Применение бетона в современном строительстве
Бетон как искусственный каменный материал, получаемый в результате твердения специально приготовленной смеси, состоящий из вяжущего материала, крупного и мелкого заполнителя и воды. Физико-механические свойства и классификация тяжелых бетонов, его усадка.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.10.2015 |
| Размер файла | 29,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
бетон каменный вяжущий
Бетон в современном строительстве применяется повсеместно. Это можно объяснить его разнообразными свойствами, которые формируются в зависимости от состава дополнительных ингредиентов входящих в него. Из бетона можно построить дом: из него изготавливают фундамент, стены, черепицу, тротуарную плитку, отделочные панели, им утепляют стены и кровлю здания.
Технико-экономическими преимуществами бетона и железобетона являются: низкий уровень затрат на изготовление конструкций в связи с применением местного сырья, возможность применения в сборных и монолитных конструкциях различного вида и назначения, механизация и автоматизация приготовления бетона и производства конструкций. Бетонная смесь при надлежащей обработке позволяет изготавливать конструкции оптимальной формы с точки зрения строительной механики и архитектуры.
Бетон долговечен и огнестоек, его плотность, прочность и другие характеристики можно изменять в широких пределах. Недостатком бетона, как любого каменного материала, является низкая прочность на растяжение, которая в 10-15 раз ниже прочности на сжатие. Этот недостаток бетона устраняется в железобетоне, когда растягивающее напряжение принимает арматура. В силу этих основных преимуществ бетоны различных видов и железобетонные конструкции из них являются основой современного строительства.
Бетон для железобетонных конструкций должен обладать вполне определенными, наперед заданными физико-механическими свойствами: необходимой прочностью, хорошим сцеплением с арматурой, достаточной непроницаемостью для защиты арматуры от коррозии. Кроме того, в зависимости от назначения железобетонной конструкции и условий ее эксплуатации, могут быть предъявлены еще и специальные требования: морозостойкость при многократном замораживании и оттаивании (например, в панелях наружных стен зданий, открытых сооружениях и др.), жаростойкость при длительном воздействии высоких температур, коррозионная стойкость при агрессивном воздействии среды и др.
В зависимости от плотности различают бетоны:
Бетоны подразделяют по ряду признаков:
— структуре — бетоны плотной структуры, у которых пространство между зернами заполнителя полностью занято затвердевшим вяжущим; крупнопористые малопесчаные и беспесчаные; поризованные, т. е. с заполнителями и искусственной пористостью затвердевшего вяжущего; ячеистые с искусственно созданными замкнутыми порами;
— плотности — более 2500 кг/м3 (особо тяжелые); более 2200 и до 2500 кг/м3 (тяжелые); более 1800 и до 2200 кг/м3 (мелкозернистые); более 800 и до 2000 кг/м3 (легкие);
Чтобы получить бетон, обладающий заданной прочностью и удовлетворяющий перечисленным выше специальным требованиям, подбирают по количественному соотношению необходимые составляющие материалы: цементы различного вида, крупные и мелкие заполнители, добавки различного вида, обеспечивающие удобоукладываемость смеси или морозостойкость, и т. п.
2. Классификация тяжелых бетонов
*бетон для сборных железобетонных конструкций;
*бетон на мелком песке;
*бетон для гидротехнических сооружений;
*бетон для дорожных и аэродромных покрытий;
*бетон с тонкомолотыми добавками;
*бетон для сборных железобетонных конструкций.
Оптимальный состав бетона следующий: В = 140 л, Ц = 280 кг, Щ = 1415 кг, П = 590 кг.
Высокопрочный бетон прочностью 60. 100 МПа получают на основе цемента высоких марок, промытого песка и щебня прочностью не ниже 100 МПа. Высокопрочный бетон приготовляют с низким В/Ц = 0,3. 0,35 и ниже (смеси жесткие или малоподвижные) в бетоносмесителях принудительного действия. Для укладки смесей и формования изделий используют интенсивное уплотнение: вибрирование с пригрузом, двойное вибрирование.
