Железнение бетона цементом: Страница не найдена — Remoo.RU

Содержание

Железнение бетона, способы железнения бетона

Железнение бетона позволяет сохранить и улучшить качества конструкции – твердость, прочность, износостойкость поверхности и гидроизоляционные свойства. Суть процесса – восстановление цементно-водного баланса в поверхностном слое не до конца схватившегося бетона. Армирование и железнение не имеют между собой ничего общего. Термин возник из-за получаемых поверхностью свойств – серый цвет, и, при хорошем качестве работы — блеск, напоминающий металлический.

Бетонные стяжки, эксплуатируемые в закрытых помещениях, испытывают влияние физических и химических факторов, а также механические воздействия. Под открытым небом к этому добавляется солнечная радиация, атмосферные осадки и перепады температур. Поверхность бетона со временем растрескивается, верхние слои отшелушиваются. Для защиты верхнего слоя бетона применяют простую технологию – железнение. Работы можно выполнять своими руками, ничего сложного в них нет. Важно правильно определить время — делают железнение по схватившемуся, но не полностью затвердевшему бетону.

Схватывание бетона проходит в различные сроки, это зависит от состава бетонной смеси, марки и наличия добавок, а еще больше зависит от температуры твердения. При оптимальной температуре +18⁰С — +20⁰С и влажности 90-100% железнение можно делать через 6-8 часов после устройства стяжки. На практике это время может составить примерно от 3 до 12 часов. Бетон должен хорошо подсохнуть, но не до конца схватится.

На стяжку наносят слой проникающей грунтовки, затем железнят поверхность одним из двух способов.

Способы железнения бетона

Существует два способа железнения бетона- сухой и мокрый, рассмотрим каждых из них подробно.

Сухой способ железнения

Возможен только на горизонтальной поверхности. На влажный бетон насыпают тонкий ровный слой сухого цемента, затем втирают цемент в поверхность. Цемент перед нанесением просеивают через сито ячейкой 0,9 мм. Слой цемента – до 2 мм. Цемент насеивают на влажный бетон, затем он должен впитать немного влаги, а затем его тщательно втирают кругообразными движениями в бетон кельмой. Гладкость должна быть практически идеальная. Процесс долгий и требует упорства и терпения. Затем поверхность должна затвердеть, и одновременно нельзя допускать ее пересыхания, для этого ее аккуратно увлажняют. Первые два – три дня это делать необходимо. Готовность наступает через 8-10 дней. Если дополнительно нанести сверху полимерный состав в один слой, можно получить надежное и весьма долговечное защитное покрытие.

Мокрый способ железнения

На бетонную поверхность наносят жидкий «жирный» раствор на основе цемента. Классическое соотношение песка и цемента 1:1, иногда для пластичности добавляют известковое тесто с пропорцией 1/10 к весу цемента. Добавка к раствору жидкого калийного или натриевого стекла улучшает свойства раствора: 1. На некоторое время придает покрытию дополнительные гидроизоляционные свойства (как водорастворимый материал, жидкое стекло со временем вымывается из бетона) 2. При добавке жидкого стекла к раствору для железнения в количестве 10% при эксплуатации бетонного покрытия пыли образуется значительно меньше. Надо помнить, что жидкое стекло, или по-другому силикатный клей, реагирует с цементом и сильно ускорит процесс твердения раствора. Жидким стеклом в чистом виде также можно железнить бетон, но этот метод – не самый лучший. Как уже было сказано, жидкое стекло вымывается.

Раствор вымешивают очень тщательно, затем наносят на влажный бетон и разравнивают специальной лопаткой, а затем затирают до гладкости. Таким способом можно обрабатывать любые поверхности, а не только горизонтальные. Так же, как и в предыдущем случае, полимерная пропитка, нанесенная после полного высыхания поверхности, значительно улучшит защитные свойства и прочность покрытия.

Пропитка бетона полимерными растворами

Способ пропитки полимерными растворами также иногда относят к железнению. Полимеры, аналогичные входящим в состав полиуретановых пропиток наносят на влажный незатвердевший бетон в виде сухих смесей и разравнивают. Преимущество – можно выполнять работы даже при температуре ниже — 25⁰С, как гарантируют производители.

Хотя данное преимущество в контексте свежего суточного бетона звучит пугающе – бетон должен набирать прочность при плюсовой температуре и никак иначе.

Полиуретановую композицию нужно тщательно разровнять по поверхности, и вручную это сделать сложно, особенно на больших площадях. Лучший вариант – использовать затирочную машину. После полного застывания полиуретанового композита поверхность бетона получит защитный слой. Проникновение состава происходит на глубину около 5 мм.

Все сказанное относится только к защите свежего бетона. Но железнение делают и для восстановления старых покрытий. Конечно, потрескавшуюся бетонную поверхность уже не сделаешь гладкой и прочность ей не вернешь, но покрыть ее новым защитным слоем и предотвратить или замедлить дальнейшее разрушение можно. Для этого старый бетон зачищают металлическими щетками и обеспыливают. Затем наносят два слоя проникающей грунтовки, как можно тщательнее и с полной просушкой каждого слоя. Праймер нужно использовать качественный. В продаже имеются составы, имеющие повышенные проникающие свойства. Хорошая адгезия поверхности необходима для успеха всей работы. Затем выполняют железнение по мокрому методу.

Упрочнение бетона

Технология железнения – не панацея. Известно, что зажелезненная поверхность образует пыль и недолговечна. Один – два года покрытие защищает бетон, а затем прочная цементная «корочка» отходит и отслаивается от бетонной поверхности. За 8-10 лет эксплуатации защитный слой выкрашивается полностью.

Технология упрочнения, получившая название топпинг состоит в том, что верхний слой бетона выполняется с добавкой сухих упрочнителей. В их составе высокопрочные цементные вяжущие, полимеры, пластифицирующие добавки и наполнители как минерального состава – порошки из кварца, корунда, карборунда, так и металлического – тонкая стальная фибра. Топпинг дает намного лучшие результаты, чем железнение цементом:

  • Пыли образуется намного меньше
  • Покрытие износостойкое, ударостойкое и долговечное
  • Отличный внешний вид

Химическая стойкость упрочненного топпингом покрытия пока оставляет желать лучшего, имеется только стойкость к маслам и нефтепродуктам. Пылеобразование меньше, но все же присутствует. По этим параметрам полиуретановые пропитки имеют преимущество перед упрочнителями.

Технология упрочнения топпингом имеет сходство с железнением – сухая смесь втирается в свежеуложенный выглаженный бетон, затирка производится с применением специального оборудования – бетоноотделочными машинами-«вертолетами».

Для пола нового гаража применить топпинг рационально. Но для небольших объемов практичнее использовать смеси для железнения, которых в настоящее время имеется немало, и постоянно появляются новые, с улучшенными свойствами.

Выбор зависит от того, какие требования предъявляются к полу – ударная прочность, истираемость, химическая стойкость и т. далее. Все смеси и составы имеют как плюсы, так и недостатки, и нужно обращать внимание на их технические характеристики.

В основном новые составы базируются на вяжущем – портландцементе, но в составе могут иметь различные упрочнители – полимерную и стальную фибру, высокопрочные минералы в виде порошка кварца, базальта, корунда и т.п., а также пластификаторы и ускорители твердения. Имеются составы с красящими пигментами, которые не только упрочнят пол, но и придадут ему декоративность.

Имеются как сухие смеси, так и жидкие составы. В последние включены неорганические водорастворимые соединения и вещества, реагирующие с бетоном химически с образованием нерастворимых соединений, заполняющих капилляры, трещины и микротрещины верхнего слоя бетонного покрытия. Жидкие составы имеют плюс в удобстве нанесения – упрочнение выполняют через 10-14 дней после устройства бетонного пола, точные данные нужно принимать по технической характеристике производителя. Для работы, как правило, используют специальное оборудование – дисковые или лопастные затирочные машины. Их применение дает возможность получить гладкое и ровное покрытие.

Железнение бетона в домашних условиях |

Железнение бетона это

Как выглядит железнение бетона

Практически все строительные работы выполняются с применение бетонной массы. Постоянные механические нагрузки и влияние таких природных факторов как дождь, снег, ветер, оказывают негативное воздействие на прочность материала, уменьшая тем самым срок его эксплуатации. Однако для того, чтобы бетонная продукция или возводимое сооружение служило долгие годы, необходимо провести его укрепление. Дополнительная защита, которая носит название железнение бетона, позволит максимально усилить свойства поверхности.

Одним из признаков качества бетона является водонепроницаемость. Обеспечить железнение бетона своими руками могут все, кто желает завысить прочность бетонной поверхности.

В каких случаях выполняется железнение бетонных покрытий

арматура и черный металлопрокат

Правильно рассчитав оптимальное количество составляющих при замесе бетонной массы, конечно же, даст определенный показатель прочности заливаемой поверхности. Поскольку в дальнейшем застывшая смесь должна будет выдерживать расчетную нагрузку, приходится проводить дополнительные мероприятия, способствующие повышению показателя водонепроницаемости, а именно железнение поверхности бетона.

Существует несколько способов повысить плотность бетонной массы. Например, при замесе можно использовать песок, который имеет неоднородность размеров зерен. Либо более точно рассчитать необходимое количество гравия и щебня в составе бетонной смеси, которое не должно превышать массу песка более, чем в два раза.

Подобные методы позволяют укрепить плотность бетона изнутри. В то время как поверхность остается не защищённой от воздействия различных факторов:

  •  постоянные механические нагрузки;
  •  периодическое влияние химических реагентов;
  •  природные явления в виде дождя, снега, ветра и т.п.;
  •  перепады температурного режима, которые в свою очередь вызывают процесс замораживания, а затем оттаивания поверхностей.

В результате, бетонная поверхность начинает постепенно терять свои свойства и со временем расслаивается, дает трещины. Медленно, но уверенно проходит процесс разрушения бетонной массы. Для того, чтобы не допустить дальнейшего ухудшения состояния бетона, необходимо применить единственно правильный способ укрепления – железнение поверхности.

Что собой представляет процесс железнения бетонной поверхности

Техпроцесс железнения бетона

Через некоторое время после заливки бетонной массы, тяжелые фракции постепенно оседают вниз, ослабевая при этом свойства верхнего слоя. Чтобы обеспечить хорошую адгезию обрабатываемой поверхности со специальной смесью, предназначенной для укрепления, необходимо правильно выполнять последовательность действий.

  1. Очистить обрабатываемую поверхность от различного рода загрязнений;
  2. Приготовить специальную смесь с обязательной выдержкой правильных пропорций;
  3. Нанести состав на бетонную поверхность, разровнять и предоставить достаточное количество времени для полного застывания.

В состав вышеупомянутой смеси входят несколько компонентов, которые и обеспечивают защиту поверхности от разрушений. Помимо цемента используют специальные химические добавки, благодаря которым увеличивается показатель устойчивости поверхности к различным физическим, механическим, а также природным воздействиям.

Железнение бетона цементом

Как железнить бетон фото

Проводя процесс железнения бетона, необходимо в первую очередь осознавать, что ваши действия позволят продлить максимальный срок эксплуатации обрабатываемой поверхности. В зависимости от того, какую роль выполняет поверхность и какие нагрузки на нее возлагаются, возможно применить железнение бетона цементом. Суть данного процесса заключается в использовании сухого цементного порошка либо свежеприготовленной бетонной смеси для укрепления поверхности. Наносимый слой не должен быть слишком тонким. В противном случае поверхность не будет обеспечена должным количеством защитного слоя, что может привести к повторному появлению признаков разрушения.

Технология железнения бетона

Существуют некоторые нюансы, соблюдение которых позволит провести процесс железнения максимально эффективно. Если вы при заливке бетонной смеси решили сразу провести данную процедуру, то необходимо не нарушать последовательность выполнения процесса, а именно технология железнения бетона

. Свежеуложенной поверхности следует немного выстояться. Приблизительный период может варьировать в пределах 5-7 часов. Для обеззараживания обрабатываемой плоскости и улучшения ее свойств, можно обработать поверхность грунтовкой перед нанесением смеси для укрепления.

«Сухой» способ железнения

Данный вариант укрепления используют преимущественно для железнения поверхностей, расположенных горизонтально.

