Železobetón je Koncept, definícia, výroba, zloženie a aplikácia

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Jedným z najobľúbenejších stavebných materiálov je železobetón. Ide o odolné dosky, ktoré sa používajú pri výstavbe výškových budov. Materiál je schopný vydržať značné zaťaženie. Nepodlieha deštruktívnemu vplyvu vonkajších nepriaznivých faktorov. Vlastnosti železobetónu, jeho výrobná technológia a aplikácia budú podrobne diskutované v článku.

Všeobecná definícia

Železobetón je komplexná konštrukcia vyrobená z betónu a oceľových tyčí. Spolupracujú a vytvárajú pevný a odolný materiál. Betón je umelý kameň. Dobre odoláva tlakovému zaťaženiu, ale zle reaguje na napätie. Z tohto dôvodu sa nosník vyrobený z betónu pri ohýbaní ľahko zničí. V stlačenej zóne je potenciál tohto materiálu obrovský.

Aký stavebný materiál je železobetón? Ide o pokročilejšiu verziu umelého kameňa z betónu. Získa úplne iné vlastnosti,ak sú oceľové tyče položené v jej napnutej zóne pred stuhnutím. V tomto prípade výstuž prevezme takú silu. Tlakové zaťaženie preberá betón. Jeho ťahová práca je v tomto prípade zanedbaná.

Železobetón je odolný materiál, ktorý vydrží veľké zaťaženie. To sa dá dosiahnuť prítomnosťou nielen pozdĺžnej, ale aj priečnej výstuže v štruktúre materiálu. Takéto vertikálne tyče sú schopné vydržať ťahové napätie bližšie k podperám.

V zložení železobetónu sú všetky výstužné kovové tyče spojené bodovým zváraním, výsledkom čoho je pevný rám.

Plocha prierezu priečnych a pozdĺžnych tyčí sa určuje počas výpočtov zaťaženia a spôsob kombinovania takýchto prvkov do rámu, ako aj počet takýchto pancierových pásov závisí od pohodlia zvárania, kladenie cementovej m alty a ďalšie faktory.

Spojenie výstuže s betónom je nevyhnutné na to, aby tieto dva materiály spolupracovali. Poskytujú ho tieto faktory:

1. Na povrchu oceľových tyčí sú špeciálne výstupky.
2. V procese vytvárania oceľovej konštrukcie na priesečníku výstuže slúži tyč jedného typu ako kotva pre výrobok iného smeru.
3. Stlačenie tyčí sa vykonáva cementovou m altou v priebehu jej plnenia zmrašťovaním.

Typy produktov

Pri rôznych stavebných prácach sa používa prezentovaný materiál. Železobetón sa vyrába v dvoch hlavnýchvariácie:

• beams;
• taniery.

Dosky majú na rozdiel od trámov väčšiu šírku a menšiu výšku prierezu.

Oceľová výstuž, ktorá je súčasťou železobetónu, je vysoko odolná. Preto je účelné používať tento materiál nielen v natiahnutých, ale aj v stlačených prvkoch. Môžu to byť napríklad stĺpce. Prítomnosť výstuže v takýchto konštrukčných prvkoch umožňuje zmenšiť ich prierez. Ak je stĺp vyrobený iba z betónu, bude oveľa hrubší a tým aj ťažší.

Táto vlastnosť materiálu umožňuje znížiť náklady na stavebné práce a zvýšiť ich kvalitu. Aj pri náhodných excentricitách pozdĺžnych síl a zaťažení priečneho typu je možné zachovať celistvosť výrobku alebo konštrukcie. Vďaka tomu je materiál spoľahlivý a odolný.

Výstuž zo železobetónu umožňuje použitie materiálu vo forme panelov vo výškových konštrukciách. Ak sa na výrobu takýchto panelov použil skôr betón značky M100-M200, dnes sa používa cement M400-M500. Na vytvorenie stĺpov potrebujete materiál triedy M900.

Výstužná výstuž je chránená pred koróziou vrstvou betónu. Preto sa dosky a nosníky používajú na vonkajšiu inštaláciu, ako sú elektrické vedenia, panelové domy. Pri výstavbe objektov, ktoré budú vystavené vysokému teplu, sa používa žiaruvzdorný železobetón. Je vyrobený zo žiaruvzdorného cementu a výstuže valcovanej za tepla.

Výhody a nevýhody

Železobetón je moderný, spoľahlivý materiál.

