![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
J — бункер; 2 — барабан; 3 — выгрузочное отделение 5 страница
Щелочи менее агрессивны, чем кислоты и минерализованные Воды, но и они способствуют также деструкции цементного камбия вследствие их кристаллизации с образованием кристаллизационного давления в порах. [ Из газовых агрессивных сред особого внимания заслуживает |газообразный сероводород. Цементный бетон в этой газовой сре-|де подвержен коррозии с увеличением в составе сульфатов, появлением реактивной серной кислоты. | Не возникает коррозии бетона в среде минеральных масел и ^других нефтепродуктов, если они не содержат полярных групп № молекулах или не попадают с водой затворения.
Процесс коррозии прослеживается не только прямыми, но и косвенными методами, например по увеличению проницаемости среды за счет интенсификации диффузии, фильтрации, по изменению механических показателей цементного йамня или бетона, особенно прочности, ползучести, снижению ■? морозостойкости и т. п. Анализ кинетики коррозионного процесса показывает, что интенсивность взаимодействия структурных элементов цементного камня с химически активными (агрессивными) компонентами внешней среды зависит от величин его внешней и внутренней (особенно поровой) поверхности, структуры порового пространства. В ходе диффузии активных ионов они относятся к основным поглотителям с соответствующим химическим перерождением микроструктуры цементного камня. Зная предельно допустимое количество агрессивного компонента, при котором химическое перерождение достигает критического уровня для целостности структуры, и скорость диффузии агрессивного компонента (хотя и меняющуюся во времени), можно с известным приближением определить долговечность цементного камня (и бетона) в строительной конструкции, подверженной влиянию внешней агрессии. Коррозии подвержены не только плотные, но и пористые, в том числе ячеистые, бетоны, получаемые с помощью автоклавного твердения. Одним из агрессивных факторов, которые воздействуют на газобетон в ограждающих конструкциях, является углекислый газ в атмосфере. Под влиянием его адсорбции гидросиликатный кристаллический каркас в стенках ячеек газобетона существенно изменяется, поскольку образуется карбонат кальция и выделяется гель кремнекислоты. Содержание кристаллической части уменьшается по объему, количество химически связанной воды в гидратах снижается, прочность падает, деформации становятся в большей мере необратимыми, постепенно переходя в деформации ползучести; модуль упругости также уменьшается. В результате газобетон, особенно в промышленных зданиях, где концентрация углекислоты значительно больше, чем в обычной атмосфере, претерпевает деструкцию, тем более если под влиянием механических нагрузок он находится в напряженном состоянии. В легких бетонах с содержанием органических заполнителей (типа арболитов) действуют внутренние факторы, которые вместе с внешними могут приводить к значительной деструкции, если в технологический период не были предусмотрены необходимые меры по стабилизации структуры. Качество древесных заполнителей главным образом оценивают по содержанию в них вредных для цемента экстрактивных веществ, гемицеллюлозы и крахмала, нередко называемых «цементными ядами>, поскольку они способны переводить часть прочной кристаллической фазы цементного камня в водорастворимые кальциевые сахараты. Своеобразной, спонтанно развивающейся коррозии подвержены бетоны на основе глиноземистого цемента. Этот быстротвер- ■ нЬший цемент незаменим при строительстве конструкций огра-Кденной долговечности и временных сооружений, а также при прической защите, но, главное, при получении огнеупорных бе-Бров. Однако он способен снижать прочность бетона в связи с Кквращением одних новообразований (минералов) цементного Виня в другие, что весьма ограничивает возможность его при-Кяення в капитальном строительстве. Механизм снижения проч-Ь Повышение стойкости бетонов к процессам коррозии и торможение деструктивных процессов в цементном камне и бетоне достигают