Технология процесса заключается в следующем:

  •  обрабатывается свежезалитая плоскость;
  •  на влажный слой бетона наносится сухой порошок цемента;
  •  слой должен быть примерно около 2мм;
  •  отводится немного времени для пропитки влагой сухого цемента;
  •  поверхность тщательно заглаживается специальным инструментом – кельмой.

На видео подробно показан способы железнения и укрепления бетона:

«Мокрый» способ железнения

Суть выполнения процесса железнения мокрым способом предусматривает обработку поверхности жирным раствором цемента. В состав смеси входит мелкозернистый песок и, собственно, цемент. Полученная масса наносится на поверхность и затирается специальным инструментом. Для придания раствору большей пластичности нужно добавлять совсем чуть-чуть известкового теста. Но существуют и другие рецепты раствора. Например, можно применить такой способ как железнение бетона жидким стеклом.

Конечно, ничто не вечно в этом мире. И рано или поздно даже самая прочная поверхность начнет рушиться и давать трещины. Но проведя такую процедуру как железнение старого бетона, можно продлить срок эксплуатации обрабатываемой поверхности. Согласитесь, что сам процесс железнения достаточно простой и не требует особых навыков или умений. Достаточно просто иметь желание улучшить свойства железобетонной поверхности, не допуская дальнейшего разрушения. После дополнительного усиления бетонной массы, плоскость становится более гладкой и одновременно очень прочной.

Стоит акцентировать внимание, что для укрепления поверхности бетона также могут быть использованы химические пропитки, в состав которых могут входить самые разнообразные компоненты, например, кварц, базальт, корунд или вовсе нержавеющие стальные кусочки. Помимо армирующей функции данные элементы позволяют придать обрабатываемой поверхности декоративный вид.

Исходя из вышеизложенного, можно сделать выводы, что мокрое железнение бетона цементом является самым оптимальным вариантом укрепления поверхности, поскольку предоставляется возможность обработать плоскость в любом положении (горизонтальном или вертикальном).

Строительные работы проводятся не только на масштабных площадках, но и во владениях частного сектора. Именно поэтому очень важно проводить укрепление бетонной поверхности для увеличения срока эксплуатации любой плоскости.
[ содержание ]

Наши рекомендации:

Понравился пост? Поделись с друзьями и оцени публикацию. Тебе не трудно, а автору приятно. Спасибо.

Загрузка…

Подписывайся на наши новости Вконтакте!

Железнение бетона цементом: основные принципы

Бетонный раствор представляет собой наиболее востребованный материал для возведения жилых, промышленных, коммерческих, общественных сооружений. Материал применяют для заливки горизонтальных и вертикальных поверхностей, срок службы которых напрямую зависит от прочности и устойчивости массы к нагрузкам.

Поверхность бетонных элементов, изделий и конструкций постоянно подвергается:

  • механическим и прочего характера воздействия;
  • ветровой нагрузке, дождю, влаге;
  • негативному влиянию химических реагентов;
  • температурным перепадам, предполагающим замораживание и оттаивание.

Эти факторы негативно воздействуют на бетон. Сначала материал теряет свои характеристики, потом начинает расслаиваться, а затем покрываться трещинами. Чтобы предотвратить разрушение, сооружения из бетона подвергают железнению. Иначе конструкция просто не прослужит положенный срок.

Что значит железнить бетонный раствор?

На бетон оказывают негативное воздействие механические нагрузки и природные факторы окружающей среды. Они нарушают целостность и прочность раствора, снижают срок службы материала. Избежать этого позволяет проведение железнения.
Процедура представляет собой внешнее укрепление с целью улучшения защитных свойств. Она многократно повышает физические характеристики бетона. Название «железнение» лишь отражает суть процедуры, но никоим образом не означает того, что необходимо применять металл. Подобные наполнители есть, но редко используются.

Наряду с защитой бетона от механических и прочих внешних воздействий, железнение позволяет:

  1. Улучшить гидроизоляцию. Поры частично или полностью заполняются, что позволяет снизить восприимчивость материала к влаге.
  2. Снизить образование пыли. Бетон после застывания пылит, но железнение практически полностью устраняет это негативное проявление.
  3. Образовать ровную и гладкую поверхность. Процедура предполагает не только укрепление, но и выравнивание основания.

Без железнения бетон подвержен разрушительному воздействию влаги, пылит и не всегда отличается необходимой степенью ровности.

Какие материалы используют для укрепления бетона?

Железнение бетонеых конструкций осуществляется различными материалами, но наибольшее распространение получили следующие:

  • Обычный цемент без примесей является универсальным и подходит для усиления различных поверхностей.
  • Цементное молочко и цементно-песчаный раствор (1:1) предназначены для наклонных, криволинейных и вертикальных поверхностей.
  • Полиуретановые пропитки представляют собой наиболее современное решение по обработке бетона.

В цемент нередко вводят одну десятую часть известкового теста. Этот компонент придает бетону белый цвет и обладает антисептическим действием.

Как осуществляется железнение бетона?

Технология довольно проста. Выполнить все требуемые манипуляции возможно без привлечения специалиста, задействования специальных инструментов и приспособлений. Опыт в провередении ремонтных и строительных работ не имеет никакого решающего значения. Главное, выбрать способ и четко следовать соответствующий инструкции.

Есть несколько методов железнения бетона, но наибольшее распространение получили:

  • сухое;
  • мокрое.

Каждая технология имеет свои характерные особенности. Сухая исключает необходимость использования жидкости. Мокрая, наоборот, требует приготовления раствора. Способы разительно отличаются друг от друга, поэтому, выбирая тот или иной метод, следует заранее знать точную последовательность действий и существующие ограничения для применения.

Сухое железнение бетона

Подходит исключительно для горизонтальных поверхностей, не может проводиться на вертикальных, криволинейных, наклонных. В сухую железнят свежий — не успевший набрать прочность бетон. Метод отличается простотой, но, если выполнены условия применения, довольно эффективен
Сухое железнение предполагает то, что бетонному раствору дают и отстояться, и схватиться. Главное, чтобы он не успел набрать прочность. Время схватывания зависит от марки заливаемого бетона. У одних она выше, а у других — ниже. В среднем требуется порядка двенадцати часов.
Следует учитывать не только информацию касательно марки бетона, но и внешние факторы. Чем выше температура, тем быстрее схватывается состав. Влажность, наоборот, тормозит данный процесс. Доступ для солнечных прямых лучей играет не последнюю роль. Отмостка всегда сохнет быстрее, нежели бетонный пол в гараже.

Пошаговая инструкция

Когда уложенная бетонная смесь схватилась, приступают к непосредственному сухому железнению:

  1. На поверхность наносят трехмиллиметровый слой сухого цемента. Его лучше наносить посредством сита. Это позволит исключитель вероятность попадания крупных инородных частиц. Слой необходимо распределять максимально равномерно. Разровнять насыпной материал можно с помощью мастерка. 
  2. Оставляют бетонную поверхность на некоторое время, чтобы цемент успел вообрать в себя влагу из бетонного раствора. Если поверхность уже сильно высохла, можно налить сверху небольшое количество воды. Подобное обычно происходит в летний период, когда сильная жара.
  3. Начинают непосредственную затирку. Пропитавшийся влагой цемент начинают втирать в поверхность бетона, пока она не станет гладкой и ровной. Движения должны быть круговыми. Покрытие оставляют застывать и набирать прочность до трех-четырех дней.

Железнение считается завершенным, но в конце поверхность можно прогрунтовать, покрыть лаком либо полимерным составом.

Мокрое железнение

Имеет неоспоримое преимущество. Использование раствора позволяет укреплять не только горизонтальные, но и наклонные, вертикальные поверхности. Это делает мокрое железнение гораздо более универсальным, нежели сухое. Оно обычно применяется тогда, когда нельзя использовать обычный цемент без жидкости.

Пошаговая инструкция

Чтобы провести железнение мокрым способом, необходимо проделать следующие манипуляции:

  1. Подготавливают жирный раствор на основе песка и цемента. Компоненты берут в соотношении 1:1. Придать составу эластичность позволяет известкое тесто. Его количество равно 10% от массы раствора. Еще проще работать с составом с добавлением ПВА. Два-три стакана клея кладут на одно ведро цементного раствора.
  2. Состав заливают на бетонную влажную поверхность, пока она не успела набрать прочность и полностью не стала сухой. Настил окончательно схватывается в течение трех-пяти суток. В этот период времени поверхность смачивают водой. Это делают для того, чтобы предотвратить высыхание и расслоение.

Железнение по мокрой технологии завершенно. Поверхность тоже может быть обработана грунтовкой или лакокрасочным материалом.

Железнение с использованием полиуретановой пропитки

Предназначено для защиты конструкций и поверхностей из бетона, расположенных под навесами. На открытом воздухе пропитки применяют исключительно в тех случаях, когда бетон не подвергается капиллярному подсосу воды. Иначе на границах пропитанной бетоном поверхности возникнет напряжение, способное спровоцировать расслоение в монолите. Отсутствие защиты от капиллярного подсоса является единственным препятствием для применения полиуретановых составов.
Обработанная пропиткой бетонная поврехность выглядит мокрой либо лакированной. Степень гидроизоляции, в отличие от применения цемента, составляет 100%, полностью решается проблема с пылью. Наносимый состав проникает до 2-6 мм в глубину поверхности. Верхний слой набирает прочность, способную выдержать нагрузк до 600 кг на 1 квадратный сантиметр. Износостойкость увеличивается в 10 и более раз. Бетон не разрушается от температурных перепадов и высоких нагрузок.
Наносить полиуретановую пропитку можно и при отрицательной температуре (предел -30 градусов). Состав наносят распылителем, валиком либо кистью на полностью набравший прочность бетон. Поверхность рекомендовано сначала обеспылить.

Подведение итогов

Пренебрегать железнением бетона нельзя. Укрепление горизонтальных, наклонных, вертикальных поверхностей проводят и при возведении крупных, и при строительстве небольших объектов, независимо от назначения. Иначе расслоения и растрескивания бетона раньше эксплуатационного срока просто невозможно избежать.

Укрепляем бетон методом железнения: советы и способы

Бетон с полным правом можно назвать одним из наиболее важных строительных материалов. Стал он таким по причине своей невероятной прочности,  позволяющей выдерживать колоссальные нагрузки. Но даже в случае с ним постоянное воздействие внешних факторов способно в значительной степени повлиять на бетонную поверхность. И одним из способов избежать этого является железнение. И о нем, как показывает практика, знают далеко не все. Что ж, сегодня мы постараемся восполнить данный пробел в познаниях.

Внешние факторы, оказывающие разрушительные воздействия на бетон

  • Механические нагрузки. Бетон можно назвать одним из самых прочных строительных компонентов, но и у него есть срок годности. А так как подобный материал используется для самых ответственных с точки зрения нагрузок направлений, то воздействие на него очень сильное и со временем разрушает структуру данного искусственного камня;
  • Природные воздействия. Перепады температуры, влага, осадки и тому подобное. Проникая в поры бетона, вода может разрушать его структуру во время превращения в лед. Бетон буквально разрывается изнутри. Кроме того влага разрушает и арматурные элементы внутри железобетонных конструкций и изделий;
  • Некоторые химические соединения также могут вызвать значительные неприятные последствия.

Что представляет собой железнение бетона

Если говорить простым языком, то это процесс втирки в свежую бетонную поверхность различных компонентов. Последние могут различаться весьма и весьма сильно. В самом примитивном варианте это может быть сухой цемент, в самых современных – сложные растворы, придающие бетонной поверхности самые различные свойства. Собственно, это все, что необходимо знать о процессе железнения, и ниже мы будем перечислять его способы, а также давать советы по тому, как правильно работать в этом направлении.

Сухие способы обработки бетонной поверхности

Данные процедуры проводятся прежде всего с целью обработки горизонтальных поверхностей, так как с вертикальных такая смесь просто упадет. Собственно, это и является самым главным недостатком, так как зачастую железнению необходимо подвергать именно стены. Используют в этом случае, как чистый цемент, так и смеси из различных материалов.

Сухой цемент

Самый простой способ, позволяющий повысить прочность пола за счет увеличения процентного количества цемента в поверхностном слое бетона. В качестве недостатка можно выделить  малую адгезию – цемент не пропитывает бетон на должную глубину и в должной степени, вследствие чего со временем начинает просто отслаиваться. Сам процесс делится на несколько этапов:

  • На свежий бетонный слой посыпается цемент примерно до высоты в 3 миллиметра. Примерно на квадратный метр у нас выходит 5 килограммов бетона. При этом для достижения лучшего результата нужно просеивать его через сито;
  • Дождитесь, когда цементный слой полностью впитает в себя влагу с поверхности бетона. Узнать это можно до появления кашеобразной консистенции. После чего при помощи кельмы или лопатки начинается втирка цемента в бетонную поверхность;
  • Добиваемся того, чтобы верхний слой был абсолютно сухим и при этом имел темно-серый цвет.

