Усадка бетона и начальные напряжения.

Сущность железобетона. В чем заключаются достоинства железобетона? Его недостатки?

Железобетон является комплексным материалом, включающий два исходных материала - бетон и стальную арматуру. Такое комбинирование исключает недостатки двух материалов и делает материал конструктивно полноценным.

Таким образом, бетон, хорошо сопротивляясь сжатию, имеет очень низкую прочность на растяжение.

Таким образом, сущность железобетона заключается в том, что искусственной постановкой арматуры усиливают зоны элемента, растянутые от внешней нагрузки.

Недостатки монолитного железобетона: имеет серьезные недостатки по сравнению со сборным железобетоном: большой расход средств и лесоматериалов на устройство опалубки и подмостей, необходимость выдерживать длительное время забетонированные конструкции в опалубке, затруднения в производстве работ на открытом воздухе при низких температурах и др.

2. Виды бетонов, структура бетона.

Разновидности бетона для наружных работ

Железобетон – сочетание бетона со стальной арматурой. Используется во всех климатических зонах, так не теряет своих свойств и при морозах до минус 45′ и по жаре до плюс 60. Большинство знакомо с этим типом материала по железобетонным плитам перекрытия.

Силикатный бетон – смесь извести и кремния. Также в составе может быть кварц и кремнезит. Наполнителем выступает песок. Изготовляется данный вид методом автоклавировния. В автоклаве он обрабатывается паром, который имеет температуру 174-198’.

 Асфальтобетон – плотная смесь, состоящая из битума, песка, щебня и минерального порошка. Каждую часть отдельно высушивают, а перед смешиванием нагревают до 150°. Типы по температуре укладки: горячий или вязкий – должен иметь 120°; теплый или маловязкий – температура укладки от 40 до 80°. И третий тип – холодный или жидкий – должен иметь рабочую температуру не менее 10°. Из асфальтобетона делаются покрытия дорого или кровля домов.

Гидротехнический бетон – имеет повышенную водонепроницаемость. Из него возводятся здания, которые расположены в болотистой местности или там, где местность часто подвергается наводнениям. Керамзитобетон – вид легкого бетона. Заполнитель керамзит. Применяемые при строительстве здания бетонные плиты из керамзита позволяют существенно снизить стоимость строительства. Да и вес конструкции намного снизится.

Перлитобетон – заполнителем служит перлит. Так как относится к классу легких, из него в основном изготовляют декоративные бетонные ограды.

Туфобетон. Его наполнителем является вулканический туф. Из такого материала возводятся, и сами стены.

Виды бетона для внутренних работ

 Гипсобетон — уже из названия следует, что здесь вместо цемента используется строительный гипс, в который добавляется заполнители из камня в сочетании дерева или соломы. Используется только для внутренних работ. Ведь главным недостатком является водорастворимость.

Пластбетон – в нем вместо цемента в качестве вяжущего материала используется органический полимер, а заполнителем любой песок. В основном идет на заливку полов в промышленных и общественных зданиях. Пемзобетон. Наполнитель – пемза. Используется в качестве теплоизоляционного материала.

Ячеистый бетон. Делится на два вида – газо- и пенобетон. Оба вида используются как теплоизоляционный компонент при строительстве здания. Но ячеистый материал уже уступает свои позиции как теплоизолятораполистиробетону. Отдельным видом стоит упомянуть жаростойкий бетон. Используется в основном в металлургической промышленности в виде фундамента мартеновских печей.
Структура бетонной смеси сохраняется и при затвердевании. Поэтому структуру бетона следует классифицировать по содержанию цементного камня и его размещению в бетоне.

В этой связи целесообразно классифицировать структуру бетона с учетом ее плотности

Основные типы структур плотная, с пористым заполнителем, ячеистая и зернистая Плотная структура, в свою очередь, может иметь контактное расположение заполнителя, когда его зерна соприкасаются друг с другом через тонкую прослойку цементного камня, и «плавающее» расположение заполнителя, когда его зерна находятся на значительном удалении друг от друга.

Наибольшей прочностью обладают материалы с плотной структурой, наименьшей -с зернистой.

Усадка бетона и начальные напряжения.

Усадка бетона – это уменьшение объема и размеров вследствие уплотнения, потери влаги, затвердевания в результате химических, физических и физико-химических процессов.

Как показывает практика, она редко превышает 1 % и является незначительной. Но даже этого будет достаточно для внесения существенных изменений в проекте строительства.
Как правило, в сочетании с низкой прочностью деформации на растяжение всегда приводят к появлению трещин в железобетонных конструкциях, преимущественно в поверхностном слое, снижают долговечность конструкций и повышают деформативность.

Лучший вариант – полное отсутствие усадки, но это считается невозможным. Поэтому необходимо, чтобы данный показатель был минимален.
Для решения данной проблемы существует несколько методик, каждая из которых обладает своими преимуществами.

Схема усадочного шва.

Для повышения характеристик в настоящее время применяют минеральные добавки, с помощью которых регулируется деформация.

Уменьшения начальных усадочных напряжений в бетоне и тем самым предотвращения образования усадочных трещин можно до­биться технологическими мерами — правильным подбором состава бетона (за счёт уменьшения объёма пор), увлажнением среды при тепловой обработке твердеющего бетона, увлажнением, особенно в первые дни, поверхности бетона при естественном твердении и др., а также конструктивными мерами - например, устройством уса­дочных швов в конструкциях большой протяженности, постановкой противоусадочных сеток.

Бетоны, приготовленные на специальных цементах (расширяю­щемся или безусадочном) усадки не дают. Особо прочные бетоны класса В100 и выше также практически не дают усадки.