Навигация:
ГлавнаяВсе категории → zh1

Железобетон самонапряженный


Железобетон самонапряженный

Железобетон самонапряженный — разновидность ж.бет., в бетоне к-рого в качестве вяжущего использован напрягающий цемент (НЦ). Созданный отечеств, учеными в 1950-х гг. НЦ представляет собой смесь портландцемен-тного клинкера (70—80 %), расширяющегося компонента из гипса (15—20%) и в-ва, содержащего активные алюминаты кальция (10—15%). Алюмосодержащи-ми в-вами являются золы ТЭС, высоко-алюминатные глины, глиноземсодержа-щие шлаки, каолины, алуниты; последние достаточно широко распространены и представляются наиболее перспективным материалом для произ-ва НЦ.

В отличие от др. расширяющихся вяжущих НЦ расширяется при весьма высокой прочности (8—15 МПа), обеспечивающей надежное сцепление бетона с арматурой. Благодаря этому св-ву в Ж.с. арматура получает напряжение растяжения, бетон — напряжение сжатия, а конструкция становится самонапряженной. При этом арматура растягивается независимо от направления своего расположения в бетоне, что позволяет создавать двухосное и объемное самонапряжение конструкций.

Существуют два осн. вида бетона на НЦ: с расчетной величиной самонапряжения и с компенсиров. усадкой. В отд. группу могут быть выделены мелкозернистые бетоны на НЦ, предназнач. для ремонтно-восстановит. работ. Все виды бетонов на НЦ наз. напрягающими бетонами.

Для приготовления напрягающих бетонов применяют те же заполнители и добавки, что и для бетонов на портланцемен-те. Важнейшим показателем качества бетона является его прочность в процессе эксплуатации конструкции. Напрягающие бетоны имеют след. классы по прочности: тяжелые и мелкозернистые — на сжатие В15—В70, на осевое растяжение Btl,6—Bt4,8; легкие — на сжатие В10— В40, на осевое растяжение Bt0,8—Bt3,2.

Рост прочности напрягающего бетона интенсивно продолжается и после достижения цементным камнем возраста 28 сут, к 6 мес он набирает 30—40% дополнит, прочности, что особенно важно для гидротехнич. сооружений, загружаемых через неск. месяцев после возведения.

Цементная пром-сть выпускает НЦ с маркой по самонапряжению 1—4 МПа, что позволяет получать бетоны как с, компенсиров. усадкой, так и с самонапряжением св. 3 МПа.

За марку напрягающего бетона по самонапряжению принято предварит, напряжение в бетоне, МПа, возникающее при коэф. продольного армирования ц— -0,01. Существуют след. марки бетонов по самонапряжению: Sp0,6, SP0,8, Spl, SP1,2, SP1,5, SP2, SP2,5, SP3 и SP4.

Стальная арматура в Ж.с. не корродирует, как в плотном тяжелом бетоне на портландцементе. Напрягающий бетон обладает высокой сульфатостойкостью. В среде со средней степенью сульфатной агрессии конструкции из напрягающего бетона не требуют дополнит, защиты.

Важное св-во напрягающих бетонов — низкая водо-, газо- и бензопроница-емость, что является следствием уплотнения структуры цементного камня в условиях всестороннего сжатия, возникающего в результате самонапряжения. Водонепроницаемость напрягающих бетонов на заполнителях всех видов, опре-дел. по методике гос. стандарта, гарантируется не менее W12. Газопроницаемость напрягающего бетона, уплотн. обычными средствами (вибрированием), примерно в 40 раз ниже, чем у тяжелого бетона на портландцементе; бензопроницаемость характеризуется величиной порядка 6'10" Дарси при давлении 0,5 МПа. Такой бетон практически обеспечивает полную непроницаемость по отношению к дизельному топливу.

Долговечность ж.-бет. конструкций в значит, степени определяется морозостойкостью бетона. Напрягающие бетоны обладают высокой стойкостью к замораживанию и оттаиванию независимо от вида НЦ и крупного заполнителя, их морозостойкость характеризуется классами F300—F500. Энергия экзотермии НЦ в 1,5—1,8 раза выше, чем у портландцемента, т.е. сравнима с теплотой гидратации особобыстротвердеющего портланцемента высоких марок М700 и М800.

Все перечисл. св-ва позволяют применять напрягающие бетоны как в сборных, так и в монолитных конструкциях и сооружениях в разл. областях стр-ва с большой экономич. выгодой.

Массовое изготовление и применение НЦ и напрягающего бетона началось в 1965 для замоноличивания стыков емкостей и др. инж. сооружений, что позволило повысить сборность и индустриализацию всего процесса стр-ва емкостных сооружений.