Ходить по такому бетону можно уже через сутки, однако свою максимальную прочность он наберет спустя 4-7 суток.

Цемент с добавками

Лучшего результата можно добиться путем втирания в бетонную поверхность смеси цемента с кварцевым песком, жидким стеклом, алюминатом натрия, базальтом или полимерными волокнами. Последнее не только укрепляет поверхностный слой, но и, к примеру, снижает впитываемость влаги. Так что использовать его идеально для «мокрых помещений, таких как санузел или кухня. Что же касается алюмината натрия, то его ввод в смесь для железнения позволяет не только повысить влагостойкость, но и кардинальным образом снижает количество образующейся и скапливающейся на поверхности пыли. Прочность же увеличивается за счет прочных заполнителей на основе минералов или нержавеющей стали.

Мокрое железнение цементом и смесями

Способ привлекателен тем, что позволяет добиться большей прочности, а также может быть использован как на горизонтальных, так  и на вертикальных поверхностях. Заключается в нанесении жидкой смеси цемента и песка в соотношении 1 к 1 на бетонную поверхность с последующим втиранием. При этом в раствор может быть добавлено известковое тесто в объеме примерно 10 процентов. Не исключается введение уже упомянутых выше жидкого стекла или алюмината натрия. Как только поверхность высохла, ее можно покрыть полимерным слоем.

Важно! Использовать жидкое железнение можно только после двух недель заливки бетона. В этом случае удастся обеспечить максимально качественное затвердение.

В жидких смесях, проникающих гораздо глубже, часто находятся вещества, вступающими в реакцию с карбонатом кальция и известью, содержащимися в бетоне. В связи с этим проявляются свойства, которых просто не удастся добиться с использованием обычно цементной стяжки.

Полимеры в железнении бетонных поверхностей

Специально созданные составы, позволяющие обеспечивать максимально высокий результат. На данный момент присутствуют на рынке в достатке и активно представлены в профильных магазинах. В сети немало инструкций и видео по работе со смесями, но добиться хорошего результата можно просто следуя инструкции на упаковке.

При этом преимуществом также является и возможность работы в любых погодных условиях, при любой температуре и влажности. Главное, чтобы эти условия позволяли проводить сами работы по заливке бетона и создания железобетонных конструкций.

Особенностью применения таких смесей являются необходимость обрабатывать уже затвердевший, но при этом все еще влажный на ощупь. Другими словами – необходимо поймать нужный момент.

Сам процесс же напоминает нанесение сухой смеси – на пол высыпается тот же сухой полиуретан, после чего происходит его разравнивание. После высыхания образуется прочное полимерное покрытие, обеспечивающее бетону наибольшую защиту и значительно продляя срок его службы.

Советы, которые окажутся полезными

  • Обрабатывать можно и старые бетонные поверхности. Главное – чтобы эта самая поверхность была должным образом подготовлена: очищена от пыли и грязи, а также отваливающихся фрагментов;
  • Сухие смеси могут содержать частицы разного размера. Если они крупные, то такой продукт может неравномерно впитать влагу, что значительно усложняет работу и снижает качество нанесения. В то же время мелкие частицы, подобные кварцу, снижают прочность сцепления с бетонной поверхностью;
  • Покупая готовые смеси, лучше изучить представленных на вашем рынке производителей и не экономить на имени и качестве. В противном случае никакого укрепления вы можете не получить, так как состав останется целиком на совести производителя.

Затирочные машины

В том случае, если вам необходимо обработать большую поверхность, то указанные выше инструменты, полутерки и терки, как и любые другие механические способы могут оказаться слишком трудозатратными. В этом случае лучше воспользоваться специальными затирочными машинами. На рынке представлено множество моделей, отличающихся своими техническими характеристиками и ценой. Для снижения затрат можно взять уже бывшую в употреблении технику, но нужно внимательно проверить ее состояние.

Единственный недостаток таких машин – ими удобно обрабатывать лишь плоские масштабные поверхности. Углы и различные рельефные участки бетона все равно придется подвергать железнению вручную.

Повышение прочности бетонных поверхностей методом железнения

Бетон широко используется для строительства зданий и сооружений, заливки площадок и дорожек. Со временем под воздействием внешних факторов верхний слой материала разрушается. Чтобы защитить конструкции и продлить срок их службы применяют железнение бетонных поверхностей цементом.

СодержаниеСвернуть

Цели железнения

Поверхность необработанного бетона изобилует порами и микротрещинами, в которые проникает влага. Циклы замораживания и оттаивания, механические воздействия заставляют бетон крошиться, образуя пыль. При проникновении влаги, химически активных веществ в толщу конструкции может начаться коррозия армирующих элементов.

Железнение бетона цементом позволяет:

  • повысить прочность и износостойкость верхнего слоя конструкции;
  • увеличить водоотталкивающие свойства материала;
  • предотвратить коррозию арматуры в железобетоне;
  • избавиться от пыления бетона;
  • многократно продлить срок службы конструкции.

Данная технология упрочнения поверхности бетона используется для повышения эксплуатационных свойств бетонных полов и цементной стяжки, стен, открытых площадок, отмостки. Железнение бетонных дорожек и самостоятельно изготовленной тротуарной плитки дает возможность продлить сроки их безремонтной эксплуатации.

Смеси для железнения бетона

Конечный результат во многом зависит от выбранной технологии (сухое или мокрое железнение) и используемых материалов. В классическом варианте при сухой технологии применяют портландцемент высоких марок, при мокрой – тот же цемент в смеси с песком.

Но сегодня производители предлагают широкий выбор готовых смесей в виде мелкодисперсного порошка, в состав которых, помимо портландцемента, может входить:

  • перемолотый мрамор, гранит, кварц или корунд;
  • модификаторы, регулирующие скорость высыхания обработанных мокрым способом поверхностей.

При выборе готовой смеси важно учитывать, что твердые включения (каменная мука) добавляют поверхности бетона прочности, но несколько снижают адгезионные свойства наносимого материала.

Для железнения по сухому методу может использоваться специальный полимерный состав – порошок из полиуретана. В результате его втирания во влажную поверхность недавно уложенного бетона образуется прочное, химически стойкое полимерное покрытие.

Виды и особенности технологий

В процессе застывания бетонной смеси, залитой в опалубку, тяжелые компоненты раствора оседают – в результате плотность верхнего слоя материала уменьшается. Чтобы повысить плотность и улучшить эксплуатационные характеристики бетонной поверхности, необходимо дождаться начального набора прочности материала и выполнить железнение – обработку сухой смесью или раствором на основе портландцемента.

Для работы на небольших поверхностях и в труднодоступных местах используется ручной инструмент (кельма, пластиковая терка и т.д.). На больших площадках и в просторных помещениях используют затирочные машины.

Качественно затертая поверхность готова к эксплуатации после полного набора прочности бетоном. Она не пылит, не впитывает влагу, легко очищается.

Сухой способ

Сухое железнение применяется только для горизонтальных поверхностей. Для работы используют портландцемент в смеси с мелким песком 1:1 или готовый состав с выбранными наполнителями. Можно в состав ввести специальный сухой пигмент для декоративного эффекта.

Железнение выполняют, когда бетон уже схватился, но поверхность осталась влажной.

Ход работ:

  • поверхность бетона очищается от мусора;
  • по всей площади слоем до 3 мм при помощи сита насыпается подготовленная сухая смесь;
  • после того, как смесь пропитывается влагой и превращается в цементное тесто, поверхность разглаживается и уплотняется с помощью кельмы, лопатки, полиуретановой терки или затирочной машины.

Затем поверхность следует накрыть пленкой до полного отвердения монолита.

Мокрый способ

Мокрый способ железнения универсален – состав можно наносить на горизонтальные, вертикальные и наклонные поверхности. Раствор можно приготовить из фабричной смеси для железнения по инструкции производителя, либо самостоятельно.

Пропорции раствора для железнения просты: чистый мелкий песок и портландцемент высокой марки смешиваются в равных долях. Чтобы повысить пластичность смеси, можно ввести в нее известковое молочко – до 10% от общей массы. Если требуется повысить водоотталкивающие свойства бетона и сделать поверхность гладкой, в раствор добавляют жидкое стекло и алюминат натрия, для окрашивания – сухой пигмент.

Сухие компоненты перемешивают, затем в емкость порциями добавляют чистую воду до получения однородного раствора консистенции густой сметаны. Замешивание производят при помощи перфоратора с насадкой-миксером либо в небольшой бетономешалке.

Работы по мокрому железнению выполняют на этапе, когда залитый бетон успел схватиться и в нем уже не осталось излишков влаги. На очищенную поверхность наносится раствор для железнения слоем до 5 мм и аккуратно разглаживается при помощи лопатки или кельмы. После затвердевания состава поверхность полируют, дополнительно ее можно покрыть полиуретановым лаком или краской по бетону.

Если предстоит обрабатывать вертикальные или наклонные поверхности, густоту раствора подбирают с таким расчетом, чтобы слой толщиной в 3-5 мм хорошо держался и не стекал вниз.

Специфика применения

Железнение бетонных поверхностей востребовано в промышленном, общественном и частном строительстве.

Железнение цементной стяжки делает ее прочнее, обеспыливает, гидроизолирует. На такую стяжку можно укладывать любое напольное покрытие.

Железнение бетонного пола позволяет создать устойчивое к истиранию, воздействию влаги и агрессивных веществ покрытие. Такие полы используются в промышленных цехах, хозяйственных помещениях.

Железнение отмостки, монолитных бетонных дорожек и площадок, свежеизготовленной тротуарной плитки делает твердые покрытия устойчивыми к атмосферным воздействиям. Уплотненный верхний слой приобретает водоотталкивающие свойства, лучше противостоит механическим нагрузкам.

Железнение стен из бетона обычно применяется при обустройстве искусственных водоемов, бассейнов, резервуаров. Технология помогает гидроизолировать монолитные конструкции.

Железнение поверхности штукатурки предотвращает ее растрескивание, придает поверхности водоотталкивающие свойства. Данный прием используется для гидроизоляции стен в мокрых помещениях, подвалах.

Заключение

Выбрав подходящий способ железнения, можно своими силами улучшить качество стяжки или оштукатуренных стен в доме, сделать долговечную отмостку вокруг постройки, эстетичные дорожки и площадки на участке.

При самостоятельной подготовке смеси важно соблюдать пропорции компонентов. Обработка монолитного бетона улучшает его эксплуатационные характеристики и значительно продлевает срок службы.

Как железнить бетон и укрепить поверхностный слой

Под действием различных факторов бетонное покрытие повреждается и теряет свои свойства Несмотря на то, что со временем совершенствуется производство и повышается качество строительных материалов, универсальная строительная продукция имеет и свои недочеты. Каждому хочется провести в своей квартире хороший ремонт, чтобы, по меньшей мере, несколько лет не прибегать к повторной отделке. Для этого приходится аккуратно и тщательно работать, прибегать к различным хитростям, различными средствами корректировать недостатки используемого материала. Железнение бетонного пола можно отнести к одному из таких методов.

 Втирание цемента в свежеуложенный пол – самый простой способ железнения бетона

Всю работу можно выполнить собственноручно, существенно сэкономив на найме профессионалов.Изначально железнение выполнялось с помощью цемента. Им затирался свежеуложенный пол. Процентное содержание цемента повышалось в верхнем слое искусственно. Как бы там ни было, пол становился прочнее. И все же определенный недостаток был – малая адгезия железнения с поверхностью бетона. Как следствие, отслоение. В связи с этим, со временем производителям удалось разработать специальные составы, которые упрочняют верхний бетонный слой и при этом не приводят к отторжению нового материала. Такой результат был достигнут за счет улучшения состава сухих смесей.

Смеси с алюминатом натрия или «жидким стеклом» повышают влагостойкость бетона

>

Что такое железнение бетона

Поскольку бетонная основа ежедневно подвергается механическим, химически и физическим повреждениям, поскольку на него влияют постоянные температурные перепады (крепкий мороз или знойная жара), дождь, прямой солнечный свет и другие внешние факторы. Под действием окружающей среды бетон начинается шелушиться, расслаиваться или трескаться. По понятным причинам, этого хочется избежать.Обычно для этого и используют метод железнения.

