armerad betong

en kombination av betong och stålarmering som förenas i ett stycke och arbetar tillsammans i en struktur. Termen ”armerad betong” används ofta som ett samlingsnamn för armerade betongkonstruktioner och produkter. Tanken att kombinera i armerad betong två material som är extremt olika i egenskaper baseras på det faktum att betongens draghållfasthet är signifikant lägre (med en faktor 10-20) än dess tryckhållfasthet. Därför är betongen i en armerad betongkonstruktion avsedd att ta tryckspänningar, och stålet, som har hög sluthållfasthet och införs i betongen som armeringsstänger, används huvudsakligen för att ta dragspänningar. Samspelet mellan sådana olika material är extremt effektivt: när betongen härdar, klibbar den fast vid stålarmeringen och skyddar den mot korrosion, eftersom ett alkaliskt medium produceras under hydratiseringsprocessen av cementet. Betongens och armeringens monolitiska natur beror också på den relativa närheten av deras koefficienter för linjär expansion (7,5 10-6 till 12 10-6 10-6 för betong och 12 10-6 10-6 för stålarmering). De grundläggande fysikalisk-mekaniska egenskaperna hos Betong-och stålarmering är i stort sett oförändrade under temperaturvariationer inom ett intervall av -40 till 60 C, vilket möjliggör användning av armerad betong i alla klimatzoner.

grunden för interaktionen mellan betong och stålarmering är närvaron av vidhäftning mellan dem. Storleken på vidhäftning eller motstånd mot förskjutning av armeringen i betong beror på det mekaniska ingreppet i betongen av speciella utskjutningar eller ojämna delar av armeringen, friktionskrafterna från kompression av armeringen av betongen som ett resultat av dess krympning (minskning av volymen vid härdning i luft) och krafterna för molekylär interaktion (agglutination) av armeringen med betongen. Faktorn för mekaniskt engagemang är avgörande. Användningen av indragen stångförstärkning och svetsade ramar och nät, liksom arrangemanget av krokar och ankare, ökar vidhäftningen av armeringen till betongen och förbättrar deras gemensamma funktion.

strukturell skada och märkbar minskning av betongens hållfasthet uppträder vid temperaturer över 60 C. kortvarig exponering för temperaturer på 200 C C minskar betongens hållfasthet med 30 procent och långvarig exponering minskar den med 40 procent. En temperatur på 500 -600 CCG C är den kritiska temperaturen för vanlig betong, vid vilken betongen bryts upp till följd av uttorkning och bristning av cementstenskelettet. Därför rekommenderas inte användning av vanlig armerad betong vid temperaturer över 200 CCG. Värmebeständig betong används i termiska enheter som arbetar vid temperaturer upp till 1700 kcal C. Ett skyddande skikt av betong 10-30 mm tjockt finns i armerade betongkonstruktioner för att skydda förstärkningen mot korrosion och snabb uppvärmning (till exempel under en brand) samt för att säkerställa dess tillförlitliga vidhäftning till betongen. I en aggressiv miljö ökar tjockleken på det skyddande skiktet.

krympning och krypning av betong är av stor betydelse i armerad betong. Som ett resultat av vidhäftning hindrar armeringen den fria krympningen av betong, vilket leder till uppkomsten av initiala dragspänningar i betongen och tryckspänningar i armeringen. Kryp i betong orsakar omfördelningen erbjudanderees i statiskt obestämda system, en ökning av sags i komponenter som böjs och omfördelning av spänningar mellan betong och armering i komprimerade komponenter. Dessa egenskaper hos betong beaktas vid utformning av armerade betongkonstruktioner. Krympning och låg begränsande töjbarhet av betong (0.15 mm/m) orsakar det oundvikliga utseendet av sprickor i det expanderade området av strukturer under servicebelastningar. Erfarenheten visar att sprickor upp till 0,3 mm breda under normala driftsförhållanden inte minskar bärförmågan och hållbarheten hos armerad betong. Låg sprickmotstånd begränsar emellertid möjligheten till ytterligare förbättring av armerad betong och i synnerhet användningen av mer ekonomiska höghållfasta stål som förstärkning. Bildandet av sprickor i armerad betong kan undvikas genom förspänningsmetoden, med vilken betong i expanderade områden av strukturen genomgår artificiell kompression genom mekanisk eller elektrotermisk förspänning av förstärkningen. Självstressade armerade betongkonstruktioner, där kompression av betongen och expansion av armeringen uppnås som ett resultat av expansionen av betongen (tillverkad med så kallad sträckcement) under specifik temperatur-fuktbehandling, är en vidareutveckling av förspänd armerad betong. På grund av dess höga tekniska och ekonomiska index (lönsam användning av höghållfasta material, frånvaro av sprickor och minskning av förstärkningsutgifter) används förspänd armerad betong framgångsrikt för att stödja strukturer av byggnader och tekniska strukturer. En grundläggande brist på armerad betong, hög vikt per volym, elimineras i stor utsträckning genom användning av lättbetong (med konstgjorda och naturliga porösa fyllmedel) och cellbetong.

