных работ на заводах железобетонных конструкций применяют автоматические многоэлектродные машины, которые изготавливают пространственные каркасы колонн и балок и плоские сварные сетки с заданными размерами по длине, ширине и величине ячейки сеток.

Готовые каркасы колонн и балок укладывают в соответствующие короба опалубки, а сварные сетки — на опалубку перекрытий и в опалубку стен. Укладку сварных сеток и каркасов производят с соединением их между собой дуговой сваркой рабочих стержней или путем перепуска каркасов и сеток внахлестку на длину, равную 25-60 диаметрам стержней (в зависимости от применяемых марок стали и бетона, а также видов сварки стержней или сварки). Подъем и установку на место тяжелых арматурных каркасов и сеток производят при помощи кранов.

В случае поступления на строительство арматуры в виде отдельных стержней вязку их в каркасы и сетки производят на рабочем месте. Места, пересечения стержней перевязывают вязальной проволокой диаметром 0,8-1 мм.

Для образования защитного слоя при укладке арматуры в опалубку, к нижним ее стержням привязывают металлические или бетонные прокладки толщиной, равной заданной толщине защитного бетонного слоя. К арматуре колонн прокладки привязывают с двух сторон к угловым стержням в сторону опалубки короба, чем обеспечивается правильное положение арматурного каркаса в коробе опалубки. Иногда вместо металлических или бетонных прокладок применяют пластмассовые прокладки для правильного формирования защитного слоя, привязываемые к стержням арматуры, но какие бы приспособления не применялись для создания защитного слоя, они должны быть предусмотрены проектом.

Бетонные работы. Применяемые для составления бетонной смеси заполнители — песок, гравий, щебень — в своем естественном состоянии обычно не удовлетворяют предъявляемым к ним требованиям в части крупности зернового состава и отсутствия в них вредных примесей. Это вызывает необходимость предварительной их обработки на месте добычи.

Загрязненные песок и гравий промывают, крупные камни — гальку, булыжник, валуны — подвергают дроблению. Получаемый при дроблении щебень сортируют по крупности на фракции (рекомендуется на четыре) и в случае его загрязненности также промывают. Песок иногда сортируют на две фракции.

Бетонную смесь, как правило, приготовляют в централизованном порядке на специальных заводах, оборудованных высокопроизводительными механизированными установками, обеспечивающими получение бетонной смеси высокого качества. При небольших объемах работ бетонную смесь приготовляют на приобъектных бетоносмесительных установках малой производительности.

Подбор состава бетона производит лаборатория, исходя из условий требуемой прочности (по заданной марке бетона), удобоукладываемости (подвижности) бетонной смеси в опалубку, водонепроницаемости и морозостойкости бетона.

Бетонную смесь приготавливают в бетоносмесителях цикличного и непрерывного действия. Дозирование материалов, составляющих бетонную смесь, производят, как правило, весовыми дозаторами.

Бетон и железобетон — Объясните это Stuff

Реклама

Криса Вудфорда. Последнее обновление: 17 ноября 2019 г.

Стоунхендж в Англии, Великая пирамида в Гизе, перуанская цитадель в Мачу-Пикчу — три чудесных примера того, как камень
конструкции могут прослужить сотни и даже тысячи лет. Но хотя
камень — один из самых старых и прочных строительных материалов, он не
работать с ним очень просто.Это тяжело, тяжело транспортировать и
обычно поставляется гигантскими кусками, которые должны быть
кропотливо вырезано по форме. Было бы здорово, если бы был рецепт камня —
вид липкой смеси для торта, которую мы могли сложить в любом месте, просто нажав на нее
в формы для изготовления зданий и сооружений любой формы и размера?
Что ж, такой «жидкий камень» действительно существует: мы его называем
бетон . Хотя иногда он получает плохую репутацию, потому что многие
люди связывают это с брутальной городской архитектурой середины 20-х гг.
века, бетон — великий, невоспетый герой современности, материал
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 возможно, даже под полом в
ваш собственный скромный маленький дом. Бетон — штука замечательная, но
что это и как именно работает? Рассмотрим подробнее!