рядом технологических мероприятий. Наиболее существенными мерами являются: ограниченное содержание QS (например, до 50%, чтобы уменьшить содержание в цементном камне Са(ОН); введение аморфных кремнеземистых добавок в цемент для химического связывания гн дроке ид а кальция; повышение плотности с помощью ПАВ; использование по возможности жестких бетонных смесей и придание бетону оптимальной структуры; снижение концентрации дефектов в бетоне усадочного характера (например, с помощью мнкронаполннтелей); применение гидрофобнзаторов в смесях и др. При воздействии на бетон кислотосодержащих сред его защищают слоями из кислотоупорного цемента (оштукатуривание, торкретирование и др.). Специальные сульфатостойкие портландцементы весьма необходимы при изготовлении бетонов, работающих в условиях воздействия растворов сульфатов н растворимых в воде оснований | (щелочей). В предэксплуатационный период приносят пользу ме-; ры по пропитке поверхностного слоя бетонов растворами уплотняющих веществ, например флюатов, полимерами и мономерами, (а также оклеивание изоляцией. В период эксплуатации конструк-дай окажутся эффективными периодическая обработка поверх-[ности с помощью пескоструйных аппаратов; придание форм изде- лиям и конструкциям, исключающих скопление агрессивной среды; устранение щелей, пазух и других полостей, их надежная герметизация. Комплекс вышеуказанных или других эффективных мероприятий благоприятствует увеличению долговечности бетона в конструкциях. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ I. Что такое бетон и из каких материалов изготовляют этот конгломерат? 2. Основные области применения бетона в строительстве. 3. Решения партии и правительства по развитию производства бетонных и железобетонных конструкций для индустриального строительства. 4. Как можно классифицировать бетоны? 5. Как определить подвижность и удобоукладываемость бетонной смеси? 6. Какие факторы влияют на прочность бетона? 7. Воспроизведите схему расчета состава тяжелого бетона заданной прочности, подвижности. 8. Особенность общего метода проектирования бетона с позиций теории искусственных строительных конгломератов. 9. Как н для каких целей определяют коэффициент выхода бетонной смеси? 10. Технологическая схема производства бетонной смеси на заводе. 11. Особенность бетонной смеси при работах в зимнее время. 12. Разновидности легких бетонов. 13. Разновидности специальных бетонов. 14. Характерные признаки и свойства гипсобетона. 15. Сущность процессов коррозии бетона и меры защиты от нее. 16. Основные свойства изделий из гипса и гипсобетона, область применения этих изделий в строительстве. 17. Чем армируют гипсобетонные изделия? 18. Как изготовляют сплошные и пустотелые гип-собетонные изделия? Глава 11 Железобетонные конструкции и изделия Железобетон — строительный материал, в котором рационально объединены цементный бетон и стальная арматура. Арматура воспринимает в основном растягивающие напряжения, упрочняет бетон. Железобетонные конструкции и изделия подразделяют на сборные, изготовляемые на железобетонных заводах и монтируемые на строительных площадках, и монолитные, бетонируемые в опалубке на месте строительных работ. Кроме того, они могут быть с обычной или с предварительно напряженной арматурой. Различают железобетонные изделия из бетонов на основе портландцемента и его разновидностей; из силикатных бетонов, получаемых на основе известково-кремнеземистого вяжущего; из специальных видов бетона. Железобетонные изделия могут быть сплошными и пустотелыми, а также иметь различные типоразмеры. По назначению железобетонные изделия и детали разделяют на четыре основные группы: изделия для жилых и общественных зданий; промышленных зданий; инженерных сооружений; изделия общего назначения. Рассматривая перспективы развития производства и применения сборного железобетона, можно выделить следующие основ- направления: разработку и применение эффективных и круп- тазмерных конструкций и изделий из сборного железобетона; 'Вменение высокопрочных и предварительно напряженных бето- ; более широкое использование легких бетонов и тонкостенных 'странственных конструкций; уменьшение числа типоразмеров f снижение стоимости массового производства их на специа- зированных заводах. Эффективность сборного железобетона значительно возражает при использовании в строительстве унифицированных эле-ентов, конструкций, допускающих комбинирование изделий и талей в различных сочетаниях. Унификация изделий из сбор-то железобетона позволяет уменьшить число типоразмеров, по-Л1сить качество продукции и совершенствовать технологию их [роизводства. Так, например, благодаря разработке единого каталога унифицированных деталей для жилищного строительства.: исло элементов для полносборного домостроения сократилось; на»20% по сравнению с ранее существовавшими типовыми решениями. В строительстве промышленных зданий и сооружений Ч" а)сже разработаны проекты зданий различного назначения, возводимых из унифицированных элементов. Широкое применение сборного железобетона обеспечивает '(экономию металла и леса, повышение производительности труда & И темпов индустриализации строительства; снижение трудовых затрат и значительно упрощает строительные работы в зимний период. В настоящее время наша страна по выпуску сборного железобетона занимает первое место в мире. П.1. Общие сведения Цементный бетон, как и большинство камневидных конгломератных материалов, хорошо сопротивляется сжимающим усилиям, но плохо работает на растяжение. Предел прочности бетона при [растяжении примерно в 10... 18 раз ниже предела прочности при t сжатии. Поэтому для восприятия растягивающих напряжений.. возникла необходимость введения в бетон стальной арматуры. Щ Сочетание $етона со стальной арматурой и совместная их работа в конструкции основаны на следующем: 1) сталь и бетон при I изменении температуры в интервале от 0 до 80°С имеют практи- t чески одинаковые коэффициенты линейного расширения; 2) ме-, ] жду бетоном и арматурой возникают значительные силы сцепле-| ния, препятствующие скольжению арматуры в бетоне, при этом i стальная арматура достаточно надежно защищается бетоном от коррозии. При обычном армировании в железобетоне под действием \ внутренних напряжений в растянутой зоне возможно образование микротрещин вследствие малой предельной растяжимости бетона. При этом микротрещины появляются задолго до разрушения конструкции, что делает нецелесообразным применение 329 1 высокопрочной арматуры. Избежать пояа ^. >; мик^игрещин при эксплуатационных нагрузках возможно путем обжатия бетона предварительным натяжением арматуры. Напряжение бетона натянутой арматурой не только ликвидирует опасность образования и раскрытия микротрещпн, но и позволяем значительно экономить металл, сокращать расход составляющих материалов в бетоне, уменьшать массу конструкции, повышать долговечность и снижать стоимость строительства. fame шпрцжешм Рис. 11.1. Работа железобетонной балки при изгибе: а—с обычной арматурой; б —с предварительно напряженной арматурой Предварительное натяжение арматуры осуществляют либо до бетонирования конструкции или изделия, либо после этого. В первом случае арматуру вначале натягивают, концы ее прочно закрепляют в бортах формы изделия, после чего приступают к бетонированию. После затвердевания уплотненной бетонной смеси арматуру освобождают от натяжного устройства. Вследствие упругости арматура стремится вернуться в прежнее ненапряженное состояние и, будучи прочно сцеплена с бетоном, обжимает его. В результате этого в железобетоне создаются взаимно уравновешивающие усилия растяжения в арматуре и сжатия в бетоне. Во втором случае арматуру располагают в каналах бетонной конструкции, ранее образованных с помощью специальных пу-стотообразователей, и натягивают ее после того, как бетон при обретает заданную прочность. Затем натянутую арматуру анке-руют на концах конструкции, а каналы замоноличивают цемент ным раствором или бетонной смесью. . Натяжение арматуры производят с помощью специальных домкратов или методом электротермического воздействия. Таким