Также читайте материалы:

Такая процедура улучшает свойства бетонной конструкции: твердость, прочность, гидроизоляционные характеристики. Для этого на основание нужно нанести специальный сухой порошок или цемент, а далее загладить его в тело конструкции.

Для железнения бетона растворы и смеси наносятся тонким слоем на его поверхность

Чтобы на полу меньше скапливалась пыль и была повышенной влагостойкость, используют различные смеси. Главное, чтобы в их составе был алюминат натрия, а также такой компонент, как «жидкое стекло». Для повышенной твердости в составе также должны находиться гранитный/кварцевый заполнитель или корунд. Армированные полимерные покрытия сделают пол неуязвимым к негативным факторам воздействия. Чтобы повысить те или иные характеристиками, нужно дополнительно использовать различные добавки.

Их состав совпадает с составом бетона. Одно отличие – в первых находятся активные химические примеси, которые влияют на прочность с положительной стороны. Эти химические компоненты абсолютно безопасны, т.к. их активизация резко снижается после применения и приравнивается к нулю после полного высыхания.

Упрочнители для бетона как сухого, так и жидкого типа, справляются с поставленными задачами

Если вы хотите железнить изначально неправильно сделанную бетонную стяжку, то вы можете продлить срок ее службы, однако не очень на долгий срок.

Виды смесей и составы для процесса железнения бетона

Преимущественное количество смесей для железнения покрытий в своем составе содержат портландцемент. Помимо последнего также используются модифицированные добавки, различные полимерные волокна, кроме того, заполнители с высокой твердостью. Такие вещества, как стальная фибра, корунд, кварцевый песок, базальт и иные материалы, твердость которых повышена, обычно используются в роли заполнителей. Каждый из них обладает своими преимуществами. Не обходится и без недостатков. Ваш выбор будет зависеть от требований к ударной прочности пола, его истираемости и различного вида нагрузок.

Обработать небольшие площади можно самостоятельно с помощью ручного штукатурного инструмента

Дополнительное армирование и прочность основанию обеспечат полимерные волокна, попавшие на поверхностный слой. PolaRemont.ru рекомендует воспользоваться смесями с наполнителями из нержавеющей стали, если вы хотите сделать пол максимально прочным и надежным. Материалы могут содержать и красящие пигменты, которые наравне с упрочнением преобразят ваш бетонный пол.

Для железнения предусмотрены также жидкие составы с неорганическими водорастворимыми соединениями и веществами, которые активно вступают в реакцию с известью и карбонатом кальция, которые содержаться в бетоне. В процессе химической реакции образовываются вещества, которые нельзя растворить. Они забивают все микротрещины и поры в верхнем слое, тем самым увеличивая прочность пола.

Преимущество жидких составов заключается в более глубоком проникновении. Наносить их можно уже спустя две недели после того, как будет залит бетонный пол.

Процесс нанесения самостоятельного железнения

На российском строительном рынке вы найдете упрочнители. Они бывают сухого и жидкого вида. Их состав заполняет поры пола, делая его поверхность твердой и гладкой.

Вы можете красить пол даже равномерным тонким шаром. Если вы сделали выбор в пользу жидкого материала, то вам следует знать, что работа с ним проводится не раньше, чем спустя четырнадцать дней после того, как будет залит бетон. Используйте специальное оборудование дискового или лопастного типа, чтобы пол стал плотным и гладким. Чтобы пропитать верхний бетонный слой, примените акриловый состав.

Главное перед процессом железненения дайте полу время на затвердение. К работе можно приступать, когда по полу можно будет ходить. Если вы хотите улучшить свойства основания, обработайте его грунтовкой глубокого проникновения.

Выделяют два метода работы: мокрый и сухой. Преимущество первого заключается в том, что обрабатывать им можно любые поверхности. Сухой же сгодится только для горизонтальных плоскостей.

Технология упрочнения бетона (видео)

Мокрое железнение

На покрытие вы наносите особый раствор жидкого типа. Разглаживаете его специальной строительной лопаткой, выравниваете. Дайте бетону время застыть и окрепнуть. При этом PolaRemont.ru рекомендует его периодически увлажнять. Когда пол высохнет окончательно, можно покрыть его специальным полимерным составом.

Данный процесс не позволит скапливаться пыли и сохранит первоначальный вид пола на длительное время. Некоторым это может показаться незначительными причинами, но нужно рассудить, ведь истирание бетона в пыль постепенно уменьшает слой покрытия, а, следовательно, разрушает его. Это один из самых популярных способов железнения бетонного пола, поскольку его можно осуществить самостоятельно, при этом существенно сэкономив на финансовых вложениях.

Сухое железнение

Бетон посыпается тонким слоем (два миллиметра) сухой смеси или цемента (можно использовать сито, чтобы слой был более равномерным). Его нужно уплотнить штукатурной лопаткой или кельмой, а далее оставить в покое на некоторое время.

Данная смесь вытянет из стяжки влагу. После массу можно будет тщательно разгладить.

Для этой цели подойдет пенопластовая или полиуретановая терка.

Затирочная машина позволяет получить поверхность высокого качества за короткое время

Какие инструменты нужно использовать

Для того чтобы провести железнение бетонного пола, можно использовать два различающихся по скорости метода. Для осуществления первого вам потребуется штукатурный строительный инструмент – полутерка или терка. Во время работы двигаться нужно либо от центр к стенам, либо от одной стены к противоположной, втирая в обрабатываемую поверхность цементное тесто. Такой метод имеет определенные недостатки: трудоемкость процесса, низкое качество, плохая скорость работы.

Если площадь большая, способ будет особенно неудобен. Разумнее всего использовать особое механическое оборудование. К примеру, затирочную машину. Она может быть ручной, самоходной или автоматической. Модели различаются типом привода, массой, потреблением топлива или электрической энергии.

От ручных самоходные модели отличаются мощностью и количеством двигателей. К тому же, они имеют свои конструктивные особенности, скорость работы у них существенно повышена, увеличена и производительность. Однако такими агрегатами трудно обрабатывать внутренние углы помещения. Рекомендуем прочесть статью о том, как правильно залить стяжку.

Железнение бетона или как увеличить прочность и долговечность бетонной конструкции

В этой статье мы постараемся ответить на вопрос «что такое железнение бетона?», и как простым способом, можно увеличить прочность и долговечность конструкции из бетона.

Для того, чтобы добиться большей плотности бетона, на сегодняшний день придумано множество методик. Как вариант, можно увеличить объём наполнителя – гравийного щебня или гранита, но при этом необходимо учитывать, чтобы эти пропорции не превышали по объёму – количество песка, то есть можно увеличить только в два раза. Также при укреплении бетонной конструкции, прекрасных результатов можно добиться, если в приготовлении готовой смеси использовать разнородный по объему песок, например размерами песчинок от 2,5 до 0,5 миллиметров.

Наиболее действенным методом увеличения плотности бетонных конструкций на данный момент считается – железнение бетона. Это метод заключается в том, что слой более качественного сухого цемента (более плотного) наносится на свежеприготовленную поверхность (бетонную смесь), этот слой цемента будет защищать готовое изделие (конструкцию).

Цемент или раствор из него, прекрасно контактируют с бетоном и отлично скрепляются с его готовой поверхностью, и уже в процессе эксплуатации изделия, подобный защитный слой не будет отслаиваться и отпадать, что заметно прибавит прочность и долговечность конструкции.

Всего существует два метода (основных) железнения бетона цементом, это мокрый и сухой метод.

В процессе мокрого метода, на плоскость наносится толстый слой цементного раствора, после чего приступают к его затирке, при помощи кельмы или металлической лопатки. В растворе на пол части песка приходится одна часть цемента. Для того, чтобы придать раствору пластичность и для того, чтобы он не потрескался, в него обязательно добавляют определенное количество известкового теста, около 10-15% от всей массы раствора. Также раствор может быть приготовлен и по более сложным рецептам (инструкциям), например, с использованием жидкого стекла.

Сухой же метод железнения, по своей эффективности и простоте, ничуть не уступает мокрому железнению, и в некоторых моментах может быть даже лучше. Впрочем, использовать этот метод можно только в том случае, если обеспечивается защита горизонтальных бетонных плоскостей или готовых конструкций. Учитывая все аспекты этой технологии, как и при другом способе железнения, на свежий бетон наносится цементный раствор. После чего на раствор насыпают, приготовленный заранее сухой и просеянный цемент (маркой выше), как результат толщина цементного слоя получается в пределах трёх-пяти миллиметров. Далее, следует подождать, когда цемент хорошенько пропитается влагой, и после этого хорошенько разгладить кельмой.

Весь процесс производства работ по железнению поверхностей из бетона, достаточно прост в применении, при этом покрытие становится надежной и качественной гидроизоляцией любой конструкции из бетона, а поверхность становится более ровной, прочной и достаточно жесткой. Именно поэтому подобный метод улучшения качеств плоскостей из бетона, применяется на многих строительных объектах.

И совет от компании ПТК «ПРОМ БЕТОН» – доверяйте производство строительных работ, только профессионалам, и у Вас всё получится! Удачи Вам!

Армированный цементный бетон | Преимущества, использование, типы и цель.

Бетон железобетонный;

Армированный цементный бетон (R.C.C) представляет собой комбинацию обычного бетона с арматурой для значительного увеличения его прочности на сжатие и растяжение.

Бетон — это универсальный материал для современного строительства, который готовится путем смешивания определенных количеств цемента (в некоторых случаях даже извести), песка, щебня или гравия и воды.

Он использовался от фундаментов до крыш зданий, при строительстве автомобильных дорог, туннелей для гидроэлектростанций, оросительных каналов, водостоков и всех других возможных конструкций.

В этой статье Вы подробно узнаете о железобетоне, его преимуществах, назначении, видах и т. Д.

Итак, приступим.

Назначение армирования в бетоне.

Как вы знаете, бетон имеет очень высокую прочность на сжатие, но низкий предел прочности.

Таким образом, когда на бетонную поверхность действуют только сжимающие нагрузки, то в армировании нет необходимости.

Но там, где также задействованы растягивающие усилия, как, например, балки и плиты, существует очень высокий риск их разрушения при использовании простого бетона.

Сталь

, однако, как известно, имеет очень высокий предел прочности на разрыв (а также хорошую прочность на сжатие).

Следовательно, когда эти два (бетон и сталь) объединены вместе,

получается конструкционный материал, способный противостоять всем трем типам сил, которые могут действовать на конструкцию, т.е.е. сжимающие нагрузки, растягивающие напряжения и поперечные силы.

Такой материал известен как армированный цементный бетон .

Он оказался чрезвычайно полезным и надежным в инженерном строительстве.

Тип армированного цементного бетона:

Основным принципом приготовления армированного цементного бетона является изготовление конструкционного материала, в котором

(i) Сталь служит для восприятия основных растягивающих напряжений;

(ii) бетон выдерживает основные сжимающие силы, действующие в полном унисон;

Бетон и сталь совместимы в следующих аспектах:

(i) Бетон в основном имеет щелочную природу (основным компонентом является гидроксид кальция), и это предотвращает ржавление стальной арматуры, используемой в нем;

(ii) Связь или «захват» между сталью и бетоном устанавливается легко;

(iii) Коэффициент теплового расширения бетона практически идентичен коэффициенту теплового расширения стали.

Это предотвращает риск растрескивания из-за расширения с разной скоростью.

Типы армирования, используемые в R.C.C:

Арматура, используемая в бетоне, в основном изготавливается из стали различных типов.

Далее он может быть выполнен в нужной форме и объеме.

Некоторые распространенные типы армирования:

(i) Прутки из мягкой стали:

Они бывают разного диаметра и должны обладать характеристической прочностью на растяжение, которая указана в соответствующих нормах.

Этот стальной стержень, используемый в качестве арматуры, обычно легко изгибается, не растрескиваясь на изгибах.

(ii) Горячекатаный пруток и пруток холодной обработки:

Это специально подготовленное подкрепление.

Первый тип имеет характеристическую прочность на растяжение, которая почти вдвое больше, чем у стержней из мягкой стали.

Кроме того, они обычно бывают толстыми.

Их можно гнуть путем нагрева (до 100 ° C) без образования дефектов.

Это невозможно с обычными стержнями из низкоуглеродистой стали.

Точно так же холоднодеформированные стальные стержни бывают скрученными или растянутыми, имеющими удлиненные ребра или подобные структуры по длине.

Они также имеют гораздо более высокую характеристическую прочность, порядка 425 Н / мм 2 по сравнению с 250 Н / мм 2 для стержней из низкоуглеродистой стали.

Такие стержни нельзя нагревать для гибки и повторной гибки.

(iii) Стальная ткань:

Это сделано из различных прутков и проволоки.

К ним могут относиться проволока круглого сечения, проволока с выемками и деформированная, прутки стальные деформированные холоднодеформированного типа.

Сетка из такой проволоки изготавливается путем сваривания выпрямленных отрезков очень тщательно и строго в соответствии с техническими условиями.

В противном случае это может отрицательно сказаться на механических свойствах арматуры.

Посмотрите видео ниже для лучшего понимания.

Размещение арматуры:

Это требует очень сложных и тщательных расчетов для каждого элемента из арматурного бетона.

Таким образом, размер, форма, расстояние и расположение арматуры будут совершенно другими в плите, балке или колонне.

В балках , например, стальных стержней может потребоваться больше в нижних секциях, а в неподвижных балках, в конце концов, также в секциях, где растягивающие напряжения наиболее эффективны.

Верхняя часть балки может не нуждаться в усилении.

Горизонтальные арматуры часто связываются квадратными скобами с подходящими интервалами.

Эти хомуты также обеспечивают дополнительную прочность армированного цементного бетона против напряжений сдвига.

Для армирования требуется минимально предписанное покрытие бетоном.

Покрытие необходимо для защиты арматуры от разрушения под воздействием атмосферных воздействий, а также от случайных пожаров.

Бетонное покрытие варьируется от 25 мм до 80 мм в зависимости от среды, в которой был размещен элемент ПКК.

Также важно, чтобы арматура была очищена от ржавчины, пыли и жира во время установки.

Это обеспечит лучшее сцепление между бетоном и арматурой.

Преимущества железобетона (ЖББ).

Есть сотни преимуществ железобетона, но здесь мы обсудим некоторые важные преимущества железобетона.

(i) Конструкции из железобетона долговечны.

(ii) Обладает высокой прочностью на сжатие (за счет бетона).

(iii) Обладает высокой прочностью на разрыв (за счет армирования).

(iv) Устойчив к пожарам и другим климатическим изменениям.

(v) Доступен практически в любой точке мира.

(vi) Для работы с ним не требуется слишком много опыта, это может сделать и обычный квалифицированный персонал.

(vii) Ему можно придать любую форму.

(viii) Его можно использовать в любой части конструкции, например, от фундамента до верхней кровли.

(ix) Стоимость ремонта почти равна нулю.

(x) Более экономичный по сравнению с другими материалами.

Заключительные слова.

Итак, выше были области применения и преимущества железобетонного бетона. Надеюсь, вам понравится. Если у вас есть какие-либо вопросы, предложения, не стесняйтесь спрашивать меня в разделе комментариев.

Спасибо! для чтения. Не забудьте поделиться этим.

Читайте также:

Как смешивать бетон | Смешивание бетона вручную и машиной.

Отверждение бетона — методы, время и требования.

Почему бетон армируют сталью: полное руководство

Железобетон — один из самых распространенных строительных материалов в мире. Однако сам по себе бетон на самом деле намного более хрупкий, чем можно было ожидать, и вряд ли пригоден для каких-либо целей, кроме очень небольшого числа ограниченных областей применения. Однако при армировании сталью бетон можно использовать для изготовления плит, стен, балок, колонн, фундаментов, рам и многого другого.

Бетон устойчив только к силам сжатия и имеет низкую прочность на разрыв и пластичность.Армирующие материалы необходимы, чтобы выдерживать сдвиговые и растягивающие усилия на бетон. Сталь используется, потому что она хорошо сцепляется с бетоном, а также расширяется и сжимается под действием температуры с одинаковой скоростью.

Если вы углубитесь в науку о том, как сталь и бетон ведут себя по отдельности, вы быстро увидите, что их свойства дополняют друг друга, что делает их уникальными для совместного использования. Их комбинированные свойства полезны в том смысле, что железобетон является чудесным материалом, из которого строятся впечатляющие конструкции, такие как плотина Гувера.

Нужно ли армировать бетон сталью?

Бетон выглядит чрезвычайно прочным. По сути, это камень, который выращивают из порошковой смеси. В некотором смысле бетон действительно очень прочный, но только если давление прилагается в одном конкретном направлении. Когда сила прилагается в любом другом направлении, что чаще всего имеет место в большинстве строительных приложений, бетон оказывается на удивление хрупким.

Существует три основных типа стресса:

  1. сжатие (сдвигание),
  2. растяжение (растяжение) и
  3. сдвиг (скольжение по линии или плоскости).

Бетон прочен против сил или сжатия, но слаб против сил растяжения и сдвига. С другой стороны, сталь устойчива ко всем трем типам напряжений.

  1. Сжатие

Бетон устойчив к силам сжатия. Вот почему это такая мощная база. Даже в древние времена римские строители могли использовать первые формы бетона (который никак не укреплялся) для таких конструкций, как купола, акведуки, арены и колизеи.

Во всех этих ранних примерах бетон использовался только таким образом, чтобы использовать его прочность по отношению к силам сжатия. Вес конструкции только давил на бетон, который сдвигал бетон вместе и который бетон мог легко выдержать.

Тот факт, что древние римские сооружения, такие как Колизей и Парфенон, простояли тысячи лет, свидетельствует о прочности бетона на сжатие. Даже цилиндр, сделанный из цементной смеси с большим количеством воды, может выдержать давление сжатия 1000 фунтов (450 кг).Другие смеси выдерживают даже большее давление.

  1. Натяжение

Натяжение фактически противоположно сжатию в том смысле, что это сила, которая раздвигает объект. Бетон является слабым по отношению к силам растяжения, а это означает, что он имеет низкую прочность на разрыв.

Когда цилиндр, сделанный из той же самой высоководной смеси бетона, описанной выше, был испытан путем подвешивания к нему груза, образец сломался, когда было подвешено около 80 фунтов (36 кг). Это означает, что бетон менее чем на 10 процентов противостоит силам растяжения и сжатию.

Может быть не сразу очевидно, почему это проблема использования бетона в качестве строительного материала. Похоже, это всего лишь указывает на то, что бетон не следует использовать в качестве веревки. Однако, если вы посмотрите на внутренние напряжения в бетоне, вы увидите, что при сжатии часто возникает также и растяжение.

Представьте себе горизонтальную бетонную балку, на которую сверху оказывается давление. Это было бы похоже на прогулку по бетонному второму этажу. В верхней части бетонной балки действует сила сжатия, поскольку бетон прижимается друг к другу.Однако внизу, когда балка изгибается, бетон разрывается под действием силы натяжения. Вот где не получается простой бетон.

  1. Сдвиг

Бетон также является слабым по отношению к силам сдвига, которые заставляют материал перемещаться по линии или плоскости. Неармированная бетонная стена рухнет, если на нее будет оказано слишком большое усилие сдвига от:

  • Ветер
  • Землетрясения
  • Напряжение сдвига

Как мы видим, простой бетон полезен, если вы прикладываете вес только непосредственно к нему, например к основанию статуи.Однако современные здания должны выдерживать давление со стороны источников многих типов во всех направлениях. Без армирования простой бетон в этих условиях просто выйдет из строя.

Типы отказов

Когда обычный бетон выходит из строя, это происходит внезапно. В один момент бетон не поврежден, а в следующий момент, когда сила больше, чем он может выдержать, он крошится или раскалывается на куски. Это внезапное разрушение известно как хрупкое разрушение .

Основным недостатком этого типа неисправности является отсутствие визуальных предупреждающих знаков. Если вы не знаете удельную прочность материала и активно не измеряете величину напряжения, приложенного к материалу (условия, которые абсолютно невозможны за пределами лабораторных условий), невозможно предсказать отказ.

Железобетон, с другой стороны, подвержен вязкому разрушению в моде . Это означает, что трещины начинают образовываться еще до того, как бетон полностью разрушится.Это связано с тем, что, хотя бетон был растянут дальше, чем он может стоять отдельно, стальная арматура по-прежнему удерживает конструкцию вместе.

Если конструкция подвергается воздействию только сжимающих сил (например, плита пола), эти трещины могут не иметь большого значения. Если вода не проникает в трещину и не разрушает конструкцию из-за ржавчины арматуры или расширения трещины при замерзании, трещины просто сожмутся друг с другом путем дальнейшего сжатия. В других случаях трещины означают необходимость ремонта участка.

Почему используется сталь

Как мы узнали, простой бетон полезен только в очень ограниченных областях, поскольку он устойчив к силам сжатия, но слаб против сил растяжения и сдвига. Чтобы бетон был таким же универсальным, он должен быть усилен материалом, который преодолевает эти недостатки. Сталь используется для армирования бетона чаще, чем любой другой материал.

Причина, по которой сталь используется для армирования бетона, заключается в том, что сталь обладает рядом свойств, которые делают ее особенно подходящей для этого применения.

Сталь очень пластичная

Пластичность — это мера того, насколько материал может деформироваться перед разрушением. Бетон имеет очень низкую пластичность. Если вы скручиваете кусок бетона с достаточной силой, он рассыпается у вас в руках. Например, древесина довольно пластична, так как ее можно немного согнуть, прежде чем она сломается. Однако сталь очень пластичная. Если вы его согнете, он просто останется согнутым.

Пластичность стали полезна перед заливкой цемента, потому что ее можно согнуть, придав ей любую форму, которая лучше всего поддерживает заливку.Благодаря этому легко создать сетку из арматурной арматуры любой формы, необходимой для конструкции здания.

Пластичность стали

также полезна, если она входит в состав железобетона. Когда к конструкции приложено достаточно силы, чтобы ее деформировать, бетон может треснуть, но стальная арматура останется неизменной в деформированной форме. Часто сталь все еще может поддерживать конструкцию до тех пор, пока ее не отремонтируют или не заменит.

Бетон и сталь имеют одинаковые коэффициенты теплового расширения

Когда твердые тела нагреваются, молекулы внутри материалов движутся быстрее.Эти более активные атомы занимают больше места, чем быстрее они движутся, поэтому каждая молекула и, следовательно, материал в целом расширяются. Обратное происходит, когда твердое тело охлаждается. В конечном итоге твердые частицы расширяются при нагревании и уменьшаются в размерах при охлаждении.

Хотя это универсально верно для твердых тел, это происходит с разной скоростью для разных материалов. По очень случайному совпадению, сталь и бетон имеют очень похожие коэффициенты теплового расширения. Это означает, что когда они подвергаются воздействию тепла (или холода), они расширяются (или сжимаются) практически с одинаковой скоростью.

Если бы это было не так, сталь была бы плохим выбором для армирования бетона. Представьте, например, корн-дог. Если при приготовлении хот-дог увеличится вдвое, а кукурузный хлеб только немного подрастет, хот-дог быстро прорвется через кукурузную муку. И наоборот, если кукурузный хлеб расширяется быстрее, чем хот-дог, вокруг приготовленного хот-дога будет большой воздушный карман.

В то время как любой из этих сценариев приведет к структурно слабой корн-доге, это не то, что происходит в случае бетона, армированного сталью.Два материала расширяются и сжимаются почти с одинаковой скоростью, обеспечивая прочное соединение при любой температуре.

Сталь подвергается той же деформации, что и бетон

Связь между бетоном и сталью настолько прочна, что железобетон действует как новый, более прочный материал, чем просто комбинация бетона и стали. Это еще больше усиливается за счет создания арматурного стержня с множеством выступов, вокруг которых цемент приобретет твердость при высыхании.

Другие причины использования стали включают:

  1. Легко сваривать
  2. Легко перерабатывать
  3. Дешево и доступно .
1. Сталь легко сваривается

Поскольку железобетон используется во многих различных ситуациях, часто бывает необходимо построить довольно сложные внутренние каркасы из стальной арматуры перед заливкой цемента. Даже если форма не уникальна, размер проекта может потребовать, чтобы арматурный стержень перекрывал длину, намного превышающую возможную для изготовления.