Фото: Бетон — сила практически любого современного здания
и основная структура — но это не так уродливо, как многие думают.
Это 12-арочный виадук Калсток, по которому проходит железная дорога через реку Тамар в Корнуолле, Англия.Хотя он выглядит элегантно, как старый камень, на самом деле он сделан из бетона.
блоки, которые были собраны на месте и были завершены в 1908 году.

Что такое бетон?

Таблица: Бетонный рецепт: ингредиенты типичной смеси.

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

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

Сложенные вместе и хорошо перемешанные, эти простые
ингредиенты образуют композит — так мы называем гибрид
материал, который в каком-то важном смысле лучше, чем материалы из
что это сделано. В случае с бетоном «важно» то, что он
прочный, жесткий и долговечный. Думая о бетоне как о
композитный материал, цемент гидрат — фон, связующий
материал (технически называемый «матрицей»), к которому добавляют песок и гравий
дополнительная прочность («арматура»).

Фото: Бетонный композит: присмотритесь к этому бетону, и вы сможете ясно увидеть, как он работает: более светлый заполнитель (камни различной формы и размера, которые действуют как арматура) скреплен цементом более темного цвета (матрица) . Однако не весь бетон выглядит таким грубым; Мне пришлось довольно тяжело осмотреться, чтобы найти этот пример на бетонном столбе возле моего дома.

Как образуется бетон из ингредиентов, не похожих на конечный продукт?
Когда вы добавляете воду в цемент, кристаллы гидрата цемента (технически кальций-кремнезем-гидрат) начинают расти, которые плотно связывают песок и гравий.Это постепенное
образование кристаллов, которое придает бетону прочность, а не
простой факт, что он сохнет. Действительно, причина, по которой вы должны
увлажнение бетона в течение нескольких дней по мере его схватывания — это «питание»
химические реакции, гидратирующие цемент. Мягкая слякоть, стекающая с вашего
бетономешалка постепенно получается намного тверже, чем материалы из
который он сформирован. «Жидкий камень» становится камнем по-настоящему — ну,
искусственный камень, как минимум. И под «постепенно» я действительно имею в виду
постепенно: бетон затвердевает за несколько часов, затвердевает примерно через
в месяц, но продолжает затвердевать и укрепляться не менее пяти
лет после этого.

Интересный факт, от
Недавние научные исследования бетона показывают, что «кристаллы» внутри него на самом деле вовсе не кристаллы: они неупорядочены и
совершенно правильные, как и положено кристаллам, но на самом деле имеют
некоторая случайная структура, которую вы можете найти в таких материалах, как стекло
(научно известное как аморфное твердое тело). Бетон содержит довольно
немного захваченного воздуха (до 5–10 процентов), потому что
пространство вокруг открытой трехмерной структуры гидрата цемента
кристаллы и песок и гравий между ними.И это в
поворачивает, объясняет, почему бетон может гнуться и сгибаться, растягиваться и сжиматься
(во всяком случае, немного).

Как и любой рецепт, вы можете несколько разнообразить смесь для бетона (подробнее
вода, возможно, больше агрегатов, или даже химикаты разных
видов) для производства бетона, который течет быстрее, тверже или больше
быстро, погодостойкость, особый цвет или внешний вид.
Например, добавление пигмента, называемого диоксидом титана, является простым
способ сделать бетон ярким и белым — в миллионе миль от
тускло-серая штука, из-за которой у бетонных парковок плохая репутация.Другая
вариант — газобетон, немного похожий на очень твердый
губка с массой крошечных воздушных карманов внутри. Это позволяет
бетон расширяться и сжиматься в жаркую и холодную погоду без
смертельно трескается, а также делает его отличной теплоизоляцией
материал.

Фото: Когда бетон распыляется из шланга на высокой скорости, а не медленно,
бетономешалка, это называется торкрет-бетон. Здесь вы можете увидеть тонкий слой торкретбетона, покрывающий
стальная сетка из арматурных стержней (арматура).Изображение Дэвида Парсонса любезно предоставлено Министерством энергетики США / Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (US DOE / NREL).

Почему бетон — такой популярный строительный материал?

По крайней мере, в городах бетон везде, куда ни глянь — и это
нетрудно понять почему. Легко сделать из дешевых и доступных
ингредиенты, легко разливать по формам и превращать во все виды
формы (потому что он начинает жизнь очень вязкой жидкости), и оба
огнестойкие и (относительно) водонепроницаемые.Но главная причина так
широко используется в зданиях, потому что он чрезвычайно прочен в
сжатие: вы можете сжать его или выдержать большой вес
Это. Широко используется в стенах и фундаментах (вертикальные
другими словами), потому что он отлично подходит для сопротивления весу, сложенному сверху. К сожалению,
очень большой недостаток бетона в том, что он примерно в 10 раз слабее при растяжении
чем в сжатии. Он легко трескается или ломается, если вы согнете или растянете его, если вы не
укрепить его сталью внутри, так что это
в горизонтальных балках мало толку.Хотя бетон выглядит тяжелым и монолитным, он
на самом деле намного легче, чем вы могли подумать: он примерно в пятую часть плотности
свинец, третий как
плотный, как сталь, на 10 процентов менее плотный, чем алюминий, и только
немного плотнее стекла.

Хотя бетон часто смешивают на месте и превращают
формы необходимы в то время, он также может поставляться в сборном
«модули»; блоки, балки, секции стен, тротуары и облицовка
все можно сделать таким образом. Гигантский, современный
сегментные мосты, для
например, часто быстро и недорого собирают из идентичных
бетонные секции, которые были собраны на заводе и отправлены на окончательную
место расположения.Благодаря этому их строить быстрее и проще, чем если бы
весь мост пришлось отлить на месте, что намного сложнее сделать в
например, посреди реки или в неблагоприятных погодных условиях.
Другой вариант — сделать бетонные конструкции, сочетающие в себе
сборные профили с другими профилями, сформированными на месте.

Иллюстрации: Конкретные идеи: Томас Эдисон сразу понял великолепие бетона как материала для создания «мгновенных» построек. В первые годы 20-го века он разработал этот метод изготовления бетонных домов с одинарной заливкой, которые можно было выпускать серийно и недорого в очень больших количествах.Бетон из пары смесителей (синий) подается в резервуар (красный), перемешивается (зеленый), а затем переносится шнековым шнеком (оранжевый) на вершину огромной трехмерной формы. Вылитый через форму, он формирует стены, пол и крышу здания — и даже некоторые детали (например, ванны) внутри! К сожалению, идея так и не прижилась. Иллюстрация из патента США 1 219 272: Процесс строительства бетонных зданий Томаса Эдисона, 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 армирования — это хорошо работает на сжатие, но не на
напряжение.Мы можем решить эту проблему, залив бетон вокруг прочной стали.
арматурные стержни (связанные вместе в клетку).
Когда бетон схватывается и затвердевает вокруг стержней,
получаем новый композитный материал железобетон
(также называемый железобетонным бетоном или RCC), который хорошо работает в
либо растяжение, либо сжатие: бетон сопротивляется сжатию
(обеспечивает прочность на сжатие), а сталь сопротивляется изгибу
и растяжение (обеспечивает прочность на разрыв). По сути, усиленный
бетон использует один композитный материал внутри другого: бетон
становится матрицей, а стальные стержни или проволока обеспечивают
армирование.

Стальные стержни (известные как арматура , сокращение от
арматурный стержень) обычно изготавливаются из скрученных прядей с благородными
или выступы на них, которые прочно закрепляют их внутри бетона без
любой риск поскользнуться внутри него. Теоретически мы могли бы использовать
все виды материалов для армирования бетона. Обычно мы используем сталь
потому что он расширяется и сжимается в жару и холод примерно на столько же
сам бетон, что означает, что он не потрескает бетон, который
окружает его, как мог бы другой материал, если бы он более или менее расширился.Однако иногда используются и другие материалы, в том числе разные.
пластиков.

Фото: «Жидкий камень» на вынос — заливка бетона из автобетоносмесителя.
Строители из ВМС США укладывают мокрый бетон.
с грузовика на арматуру (сетку из стальной арматуры).
Когда бетон схватится, стальные стержни придадут ему дополнительную прочность:
бетон плюс сталь равняется железобетону. Изображение лейтенанта Эдварда Миллера, любезно предоставлено
ВМС США.

Предварительно напряженный бетон

Хотя железобетон, как правило, лучшая конструкция
материал, чем обычный материал, он все еще хрупкий и склонен к
трещина: при растяжении железобетон может разрушиться, несмотря на
стальная арматура, пропускающая воду, которая затем заставляет бетон
выйти из строя, а арматура заржаветь.Решение — поставить армированный
бетон, находящийся в постоянном сжатии с помощью предварительного напряжения , (также
называется предварительным натяжением). Поэтому вместо того, чтобы класть стальные прутья во влажную
бетонные, как они есть, мы сначала натягиваем (натягиваем) их. Как
бетон схватывается, тугие стержни тянутся внутрь, сжимая бетон и делая его более прочным.
В качестве альтернативы арматура из железобетона может
подвергаться стрессу после того, как он начинает затвердевать, что известно как пост-напряжение
(последующее натяжение). В любом случае, держать бетон в сжатии — это
хитрый трюк, который помогает остановить растрескивание (и останавливает трещины от
распространение, если они все же образуются).Еще одно преимущество в том, что
можно использовать менее предварительно напряженный или предварительно напряженный бетон или меньше,
более тонкие предметы для перевозки того же груза по сравнению с обычными,
железобетон.

«Бетонный рак»

Трещины — последнее, что вы хотите видеть в здании или мосте,
особенно относительно новый из бетона. Но если у нас есть
бетонные конструкции, датируемые римскими временами, почему некоторые из
бетонных мостов, небоскребов и других построек всего несколько
десятилетия назад, в конце 20 века, уже разваливались?
Есть несколько объяснений.Старые, римского типа, пуццолановые
бетон, сделанный из вулканического пепла, имеет тенденцию к растрескиванию меньше, чем больше
современные формы бетона, и он использовался в основном при сжатии, поэтому
даже если бы у трещин была возможность образоваться, они с меньшей вероятностью
распространение. Железобетон, скорее всего, будет использоваться на растяжение, которое
Вот почему внутри есть стальная арматура. Но, как мы
уже видел, он все еще может треснуть, если он не подвергается предварительному напряжению.

Современный бетон не выдерживает так называемого рака бетона
или конкретная болезнь , которая включает три взаимосвязанные проблемы.Во-первых, щелочи из цемента реагируют с кремнеземом в
заполнители, из которых изготовлен бетон. Это делает новые
кристаллы очень медленно растут внутри бетона, занимая больше
комнаты, чем оригинальные «кристаллы», поэтому
бетонная трещина отдельно от изнанки или отслаивание («скол»)
с поверхности, впуская воду извне.
На что-то вроде автомобильного моста любая вода, попадающая в
также может быть щелочным из-за используемых солей
обработать дорогу зимой. Вторая проблема в том, что вода
который попадает внутрь, в конечном итоге соприкасается со стальными арматурными стержнями внутри, вызывая
они ржавеют и разлагаются, возможно, расширяясь и вызывая смертельный исход
слабые места в конструкции.Грязные коричневые пятна, которые вы видите на
бетон с «раком» часто возникает из-за просачивания ржавой воды через
трещины. Третья проблема заключается в том, что вода, просочившаяся внутрь
бетон сквозь трещины зимой может промерзать, а значит,
расширяться и вызывать дальнейшие трещины, через которые будет проходить еще больше воды.
проникают, вызывая порочный круг вырождения и разложения.

Рисунок: Как железобетон разрушается: (1) Щелочи из цемента вступают в реакцию с кремнеземом в заполнителях,
образуя более крупные кристаллы, которые раскалывают бетон отдельно от внутренней части (2).Вода течет по трещинам (3),
ржавчину арматурного стержня (4), которая может разрушиться и вызвать еще большее растрескивание или «скалывание» по краям (5). В холодную погоду
вода, попавшая в трещины, расширяется при замерзании (6), вызывая появление новых трещин (7). Трещин нет
обязательно большие: у некоторых очень тонкие капилляры, что означает, что вода может подниматься по ним
простое капиллярное действие, а также дренаж через них под действием силы тяжести.

Воздействие бетона на окружающую среду

Растущая озабоченность по поводу окружающей среды и изменения климата в
В частности, выделили еще одну серьезную проблему с бетоном:
после транспорта и энергетики производство цемента занимает третье место
крупнейший источник выбросов углекислого газа.Отчасти потому, что
процесс производства цемента выделяет много углекислого газа, но также,
очень важно из-за огромного количества цемента и
бетон, используемый во всем мире. Углекислый газ выделяется двумя способами.
разными способами (разделить между ними примерно пополам): во-первых,
из-за энергии ископаемого топлива, используемой при производстве
цемент; во-вторых, потому что цемент производится, когда карбонат кальция
превращается в оксид кальция, выделяя при этом диоксид углерода.
Бетон основан на цементе, поэтому он не является экологически безопасным.
материал, который беспокоит архитекторов, в частности, потому что они
быть очень экологически сознательным.

Фото: Ранний образец более зеленого бетона 1953 года: плотина Hungry Horse на реке Флэтхед, Монтана, США,
был построен с использованием 120 000 метрических тонн переработанной летучей золы из мусоросжигательных заводов. Фотография любезно предоставлена ​​Бюро мелиорации США.

Поскольку при цементировании двуокись углерода выделяется двумя путями
производства, из этого следует, что есть два способа сделать больше
экологически чистый бетон. Исторически сложилось так, что индустриальный
Революция, человечество получает большую часть энергии от сжигания угля,
который выделяет больше парниковых газов, чем другие виды топлива, и
Традиционно цементные печи тоже работали на угле.Переключение их с
уголь в природный газ является одним из решений, поскольку газ выделяет меньше углерода
диоксид для заданного количества энергии. Изготовление цементных печей подробнее
эффективный снижает общую потребность в энергии, что также снижает
их выбросы углекислого газа. Другое решение — уменьшить
количество цемента в бетонной смеси при использовании переработанных материалов,
например летучая зола от мусоросжигательных заводов. Еще одна интересная перспектива — это
разработка бетона, вообще не использующего карбонат кальция.
Вместо этого карбонат получают путем барботирования диоксида углерода из
электростанция через морскую воду.Это общая экологическая
выгода, так как он уменьшает выбросы вредных отходов CO2 от энергии
растения и вместо этого превращает их в очень полезный бетон. Это вид
улавливания и хранения углерода (CCS).

Еще один экологический недостаток бетона — использование в нем
заполнители, которые должны быть добыты, часто из экологически чистых
чувствительные районы, такие как долины рек. Использование переработанных заполнителей
(включая переработанный бетон из старых снесенных зданий)
возможное решение здесь.

Краткая история бетона

Ранняя история

• ~ 7000 до н.э .: поселение эпохи неолита в
  В Ифтахеле в Галилее, Израиль, есть сырой «бетонный» пол, сделанный из обожженной известковой штукатурки.
• ~ 5600 г. до н.э .: материал, похожий на бетон, используется в полах
  Мезолит (средний каменный век) сербские жилища на
  Лепенски Вир, в Сербии,
  на берегу реки Дунай.
• ~ 3000 гг. До н. Э .: Египтяне используют неочищенные формы цемента и бетона в
  пирамиды.
• ~ 200 г. до н. Э .: римляне использовали бетон, называемый пуццоланой (иногда
  называемый пуццолановым цементом), основанный на вулканическом пепле, полученном из
  Поццуоли, Неаполь.Он используется в знаковых римских постройках, таких как
  Колизей и Пантеон в Риме.
• 400AD– ~ 1750CE: Фактически, конкретные Темные века: знания
  бетона полностью потеряно после падения Римской империи.

Повторное открытие

• 1750-е годы:
  Джон Смитон, английский инженер, заново открывает искусство
  изготовление «гидравлического» цемента (затвердевающего с водой) с использованием Blue
  Камень лиас, глина и пуццолана, первоначально для
  Маяк Эддистон недалеко от Плимута, Англия.
• 1824: англичанин Джозеф Аспидин разрабатывает портландцемент, который
  напоминает натуральный камень, добытый в Портленде в Дорсете, Англия.
  Портландцементу суждено стать ключевым ингредиентом бетона.
• 1832–1834: Уильям Рейнджер патентует сборный железобетон.
• 1867: француз
  Джозеф Монье
  патенты на железобетон для использования
  в садовых цветочных горшках, демонстрируя их на Парижской выставке
  тот же год.
• ~ 1850-е гг .: французский строитель Франсуа Куанье начинает повсеместное использование
  бетон в зданиях, в том числе первый железобетонный дом в
  Париж, Франция.
• 1884: Англичанин, архитектор из Америки.
  Эрнест Лесли Рэнсом
  запатентовала скрученную арматуру, которая обеспечивает лучшее сцепление с бетоном, поэтому
  делая его 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 развита.