образом, сущность предварительного напряжения бетона состоит в том, что, используя силы упругого последействия натянутой арматуры (при условии ее прочного закрепления), достигается обжатие бетона в той зоне, где эксплуатационная на нагрузка может вызвать растягивающие усилия. Благодаря этому в растянутой зоне изделия должны быть вначале преодолены Емедварительно созданные сжимающие усилия и только потом [ретон начинает работать на растяжение (рис. 11.1). В преднапря-Ккенном беконе не возникают растягивающие усилия или они твстолько малы, что не превышают прочности бетона при рас-ИЬжении. К: Предварительное обжатие бетона достаточно осуществить с Иршряжением 60... 60 МПа при натяжении арматуры в пределах ■ рругих деформаций до 85...90% от предела текучести стали. HI.2. Материалы для железобетона k Для обычного сборного железобетона используют цементные бетоны классов В15 и В20 (марки М200...М300), для напряжен-Йо-армированных конструкций наиболее целесообразны бетоны классов В45 и В50 (марок М400 и М500) и выше. : ' °) 6) \ Рис. 11.2. Горячекатаная арматура периодического профиля (а) и сетка из S сварных стержней (б) : В качестве вяжущих веществ для предварительно напряжен-; ных бетонов применяют эффективные быстротвердеющие и особо j быстротвердеющие цементы, позволяющие значительно сократить | время тепловлажностной обработки. f Армирование железобетонных конструкций осуществляют ^стальной арматурой в виде стержней и проволоки (рис. 11.2). [Стержневая арматура может быть горячекатаной, термически! упрочненной и упрочненной в холодном состоянии. Арматурные стержни изготовляют гладкого или периодиче-I ского профиля. Периодический профиль арматуры получают при 3горячей прокатке или путем сплющивания стержней в холодном [состоянии на специальных станках. В зависимости от механических свойств горячекатаную арматуру разделяют на классы A-I, 1'А-Н, А-Ш, A-IV, A-V, AVI. Арматура может иметь специальное ^назначение классов Ат-IVc и Ат-Vc диаметром до 32 мм.!, Для армирования железобетонных конструкций применяют ^свариваемые стержни диаметром от 6 до 80 мм. Для предварительно напряженных конструкций используют также холоднока- таную высокопрочную арматурную проволоку класса В-П (угле 11.3. Железобетонные изделия и конструкции для сборного строительства Объем выпуска сборного железобетона продолжает увеличиваться, особенно предварительно напряженного. Если в 1958 г. выпуск предварительно напряженного железобетона составлял 1 млн. м3, а в 1970 г.— 17, 2 млн. м3, то в 1983 г.— свыше 28 млн. м3 в виде конструкций различного назначения, в частности большепролетных и тяжелонагружаемых. Выпуск предварительно напряженных конструкций в настоящее время составляет около 24% от объема сборного железобетона, применяемого в различных видах строительства (промышленного, жилищного, гидротехнического, сельского и ДР-). Из железобетона изготовляют практически все части зданий для сборного строительства, фундаментные плиты, блоки, фундаментные балки и другие элементы для монтажа частей зданий ниже уровня пола первого этажа; элементы каркаса зданий и междуэтажных перекрытий, стеновые панели и блоки, лестничные марши и площадки и т. д. Фундаментные плиты — массивные элементы фундамента трапецеидальной формы размерами: по длине — 80, 100, 120 см, по ширине — от 120 до 320 см при высоте 40...50 см. Плиты армируют металлической сеткой и изготовляют из бетона класса В15 (марки 150... 200). Фундаментные блоки обычно представляют собой прямоугольные параллелепипеды из бетона класса В10 (марки 150). Длина блоков может достигать 3 м при толщине 40...60 см и высоте 60 см. Блоки армируют только монтажной арматурой. В торцевой части блоков устраивают пазы, заполняемые при монтаже фундамента растворной или бетонной смесью для лучшего сцепления блоков между собой. Изделия для конструкций каркасов зданий включают: колонны, горизонтальные связи — ригели и прогоны (рис. 11.3). Их изготовляют из армированного бетона не ниже класса В15 (марок не ниже 200). Для надежной связи стоек с ригелями и прогонами в изделиях имеются закладные металлические детали со сваркой их при монтаже. Стеновые панели подразделяют на: а) панели для наружных стен неотапливаемых зданий из тяжелых и легких бетонов класса не ниже В 15 (марки не ниже 200); то же — отапливаемых зданий— однослойные из легких или ячеистых бетонов и слоистые из тяжелого бетона с теплоизоляционной прослойкой; б) панели для внутренних стен, изготовляемые из тяжелого или легкого бетона не ниже класса В10 (марки не ниже М150), панели пере- ^> док, армированные и неармированные, изготовляемые из разных видов бетона. Однослойные панели чаще всего изготовляют из железобетона шменением пористого заполнителя (керамзита), шлака и др. облицовки таких панелей используют керамические плитки и , гие декоративные покрытия. Внутренняя поверхность стеновых велей и перегородок должна быть подготовлена под окраску для наклейки обоев (рис. 11.4). Толщина наружных стено- л панелей может быть от 16 до 40 см. Стеновые блоки применяют при крупноблочном строительстве lux разделяют на пять марок по пределу прочности при сжа- |и —от 50 до 200 (5, 0...20, 0 МПа). Независимо от разновид-
Стык колонн
таную высокопрочную арматурную проволоку класса J3-II (угле 11.3. Железобетонные изделия и конструкции для сборного строительства Объем выпуска сборного железобетона продолжает увеличиваться, особенно предварительно напряженного. Если в 1958 г. выпуск предварительно напряженного железобетона составлял 1 млн. м3, а в 1970 г.—17, 2 млн. м3, то в 1983 г.— свыше 28 млн. м3 в виде конструкций различного назначения, в частности больше-1 пролетных и тяжелонагружаемых. Выпуск предварительно напряженных конструкции в настоящее время составляет около 24% от объема сборного железобетона, применяемого в различных видах строительства (промышленного, жилищного, гидротехнического, сельского и др.). Из железобетона изготовляют практически все части зданий для сборного строительства, фундаментные плиты, блоки, фундаментные балки и другие элементы для монтажа частей зданий ниже уровня пола первого этажа; элементы каркаса зданий и междуэтажных перекрытий, стеновые панели и блоки, лестничные марши и площадки и т. д. Фундаментные плиты — массивные элементы фундамента трапецеидальной формы размерами: по длине — 80, 100, 120 см, по ширине — от 120 до 320 см при высоте 40...50 см. Плиты армируют металлической сеткой и изготовляют из бетона класса В15 (марки 150... 200). Фундаментные блоки обычно представляют собой прямоугольные параллелепипеды из бетона класса В10 (марки 150). Длина блоков может достигать 3 м при толщине 40...60 см и высоте 60 см. Блоки армируют только монтажной арматурой. В торцевой части блоков устраивают пазы, заполняемые при монтаже фундамента растворной или бетонной смесью для лучшего сцепления блоков между собой. Изделия для конструкций каркасов зданий включают: колонны, горизонтальные связи — ригели и прогоны (рис. 11.3). Их изготовляют из армированного бетона не ниже класса В15 (марок не ниже 200). Для надежной связи стоек с ригелями и прогонами в изделиях имеются закладные металлические детали со сваркой их при монтаже. Стеновые панели подразделяют на: а) панели для наружных стен неотапливаемых зданий из тяжелых и легких бетонов класса не ниже В 15 (марки не ниже 200); то же — отапливаемых зданий— однослойные из легких или ячеистых бетонов и слоистые из тяжелого бетона с теплоизоляционной прослойкой; б) панели для внутренних стен, изготовляемые из тяжелого или легкого бетона не ниже класса В10 (марки не ниже М150), панели пере- ■ ородок, армированные и неармированные, изготовляемые из различных видЬв бетона. Однослойные панели чаще всего изготовляют из железобетона! применением пористого заполнителя (керамзита), шлака и др. 1ля облицовки таких панелей используют керамические плитки и (ругие декоративные покрытия. Внутренняя поверхность стеновых 1анелей и перегородок должна быть подготовлена под окраску «ли для наклейки обоев (рис. 11.4). Толщина наружных стеновых панелей мои£ ет быть от 16 до 40 см.