Бетон на мелком песке
Ввиду широкого распространения в природе мелких песков и отсутствия в некоторых районах песков с удовлетворительным зерновым составом допускаются применять в бетоне мелкие и тонкие пески (с Мкр
Железобетон. Виды и применение. Плюсы и минусы. Особенности
Железобетон – это композитный строительный материал, состоящий из бетона армированного сталью. Железобетонные изделия являются основным стройматериалом при строительстве тяжелых сооружений, таких как мосты, небоскребы, дамбы, бомбоубежища. Также из железобетона делаются ленточные и плитные фундаменты практически всех зданий вне зависимости от их этажности.
Что такое железобетон
Это материал, который состоит из стального каркаса залитого бетоном. Он получил преимущества каждой составляющей, которые перекрывают некоторые их недостатки, проявляемые по отдельности. К примеру, бетон обладает высокой устойчивостью к воздействию на сжатие, но малым противодействием на растяжение. Включение в его состав стального каркаса позволяет повысить крепость материала при разрыве.
Стальной каркас железобетона располагается внутри. Он не виден снаружи, за исключением отдельных элементов, таких как скобы, которыми планируется поднимать изделие, используя кран или другую спецтехнику. Каркас железобетона изготавливается из арматуры. Та в свою очередь делается из специализированных марок стали, обладающих коррозийной устойчивостью к цементу и растяжению. При производстве железобетона проводятся точные расчеты нагрузок на готовое изделие. Отталкиваясь от них, делается выбор в пользу применяемой марки бетона, а также сечения и количества арматуры.
Технологии изготовления железобетона
По технологии производства различают 2 разновидности железобетонных конструкций:
Монолитный производится непосредственно на строительной площадке. Для этого из досок или плитного материала изготавливается опалубка, выполняющая роль формы. В нее укладывается арматура, связываемая в каркас. После этого в опалубку заливается бетон. Для его равномерного распространения и исключения образования пустот используются вибрационные плиты или глубинные вибраторы, позволяющие утрясти материал по всему периметру, выгнав воздух. Данным методом изготавливаются фундаменты под практически любые строения, даже легкие заборы. Отличительным качеством монолитного железобетона выступает его целостность по всему периметру. В результате его заливки получается единое изделие, что гарантирует надежность и долговечность с отсутствием зазоров, способных выступить мостиками холода.
Сборный железобетон делается в условиях производства. Он представляет собой отдельное изделие, применяемое как конструктор для складывания строения. Такие детали транспортируются на стройплощадку, и там из них монтируется фундамент, стены, межэтажное перекрытие, ступени, забор. Для производства сборного железобетона используются специальные формы. В них закладывается стальной каркас и заливается бетон. После застывания последнего, борта формы открываются и готовое изделие вынимается за специально заложенные проушины. При этом освобожденная форма используется повторно для получения аналогичных конструктивных деталей.
В современном строительстве пользуются спросом как монолитная, так и конструктивная технология изготовления железобетона. Также применяется комбинирование данных методов. К примеру, фундамент делается монолитным, а межэтажное перекрытие собирается из изготовленных на заводе плит.
Преимущества и недостатки
Широкое распространение железобетона в военном, промышленном и гражданском строительстве объясняется рядом положительных качеств данного материала:
По уровню долговечности железобетон могут превзойти только конструкции из профессионально обработанного и уложенного природного камня. Фактически правильно рассчитанные ЖБ конструкции вполне способны простоять сотни лет. При верных инженерных расчетах, во время их изготовления, они не растрескиваются и не рассыпаются. Армированный железом бетон не по зубам грызунам, на нем не могут заводиться колонии большинства известных грибков, что вызвано высоким содержанием цемента.
Материал не поддается горению. Защищенная бетоном сталь при сильном температурном воздействии не обжигается, то есть не теряет своих прочностных характеристик. Незначительное разрушение ЖБ поверхности не несет опасности обвала сооружения.
Поверхность из железобетона можно красить, ей не страшен контакт с бензином, большинством бытовых и промышленных кислот. Благодаря гибкости арматуры стальной каркас ЖБ может укладываться под любую форму. В результате готовое изделие соответствует сложным архитектурным требованиям проекта.
Железобетон имеет и недостатки:
При изготовлении железобетона много времени затрачивается на сборку его опалубки, а также увязывания каркаса из арматуры. Также после заливки самого бетона требуется технологическая пауза продолжительностью 28 дней. Именно столько времени необходимо для набора цементом полной прочности. К тому же даже после окончательного застывания материал может еще долго отдавать влагу. В большинстве случаев на строительной площадке это не проблема, но бывают и исключения. К примеру, при заливке армированной сталью бетонной стяжки. В таком случае пока она окончательно не высохнет нельзя переходить к отделочным работам.
При сравнении прочности и массы бетона наблюдается существенный дисбаланс между данными показателями. Зачастую для достижения материалом необходимой механической устойчивости требуется существенное утяжеление конструкции. Это может стать проблемой при использовании ЖБ для изготовления межэтажного перекрытия. Оно создает колоссальные нагрузки на фундамент, при этом является менее крепким, чем более легкое перекрытие из стальных балок.
Железобетонные поверхности всегда холодные. Это делает нахождения в строениях из него дискомфортным. Для решения данной проблемы требуется применение теплоизоляционных материалов.
Классификация железобетона
Железобетон можно классифицировать на виды по:
Нормативная плотность ЖБ: бывает особо тяжелый, тяжелый, облегченный и легкий. Он отличается в зависимости от того какой бетон использовался для изготовления. Его плотность измеряется весом на 1 м³. У особо тяжелого железобетона плотность бетона составляет более 2,5 т на 1 м³, у легкого 0,8 т.
По типу заполнения ЖБ может быть плотным, пористым, жаростойким со шлаком или со специальными добавками, для увеличения биологической стойкости. Важным отличием железобетона является его величина зерна, которая зависит от размера применяемого заполнителя. По данному критерию он может быть крупнозернистым и мелкозернистым. По условиям твердения материал бывает естественного затвердевания, после термовлажной обработки и застывающий в автоклаве.
Изделия из сборного железобетона
Сборный железобетон позволяет собирать необходимые конструкция по месту строительства в минимальные сроки.
По данной технологии изготавливается много изделий, например:
Крайне широкое распространение получили ЖБ плиты для межэтажного перекрытия. Они укладываются на коробку строения, формируя его перекрытие между этажами или потолок перед настилом плоской кровли. Это облегченные плиты с пустотами внутри, пространство которых может применяться для скрытой прокладки электропроводки. Плиты перекрытия из железобетона используется как в многоэтажном, так и одноэтажном строительстве.
Из железобетона делают фундаментные блоки. Они укладываются в траншею по периметру будущей кладки стен и используются как силовая основа. Их применение позволяет добиться более скорого начала кладки, чем при заливке монолитного фундамента.
Дорожные плиты похожи на межэтажные, но обычно не имеют пустот. Они используются для отмостки дорог. Плиты укладываются вплотную друг к другу, формируя ровное прочное дорожное полотно. По уровню износоустойчивости они превосходят асфальт, как и по скорости строительства трассы.
Железобетон используют для изготовления заборных плит. Они применяются преимущественно для ограждения промышленных объектов. Такой забор полностью перекрывает обзор на загражденную территорию, отличается высокой механической прочностью.
Из ЖБ делают столбы для линий электропередач, заборов, а также сваи для столбчатого фундамента. Их высота может превышать 10 м. Обычно столбы имеют выходы арматуры наружу для возможности приваривания к ним стальных деталей.
Стеновые панели из ЖБ используются для возведения панельных зданий. Из них формируются несущие стены и межкомнатные перегородки. В панелях изначально предусматриваются проемы под двери, окна, вентиляционные выходы. Их применение обеспечивает самую высокую скорость строительства.
Из железобетона делаются трубы и колодезные кольца. Они применяются для строительства подземной системы канализации, колодцев с питьевой водой, кессонов для скважин. Форма труб и колец позволяет их стыковать, получая канал любой длины.
Подробно о применении железобетона в строительстве
Железобетон, широко используемый в строительстве, начал применяться еще в 1945 году. Массовая застройка панельными зданиями началась в 1965, но повсеместное внедрение такой строительной технологии приходится на 80-е годы. Тогда же появилась и возможность разнообразить жилые и промышленные здания. Сегодня из железобетона производится строительство промышленных зданий, домов, дорог и других не менее важных объектов.