Má výhody aj nevýhody. Výhody železobetónu zahŕňajú:

1. Trvalosť. Pri správnom výpočte zaťaženia a prevádzky konštrukcie za podmienok stanovených výrobcom materiál slúži neobmedzene. Zároveň sa nezníži jeho nosnosť.
2. Nízka hmotnosť. Na dosiahnutie rovnakých ukazovateľov pevnosti musí mať monolitová štruktúra hmotnosť 5-krát väčšiu. Preto je hmotnosť železobetónu oveľa nižšia, čo znižuje náklady na výstavbu.
3. Spomalovač horenia.
4. Spoľahlivosť. Dobrá odolnosť voči statickému a dynamickému zaťaženiu.
5. Dostupná hodnota. Počas výstavby a prevádzky železobetónového zariadenia budú náklady čo najnižšie.

Predložený materiál má aj nevýhody. Stojí za zmienku, že hoci hmotnosť železobetónu je oveľa nižšia ako hmotnosť výrobkov z čistého betónu, stále váži pomerne veľa. Preto sa v priebehu modernej výroby začalo používať ľahké kamenivo. Stavitelia tiež uprednostňujú tenkostenné a duté konštrukcie, pričom volia racionálnu formu konštrukčných prvkov.

Železobetón môže prasknúť. Do určitého bodu táto okolnosť neznižuje nosnosť materiálu.

Okrem toho má betón vysokú zvukovú a tepelnú vodivosť. Preto sú počas stavebných prác potrebné dodatočné náklady na vytvorenie vrstvy izolácie a zvukovej izolácie.

Ďalšou nevýhodou prezentovaného materiálu jenemožnosť kontroly pri výrobe výstuže železobetónového výrobku. Počas rekonštrukcie budovy bude dosť ťažké spevniť konštrukciu.

Betón na mieste

Výrobu betónu a železobetónu upravujú príslušné normy. To vám umožní poskytnúť potrebné prevádzkové vlastnosti materiálu. Podľa spôsobu inštalácie je železobetón rozdelený do dvoch skupín:

1. Monolitické.
2. Montáž.

V minulosti sa pri stavebných prácach používali iba monolitické konštrukcie. Boli úplne postavené od nuly na stavenisku. Mali presne takú lokalitu, akú im poskytoval projekt. Monolitické železobetónové konštrukcie sa vytvárajú v niekoľkých etapách:

1. Inštalácia vopred pripraveného lešenia, foriem, ktoré sú na nich spevnené. Tieto konštrukcie sú určené na nalievanie cementovej m alty do nich. Formy sa nazývajú debnenie, ktoré sa skladá z dosiek.
2. Inštalácia výstužných rámov.
3. Príprava cementovej m alty a jej nalievanie do debnenia.
4. Údržba materiálu počas jeho vytvrdzovania. Udržiava sa optimálna teplota a vlhkosť. To umožňuje betónu získať požadovanú pevnosť. V opačnom prípade sa na jeho povrchu objavia trhliny a únosnosť sa zníži.
5. Odstránenie debnenia, uvoľnenie zatvrdnutého cementu z pripravenej formy, keď dosiahne požadované pevnostné charakteristiky.

Toto je pomerne zdĺhavý proces, ktorý má veľa odtieňov a jemností. ATproces výstavby v zimnom období si vyžaduje dodatočné náklady.

Prefabrikované konštrukcie

Výroba betónových prefabrikátov má niekoľko charakteristických čŕt. To dáva materiálu špeciálne výhody. V tomto prípade sa jednotlivé prvky, ako sú stĺpy, dosky, nosníky atď., vyrábajú vo výrobnom prostredí. Potom sa prepravia na stavenisko. Preto sa všetky železobetónové výrobky, ktoré sa vyrábajú v závode, nazývajú prefabrikáty. To platí aj pre pevné prvky, ktoré sa neskladajú zo samostatných častí.

Treba si uvedomiť, že základ pod stĺp, naliaty priamo na stavenisku, je monolitická železobetónová konštrukcia. Ale samotný stĺp je prefabrikovaný druh materiálu. Je privezený na miesto a inštalovaný na základ pomocou žeriavu.

Existujú dva spôsoby pripojenia panelových domov na mieste:

1. Z konštrukčných prvkov vyčnieva výstuž. Spoj je na mieste spojený s betónovým roztokom. Po vytvrdnutí spoj nadobúda vlastnosti monolitickej štruktúry.
2. Pri výrobe prefabrikovaných prvkov je zabezpečená prítomnosť zabudovaných oceľových prvkov na upevnenie. Vychádzajú na povrch. Takéto svorky sú bezpečne upevnené v betóne a majú zvárané kotvy. Pri montáži konštrukcie sa používa zváranie. Potom sa škáry tiež vylejú betónom. To chráni vložené prvky pred koróziou.

Výhody prefabrikovaných konštrukcií

Použitie prefabrikovaného betónu má niekoľko výhod. Táto technika je modernejšia. Pri použití tejto technológie sa obrat debnenia dramaticky zvyšuje. Používa sa opakovane, čím sa šetrí drevo. Ak sa v hromadnej prefabrikácii používajú železobetónové konštrukcie, pri výrobe sa nepoužíva drevené, ale kovové debnenie.

Zrýchlenie obratu foriem na výrobu sa dosahuje zrýchlením procesu tuhnutia betónu. Výrobky sú naparené alebo sa používajú rýchlotvrdnúce cementové m alty.

Pri použití prefabrikovaných betónových konštrukcií sa doba výstavby výrazne skráti. To sa dá dosiahnuť kombináciou rôznych prác v čase. Je to spôsobené pokrokovou výrobou všetkých konštrukčných prvkov. Ich inštalácia sa vykonáva pomocou stavebných žeriavov. Tento postup je možné vykonať takmer kedykoľvek počas roka.

Zároveň sa v procese používania betónových prefabrikátov aktívne využíva mechanizácia. Môžete vytvárať predpäté konštrukčné prvky. Tým sa zlepšuje kvalita a životnosť železobetónových výrobkov. Pracovná náročnosť procesu a spotreba materiálov sú znížené.

Predpätý materiál

Pri výrobe železobetónových výrobkov možno použiť metódu vytvárania predpätého materiálu. V niektorých prípadoch je tvorba trhlín v mieste napätia neprijateľná. Táto požiadavka je predložená pri vytváraní nádrží, štruktúr, ktoré budúbyť vystavený agresívnemu prostrediu a pod.

Pre elimináciu možnosti prasknutia v mieste ťahu sa vyrábajú konštrukcie, ktoré sú predpäté. Počas prevádzky sa znižuje pravdepodobnosť prasklín a deformácií. To zvyšuje bezpečnosť prevádzky systémov.

Technológia výroby predpätého betónu zahŕňa vytvorenie značného tlaku a tlaku v zóne ťahu. Takto sa získajú okrúhle polotovary, výrobky, na ktorých povrchu nie sú žiadne praskliny. Konštrukcia využíva vopred napnutú silnú výstuž. To zvyšuje odolnosť proti praskaniu, tuhosť.

Za zmienku stojí, že použitie vysokopevnostných oceľových tyčí v konštrukcii môže znížiť náklady na výrobok. Faktom je, že cena takejto výstuže klesá so zvýšením jej indexu pevnosti. Dá sa však použiť iba v dizajnoch s predpätím.

Ways

Betón možno predpínať dvoma spôsobmi:

1. Napínacia výstuž na špeciálnych zastávkach.
2. Natiahnutie priamo na betón.

V prvom prípade sa kotva pomocou hydraulických zdvihákov natiahne na dorazoch na určité napätie. Tento ukazovateľ by nemal prekročiť stanovenú hranicu elasticity. Kovania sú upevnené koncami v dorazoch. Ďalej sa na pripravený rám položí cementová m alta. Výstuž zostáva napnutá, kým betón nestvrdne. Ďalej sa konce výstuže uvoľnia zo zarážok. Snaží sa vziaťpôvodná poloha pri stláčaní betónu.

Ak sa používa oceľ valcovaná za tepla, nie je naťahovaná pomocou zdvihákov, ale zahrievaná. Na tento účel prechádza kovom elektrický prúd. Vyhrievané tyče sú pevne upevnené v dorazoch. Zalejú sa betónom a uvoľnia sa až po vytvrdnutí m alty.

Napätie na betóne

Výstuž je možné natiahnuť po vytvrdnutí betónu. Na tento účel sú kanály ponechané v riešení. Zostanú aj po stuhnutí zmesi. Tyče sú vložené do kanálov. Na tento účel sa používa výstuž valcovaná za tepla. Takéto tyče sa napínajú zdvihákom pomocou reaktívneho prevodu. To vám umožní vytvoriť stlačenie betónu.

Po dosiahnutí požadovanej sily sa výstuž zafixuje v tejto polohe. Zariadenie je vypnuté, ale napätie výstuže je v betóne zachované. Kanál sa následne vyplní cementovou m altou pod tlakom.

Manipulácia s materiálom

Počas stavebných alebo renovačných prác môže byť potrebné vyrezať železobetón. V tomto prípade sa používa špeciálne vybavenie. Ide o diamantové vrtáky, ktoré umožňujú vytvárať dverné alebo okenné otvory. V niektorých prípadoch sa na demontáž priečok používa rezanie železobetónu. Takto vznikajú štúdio apartmány počas rekonštrukcie.