В этих сценариях стальную арматуру можно сварить, чтобы опора надежно находилась там, где она необходима.Сталь — один из наиболее часто свариваемых металлов, поскольку она легко плавится, не прожигая и не передавая тепло слишком далеко от места сварки. Этот процесс также не оказывает отрицательного влияния на свойства, которые делают его таким хорошим выбором для армирования бетона.

2. Сталь легко перерабатывать

Железобетон рассчитан на долгие годы, что делает его отличным строительным материалом для долговечных конструкций. Однако, когда настанет время демонтажа, вам будет приятно узнать, что его также легко переработать.

При наличии надлежащего оборудования железобетон можно легко измельчить, чтобы отделить стальную арматуру от бетона. Бетон может быть дополнительно измельчен и повторно использован как часть смеси крупных и мелких заполнителей, составляющих от 60 до 75 процентов цементной смеси. Сталь можно переплавить и преобразовать в новую стальную арматуру для усиления следующего проекта.

3. Сталь дешевая и высокодоступная

Довольно удачно, что металл, обладающий столькими полезными свойствами для армирования бетона, также недорог и в изобилии.Если бы все эти совместимые функции были у золота или бриллиантов, это, вероятно, не было бы таким полезным.

Сталь

, однако, легко доступна по относительно низкой цене.

Предварительно напряженный и пост-напряженный бетон

Каким бы прочным ни был железобетон, он все же может растрескаться. Хотя этот вязкий режим разрушения не приводит к немедленному разрушению конструкции (в отличие от разрушения в хрупком режиме), это первая фаза разрушающего процесса, известного как «скалывание».

Когда вода просачивается в трещины в железобетоне, она может повредить структурную целостность здания тремя способами.

1. Поскольку жидкость может заполнить любой карман, в который ей разрешено, вода может легко просочиться и заполнить любые трещины в железобетоне. Если температура упадет ниже 32 градусов по Фаренгейту (0 градусов по Цельсию), он замерзнет.

Когда вода замерзает, она образует структуру из переплетенных кристаллов льда.Эти кристаллы льда занимают больше места, чем молекулы жидкой воды, а это означает, что лед занимает больше места, чем вода. Это означает, что когда вода замерзает, она давит на бетон и расширяет трещины еще шире.

Когда лед тает, трещина становится шире, позволяя большему количеству воды заполнить промежуток, который затем замерзает, чтобы расшириться еще больше. Этот цикл не только физически раздвигает бетон, но и позволяет все большему и большему количеству воды проникать в конструкцию, увеличивая количество повреждений, вызванных двумя другими формами повреждений.

2. Со временем трещины станут достаточно широкими и глубокими, чтобы вода и воздух достигли стальной арматуры, встроенной в железобетон. Это обнажение может привести к коррозии арматуры. В присутствии воды кислород воздуха взаимодействует с железом в стали, образуя ржавчину.

Отслаивающееся покрытие на поверхности ржавой арматуры никак не защищает внутренние слои железа от процесса коррозии (способ, которым образование слоя патины предотвращает дальнейшую коррозию медных поверхностей), поэтому арматуру можно постоянно ухудшается до тех пор, пока он не перестанет выдерживать силы натяжения, действующие на конструкцию.

Верным признаком того, что происходит этот тип коррозии, является появление на бетоне коричневых пятен. Этот цвет возникает из-за того, что частицы ржавчины становятся коричневыми и стекают через трещины в железобетоне.

3. Когда вода проникает в железобетон, она может изменить pH-баланс окружающей среды и вызвать химические реакции в бетоне. Этот риск усугубляется тем фактом, что на дорожных покрытиях и мостах использование соли для удаления льда с дорог зимой означает, что проникающая вода, скорее всего, будет сильно щелочной.

Эти щелочи в воде могут реагировать с кремнеземом в заполнителях бетона, вызывая образование новых кристаллов. Эти новые кристаллы занимают место и физически раздвигают железобетон так же, как замерзающий лед в примере 1. Разница в том, что кристаллы не тают, поэтому бетон непрерывно раздвигается.

Понятно, что железобетон лучше не растрескивать. Однако, поскольку сталь настолько пластична, она будет растягиваться или гнуться, что приведет к растрескиванию окружающего бетона.Это, конечно, если только что-то не будет сделано для предотвращения такого поведения стали.

Предварительно напряженный бетон

Чтобы предотвратить растрескивание, стальную арматуру можно растянуть перед заливкой цемента. Это называется предварительным напряжением (или предварительным напряжением), потому что оно добавляет усилие натяжения к стали до того, как будет сформирован армированный бетон. Таким образом, сталь находится в постоянном состоянии, возвращаясь к своей естественной форме, втягивая окружающий бетон внутрь под действием силы сжатия.

Сохранение бетона в этом предварительно напряженном состоянии фактически делает его более прочным, поскольку бетон устойчив к силам сжатия. Это что-то вроде мышцы, которая в напряжении сильнее.

За счет предварительного напряжения железобетона материал становится более прочным по двум причинам.

  1. Меньше вероятность образования трещин. Поскольку сталь уже стягивает бетон, ей не разрешается растягиваться так далеко, как если бы сталь не была предварительно напряжена.
  2. Любые образовавшиеся трещины постоянно закрываются силой стали, пытающейся вернуться в расслабленное состояние. Это ограничивает количество воды, которая может проникнуть в железобетон и вызвать коррозию.

Бетон после напряженного состояния

Такого же эффекта можно добиться, затягивая сталь после того, как бетон начал затвердевать. Кажется, что бетон затвердевает в течение нескольких часов, но на самом деле для правильного отверждения требуется около месяца, и он продолжает затвердевать и укрепляться в течение как минимум пяти лет после заливки.

Предварительно напряженный и пост-напряженный бетон не только приводит к меньшему растрескиванию, он на самом деле настолько прочнее, чем обычный железобетон, что меньшие и более тонкие участки предварительно напряженного или пост-напряженного бетона могут нести ту же нагрузку, что и ненапряженный железобетон.

Почему бы просто не использовать сталь?

Если вы посмотрите на особенности того, как работает железобетон, вы можете начать задумываться, почему мы вообще пытаемся использовать бетон в процессе. Бетон, в конце концов, силен только против сил сжатия, а сталь — против:

  • Сжатие
  • Растяжение
  • Сдвиг

Фактически, сталь в 100–140 раз прочнее бетона по прочности на разрыв.

Обычный бетон сам по себе не очень полезен. Только железобетон и предпочтительно предварительно напряженный (или пост-напряженный) бетон является чудесным строительным материалом, о котором мы думаем, когда представляем себе современную архитектуру. Поскольку бетон на самом деле относительно бесполезен без стальной арматуры, почему бы просто не построить его из стали?

Бетон предлагает множество преимуществ для строительства, которые делают его лучшим строительным материалом, чем обычная сталь.

  1. Коррозия
  2. Вес
  3. Стоимость
1.Коррозия

Как мы видели, когда сталь подвергается воздействию воздуха и влаги, она ржавеет. Хотя существуют способы предотвращения этого окисления, они требуют гораздо большего ухода, чем это возможно. Например, стальную арматуру часто обрабатывают перед заливкой цемента, чтобы защитить ее от элементов, даже если вскоре она будет залита бетоном. Даже в этом случае, как мы видели, он все еще может ржаветь.

Бетон, с другой стороны, довольно устойчив к коррозии. Сначала должны образоваться трещины, и часто требуется несколько лет просачивания, замерзания и повторного замерзания воды, чтобы нарушить структурную целостность железобетона.Если проводятся регулярные осмотры, это дает достаточно времени для ремонта или замены корродирующей части.

2. Масса Сталь

очень тяжелая, и ее необходимо полностью транспортировать на строительную площадку. Бетон, с другой стороны, примерно на треть плотнее стали, и его можно транспортировать в гораздо более легких композитных частях.

У этого есть двоякая польза. Первое преимущество — это транспорт. Сталь нужно будет доставить на строительную площадку, а затем сварить вместе, чтобы сформировать конструкцию.Это было бы очень дорого, так как сталь тяжелая. Бетон, с другой стороны, гораздо легче транспортировать, так как его составные части, затем смешиваются и заливаются на месте, затвердевая до окончательной формы.

Второе преимущество — это вес окончательной конструкции. Поскольку бетон на треть плотнее стали (и даже содержит от 5 до 10 процентов захваченного воздуха), общий вес здания из железобетона намного меньше, чем здания, полностью построенного из стали. Железобетон обычно на 1–4% состоит из стали, поэтому в конечном итоге он весит намного меньше.

3. Стоимость

Сталь, хотя и относительно дешевая и широко распространенная, намного дороже бетона. Просто имеет смысл армировать бетон сталью, потому что вы можете получить преимущества прочности стали, сохраняя при этом низкую стоимость и простоту использования бетона.

История железобетона

Хотя использование ранних форм цемента было задокументировано в древних культурах, возникших много тысяч лет назад, именно древние римляне представили самую раннюю форму бетона в том виде, в каком мы ее знаем сегодня.Во время добычи известняка римляне случайно обнаружили минерал, содержащий кремнезем и глинозем, на склонах Везувия.

При смешивании с известняком и обжиге он давал цемент, который, в свою очередь, можно было смешать с водой и песком, чтобы получить раствор, который был более твердым, прочным и более адгезионным, чем обычный известковый раствор. Эта смесь могла затвердеть как под водой, так и на воздухе, как сегодня бетон. В 2000 году до нашей эры римляне использовали тип бетона под названием пуццолана, в котором использовался вулканический пепел, для строительства Колизея и Пантеона в Риме.

Тогда, примерно с 400 по 1750 год нашей эры, нет никаких свидетельств использования бетона. Это фактически стало «темным веком» бетона, который длился с момента падения Римской империи до тех пор, пока английский инженер Джон Смитон не открыл заново, как производить «гидравлический» цемент при строительстве маяка в Плимуте, Англия.

Железобетон был изобретен и запатентован французом Жозефом Монье в 1867 году н.э., но он применил эту технику только для цементирования цветочных горшков. Железобетон не стал широко используемым строительным материалом, пока в 1880-х годах не были разработаны витая арматура и предварительно напряженный бетон.

Первая бетонная дорога была проложена в 1891 году в Беллефонтене, штат Огайо. Плотина Гувера, самая большая бетонная конструкция, которую когда-либо пытались построить до того момента, была построена в 1936 году. Американский архитектор Фрэнк Ллойд Райт построил множество знаковых бетонных зданий в 1950-х годах. Брутализм, архитектурный стиль, в котором подчеркивался открытый бетон, был популярен с 1950-х по 1970-е годы.

Заключение

Бетон — удивительный строительный материал, который был обнаружен тысячи лет назад, но затем забыт.Это невероятно полезный строительный материал, потому что его можно смешивать с порошком, чтобы создавать каменные конструкции любой формы.

Однако его полезность ограничена тем фактом, что бетон прочен только против сил сжатия и легко крошится под действием сил растяжения и сдвига. Однако, армируя бетон, вы можете создать материал, который намного прочнее, чем его компоненты. Сталь особенно хорошо подходит в качестве арматуры, поскольку она хорошо сцепляется с бетоном и расширяется с той же скоростью.

В сочетании сталь и бетон образуют новый строительный материал — железобетон. Этот новый материал более полезен, чем любой из его отдельных компонентов по отдельности, поскольку он сочетает в себе прочность стали с простотой использования и относительно низким весом бетона.

Типы армирования в бетоне

Армирующий бетон

Армирование в бетоне создается из щебня и мелких камней, смешанных с цементом для повышения его прочности и долговечности при сжатии.Однако для армирования этого бетона используются различные материалы, включая арматуру, поликарбонат, конструкционные металлы круглого сечения, GFRC (бетон, армированный стекловолокном) и другие. Он обладает невероятной прочностью и может использоваться в различных областях, включая небольшие декоративные элементы, а также тяжелые конструкционные мосты и плотины.

Традиционная арматура

Арматура используется в заливном бетоне как способ повышения предела текучести и прочности на растяжение. Он предлагается в различных сортах, длине и габаритных размерах.Им легко манипулировать, и его можно сгибать в самых разных формах, чтобы удовлетворить требованиям практически любой разливки.

Бетон с последующим натяжением

Многие современные бетонные плиты в жилых домах и коммерческие полы изготавливаются из бетона с последующим натяжением. В дополнение к использованию традиционной армированной стали (арматурной стали) в технике пост-натяжения используются стальные тросы внутри пластиковой втулки или канала, обеспечивающего натяжение после затвердевания бетона. Стальные тросы натянуты под большим натяжением, образуя плотную ленту по периметру плиты.