Архитектурно-планировочные возможности домов из такого материала
В современном строительстве сооружения из монолитного бетона как таковые не используются.
Разница оказывается довольно расплывчатой.
По сути дела, на строительной площадке имеют дело с конструкциями разной степени сборности, что сказывается как на сроках строительства, так и на архитектурных решениях.
Преимущества
Предпочтение монолитным конструкциям, то есть, с меньшей частью сборных, отдается по нескольким причинам.
Недостатки
Однако такая технология имеет и свои недостатки.
Про архитектурно-планировочные возможности домов из монолитного железобетона вы уже знаете, поговорим о технологии строительства из него.
Технологии строительства с применением железобетона
Очередность и масштаб строительных работ определяется назначением объекта. Особенности применения железобетона таковы, что при монтаже высотных зданий или промышленного цеха требуются совершенно разные конструкционные схемы и, соответственно, осуществляется разным образом.
Давайте для начала поговорим о технологии поточного возведения зданий из монолитного железобетона.
О технологии строительства дорог при помощи железобетона расскажет следующее видео:
Поточный метод для промышленных зданий
Промышленные здания отличаются отсутствием декоративных архитектурных решений, так как планировка их сугубо функциональная и включает крупные закрытые и открытые площадки. Сооружать такое здание монолитным методом можно только в том случае, если нет возможности привезти сборные конструкции. Во всех остальных случаях рекомендуется сборно-монолитный способ строительства.
Для промышленных объектов приоритетом является скорость возведения и возможность введения в эксплуатацию площадок уже готовых. Для удовлетворения этих нужд используют поточный способ.
Под ним подразумевается такая организация строительных работ, при которой каждый участок обеспечивается своим комплектом строительных машин. При большой площади здания выделяют 2, 3 или больше самостоятельных объектных потока, обеспечивающих каждый свою стройплощадку.
Кроме того, различают разные способы строительства:
Жилые объекты
Одно- и многоэтажные жилые дома чаще относятся к условно-монолитным строениям. Принципиальная схема сооружения здесь та же, хотя и подразумевает более сложный каркас: монтаж арматуры, установка опалубки и заливка бетоном.
Выделяют три конструкционные системы многоэтажных зданий в зависимости от способа отпирания перекрытий:
Выбор системы зачастую зависит не столько от сложности здания, сколько от типа используемого оборудования.
Важной частью строительства выступает тип опалубки.
Мы уже поговорили про монтаж одноэтажных промышленных зданий и высотных домов из сборного железобетона, далее речь пойдет о коттеджах из него.
Из следующего видео вы узнаете о том, как происходит строительство железобетонных высотных домов:
Сооружение коттеджа
Современные технологии позволяют применять монолитный железобетон и в частном строительстве. Схема сооружений здесь такая же, но стоит отметить, что для заливки бетона, даже при возведении одноэтажного коттеджа, требуется бетононасос. Это специальная строительная техника и, как правило, в частном хозяйстве не встречается.
Применяют две технологии.
Декоративная отделка наносится прямо на плиты пенополистирола. Никакого дополнительного утепления в этом случае не нужно.
Утепление зданий
Главный недостаток бетона – высокая теплопроводность. Материал значительно уступает кирпичу по этому показателю, а введение стальной арматуры в конструкцию только ухудшает дело: металл прекрасно проводит тепло. Поэтому утеплению домов из железобетона отводится немалое внимание.
При строительстве относительно легких или декоративных строений хороший эффект дает применение специальных бетонов: керамзитового, опилочного и, конечно, теплоизоляционного. Их показатели намного лучше. Однако при строительстве многоэтажных зданий этот способ не годится.
Роль бетона и железобетона в современном строительстве трудно переоценить. Монолитное и сборно-монолитное строительство применяют при сооружении самых разнообразных объектов – от одноэтажного коттеджа до высотного здания или промышленного цеха. Объяснение одно – самая высокая надежность и долговечность.
Следующее видео покажет вам, как происходит утепление железобетонных перемычек и балок: