Применение железобетона: Бетон является наиболее часто используемым строительным материалом в мире благодаря многочисленным преимуществам, которые он обеспечивает, таким как высокая универсальность, адаптируемость, огнестойкость и т. д.
Бетон обладает высокой способностью выдерживать сжимающие силы (силы, сжимающие материал). Однако сам по себе бетон не способен воспринимать силы растяжения. Вот почему мы внедряем арматурные стержни внутрь бетона, чтобы противостоять растягивающим напряжениям.
Таким образом, железобетон = обычный бетон + арматурные стержни.
Существует очень широкое применение железобетона в различных категориях строительных работ.
Упомянем в этой статье некоторые области применения железобетона.
Использует применение железобетона
1. Жилые/коммерческие/институциональные здания
Это первая категория строительства, в которой широко используется бетон. Определение здания: «закрытое строение с крышей и стенами, стоящими более или менее постоянно на одном месте, или относительно постоянное закрытое сооружение над участком земли
Здания — это конструкции, которые в основном состоят из перекрытий (горизонтальные области, на которые мы наступаем), балок (опорные элементы для плит), колонн (опорные элементы для балок и/или плит), крыш и стен.
Здания могут служить нескольким целям: жилым (где живут люди), коммерческим (например, торговые центры) или институциональным (например, школам и университетам). Здания также могут сочетать несколько функций в зависимости от ситуации.
Бетон зарекомендовал себя как доступный, эффективный, пожаробезопасный и долговечный строительный материал. Еще одним важным качеством бетона является его адаптируемость, которая позволяет создавать архитектурные аспекты, невозможные с другими строительными материалами.
И корпоративные, и жилые комплексы часто используют многоэтажные железобетонные здания. RCC идеально подходит для тяжелых полов в промышленности из-за его повышенной эластичности и устойчивости к износу и деформации.
2. Тротуары
Согласно бетонной терминологии ACI, бетонное покрытие – это:
слой бетона на таких участках, как дороги, тротуары, каналы, детские площадки, а также те, которые используются для хранения или парковки.
На бетонном покрытии постоянно присутствуют транспортные потоки и, при определенных обстоятельствах, экстремальные погодные условия. Бетонные покрытия перераспределяют приложенные нагрузки на большие площади земляного полотна благодаря своей сравнительно высокой жесткости и способности выдерживать деформации, вызываемые проезжающими автомобилями. Ключевые факторы, которые, вероятно, окажут влияние на то, насколько хорошо работает система бетонного покрытия для городских улиц и местных дорог, – это движение, дренаж, окружающая среда, строительство и техническое обслуживание.
При строительстве дорог, предназначенных для интенсивного движения, используется железобетон. Несколько примеров высококлассных, высокопрочных дорог из железобетона включают взлетно-посадочную полосу самолета и стапель для летающих лодок.
3. Радиоуправляемые мосты
При строительстве крупных зданий бетон, несомненно, является одним из самых необходимых материалов. Также сюда входит изготовление мостов. Бетон — фантастический материал для мостов, потому что он обеспечивает адаптируемость и гибкость, а также равномерное поглощение и распределение веса конструкции.
По сравнению со стальными мостами в настоящее время наблюдается тенденция использования железобетона для мостов с короткими, средними и большими пролетами. Это приводит к более привлекательным и экономически эффективным конструкциям. Современный бетон позволил достичь требуемых характеристик бетона, таких как прочность и долговечность, для любого стиля строительства.
4. Основы
Каждая конструкция будет иметь систему фундамента, которая безопасно передает нагрузку на землю. Как правило, эта система фундамента выполняется из железобетона.
При строительстве практически всех форм фундаментов, включая неглубокие фундаменты (такие как фундаменты и стропила) и (глубокие фундаменты, такие как сваи), используется железобетон. Сборные и монолитные железобетонные сваи использовались в качестве фундаментов для различных сооружений, в том числе мостов и зданий.
5. Морские плавучие конструкции
Морские плавучие бетонные конструкции создают полезную грань земли над водой.
Использование железобетона оказалось весьма успешным в ряде проектов, несмотря на то, что это может быть не лучший строительный материал для плавучих конструкций.
Примеры плавучих сооружений включают доки, железобетонные кессоны, плавучие морские терминалы и наплавные мосты.
6. Бетонные трубы
Железобетон использовался для создания труб, и эти трубы используются для различных целей, включая строительство канализационных систем. Однако следует отметить, что если цилиндрическая стальная оболочка не вживляется в железобетонные трубы со специальными соединительными механизмами.
7. Морские сооружения
Морские сооружения являются неотъемлемым компонентом портов и морских терминалов, так как облегчают погрузку и разгрузку судов.
В прибрежных районах, где может возникнуть коррозия, железобетон часто используется для строительства морских сооружений, включая причалы, пирсы, причалы, причальные стенки, сторожевые башни и маяки. Однако некоторые разновидности железобетона устойчивы к такой суровой среде. Для складов в прибрежных районах рекомендуется использовать железобетонные фермы.
8. Сборный железобетон
Сборный железобетон просто был произведен не там, где он будет использоваться. Большинство сборных железобетонных изделий отливается на заводах методом мокрого литья, хотя другие, такие как откидные панели, производятся на месте.
Сборный железобетон является отраслью развития железобетона, и в последние годы его использование значительно выросло. Из сборного железобетона возводятся различные виды конструкций, а также различные конструктивные элементы. Сборные железобетонные изделия включают в себя колонны, балки, плиты, трубопроводы, световые опоры, столбы забора, водосточные желоба, люки и многое другое.
9. Другие приложения
Опоры мостов и подпорные стенки земляных насыпей — два распространенных примера железобетонных конструкций, используемых для удержания земли. Для водоудерживающих сооружений, таких как наземные и надземные резервуары, и гидротехнических сооружений, таких как гравитационные и арочные плотины, лучшим материалом является железобетон. Вещество часто используется для строительства огромных куполов резервуаров для воды, спортивных арен и конференц-центров.
Стальные опоры для электропередачи почти все заменены железобетонными опорами. Железобетон почти часто используется при строительстве высоких телебашен.
Оболочки из железобетона, состоящие из балок с глубокими краями и тонких круглых плит, представляют собой доступную альтернативу подвескам для самолетов. Когда под крышей промышленных объектов требуется значительное свободное от колонн пространство, применяется конструкция из железобетонных складных плит.
Производство бетона и применение
Жизненный цикл самого широко используемого в мире материала
Бетон является неотъемлемой частью городской инфраструктуры, от автомагистралей между штатами до высоких городских небоскребов. Бетон можно увидеть где угодно, что неудивительно, поскольку это наиболее часто используемый искусственный материал в мире. Только в Соединенных Штатах ежегодно производится около 10 миллиардов тонн бетона.
Бетон является исключительно универсальным строительным материалом со свойствами пластичности или твердости, в зависимости от стадии отверждения. Он состоит из заполнителей и горных пород, смешанных с жидким цементом. Через определенное время бетон затвердевает и превращается в каменную массу благодаря химической реакции, известной как гидратация. После затвердевания он становится исключительно прочным и долговечным при прочности 3000–20,000 XNUMX фунтов на квадратный дюйм — достаточно, чтобы удерживать мосты, небоскребы и плотины.
Бетон демонстрирует свою прочность, поддерживая вторую по высоте арочную плотину в мире – плотину Ингури.
Производство бетона
Бетон производится на заводе или на стройплощадке. Оборудование может варьироваться от ручных инструментов до крупного промышленного оборудования. Независимо от масштаба производства, бетонные компоненты должны быть тщательно перемешаны, отформованы и отформованы в течение определенного времени. Любые нарушения могут повлиять на целостность и внешний вид конечного продукта.
Крупнотоннажное производство бетона
Крупномасштабное производство бетона осуществляется на двух типах бетонных заводов: заводах по производству товарных смесей и центральных бетонных заводах. Заводы по производству товарных смесей смешивают все компоненты бетона, кроме воды. Центральные смесительные установки смешивают все компоненты бетона, включая воду, и лучше всего подходят для точного контроля. Как правило, бетон представляет собой вязкую жидкость, которую заливают в формы для придания желаемой формы. Однако бетон также может быть в нежидкой форме. Эта версия сушилки предпочтительна для производства сборных железобетонных изделий.
Крупномасштабное производство бетона происходит на бетонных заводах: заводах товарных смесей и центральных бетонных заводах.
Мелкосерийное производство бетона
Небольшие объемы бетона производятся на строительной площадке с использованием объемного смесителя или мобильного смесителя периодического действия. Эти смесители служат мини-бетонными заводами, способными производить различные виды бетона. Они идеально подходят для площадок, где требуется минимальное количество бетона для установки небольших приложений. Например, установщик использует объемный миксер для приготовления бетона для установки стоек для велосипедов или для установки боллардов и стальных труб в качестве устройств безопасности дорожного движения.
Виды бетона
На рынке доступны десятки видов бетона для строительных и строительных нужд. Ниже перечислены несколько распространенных типов бетона, используемых в современной инфраструктуре.
Рядовой бетон
Обычный бетон является одним из самых популярных видов бетона. Типичная смесь включает цемент, песок и крупные заполнители, смешанные с определенным количеством воды. Время схватывания составляет примерно 30–90 минут при значениях прочности 1450–5800 фунтов на квадратный дюйм. На 28 сутки твердения достигается 75-80% общей прочности, а на 90 сутки – 95%.
Бетон с высокими эксплуатационными характеристиками
Высококачественный бетон имеет более высокую прочность, удобоукладываемость и долговечность по сравнению с обычным бетоном. Он обладает долговременными механическими свойствами и прочностью в раннем возрасте. Он может выдерживать суровые условия окружающей среды и устойчив к ползучести и усадке, что сводит к минимуму растрескивание. Прочность колеблется от 10000 до 15000 фунтов на квадратный дюйм.
Железобетон
Железобетон использует различные формы стали в качестве арматуры. Сочетание бетона (с его высокой прочностью на сжатие) и стали (с его высокой прочностью на растяжение) придает железобетону уникальные прочностные свойства. Железобетон способен выдерживать многие формы нагрузки в любом типе конструкции.
Сборный железобетон
Сборный железобетон отливает бетон в формы в контролируемой среде. После полного схватывания и затвердевания они транспортируются на строительную площадку. Стадия отверждения происходит в контролируемых условиях, при которых контролируются температура и влажность. Отверждение паром иногда используется для производства сборных железобетонных изделий с высокой прочностью и меньшим временем отверждения.
Легкий бетон
Легкий бетон – это любой бетон плотностью менее 240 кг/м³. К ним относятся легкие заполнители, пенобетон и газобетон автоклавного твердения. Легкий бетон обычно улучшает тепловые свойства и огнестойкость. Однако он более подвержен ползучести и усадке.
Проницаемый бетон
Проницаемый бетон позволяет воздуху или воде циркулировать через ряд отверстий или пустот, созданных в бетоне. Вода может стекать естественным путем, что позволяет отводить поверхностные воды и пополнять запасы подземных вод. Это строительный материал с низким уровнем воздействия, который защищает качество воды и используется в устойчивом строительстве.
Бетонные приложения
Прежде чем приступить к любому конкретному применению, сначала необходимо определить соответствующий тип бетона. Например, железобетон подходит для строительных материалов, требующих высокой прочности на растяжение, таких как колонны и балки. Легкий бетон лучше всего подходит для строительства легких бетонных блоков для строительства дома.
Бетон является универсальным материалом, и области его применения многочисленны. Податливые, но прочные характеристики бетона делают его идеальным исходным материалом для строительства зданий, городской инфраструктуры и различных сборных железобетонных изделий.
Бетонные здания устойчивы к огню и снижают потребление энергии, обеспечивая при этом лучшее качество воздуха в помещении.
Строительные материалы
Бетон широко используется для строительства домов и коммерческих зданий, а также связанных с ними приспособлений, таких как подъездные пути и колонны. Изолирующий бетон удерживает тепло внутри стен, снижая потребление энергии более чем на 40%. Бетон, поедающий смог, может помочь снизить уровень оксидов азота в окружающей загрязненной среде более чем на 60%. Бетонные здания требуют меньше обслуживания и служат дольше, обеспечивая при этом лучшее качество воздуха в помещении. Другие преимущества включают устойчивость к огню, ветру и ураганам.
Дороги и шоссе
Бетонные дороги и автомагистрали очень долговечны и требуют минимального обслуживания. Они не подвержены колееобразованию или весенним оттепелям. Они достаточно прочны, чтобы выдерживать постоянное движение тяжелонагруженных транспортных средств.
Строительство мостов с использованием бетона экономически выгодно и позволяет выполнять архитектурную и декоративную отделку.
Мосты
Бетон — один из самых экономичных и быстрых материалов для строительства мостов; он обычно используется для надстроек мостов (верхние части мостов). К ним относятся настилы, бордюры, тротуары и боковые ограждающие стены. При правильном планировании и использовании сборных железобетонных изделий процесс может быть выполнен эффективно и конкурентоспособно. Также могут быть добавлены визуальные воздействия и декоративные элементы.
Болларды
Сборный железобетон используется для устройств управления движением, таких как бетонные столбы. Эти бетонные столбы могут дополнять окружающую архитектуру, обеспечивая защиту от ударов транспортных средств. Обычно они армируются стальными стержнями с эпоксидным покрытием для повышения их прочности. Бетонные столбы идеально подходят для мест с интенсивным движением, таких как входы в здания и парковки, чтобы защитить пешеходов и мебель.
В бетонных плотинах используется стальная арматура для обеспечения долговечности, а водопроводные трубы помещаются в бетон, чтобы предотвратить растрескивание.
Плотины являются одними из самых сложных и прочных конструкций из бетона. На строительство плотины Гранд-Диксенс в Швейцарии ушло 6 миллионов кубометров бетона. Он также использует стальную арматуру для придания максимальной прочности свойствам бетона. Чтобы ограничить любое растрескивание, вода циркулирует по трубам внутри бетона. Проекты плотин требуют тщательного подбора бетонной смеси с правильным типом заполнителей.
Обслуживание
Несмотря на свои упругие свойства, бетон по-прежнему требует надлежащего ухода для продления срока службы. Бетон следует очищать не реже одного раза в год, чтобы удалить грязь и грязь, а также ржавчину или другие пятна. Трещины также необходимо регулярно ремонтировать, чтобы поверхность была структурно прочной. Отсутствие ремонта трещин может привести к проникновению воды, вызывая проблемы с грунтовым основанием. Периодическая повторная герметизация поверхности снижает проникновение влаги и образование пятен. Это также предотвратит образование грязи и сорняков через эти соединения.
Утилизация
Строительная отрасль является частью движения за безотходность: в США ежегодно перерабатывается 140 миллионов тонн бетона. При сносе бетонных конструкций оставшийся бетон перерабатывается для новых строительных проектов, гравия, камней для ландшафтного дизайна и мульчи. Бетонные заполнители собираются и проходят через дробилку. Бетон со стальной арматурой проходит тот же процесс, а металлические детали удаляются позже с помощью магнитов и других сортировочных устройств.
Целью переработки является не только удаление бетона со свалок, но и экономия энергии при переработке. Дробление старого бетона на месте устраняет необходимость в транспортировке, тем самым снижая затраты и выбросы. Крупные передвижные заводы могут дробить бетон со скоростью 600 тонн в час. Меньшие дробилки могут дробить 150 тонн в час, с дополнительным преимуществом, заключающимся в том, что они могут работать в более узких местах.
Снесенные бетонные конструкции начинают новый цикл, поскольку они проходят через дробильную машину, чтобы стать переработанным бетоном.
Бетонные разработки
Самовосстанавливающийся бетон направлен на устранение одного из самых больших недостатков бетона: растрескивания. Когда бетон трескается, это может привести к коррозии стальной арматуры, используемой в конструкции. Растрескивание также представляет непосредственную опасность: растрескивание бетонных контейнеров для токсичных отходов может привести к катастрофическим последствиям, не говоря уже о риске для обслуживающего персонала. Инженеры Гентского университета первыми начали исследования в области разработки самовосстанавливающегося бетона. Он наполнен супервпитывающими полимерами, которые набухают и блокируют трещины в бетоне для самозаживления. Бетонные исследования и разработки продолжаются для будущего в строительстве, которое повышает эффективность, безопасность и устойчивость.