Бетон, армированный стекловолокном

Бетон, армированный стекловолокном (GFRC), предлагает легкое решение, которое позволяет заливать бетон очень тонкими слоями. GFRC, который часто используется в бетонных столешницах, обеспечивает большую прочность при толщине от одного дюйма и более. Он обеспечивает исключительную прочность на изгиб без необходимости использования других видов армирования. Это позволяет размещать конструкции сложной формы, не беспокоясь о трещинах или сколах. Кроме того, он используется в качестве вторичной арматуры для придания заливному бетону более высокой прочности на растяжение.

PC Strand

PC (предварительно напряженная бетонная полоса) представляет собой изготовленный многопроволочный продукт из высокоуглеродистой стали.Он используется для создания сил сжатия. Он часто эффективно используется для сборных конструкций вместе с другими приложениями, включая коммерческие здания, мосты, парковочные площадки и другие проекты, требующие решений для перекрытий на одном уровне. Доступный как оцинкованный продукт, поликарбонатная пряжа предлагает эффективное и прочное решение, поскольку ее отношение прочности к весу чрезвычайно высоко, в то время как продукт очень рентабелен

Round Structural Solutions

Часто называют проволокой для пула или Проволочная сетка, конструкционный металл круглого сечения используется как эффективная арматура при заливке бетона.Многие из этих доступных круглых конструкционных металлов производятся с прикрепленной бумажной основой, используемой для формирования усиливающей опоры для распыления облицовки бассейнов и других форм. Кроме того, армирующие сетки из углеродного волокна предлагают альтернативу использованию легкой арматуры или стальной сетки при укладке бетона. Он имеет значительное структурное усиление для всех типов литых деталей.

Кроме того, армирующие сетки из углеродного волокна хорошо подходят для бетонных столешниц благодаря своим уникальным свойствам.Их можно легко разместить немного ниже готовой бетонной поверхности, в отличие от традиционной стальной арматуры. Они устойчивы к коррозии и очень легкие.

Подрядчики используют решения по армированию бетона для различных целей, включая создание рабочих поверхностей, заливку облицовки бассейнов и строительство плотин, мостов, проезжей части, плит и террас.

Армированный цементный бетон: типы, преимущества и недостатки

Армированный цементный бетон (RCC) или железобетон — это бетон, состоящий из стальных стержней, пластин или волокон, укрепляющих бетон.

Несущая способность бетона увеличилась за счет этих материалов, поэтому он широко используется во всех конструкциях.

Арматурный стальной стержень, стержень или сетка поглощают растягивающие, сдвиговые и сжимающие напряжения в бетонной конструкции.

Введение в армированный цементный бетон:

Бетон хорошо сопротивляется сжатию, но может быть очень слабым, чтобы противостоять напряжениям, поэтому в бетоне предусматривается армирование там, где ожидаются растягивающие напряжения.

Прочность на растяжение металла высокая, а связь между сталью и бетоном хорошая, поскольку сталь является наиболее эффективным армирующим материалом.

Поскольку модуль упругости стали высок, сила сопротивления металла больше, чем у бетона при аналогичном расширении.

Процесс строительства железобетона:

  1. Разработка конструктивных чертежей.
  2. Сметное и тендерное строительство.
  3. Описание арматуры.
  4. Пространство армирования.
  5. Устройство бетонной опалубки и опалубки.
  6. Замена и отверждение бетона.
  7. Восстановление и особые строительные процедуры.

Типы железобетона:

Бетон, армированный волокном (FRC):

Этот бетон, армированный волокном, представляет собой волокнистый материал, содержащий бетон, который улучшает его структурную целостность.

Он состоит из небольших дискретных волокон, которые равномерно распределены и ориентированы случайным образом.

Волокна включают стальное волокно, стекловолокно, искусственное волокно и натуральное волокно.

Бетон, армированный сталью:

Этот бетон усилен металлической арматурой (арматурой), проволочной сеткой или любым другим металлом.

Стальные волокна увеличивают прочность и гибкость бетона, а также увеличивают затраты на установку и рабочую силу.

Бетон, армированный полипропиленовым волокном:

Этот бетон является основным строительным материалом, который можно охарактеризовать как бетон с высокой механической прочностью, твердостью и долговечностью.

Полипропилен — дешевый и широко распространенный полимер из-за его устойчивости к химическим реакциям.

Свойства армированного цементобетона:

Прочность:

Этот цемент обладает большой прочностью на сжатие и растяжение.

Прочность:

Железобетонные конструкции являются прочными, если они правильно спроектированы и уложены.

Формовка:

Железобетонным секциям можно легко придать любую форму, спроектировав опалубку, что делает ее особенно подходящей для архитектурных требований.

Пластичность:

Стальная арматура обеспечивает гибкость в железобетонных конструкциях.

Огнестойкость:

Железобетонные конструкции более огнестойки, чем обычно используемые строительные материалы, такие как сталь и дерево.

Проницаемость:

Этот бетон практически непроницаем для влаги.

Сейсмостойкость:

Правильно спроектированные железобетонные конструкции чрезвычайно устойчивы к землетрясениям.

Преимущества железобетона:
  1. Этот бетон более прочен, чем другие строительные системы.
  2. Бетон обладает высокой коррозионной стойкостью.
  3. Благодаря имеющейся арматуре он выдерживает большое количество растягивающего напряжения бетона.
  4. Огнестойкость и климатическая стойкость доступны по цене.
  5. Изначально этому бетонному материалу можно экономично придать любую форму.
  6. Стоимость обслуживания этого бетона может быть очень низкой и требует менее квалифицированного труда.
  7. Железобетон, такой как опоры, дамбы, опоры и т. Д., Вероятно, является наиболее экономичным строительным материалом.
  8. Он действует как негибкий элемент с минимальным прогибом.
  9. Поскольку этот бетон обязательно можно формовать, он широко используется в сборных конструктивных элементах.
  10. Это дает негибкие элементы с минимальным кажущимся прогибом.
Недостатки железобетона:
  1. Прочность на растяжение этого бетона составляет 1/10 его прочности на сжатие.
  2. Цена на бетон, используемый для заливки, сравнительно завышена.
  3. Секция колонны RCC больше металлической секции для многоэтажного строительства.
  4. Из-за усадки увеличивается трещина и уменьшается прочность.
  5. Первичный этап использования этого бетона — смешивание, формовка и выдержка.
Применение железобетона:
  • Этот бетон используется в мостах, плотинах, опорах, высотных зданиях и стадионах.
  • Обычно используется в качестве фундамента для небольших жилищ в жилищном строительстве.
  • Эта прочность на сжатие и растяжение означает, что он может выдерживать вес дома, построенного на нем, и давление, создаваемое весом дома.
 Также прочтите: Качественный бетон для дорожного покрытия, массивный бетон и прозрачный бетон 

Заключение:

Большинство железобетонных конструкций демонстрируют отличную долговечность и хорошо работают в течение своего расчетного срока службы.

Прочность на сжатие и прочность стали на растяжение образуют прочную связь, способную противостоять этим нагрузкам в длинном спаме.

Этот бетон в основном используется в современных строительных материалах.

Различные виды армирования бетона

Август 2020 Различные виды армирования бетона

Одна из наиболее прочных альтернатив строительных материалов и, безусловно, наиболее широко используемая в промышленности, Sephaku Cement исследует различные типы армированного цементного бетона или RCC.В то время как применение на основе цемента обеспечивает долговечное строительное решение, не требующее особого ухода, бетон не лишен уязвимостей, когда он неправильно установлен или подвергается воздействию агрессивных элементов, влаги и эффектов замораживания-оттаивания.

Чтобы противостоять этим недостаткам и обеспечить целостность жилых конструкций, в большинстве проектов гражданского строительства и некоторых конструктивных бетонных конструкций используется бетонная арматура для обеспечения несущей способности конструкции и ее прочности на растяжение.

  • Несущая способность может быть объяснена как несущая способность конструкции или ее способность выдерживать контактное давление или вес.
  • Прочность на растяжение лучше всего описать как сопротивление бетона разрушению при растяжении / изгибе

Бетон, армированный волокном

В то время как некоторые бетонные конструкции, обычно устанавливаемые как ненесущие, не нуждаются в армировании, другие нуждаются в дополнительной прочности, чтобы обеспечить прочную и совместимую конструкцию, безопасную для использования или работы.

Дополнительное армирование бетона и, в частности, использование волокнистых материалов восходит к доисторическим временам, когда волокна, такие как солома и даже конский волос, смешивались с грязеподобным материалом на основе цемента.

Гораздо позже, в 20 веках использовались волокнистые материалы, такие как сталь, стекло и синтетические волокна, которые использовались для производства различных типов бетонов, армированных волокном, а именно;

  • Бетон, армированный стекловолокном (GFRC)
  • Бетон, армированный стальным волокном (SFRC)
  • Бетон, армированный натуральным волокном (NFRC)
  • Бетон, армированный полипропиленовым волокном (PFRC)
  • 000 Спроектированный цементно-стальной бетон
  • 92929

    Другие способы армирования бетона — это заделка таких материалов, как стальные стержни или арматурные стержни, также известные как арматура, сетка, проволока и кабели, в конкретном применении, откуда и происходит термин «стальной бетон».При этом установка или конструкция противостоит как растяжению, так и сжатию, благодаря чему бетон обеспечивает прочность на сжатие, а сталь — предел прочности на растяжение. Арматура состоит из стальных прядей, плотно скрученных, образуя канатоподобную структуру, которая помогает удерживать ее в затвердевшем бетоне. Кроме того, сталь часто является предпочтительным материалом для армирования бетона из-за ее склонности к расширению и сжатию в той же степени, что и бетон, при воздействии как горячих, так и холодных условий.

    Предварительно напряженные Бетон

    В то время как железобетон является одним из самых прочных строительных решений в строительстве, предварительно напряженный бетон представляет собой еще более эффективный вариант железобетона и эффективное решение для предотвращения растрескивания и хрупкости бетона под давлением. Размещение железобетона под предварительным напряжением осуществляется путем приложения сжимающего напряжения к бетону перед его использованием по назначению, когда предварительно напряженный бетон в конечном итоге подвергается внешней нагрузке, предварительное напряжение или сжимающее давление, прикладываемое к бетону, противодействует несущее давление на арматуру из железобетона, предлагая чрезвычайно прочное и надежное решение.

    Железобетон, от армированного фибробетоном или железобетонной арматурой до предварительно напряженного или предварительно напряженного бетона, используется в ряде инженерных проектов, как больших, так и малых. Железобетон используется почти во всех крупномасштабных проектах гражданского строительства, включая мосты и спортивные стадионы, а также в проектах на водной основе, таких как плотины и опоры, железобетон также находит применение в бытовых применениях, таких как фундаменты, колонны, перемычки и несущие стены, платформы. и балконы.

    Бетон и железобетон — Объясните, что заполняйте

    Бетон и железобетон — Объясните, что заполните Рекламное объявление

    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 существовал рецепт камня — вид липкой смеси для торта, которую мы могли сложить в любом месте, просто нажав ее 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 его с брутальной городской архитектурой середины 20-х гг. века, бетон — великий, незамеченный 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? Давайте посмотрим поближе!

    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.Несмотря на то, что 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 объедините 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 и даем гибриду 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: заполнитель более светлого цвета (камни различной формы и размера, который действует 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 рядом с моим домом.

    Как образуется бетон 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 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 смачивание бетона в течение нескольких дней по мере его схватывания должно «привести в действие» химические реакции, гидратирующие цемент. Мягкая слякоть, которая стекает 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 в течение нескольких часов, затвердевает примерно через в месяц, но продолжает затвердевать и укрепляться не менее пяти лет после этого.

    Интересный факт, от Недавние научные исследования бетона показали, 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 (с научной точки зрения известные как аморфные твердые тела). Бетон содержит довольно немного захваченного воздуха (до 5–10 процентов), потому что есть 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 изменить смесь для бетона (подробнее вода, возможно, больше агрегатов, или даже химикаты разных видов) для производства бетона, который течет быстрее, тверже и тверже 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 автостоянок плохая репутация.Другой 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, вместо того, чтобы медленно укладывать его из шланга. бетономешалка, она называется торкрет-бетоном. 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).