Современная эпоха

Фото: Запоминающееся современное использование железобетона.Это знаменитая Великая Мастерская Штаб-квартиры Джонсона архитектора Фрэнка Ллойда Райта в
Расин, Висконсин. Крышу поддерживают удивительно тонкие железобетонные колонны.
которые сужаются с 5,5 м (18 футов) вверху до всего 23 см (9 дюймов) внизу. Согласно с
Книга Джонатана Липмана о здании, Райт
Идея пришла в голову, когда он увидел официанта, несущего поднос на руке.
Фотография любезно предоставлена ​​архивом Кэрол М. Хайсмит,
Библиотека Конгресса, Отдел эстампов и фотографий.

• 1891: первая улица в США с бетонным покрытием
  находится в Беллефонтене, штат Огайо. Часть его остается на месте, чтобы
  этот день.
• 1917: Томас Эдисон, плодовитый американский изобретатель, патентует идею
  для серийного бетонного дома, но идея не прижилась.
• 1913 г .: Первая партия товарного бетона доставлена ​​на грузовике.
  на сайт в Балтиморе, штат Мэриленд.
• 1915: цветной бетон изобретен инженером Линн из Чикаго.
  Мейсон Скофилд.
• 1920-е годы: француз Эжен Фрейзенне превращает предварительно напряженный бетон в
  коммерчески успешный строительный материал.
• 1936: Бетон используется для завершения могучей плотины Гувера,
  самая большая бетонная конструкция, когда-либо построенная 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, напоминающая птицу бетонную крышу Летного центра Trans World Airlines (TWA) в нью-йоркском аэропорту имени Джона Ф.Кеннеди.
  Три года спустя он проектирует культовый бетонный небоскреб Нью-Йорка — здание CBS.
• 1970-е годы: изобретен железобетон на основе пластиковых волокон.
• 2010-е — Воздействие бетона на окружающую среду вызывает все большую озабоченность.
  Ученые и инженеры начинают обращать внимание на то, как изменение климата может драматически
  сократить срок службы бетонных зданий.

Узнать больше

На этом сайте

Книги

Машиностроение

Архитектура

• Ээро Сааринен: Формируя будущее Ээро Сааринен и др.Yale University Press, 2006. Фотогид по строениям и зданиям, созданный одним из пионеров железобетонной архитектуры 20-го века.
• Бетонная архитектура Кэтрин Крофт. Гиббс Смит, 2004. Журнальный столик «Праздник бетона», включающий историю материала и фото-гид по знаковым бетонным зданиям и сооружениям.
• Бетонная архитектура: тон, текстура, форма Дэвида Беннета. Birkhäuser, 2001. Подробный обзор 25 известных бетонных конструкций с акцентом на недавние проекты.

Статьи

• Бетон, материал столетней давности, получил новый рецепт Джейн Марголис, The New York Times, 11 августа 2020 г. Обзор усилий по разработке более устойчивых форм бетона.
• Guardian Concrete Week: увлекательный сборник статей об экологических и социальных проблемах жизни в мире из бетона.
• Тим Боулер, Битва за обуздание нашего аппетита к бетону. BBC News, 24 октября 2018 г. Каково реальное воздействие бетона на окружающую среду и как его уменьшить?
• Мэтт МакГрат объясняет, почему в Древнем Риме был бетон долговечности.BBC News, 4 июля 2017 г. Минеральный алюминиевый тоберморит, похоже, сделал римский бетон более прочным, чем наш современный аналог.
• Эксперты предлагают приоритеты исследований для повышения «экологичности» бетона: NIST Tech Beat, 3 апреля 2013 г. Как мы можем снизить выбросы углекислого газа при производстве бетона?
• Вековой рецепт бетона — вода, цемент, песок и камни, автор Сьюзан Хасслер. IEEE Spectrum, 18 июля 2011 г. Могут ли инженеры разработать более экологически чистый бетон?
• Бетонная альтернатива может сделать здания более прочными. Автор Александр Джордж.Wired, 12 августа 2011 г. В связи с разрушительным землетрясением 2011 г. японские инженеры разработали новый прочный строительный материал, названный структурой CO2.
• Ученые разрабатывают эко-бетон из рисовой шелухи: BBC News, 13 апреля 2010 г. Исследует новый тип экологически чистого бетона, который производит меньше выбросов углекислого газа при производстве.
• Кто несет ответственность за все бетонные карбункулы ?: BBC News, 19 февраля 2009 г. Архитектор Ле Корбюзье предпочитал бетонные здания; В этой статье Гай Бут размышляет, следует ли нам любить или ненавидеть его работы.
• Сканер, чтобы «заглянуть внутрь» бетона: BBC News, 25 октября 2005 г. Как обнаружить признаки коррозии глубоко внутри гигантских бетонных конструкций?

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты

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

Авторские права на текст © Крис Вудфорд, 2006, 2018. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Следуйте за нами

Поделиться страницей

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

Цитировать эту страницу

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

Подробнее на нашем сайте…

.

Что такое железобетон? (с иллюстрациями)

Армированный бетон — это бетон, смешанный с очень прочными материалами, которые увеличивают прочность бетона при растяжении, что снижает вероятность его разрушения. Разработка железобетона началась в середине 1800-х годов, и это оказалось революционным нововведением в проектировании зданий. Сегодня железобетон является одним из самых распространенных строительных материалов в мире как для целых зданий, так и для ключевых структурных элементов, которые должны выдерживать значительные нагрузки.

У железобетона меньше шансов выйти из строя.

Особый тип железобетона, известный как железобетон, армируется металлическими стержнями, плитами или решетками. Другие материалы, включая пластмассы, волокна и стекло, также могут быть использованы для повышения прочности бетона.Эти альтернативные материалы могут использоваться в средах, где желательны такие свойства, как прозрачность для радиоизлучения и устойчивость к растрескиванию, где требуется бетонная крошка или хлопья. Обычно щелочная среда внутри бетона защищает армирующие материалы, хотя материалы также можно обрабатывать для защиты от коррозии, если есть опасения.

Бетон можно армировать металлическими стержнями, чтобы выдерживать растяжение.

Этот строительный материал должен быть тщательно разработан. Если его недостаточно армировать, бетон может стать слабым и разрушиться. С другой стороны, слишком большая загрузка бетона армирующими материалами может сделать его негибким и хрупким. При работе с бетоном люди должны идти по тонкой линии, которая позволяет бетону противостоять растяжению и нагрузкам, сохраняя при этом некоторую гибкость, которая позволит ему подойти до того, как он расколется или сломается по другим причинам.

Железобетон — это тип бетона, армированный металлическими стержнями или сетками.

Железобетон — популярный строительный материал, потому что он очень прочный, с ним легко работать и он доступен по цене.Он обычно используется для фундаментов и несущих стен, поскольку может выдерживать значительный вес. Целые конструкции могут быть изготовлены из бетона по соображениям стоимости или для удовлетворения определенных эстетических потребностей. Этот строительный материал можно формовать и придавать ему такую ​​форму, которая невозможна для некоторых других материалов, предоставляя возможности для новаторского и визуально интригующего дизайна.

Материалы, используемые для армирования, обычно имеют грубую текстуру, чтобы обеспечить полное сцепление бетона.Это распределяет напряжения по бетону, снижая риск развития горячих точек напряжения и напряжения. Строители должны использовать бетон, подходящий для данной области применения, и избегать проблем, таких как низкое качество или плохие условия отверждения, которые могут повредить железобетон. Если бетон затвердевает слишком быстро, с ним плохо обращаются во время заливки или он сделан из плохих материалов, он может выйти из строя после того, как вступит в активное использование.

Прочность стали на разрыв усиливает армированные балки..