den omfattande användningen av armerad betong i modern konstruktion har resulterat från dess tekniska och ekonomiska fördelar jämfört med andra material. Armerade betongkonstruktioner är brandsäkra och slitstarka och kräver inga speciella skyddsåtgärder mot destruktiva atmosfäriska influenser. Betongens styrka ökar med tiden; och förstärkningen är inte utsatt för korrosion, eftersom den skyddas av den omgivande betongen. Armerad betong har en hög stödkapacitet och bär statiska och dynamiska belastningar, inklusive seismiska belastningar, väl. Strukturer och strukturella element med extremt olika former och stor arkitektonisk uttrycksförmåga är relativt lätta att skapa med tygbetong. Grundinnehållet i armerad betong består av vanliga material—krossad sten, grus och sand. Användningen av prefabricerad armerad betong möjliggör en betydande ökning av industrialiseringen av byggandet. Konstruktionselement tillverkas i förväg på välutrustade anläggningar, och endast montering av färdiga komponenter med mekaniserad utrustning utförs på byggarbetsplatserna. Således säkerställs höga byggnadsnivåer för byggnader och strukturer samt besparingar i monetära och arbetskraftsutgifter.

början av användningen av armerad betong är generellt förknippad med den parisiska trädgårdsmästaren J. Maunier, som fick ett antal patent i Frankrike och andra länder för uppfinningar med armerad betong. Hans första patent, för ett blomkar av ett trådnät täckt med cementmortel, dateras till 1867. I själva verket byggdes betongkonstruktioner med stålarmering ännu tidigare. Armerad betong började spela en märkbar roll i byggtekniken i Ryssland, Västeuropa och Amerika först i slutet av 19-talet. En stor kredit för utvecklingen av tygbetong i Ryssland beror på professor N. A. Beleliubskii, under vars ledning ett antal strukturer byggdes och tester utfördes av olika armerade betongkonstruktioner. I början av 20-talet framstående ryska forskare-professorer I. G. Maliuga, N. A. Zhitkevich, S. I. Druzhinin och N. K. Lakhtin-arbetade med frågor om betongteknik, betong-och armerad betongverksamhet och utformning av konstruktioner med armerad betong. Originaldesigner föreslagna av ingenjörerna N. M. Abramov och A. F. Loleit dök upp. Volkhovs vattenkraftverk var den första stora strukturen i Sovjetunionen som gjordes med betong och armerad betong, den fungerade som en viktig praktisk skola för sovjetiska specialister på armerad betong. Under de följande åren användes rein-forcerad betong i ständigt ökande mängder. Betydande framsteg i utvecklingen av teorin om strukturell design med hjälp av detta nya byggmaterial bidrog till den utvidgade produktionen av armerad betong. Den progressiva metoden för strukturell design av armerad betong när det gäller kollapsstadiet, som utvecklades av de sovjetiska forskarna A. A. Gvozdev, la. V. Stoliarov, V. I. Murashev och andra baserade på förslagen från A. F. Loleit, började användas i Sovjetunionen 1938. Denna metod utvecklades omfattande vid utformning av reinforeed-betongkonstruktioner för begränsande tillstånd. Uppnåendet av den sovjetiska skolan av teorin om armerad betong har fått universellt erkännande och används i de flesta främmande länder. Den ytterligare förbättringen av armerad betong och utvidgningen av dess tillämpningsområden är relaterad till genomförandet av ett brett spektrum av vetenskaplig forskningsverksamhet. Betydande ökningar av den tekniska nivån av armerad betong förväntas genom minskning av dess vikt per volym, användning av höghållfast betong och armering, utveckling av metoder för konstruktion av armerad betong för komplexa yttre påverkan och en ökning av armerad Betongs hållbarhet under påverkan av ett frätande medium.