    Рекламные ссылки

    Почему бетон — такой популярный строительный материал?

    По крайней мере, в городах бетон везде, куда ни глянь. нетрудно понять почему. Легко сделать из дешевых и легкодоступных ингредиенты, легко разливать по формам и превращать во все виды формы (потому что он начинает жизнь очень вязкой жидкостью), и оба огнестойкие и (относительно) водонепроницаемые.Но главная причина в том, что это 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, наложенному сверху. К несчастью, очень большой недостаток бетона в том, что он примерно в 10 раз слабее на растяжение чем в сжатии. Он легко трескается или ломается, если вы его согнете или растянете, если вы не укрепить его сталью внутри, так что это не много толку в горизонтальных балках.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 формуют во что-нибудь 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 нахождения.Это делает их более быстрыми и легкими в изготовлении, 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.

    Artwork: Конкретные идеи: Томас Эдисон сразу понял блеск 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 с небольшими затратами в очень больших количествах.Бетон из пары смесителей (синий) подается в резервуар (красный), перемешивается (зеленый), а затем переносится 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 1219272: 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 друг с другом 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, в то время как 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 от жары и холода 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 по-прежнему 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 постоянно находится в сжатии с предварительным напряжением (также называется предварительным натяжением). Поэтому вместо того, чтобы класть стальные прутья во влажную бетонные, как они есть, сначала натягиваем (натягиваем) их. Как При схватывании бетона натянутые 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 переноски того же груза по сравнению с обычными, железобетон.

    Фото: Наука проходит сквозь бетон — как он затвердевает, почему он прочен и почему мы его используем. Это конкретное слово — одна из деталей военного мемориала округа Онондага в Сиракузах, штат Нью-Йорк. Предоставлено: фотографии из архива Кэрол М. Хайсмит, Библиотека Конгресса, Отдел эстампов и фотографий.

    «Бетонный рак»

    Трещины — последнее, что вы хотите видеть в здании или мосте, особенно относительно новый из бетона. Но если у нас есть бетонные конструкции, относящиеся к римским временам, 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 распространять.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 проходит через то, что неофициально известно как рак 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, расширяются и вызывают 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.

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

    Воздействие бетона на окружающую среду

    Фото: Кто-то любит бетон, кто-то его ненавидит. Мнения резко расходятся по поводу таких «бруталистских» городских зданий, как эта, Xerox Tower в Рочестере, штат Нью-Йорк, которая была построена в середине 20-го века. Предоставлено: фотографии из архива Кэрол М. Хайсмит, Библиотека Конгресса, Отдел эстампов и фотографий.

    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 полагается на цемент, 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, штат Монтана, США, был построен с использованием 120 000 метрических тонн переработанной летучей золы из мусоросжигательных заводов. Фотография любезно предоставлена ​​Бюро мелиорации США.

    Так как двуокись углерода выделяется во время цементирования 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 без карбоната кальция. Вместо этого карбонат получают путем барботирования углекислого газа из электростанция через морскую воду.Это общая экологическая выгода, так как он сокращает 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 г. 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 г. до н. Э .: Египтяне использовали неочищенные формы цемента и бетона в пирамиды.
    • ~ 200 г. до н. Э .: римляне использовали тип бетона, называемый пуццолана (иногда называемый пуццолановым цементом) на основе вулканического пепла, полученного из Поццуоли, Неаполь.Он используется в знаковых римских постройках, таких как Колизей и Пантеон в Риме.
    • 400AD– ~ 1750CE: Фактически, конкретное средневековье: знание бетона полностью утрачен после падения Римской империи.

    Повторное открытие

    • 1750-х годов: Джон Смитон, английский инженер, заново открывает искусство изготовление «гидравлического» цемента (затвердевающего с водой) с использованием Blue Камень лиас, глина и пуццолана, первоначально для Маяк Эддистоун 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: 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 патентует 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. В соответствии с Книга Джонатана Липмана о здании, Райт Идея пришла в голову после того, как 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: Первая партия товарного бетона доставлена ​​грузовиком. 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, которую когда-либо пытались построить до этого момента.
    • 1956–1959: американский архитектор Фрэнк Ллойд Райт строит культовую Музей Гуггенхайма в Нью-Йорке из бетона.
    • 1962: финский архитектор Ээро Саринен строит знаменитая, напоминающая птицу бетонную крышу Полетного центра Trans World Airlines (TWA) в нью-йоркском аэропорту имени Джона Ф.Кеннеди. Три года спустя он проектирует культовый бетонный небоскреб Нью-Йорка — CBS Building.
    • 1970-е годы: изобретен железобетон на основе пластиковых волокон.
    • 2010s-: Влияние 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.
    Рекламные ссылки

    Узнать больше

    На этом сайте

    Книги

    Машиностроение
    Архитектура
    • Ээро Сааринен: формирование будущего 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.
    • Битва за обуздание нашего аппетита к бетону. Тим Боулер. 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 долговечный бетон.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 сократить 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 года. После разрушительного землетрясения 2011 года японские инженеры разработали новый прочный строительный материал, названный структурой CO2.
    • Ученые разрабатывают экобетон 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 отдавал предпочтение бетонным зданиям; 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 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 © Chris Woodford 2006, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

    Подписывайтесь на нас

    Сохранить или поделиться этой страницей

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

    Цитируйте эту страницу

    Вудфорд, Крис. (2006/2020) Бетон. Получено с https://www.explainthatstuff.com/steelconcrete.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

    Подробнее на нашем сайте…

    Две альтернативы натуральной арматуры для бетона

    Бетон самый распространенный строительный материал в мире и второй по потреблению вещество после воды. В частности, железобетон преобладает в Сектор AEC, где сочетается сопротивление растягивающим и сжимающим силам. позволяет возводить высокие и длиннопролетные конструкции. Однако, несмотря на его почти повсеместное использование, железобетон имеет фундаментальное значение. Недостаток: учитывая склонность черных металлов к коррозии, это в лучшем случае временный материал, требующий постоянного ухода.В Бетонной планете : Странная и увлекательная история о самом распространенном в мире искусственном материале (Прометей Books, 2011), автор Роберт Курланд пишет: «Если бы римляне использовали железобетон, которого у них не было, чтобы построить свои прекрасные мост в Алькантаре, Испания, мост будет к настоящему времени пришлось перестраивать как минимум 16 раз ».

    Сталь арматурный пруток, или арматура, имеет внутреннюю тенденцию к ухудшению, что привело к тому, что Национальное бюро стандартов (ныне Национальное бюро стандартов) Институт стандартов и технологий) для проведения первого комплексного коррозионные исследования в начале 1970-х гг.Агентство пришло к выводу, что Армирование с эпоксидным покрытием будет работать лучше, чем незащищенная сталь. Сегодня, эта форма армирования — самая известная из используемых коррозионно-стойких сталей. в Северной Америке; другие защищенные усиления включены оцинкованные сталь, нержавеющая сталь и полимер, армированный стекловолокном. Однако новые исследования предлагают две убедительные неагрессивные альтернативы.

    В Во-первых, это вариант из непрерывного базальтового волокна (CBF). CBF, разработанный в 1923 году, изготавливается из плотных и устойчивые к истиранию изверженные породы.К 1960-м годам он нашел применение в различных приложениях в США и бывшем Советском Союзе, согласно торговому изданию CompositesWorld . CBF экспонатов в 2,5 раза больше удельная прочность легированной стали и стекловолокна в 1,5 раза. Самое главное, он не подвержен коррозии как металл и, в отличие от стекловолокна, не подвержен коррозии. не подвержен разрушению от кислот. CBF также по своей природе огнестойкий и может использоваться с различными композитами, CompositesWorld отчеты.

    ReforceTech в Норвегии разработала новая версия CBF. Армирован базальтовыми волокнами диаметром от 0,5 до 10 мм. BFRP Мини-бары состоят из волокон, обернутых полимерной смолой в форме спирали, и могут иметь длину от 20 до 200 миллиметров. Бары смешивается непосредственно с бетоном без ухудшения его удобоукладываемости, компания говорит, что снижает или полностью устраняет необходимость в армировании стали.Более того, подрядчикам не нужно учитывать точное расположение арматура и миниатюрные стержни не выступают из готовой бетонной поверхности.

    Когда базальтовые волокна ReforceTech, используемые в сборной архитектурной облицовке, не только устраняют необходимость в арматуре, но также значительно уменьшает толщину панели. «У нас уже есть сборные железобетонные изделия в Европе, которые делают стены с изоляцией. панели, у которых внешняя ширина уменьшена на 1,5 дюйма от более старых 3 дюйма толщиной », — сказал Элвин Эриксон, технический консультант компании ReforceTech в электронном письме.«Это уменьшает количество бетона, вес панели … и позволяет увеличить изоляцию и / или пол площадь.» В отличие от стали CBF не является теплопроводным, что позволяет ему соединять внутренние и внешние слои утепленных стеновых панелей без термического проблемы передачи.

    Разработано бамбук также рассматривается как альтернатива арматуре. Ранние испытания тонких образцов бамбука в бетон начался в Массачусетском технологическом институте в 1914 году.В последующие десятилетия исследователи из Высшей технической школы Штутгарта и Сельскохозяйственного колледжа Клемсона в Южной Каролине (ныне Университет Клемсона) разработали более сложные тесты. Несмотря на высокую прочность бамбука на растяжение, Клемсон в 1950 году профессор Х. Э. Гленн определил, что его склонность к гниению от влаги, насекомых и грибка, а также резкого усыхания и набухание было принципиальным недостатком материала. После записи драматического структурные разрушения в том году из-за расслоения бамбука и бетона, исследования по укреплению бамбука пошли на убыль.

    Дирк Хебель Исследователи Лаборатории будущих городов в Сингапуре испытывают бамбук на предмет армирования бетона.

    Тестирование возобновился в последние годы в Future Cities Laboratory (FCL) в Сингапуре, на этот раз основанная на использовании плетеного бамбука. (WSB) — композитный материал, разработанный на юге Китая, устойчивый к влаге. абсорбция, набухание и разложение от бактерий и грибков. WSB также используется в напольных покрытиях. на тонкие пряди, которые карбонизируются и окунаются в емкость с клеем на водной основе перед горячим или холодным прессованием в формах.Получаемые композитные продукты имеют в три раза большую плотность, чем натуральные. бамбук.

    Такой тесты показывают многообещающие. Команда FCL во главе с кафедрой архитектуры и строительства Дирк Хебель обнаружил, что производственный процесс WSB устраняет многие из предыдущих ограничений бамбуковой арматуры в бетоне. Его команда сейчас разрабатывает спецификации для альтернативный производственный процесс WSB, который снижает потенциальный ущерб бамбуковые волокна. «Это контрастирует с производством мебели и полов в Китай », — написал Хебель в недавней статье, «Когда отдельное волокно или клетка не представляют интереса и обычно разрушается в процессе карбонизации, чтобы удалить все природные сахара в бамбуковом материале и, следовательно, быть непривлекательным для грибков и бактерий.” Команда Hebel также анализирует структуру отдельных волокон бамбука и их взаимодействие с различными адгезивами посредством процесса, называемого конфокальной флуоресцентной микроскопией.

    Дирк Хебель Бетон, армированный бамбуком, из лаборатории городов будущего в Сингапуре. Дирк Хебель Бамбуковые полоски проверяются на прочность и устойчивость к растягивающим усилиям.

    Использование WSB для армирования бетона имеет много преимуществ. Бамбук быстро возобновляем и поглощает углерод, в отличие от энергии. и углеродистой стали. Кроме того, бамбук очень доступен. ресурс в быстро развивающихся регионах, таких как Юго-Восточная Азия, где, как пишет Хебель, «потенциал бамбуковых композитных материалов, учитывая все области покрытия бамбуком, в настоящее время в 25 раз выше, чем сегодня спрос на конструкционную сталь ».

    Хотя арматура обычная стальная пока никуда не денется, долгосрочная перспектива менее определена.Внутренняя склонность стали к коррозии указывает на десятилетия дорогостоящего обслуживания, а его высокая воплощенная энергия дает плохой экологическая карта показателей. Значение такие материалы, как плетеный бамбук и базальтовая микрофибра, поэтому не представлен их постепенными успехами, а скорее их долгосрочными потенциал для переопределения наиболее часто используемых в мире гибридных материалов. В результатом может стать более светлое экологическое и экономическое будущее для усиленных конкретный.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.