10. Свойства железобетона

Железобетонные изделия обладают следующими свойствами:

Прочность – за счёт устойчивости бетона к сжимающей нагрузке и сопротивления арматуры к растяжению. С течением времени его прочность только увеличивается.

Огнестойкость – при кратковременном действии высоких температур и огня (пожар) железобетон может в течение нескольких часов сохранить свою несущую способность. Предел огнестойкости зависит от размеров конструктивной схемы железобетонного элемента, вида арматуры и особенно от толщины защитного слоя бетона, который предохраняет арматуру от непосредственного действия огня. Также для защиты используются специальные добавки, например, доменные шлаки, шамот, базальт, диабаз и пр.

Сейсмическая стойкость – изделия из железобетона обладают высокой жесткостью и монолитностью.

Технологичность – изделия из железобетона легко обрабатываются, железобетону можно придать любую форму. Этот факт и возможность использования местных материалов существенно снижает расходы.

Высокая устойчивость к атмосферным воздействиям и сопротивляемость статическим и динамическим нагрузкам.

Химическая и биологическая стойкость.

Массив из бетона обладает таким важным свойством, как низкая теплопроводность, что позволяет защитить арматуру от температурных перепадов и не дает возникнуть коррозии арматуры.

Недостатки железобетона: большая плотность, высокая тепло- и звукопроводность, трудоемкость переделок и усилений; необходимость выдержки до приобретения прочности, появление трещин вследствие усадки и силовых воздействий.

Дополнительно к №10:

Плотность железобетона принимается равной 2500 кг/м3, в случае укладки бетонной смеси без вибрирования — 2400 кг/м3. При значительном содержании арматуры (свыше 3%) плотность железобетона определяют как сумму масс бетона и арматуры в 1 м3 объема конструкции. Средняя плотность легкого железобетона определяется так же, как сумма масс бетона и арматуры в 1 м3 объема конструкции.

Железобетону присуще образование трещин в бетоне в растянутых зонах конструкций даже при эксплуатационных нагрузках небольшой интенсивности. Раскрытие этих трещин во многих случаях невелико и не мешает нормальной эксплуатации конструкций. Однако в определенных условиях необходимо предотвратить образование таких трещин или ограничить ширину их раскрытия. Для этого до приложения нагрузки бетон растянутых зон подвергают предварительному интенсивному обжатию посредством растяжения рабочей арматуры. Такой железобетон называют предварительно напряженным.

11. Способы соединения арматуры

Для надежного соединения армирующих элементов между собой используются 3 основных способа: при помощи сварки, внахлест без применения сварки и механический.

Сварка.

Нельзя сваривать термически упрочненную арматуру классов Ат-V, Ат-VI и высокопрочную проволоку, так как сварка приводит к утрате эффекта упрочнения Хорошо свариваются контактной сваркой горячекатанная арматура классов от А-I до А-VI, Ат-IIIC, Ат-IVC.

Система соединения может быть стыковая, нахлестная, тавровая и крестовая. Стыковая (когда стержни совмещаются встык) и тавровая (боковой стержень торцом упирается в продольную арматуру) сварка не рекомендуется из-за низкой прочности на изгиб и производится только в случаях крайней необходимости. Основная арматура обычно сваривается внахлест, а поперечные стержни привариваются к ней при укладке крестом.

Излишний перегрев может привести к ненужным структурным изменениям в металле. Качество каждого шва необходимо тщательно проверить на прочность.

Сам сварной шов имеет повышенную хрупкость и плохо работает на изгиб, что может привести к его повреждению уже на стадии уплотнения бетона путем вибрации. Такой эффект приводит к тому, что сваривать арматуру для фундамента в болотистой местности не рекомендуется.

Основное преимущество сварки – быстрота операции, что очень важно при больших объемах строительства. Кроме того, правильный выбор арматуры (с индексом С) позволяет значительно снизить негативные последствия и обеспечить нужное качество. На плотных грунтах способ сварки армирующих элементов остается наиболее востребованным.

Внахлест без применения сварки

Стержневую арматуру классов А-I, А-II, А-III допускается соединять внахлест без сварки с перепуском концов стержней на 20....50 диаметров в тех местах железобетонных элементов, где прочность арматуры используется не полностью. Однако такой вид соединения стержневой арматуры вследствие излишнего расхода стали и несовершенства конструкции стыка применять не рекомендуется.

Внахлестку можно выполнять стыки сварных сеток в направлении рабочей арматуры. Необходимую длину перепуска (нахлестки) сеток для создания необходимой заделки устанавливают по формуле.

Арматурные стержни можно вязать между собой с помощью стальной проволоки. Способ достаточно часто используется в частном строительстве из-за простоты и доступности. Принцип соединения основан на том, что стержни укладываются внахлест и прочно обвиваются стальной отожженной проволокой диаметром 1-1,2 мм из низкоуглеродистой стали. Такой способ не нарушает структуру металла и обеспечивает нужную прочность. Основной недостаток – низкая производительность, что ограничивает применение вязки при возведении больших фундаментов.