Стеновые блоки применяют при крупноблочном строительстве и их разделяют На пять марок по пределу прочности при сжа-ГИи —от 50 до 200 (5, 0...20, 0 МПа). Независимо от разновид-
; ззз
i / 11.3. Железобетонные изделия и конструкции для сборного строительства Объем выпуска сборного железобетона продолжает увеличиваться, особенно предварительно напряженного. Если в 1958 г. выпуск предварительно напряженного железобетона составлял 1 млн. м3, а в 1970 г.— 17, 2 млн. м3, то в 1983 г.— свыше 28 млн. м3 в виде конструкций различного назначения, в частности больше-1 пролетных и тяжелонагружаемых. Выпуск предварительно напряженных конструкции в настоящее время составляет около 24% от объема сборного железобетона, применяемого в различных видах строительства (промышленного, жилищного, гидротехнического, сельского и Др.). Из железобетона изготовляют практически все части зданий для сборного строительства, фундаментные плиты, блоки, фундаментные балки и другие элементы для монтажа частей зданий ниже уровня пола первого этажа; элементы каркаса зданий и междуэтажных перекрытий, стеновые панели и блоки, лестничные марши и площадки и т. д. Фундаментные плиты — массивные элементы фундамента трапецеидальной формы размерами: по длине — 80, 100, 120 см, по ширине —от 120 до 320 см при высоте 40...50 см. Плиты армируют металлической сеткой и изготовляют из бетона класса В15 (марки 150... 200). Фундаментные блоки обычно представляют собой прямоугольные параллелепипеды из бетона класса В10 (марки 150). Длина блоков может достигать 3 м при толщине 40...60 см и высоте 60 см. Блоки армируют только монтажной арматурой. В торцевой части блоков устраивают пазы, заполняемые при монтаже фундамента растворной или бетонной смесью для лучшего сцепления блоков между собой. Изделия для конструкций каркасов зданий включают: колонны, горизонтальные связи — ригели и прогоны (рис. 11.3). Их изготовляют из армированного бетона не ниже класса В15 (марок не ниже 200). Для надежной связи стоек с ригелями и прогонами в изделиях имеются закладные металлические детали со сваркой их при монтаже. Стеновые панели подразделяют на: а) панели для наружных стен неотапливаемых зданий из тяжелых и легких бетонов класса не ниже В 15 (марки не ниже 200); то же — отапливаемых зданий— однослойные из легких или ячеистых бетонов и слоистые из тяжелого бетона с теплоизоляционной прослойкой; б) панели для внутренних стен, изготовляемые из тяжелого или легкого бетона не ниже класса В10 (марки не ниже М150), панели пере- |Йх> родок, армированные и неармированные, изготовляемые из различных видЬв бетона. Однослойные панели чаще всего изготовляют из железобетона применением пористого заполнителя (керамзита), шлака и др. [ля облицовки таких панелей используют керамические плитки и ^Другие декоративные покрытия. Внутренняя поверхность стеновых 1анелей и перкгородок должна быть подготовлена под окраску лли для наклейки обоев (рис. 11.4). Толщина наружных стеновых панелей может быть от 16 до 40 см.
Стеновые блоки применяют при крупноблочном строительстве и их разделяют на пять марок по пределу прочности при сжатии—от 50 до 200 (5, 0...20, 0 МПа). Независимо от разновид-
ности бетонов средняя плотность блоков по условиям теплотехнических требований не должна превышать 1600 кг/м3/ Блоки имеют конструктивную или монтажную /арматуру и применяют их для наружных и внутренних $тен. /Блоки могут быть сплошными или пустотелыми (рис. П.5)?, Снаружи их покрывают декоративным, а изнутри — штукатурным растворами. Ряс. 11.4. Внутренняя поверхность стены под окраску Морозостойкость крупных стеновых блоков панелей и для монтажа наружных элементов зданий должна быть не менее Мрз15. Элементы междуэтажных перекрытий — настилы и панели перекрытий— изготовляются из обычного бетона не ниже класса В15 (марки не ниже 200) с круглыми или овальными пустотами. Настилы имеют длину, перекрывающую шестиметровый пролет, при толщине 200... 220 мм и ширине от 80 до 1500 мм и армируются обычной или предварительно растянутой арматурой. Панели перекрытий могут выпускаться размерами на «комнату». Применение тонкостенных панелей размером на «комнату», имеющих повышенную заводскую готовность, значительно снижает расход стали на I м2 перекрытия. Санитарно-технические устройства, т. е. элементы для сети водопровода, канализации, отопления и вентиляции, мусоропроводов, могут быть также выполнены на основе сборных железобетонных изделий. На железобетонном заводе металлические трубы водопроводной и канализационной сети, трубы горячего водоснабжения замоноличивают (в процессе изготовления) в тело желе- Рис. Ид. Блоки и извела келеэобелмпше:
|