Армированный бетон что это
Что такое армированный бетон?
Содержание статьи:
Армированный бетон представляет собой блок из бетонного раствора, усиленный высокопрочными инородными элементами. В зависимости от способов, использованных для усиления материала, существует несколько разновидностей армированного бетона.
Разновидности армированного бетона
Чаще всего бетон армируют при помощи металлических стержней. Однако в последние десятилетия становятся популярными и другие варианты, предполагающие использования композитного сырья.
Металлическая арматура (чаще всего стальная), которая используется для усиления бетона, может иметь разные формы и размеры. В строительстве востребованы такие изделия, предназначенные для армирования бетонных конструкций:
Сетки и периодические профили обеспечивают дополнительную гибкость конструкции на этапе монтажа. Арматуру можно укладывать, как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении.
Инновационные методы усиления бетонных конструкций
В современном строительстве все более актуальным становится армирование бетона с помощью композитных материалов (фиброволокон, органического стекла, асбестовых или синтетических соединений на основе полиэтилена, нейлона или полипропилена).
Фибробетоны хорошо зарекомендовали себя в строительстве, так как позволяют усилить конструкцию в трехмерной проекции. Оптимизированные полимерными добавками составы широко востребованы при заливке полов, сталефибробетоны используются при изготовлении несущих конструкций, стекловолокна актуальны для сооружения звукоизолированных помещений и т. д.
Выбор оптимального материала для армирования бетонных конструкций определяется в соответствии с требованиями производства и предполагаемой нагрузкой на возводимые постройки.
Что такое армирование бетона?
Бетон – популярный строительный материал. Без него невозможно представить возведение каких-либо конструкций. Под воздействием различных факторов, он может деформироваться. Да, его прочность не абсолютна. Давно доказано, что бетонные конструкции плохо переносят растяжение, однако на них не влияет усадка. Если же усадка происходит неравномерно, возникают зоны растяжения. Это приводит к появлению трещин в бетоне. Со временем здание разрушается, снижается его износоустойчивость и прочность. Чтобы не допустить негативных последствий, рекомендуется использовать метод армирования бетона. Для этого применяют арматуру.
Преимущества и недостатки армирование бетона
Армирование бетона – процедура, благодаря которой можно значительно увеличить долговечность любого здания. Она обладает следующими преимуществами:
Несмотря на многочисленные преимущества, армирование бетона обладает некоторыми недостатками. Среди них:
Современные требования строительства предполагают обязательное армирование частных жилых коттеджей, перекрытий, конструкций монолитных зданий. Благодаря армированию бетона удается укрепить фундамент. Для выполнения работы используют различные материалы. Всего выделяют следующие типы армирования, среди которых:
Если же армирование бетона производится при помощи полипропиленового волокна, то такая конструкция приобретает следующие свойства:
Зачем нужно армирование
Основной целью армирования бетона является повышение прочности конструкции. Для этого арматуру делают с рельефной конструкцией: серповидной, кольцевой, смешанной или четырехсторонней. Наибольшую прочность конструкции обеспечивают арматуры двух последних видов.
Дабы повысить прочность строящегося бетонного здания, необходимо обязательно придерживаться всех расчетов и норм строительства. Нужно учитывать, что в каждом конкретном случае необходимо использовать разное количество материала. Для строительства жилых зданий в среднем применяют 150-200 килограмм арматуры на кубический метр конструкции.
Важно! Если же выполняется армирование несущих конструкций, расход может быть увеличен.
Ранее в строительстве для армирования бетона использовали исключительно металлические прутья. Сегодня же наибольшую прочность показывают стеклянные, базальтовые и углеродные соединения. Доказано, что армирование бетона стеклопластиком показывает наилучшие результаты по износоустойчивости. При этом вес конструкции значительно уменьшается.
Виды арматур
Для армирования бетона используют сетки, монолитные и дисперсные конструкции. Они отличаются по эксплуатационным свойствам, поэтому в каждом конкретном случае выбирают конкретный тип арматуры. Их технические характеристики следующие:
Как определить необходимое количество арматуры
Чтобы определить необходимое количество арматуры, необходимо обязательно учитывать тип фундамента, а также его форму. Если у вас плиточный фундамент, то необходимо использовать металлические стержни с диаметром не менее 10 мм с ребрами жесткости. Кроме того, на необходимый диаметр зависит от типа грунта и размера будущего здания. Прутья с диаметром 10 мм подходят для легких домов с устойчивым грунтом. Если же здание имеет несколько этажей, то лучше всего использовать арматуру от 15 мм.
Чтобы провести армирования плиточного фундамента размером 6 на 6, необходимо возвести конструкцию из металлических стержней с шагом максимум 20 сантиметров. Для такой площади потребуется 31 прут на каждое направление – то бишь всего 62 штуки. Для армирования необходимо возвести два пояса. Таким образом, для обработки всего фундамента потребуется 124 стержня. Если рассчитать все в метрах, получится 744.
Советы для качественного армирование бетона
Если вы решились самостоятельно провести армирование, то к этому процессу следует подойти максимально ответственно. Очень важно придерживаться всех техник и предписаний, чтобы здание получило максимальную устойчивость и долговечность. Старайтесь соблюдать следующие рекомендации:
Армирование бетона – процедура, которая необходима для усиления строительного материала и несущих способностей. Существует огромное количество методов армирования. Выбор конкретного типа зависит от возводимого здания.
Армированный бетон
Армированный бетон — это класс материалов, в основе которых находится цемент с добавками. Неорганическое вяжущее вещество с добавлением металла в виде отдельных элементов или сетки, стекловолокна, стали, дисперсных или других волокон, геосинтетики.
Все об армированном бетоне
Что такое армированный бетон
У материала высокая прочность к сменяющимся условиям климата. Он отличается от обычного большей устойчивостью на сжатие и допустимое растяжение. Для этого в состав вводятся стержни, которые будут повышать сопротивляемость. Обязательно производится натяжение арматуры любым способом — химическим, элетротермическим или механическим.
Для чего армируют бетон
Раствор без стальной конструкции после застывания перестает быть пластичным, поэтому начинает трескаться при любом серьезном воздействии на него.
Если бетонной смесью залит фундамент, то при воздействии силы морозного пучения со стороны земли площадка начнет деформироваться. То же происходит при неравномерной нагрузке на плиту. Любая деформация, которая создает у объекта с одной стороны зону растяжения, а с другой — зону сжатия, повышает риск появления трещин. Именно это является основной причиной армирования. Сталь создает каркас, который будет распределять нагрузку и противостоять растягиванию.
Где и зачем применяется
Армированный бетон необходим для создания построек с должным уровнем эластичности и усиления, крупных конструкций, фундамента, стен, потолочных перекрытий, усиления шахтных стволов и горных выработок, объектов строительства.
У каждого строения есть определенные участки, которые стоит армировать, чтобы значительно продлить срок жизни постройки.
Элементы конструкции, которые нуждаются в армировании
Плюсы и минусы
Усиленный арматурой бетон приносит пользу, но и обладает недостатками.
Преимущества
Недостатки
Виды армирования
В зависимости от используемого материала
Есть две разновидности армирования в зависимости от используемого материала:
По типу конструкции
Какую из них лучше выбрать — зависит от расчетов и необходимой прочности готового объекта.
Процесс изготовления
Производственные
На производстве практикуют метод экструзии — это формирование плиты без опалубки. Это делает возможным производить перекрытия до 18 метров в длину. Сначала их создают на формовочных стендах, а потом делят дисковой пилой на необходимые части.
В многоэтажном строительстве
В многоэтажном строительстве используют метод сборно-монолитного каркаса. Для этого вяжется технологическая арматура или фиксируется несущая конструкция на месте будущего объекта. Форма выстраивается, затем заливается монолитным бетоном. Когда все застынет, деталь обретет твердость и сцепляющую силу двух материалов. Стоимость строительства становится ниже, а прочность — выше. При возникновении нагрузок бетонная смесь и сталь работают вместе, поэтому переносимость становится в разы выше.
В домашних условиях
Для изготовления в домашних условиях используется два разных способа.
Все методы армирования повышают способность плиты выдерживать нагрузки, оставаться монолитной и крепкой при изменениях температуры, при растяжении и сжатии.
Армированный бетон
Армированный бетон – это специальный блок из бетонного раствора, который дополнительно усилили инородными элементами.
Бетон – ключевой стройматериал, применяемый в строительстве со времен Древней Греции. Но он деформируется под действием различных факторов. Поэтому для улучшения прочностных характеристик бетон армируют с помощью металлических элементов:
Обязательно производят натяжение арматуры химическими, электротермическими или механическими способами.
Армирование бетона технологически несложно и экономически выгодно, так как сокращается расход бетонной смеси. В результате уменьшается толщина плиты.
Функции
Поэтому армированный бетон целесообразен при строительстве объектов, где особенно важно сопротивление растяжению. К примеру, при возведении стеновых блоков, прочного фундамента.
Достоинства
Армированный бетон отличается следующими преимуществами:
Недостатки
Арматура
В зависимости от назначения выделяют:
Рабочая. Принимает напряжение как от самой конструкции, так и от нагрузок извне.
Распределительная. Служит для распределения нагрузок между стержнями, что обеспечивает совместную работу всей конструкции и отдельных элементов. А также предупреждает смещение арматуры на этапе заливки бетона.
Монтажная. Обеспечивает точное положение элементов внутри опалубки.
В большинстве случаев бетон усиливают металлическими стержнями. Но в последнее время используют композитное сырье. Применяемая металлическая арматура может быть разной формы и размера.
Армирование
Исходя из конструкции, выделяют армирование бетона:
Дисперсное. Подразумевает под собой добавление при замешивании бетона мелкодисперсных компонентов, коротких волокон. Их называют фибрами. В изделии фибры образуют трехмерный каркас, который повышает прочность и ударную вязкость, водостойкость, огнестойкость и морозостойкость бетона. Фибры изготавливают из стали, базальта, полипропилена и стекловолокна.
Монолитное. Такое армирование заключается в монтаже прутьев в несколько рядов. Поперечно и по вертикали между собой их соединяют проволокой. В итоге получают крупные ячейки до 10-20 сантиметров.
С помощью сетки. Метод достаточно простой, что и послужило его широкому применению. Сетка может быть полимерной, железной или композитной. В продаже имеются готовые варианты размером 0.5х2 или 1.5х2 метра, при этом диаметр варьирует от 10 до 20 сантиметров. Полимерные и композитные сетки меньше подвержены коррозии, поэтому более надежные.
В зависимости от используемого материала выделяют:
Прутковое армирование. В продаже имеются стальной пруток А500С и А400 или композитная арматура. Пруток укладывают в сетку и соединяют проволокой или сваркой. Диаметр подбирают исходя из предполагаемой нагрузки.
Стальное армирование. Изготавливают в соответствии с ГОСТом 5781-82. Используют при возведении промышленных цехов, складских помещений и автобоксов. Диаметр прутков 8-12 мм, размер ячейки 50х50, 100х100 или 150х150 мм. Решетку или связывают непосредственно на объекте, или доставляют уже готовую.
Композитное армирование. Аналог стальной арматуры. Неметаллические стержни из стекла, базальта или волокон, арамидных и углеродных. В итоге получают высокопрочный базальтовый или стеклоармированный бетон. Для последнего характерна высокая прочность и малая водо- и газопроницаемость. Используют в сухих и полусухих стяжках, предварительно согласовывают с проектировщиком. К преимуществам относят малую массу, что облегчает доставку, отсутствие коррозии, длительный срок хранения, стойкость к температурным перепадам и долговечность.
Готовая сетка. В ассортименте огромный выбор готовых сеток из металла и пластика. Характеризуется высокой прочностью на разрыв, прекрасными связующими свойствами, долгим сроком службы и невосприимчивостью к температурным перепадам.
Стекловолокно. Особое внимание следует уделить стеклопластиковому армированию, которое в последнее годы получило широкое распространение в строительстве объектов в России. Арматура представляет собой неметаллические стержни, обработанные в заводских условиях специальными смолами для более плотного скрепления между собой. Профиль спиралеобразный с диаметром 4-18 мм, длина стержня до 16 метров. Материал характеризуется малым весом, высокой устойчивость к коррозии и агрессивным средам, низкой теплопроводностью и высокой гибкость. Благодаря чему стеклокомпозитную арматуру используют при возведении дорожных покрытий, стен и пола, монолитных конструкций, дренажных систем и перекрытий теплиц. Ввиду высокой гибкости и малого веса доставлять стержни на площадку можно даже в багажнике машины.
Технология производства
Подготовка
На первом этапе проводят осмотр и подготовку площади армирования, при этом учитывают контуры и наклоны.
Армирование
На следующем этапе подготавливают арматуру.
Для увеличения прочности желательно использовать целые прутья. Расстояние между ними должно быть одинаковым.
Заливка
На последнем этапе заливают бетон, предварительно рассчитав нужный объем.
Область применения
Армирование применяют в случаях, когда сооружения будет испытывать серьезные нагрузки. Это целесообразно при возведении:
Советы
Не следует использовать для армирования:
Кроме того, не рекомендуется использовать арматуру и связующую проволоку с признаками коррозии. Для скрепления конструкции предпочтение следует отдавать связке прутьев, так как сварочные швы со временем подвергаются деформации. Связать или приварить требуется минимум половину соединений. Для защиты от ржавчины в бетон вносят гидроизоляционные добавки, что продлевает срок службы здания. Запрещено попадание краски или масляных веществ на арматуру. При усилении стен и пола нельзя забывать оставить отверстия для вентиляции и проводов.
Армирование бетона позволяет обеспечить высокие прочностные характеристики бетона и продлить срок службы сооружения. Главное – выбрать подходящий материал и метод, исходя из функционального назначения конструкции.
Армированный бетон. Виды, свойства, технологии
Немаловажны и экономические факторы, застройщики стремятся снизить расходы на строительство, не теряя при этом надёжности и долговечности конструкций. Поэтому на мировом рынке появляется всё больше новых стройматериалов, созданных на основе материалов хорошо известных, традиционных. Одним из таких материалов является армированный бетон.
Хотя говорить «одним из материалов» не совсем верно. Армированный бетон представляет собой целый класс композиционных материалов, основой которых является цемент. Наиболее широко распространён знакомый всем строителям железобетон — материал, высокие эксплуатационные свойства которого обусловлены взаимодействием цемента и стальных армирующих стержней. Железобетон существует уже почти два века, и в процессе его изучения и совершенствования появляются новые способы армирования.
Сейчас можно выделить два основных вида армирования бетона — при помощи непрерывных нитей, то есть, сеток или тканей, и при помощи небольших отрезков волокон, так называемых фибр. Фибробетон более прогрессивен, прежде всего, потому, что традиционная арматура обеспечивает двухмерное укрепление бетона, а введение в цемент фибр даёт трехмерное укрепление. Для получения фибробетона используется металлическая фибра, стекловолокно, базальтовое, асбестовое волокно, синтетическое волокно (нейлоновое, полиэтиленовое, полипропиленовое).
Благодаря введению в бетон фибр, появляется возможность преодолеть один из главных недостатков бетона — низкую прочность на растяжение и изгиб. Армирующие волокна принимают на себя растягивающее напряжение, и сопротивление растяжению возрастает на 250%. Фиброволокно способствует равномерному распределению влаги в бетоне, вследствие чего снижаются внутренние нагрузки, в два раза повышается трещиностойкость и в 12 раз — ударная прочность бетона. Во время производства фибробетона в нём образуется гораздо меньше водных каналов и капилляров, чем в обычном бетоне, этим обуславливается его высокая морозостойкость. Также нужно отметить устойчивость фибробетона к воздействию агрессивных сред, высокую ударную прочность и водонепроницаемость.
Не следует думать, что получить уникальные свойства, можно просто насыпав в бетонную смесь металлическую стружку. Материалы, их которых изготавливают фибру, специально разрабатываются и многократно испытываются, прежде, после чего разработчики получают патент и необходимые сертификаты. Разрабатываются также технологии, с помощью которых армирующие волокна равномерно распределяются по всему объему смеси. Так, например, в процессе производства сталефибробетона применяют электромагниты, под воздействием которых металлическая фибра распределяется в общей массе бетона.
Чтобы распределить в бетоне стекловолокно применяют два способа получения смеси: торкетирование или, иначе, набрызг компонентов на специальную матрицу и премиксинг — предварительное перемешивание, после которого смесь формуется методом роликового прессования, виброуплотнения, экструзии и др. Также виброэкструзионный метод используется и при производстве базальтофибробетона.
Область применения фибробетона чрезвычайно широка, он может не только с успехом заменять традиционные виды бетона во всех областях строительного комплекса, но и выполнять более специфические задачи.
Так, например, стеклофибробетон позволяет воплощать самые оригинальные архитектурные замыслы, так как из него можно формировать объекты любой формы, фактуры и рельефа и создавать тонкостенные конструкции. Он используется для производства стеновых панелей, черепицы, декоративных элементов, малых архитектурных форм, элементов подземных сооружений, дренажных систем, тоннелей, автострад и т.д. Благодаря звукоотражающим свойствам стеклофибробетон применяется при возведении защитных экранов вдоль автострад. Востребован этот вид фибробетона и в реставрационных работах, так как с его помощью можно имитировать любой материал, и, к тому же, он не утяжеляет конструкцию и не создаёт дополнительной нагрузки на фундамент.
Обратили внимание на этот материал и специалисты, проектирующие зоопарки, так как он идеально подходит для имитации природного ландшафта — камней, скал и других элементов. Большое значение для создателей и работников зоопарков имеет то, что этот материал хорошо моется, и из него можно создавать прочные тонкостенные конструкции, внутри которых можно замаскировать оборудование или технические помещения.
Областью применения сталефибробетона являются сборные конструкции, этот материал позволяет уменьшить число стыков и повысить надёжность таких элементов, как трубопроводы, балки, сваи, элементы мостов, морских сооружений. Из него возводятся взрывоустойчивые конструкции, автомобильные дороги, мостовые настилы, ирригационные каналы, промышленные полы. Хорошо зарекомендовал себя сталефибробетон и при проведении ремонтных и реконструкционных работ.
Фибробетон, армированный полипропиленовой фиброй, используется для изготовления наливных полов, стяжки, фасадных растворов, резервуаров для воды. Благодаря тому, что полипропиленовые волокна не подвержены коррозии, этот материал подходит для возведения гидросооружений — водосливов, водохранилищ, отстойников, морских заграждений, а также сооружений, к которым предъявляются высокие требования по устойчивости к проникновению антиобледеняющих солей — дорог и мостов.
Также в строительстве морских сооружений может применяться базальтофибробетон, он устойчив к электрохимической коррозии, не вступает в химическую реакцию с солями или красителями. Фибробетон, армированный базальтовыми волокнами, может применяться и как замена железобетона в строительстве жилых сооружений и дорожных покрытий, и в качестве материала для создания таких ответственных объектов, как взлетно-посадочные полосы аэродромов, реакторные отделения атомных электростанций, береговые дамбы и плотины.
Можно сказать, что армированный бетон — стройматериал с уникальными возможностями, обусловленными оптимальным сочетанием технических, эксплуатационных и декоративных характеристик.