С 1976 возводятся полносборные емкостные сооружения с применением напрягающего бетона для заделки стыков, изготовления сборных элементов, выполнения монолитных и сборно-монолитных конструкций (водопроводные и канали-зац. насосные станции, резервуары, фильтры и вторичные отстойники и т.п.). Применение НЦ в полносборных конструкциях цилиндрич. емкостей позволило исключить навивку высокопрочной арматуры и торкретирование поверхности стенок резервуара для защиты арматуры от коррозии.

В строит, практике широко применяются самонапряж. покрытия разл. назначения. В отличие от полов производств, зданий типовой конструкции в полах из напрягающего бетона отсутствуют гидроизоляция и стяжка — само армиров. покрытие из бетона на НЦ обеспечивает водонепроницаемость. Отпадает необходимость устройства деформац. швов, что упрощает технологию выполнения работ и снижает их трудоемкость.

Перспективным направлением использования мелкозернистого напрягающего бетона является выполнение гидро-изоляц. работ. Бет. смесь, нанесенная давлением воздуха на изолируемую поверхность, создает плотную структуру бетона, к-рая дополнительно уплотняется за счет образования и роста иглообразных кристаллов гидросульфоалюмината кальция. Гидроизоляция на осн. напрягающего бетона широко применяется при возведении и ремонте объектов хим. пром-сти, зданий культурно-бытового назначения и жилых, очистных и гидротехнич. сооружений. Такие покрытия оказались значительно более надежными и долговечными, чем многослойная оклеечная гидроизоляция, при этом они дешевле.

Применение Ж.с. в мостостроении позволило найти один из оптим. вариантов устройства полотна проезжей части мостов, способного надежно защитить несущие конструкции пролетных строений от агрессивного воздействия атм. осадков. Построено более 30 мостов разл. конструкции с проезжей частью из Ж.с.

Разнообразное применение Ж.с. находит в метростроении. В обводненных фунтах успешно строят перегонные тоннели из цельных секций, изготовл. из Ж.с, без гидроизоляции. Швы между секциями зачеканивают тестом на НЦ. Освоено произ-во обделки из Ж.с. кругового очертания диаметром 3,6 и 8,5 м. Она имеет хороший внешн. вид, обладает высокой прочностью и не пропускает воду.

Опыт возведения в обводи. грунтах монолитно-прессов. обделки из бетона на НЦ показал, что применение НЦ не вносит в технологию к.-л. трудностей. Впервые в практике метростроения возведены эскалаторные тоннели из ж.-бет. конструкций, а не из чуг. тюбингов, что стало возможным благодаря св-вам напрягающего бетона.

Ж.с. используют для гидроизоляции подземных сооружений, возводимых методом "стена в грунте", применение НЦ значительно улучшает св-ва бетона, придавая им высокую прочность (50 МПа на 28-е сут) и водонепроницаемость, а самонапряжение обеспечивает эффект самозалечивания небольших дефектов.

Напрягающий бетон нашел применение в аэродромном стр-ве при возведении мест стоянок самолетов, перронов и взлетно-посадочных полос, а также при стр-ве автомобильных дорог.

Св-ва Ж.с. эффективно реализуются в железобетонных трубах. Применение напрягающих бетонов в произ-ве безнапорных труб и труб большого диаметра без стального сердечника обеспечивает их водонепроницаемость и снижает расход арматуры.

Ряд технологич. проблем помог решить напрягающий бетон в произ-ве объемных блок-комнат для жил. стр-ва: были исключены технологич. трещины и упрощен съем изделия с сердечника формы, т.к. удалось устранить усадочные деформации изделия.

Применение напрягающих бетонов в сборных конструкциях совместно с традиционным предварит, напряжением позволяет устранить потери преднапряжения от усадки, использовать в работе конструкции повыш. сопротивление бетона растяжению, обеспечить ж.-бет. элементу более продолжит, работу без образования трещин (см. Железобетон предсамонапря-женный).

Наглядным примером предсамонап-ряж. конструкций являются конструкции из тонких пластин, изготовляемые на стенде с непрерывным армированием. Такие пластины отличаются высокой гибкостью (не образуют трещин) и могут быть использованы для возведения висячих покрытий, облицовки каналов, в качестве стеновых панелей, для устройтва перегородок, изготовления разл. составных конструкций и др.

Весьма эффективны в предсамонап-ряж. варианте массовые конструкции, обычно изготовляемые преднапряженны-ми — многопустотные панели перекрытий, дорожные плиты, ригельные конструкции и плиты покрытий производств, зданий.



Похожие статьи:
Журнал "Бетон и железобетон"

Навигация:
ГлавнаяВсе категории → zh1

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум