Бетон с арматурой чем резать: Какими кругами пилить железо бетон | Строительный форум

Чем и как правильно резать арматуру

Современные технологии строительства уже не ограничиваются небольшими одноэтажными зданиями. Все направлено на комфорт, удобство при проживании и во время работы, а также на экономию земельного пространства. Именно поэтому растет этажность, что требует повышать критерии прочности здания, в целом. По этой причине, в строительстве всегда используется арматура, как основной материал для связки бетона.

Во время строительства, особенно если работа совершается впервые, может встать вопрос о том, как резать арматуру А3. На первый взгляд может показаться, что это несложно, но на самом деле тонкостей очень много, которые касаются выбора инструмента, средств защиты, а также непосредственной работы с арматурой разного диаметра.

С какой арматурой предстоит работать?

На рынке металлопроката встречаются варианты прутов, маркировкой от А-1, до А-7. Кроме того, что у изделий может отличаться химический состав, внешне они тоже претерпевают различия. Например, А-1 — это прут гладкой формы, а арматура от А-2 до А-7 представляет собой прут с поперечным, периодически повторяющимся профилем, предназначенным для лучшего сцепления с бетоном.

Какой инструмент подойдет для работы?

На момент выбора инструмента стоит обращать внимание на то, с каким диаметром и классом изделий нам предстоит работать. Например, если мы используем арматуру А1, диаметром менее 12 мм, то для работы нам подойдут обычные ножницы, которые еще называют болторезами. Работать с такими ножницами одно удовольствие, поскольку принцип их перекусывания заключается в утроении приложенного вами усилия. К тому же не нужно электричество, что как раз будет удобно при работе на начальных этапах, например, если вы где-то «в поле» заливаете фундамент.

В случае, когда для работы используются пруты диаметром выше 12 мм, то для резки стоит использовать «болгарку». Вполне подойдет любая современная «болгарка»,  с диаметром круга от 125 мм. Для резки покупайте круги потолще, не ниже 2 мм, поскольку это сократит периодичность замены режущего элемента. Старайтесь резать так, чтобы металлическая раскаленная стружка не попадала на легковоспламеняющийся материал.

Если вы постоянно занимаетесь оборудованием фундаментов, часто работаете в условиях отсутствия электроэнергии, то можно прикупить специальную гильотину для резки. Удобство работы с этим инструментом заключается в том, что он не только предусматривает ваши физические затраты, но и позволяет без больших затрат времени резать пруты, на участки мерной длины. Кроме гильотины можно использовать специальный станок для резки, который стоит достаточно дорого, а потому частными лицами практически не используется.

Техника безопасности при резке арматуры

Надо признать, что для резки, частными лицами и строительными бригадами, чаще всего используется «болгарка». Это недорогой инструмент, который является универсальным, поскольку позволяет резать не только металл, но и камень, керамику, пенобетон, бетон и прочие материалы, при соответствующей замене диска. Чтобы не получить травму при работе с болгаркой, вы должны соблюдать следующие правила техники безопасности:

• Подбирайте индивидуальные средства защиты. Во время резки неизбежны металлические окалины, который порой разлетаются во все стороны. Поэтому обязательно нужно работать в перчатках, использовать защитные очки и плотную одежду. Из одежды лучше всего подойдет обмундирование сварщика, так как обычные материалы все равно прогорят и станут «дырявыми в крапинку».
• Делайте разметку. При вязке, помните, что перехват прута должен быть не менее 30 см. Поэтому, к полученной величине отреза прибавляйте еще по 30 см с каждой стороны на перехват. Для нанесения отрезной линии используйте мел, так как он лучше всего виден на темном металле.
• Правильно укладывайте арматуру перед резкой. Для этого, возьмите деревянную доску или кусок бруса, подложите изделие под прут такими образом, чтобы отрезная линия свисала за подложкой. Это позволит вам не упираться кругом болгарки в землю и не портить режущий элемент. К тому же металл не будет «закусывать» диск. Одновременно допускается резать несколько прутов, которые нужно совместить с одной стороны, поскольку не факт, что поставщик порезал их идеально (могут быть расхождения до 5 см, если вы берете пруты менее 12 м).
• Закрепить арматуру перед резкой. Для такой работы нужен помощник. Либо нужно стать на неотрезную сторону ногой, чтобы производить резку. При переноске отрезанных участков, помните о наличии заусенцев, оставшихся после работы с болгаркой.

Если правильно подойди к покупке арматуры, можно высчитать требуемые размеры и заказать резку в магазине. В конечном счете вы сможете сэкономить на доставке, а также не будете «возиться» с резкой самостоятельно.

Аккуратная и безопасная резка бетона

Существует несколько видов: гидроабразивная, кислородно-копьевая, алмазная. Разработана даже система резки чистой водой, подающейся под очень высоким давлением. Однако чаще всего, для того чтобы резать бетон, используют алмазные круги.

В повседневной жизни зачастую приходится резать бетон: при демонтаже зданий, при корректировке размера материала и т.д. Для этого используется специальное оборудование.

Быстрота, универсальность, низкие значения загрязненности и шума, ровная поверхность реза – все эти преимущества делают алмазную практически безальтернативной.

Основные принципы

Для резки используется станок.

Чтобы резать бетон, вам понадобятся следующие инструменты:

• станок;
• рулетка;
• электродрель;
• сверла с алмазным или победитовым наконечником;
• слесарный инструмент;
• уровень;
• средства индивидуальной защиты.

Неполномерные плиты получают путем ручной резки. Сначала намечают место нанесения разреза на конструкции с обеих сторон. Плита разрубается с помощью молотка и скарпеля. Чтобы справиться с арматурой, используют зубило. Неполномерные плиты при условии их ручного разрубания имеют одну неровную сторону.

При облицовке плиты кладутся неровной стороной к стене, чтобы потом закрыть деформированный край плинтусом. Прирубленные (неполномерные) плитки укладываются на меньшей стороне помещения у пристенного участка.

Ряды из неполномерных плиток можно укладывать только со стороны входа в помещение и в местах, которые в будущем будут заставлены бытовыми приборами или мебелью.

Дом из газосиликатных блоков.
Особенности монтажа плит перекрытия.
Чем приклеить пенопласт к бетону? Подробнее>>

Небольшая глубина

Для того, чтобы резать бетон на небольшую
глубину используют болгарку.

Чтобы резать бетон на небольшую глубину, можно использовать угловую шлифовальную машину (в простонародье «болгарка») и 105-125 мм алмазный спеченный диск, к примеру, турбоалмазный диск, турбоалмазный диск с бесшумным волновым корпусом, сегментированный алмазный диск, установленный на шлифовальную машинку. Сегментные режущие алмазные диски могут доставлять множество проблем при работе, связанных с их сегментированными краями, однако их стоимость намного ниже, чем стоимость дисков других типов.

Турбоалмазные диски с волновым корпусом используются для выполнения задач с высокой нагрузкой, к примеру, когда нужно резать армированный железобетон, однако их стоимость является высокой. вы можете начать резать бетон на глубину до 10 мм и посмотреть, как ведут себя алмазный диск и шлифовальная машина. Если в работе болгарки не возникает никаких проблем, а диск нормально режет и не «стоит» на месте, можно продолжать резать бетон и арматуру, чтобы достичь необходимой вам глубины. Глубина не должна превышать 15 мм.

При сухой резке бетона в качестве теплоносителя используется воздух.

С целью уменьшения образования пыли можно попросить кого-нибудь распылять воду на разрез и алмазный диск в процессе. Это необходимо для охлаждения лезвия, а также увеличения срока службы алмазного диска. Если использование воды является небезопасным для источника питания вашей шлифовальной машинки, вы должны резать материал «на сухую». В условиях сухой резки бетона, в качестве охлаждения (теплоносителя), используется воздух, так что после определенного периода времени необходимо обязательно извлечь алмазный диск из зоны реза и позволить ему свободно вращаться. Это даст возможность охладить сегменты. Период может быть от нескольких секунд до нескольких минут, в зависимости от того, какова твердость разрезаемого материала. Так, чем тверже материал, тем короче должен быть период.

В течение всего процесса необходимо использовать профессиональный респиратор для пыли. Если его не использовать, вы можете серьезно навредить своему здоровью. В дополнении к угловой шлифовальной машине можно использовать профессиональные алмазные пилы. Циркулярная алмазная пила позволяет применять алмазный диск большего диаметра, что способствует повышению эффективности.

Большая глубина

Если вам нужно резать бетон на глубину больше 100 мм, к примеру, вам необходимо устроить проемы в стене, нужно использовать специальные дисковые пилы (гидравлические или электрические резчики), которые помогут ровно и быстро осуществить резку материала глубиной до 150-160 мм с одной стороны железобетонной конструкции. Как правило, используется алмазный диск диаметром не менее 350-400 мм. Профессиональное оборудование и комплектующие можно купить либо взять в аренду.

Чтобы резать бетон с максимальной эффективностью, необходимо придерживаться следующих рекомендаций.

Тип конструкции

Перед тем, как резать бетон, необходимо определить вид бетонной конструкции.

На сегодняшний день существует много разновидностей бетона. Каждый вид этого строительного материала нужно резать с использованием различных типов алмазных дисков. Так, некоторые конструкции (железобетон) имеют стальные прутки арматуры. В случае если глубина реза составляет порядка 100 мм или немного глубже, вы можете встретить на своем пути арматурный каркас (стальные решетки). Существуют алмазные диски, специально предназначенные для резки железобетонных конструкций. Время отвердения железобетона меняется по-разному. Свежий материал отличается большей абразивностью, а старый бетон – более твердый. Следовательно, алмазные диски для работы со старым и свежим бетоном должны быть разными.

Если у вас есть возможность и время, вы можете более подробно изучить свойства вашего бетона. Данные сведения помогут вам выбрать наиболее подходящие алмазные режущие диски. К примеру, жесткий бетон с наполнением из кварца и базальта быстрее притупляет алмазы, ввиду чего связка для сегментов должна быть мягкой. Это поможет новым алмазам в сегменте «вскрываться» быстрее. Размер бетонного наполнителя тоже влияет на скорость режущего инструмента. Так, чем больше размер наполнителя, тем меньше будет скорость.

Выбор алмазных дисков

Для того, чтобы резать бетон необходимо правильно подобрать режущий диск.

На сегодняшний день существует два типа крепления сегментов к полотну режущего диска. Алмазные диски с напаянными сегментами с использованием серебросодержащего припоя широко применяются в случае, когда имеется возможность резать по мокрому способу. В случае сухой резки чаще всего используется лазерная сварка алмазных сегментов, которая характеризуется более высокой производительностью.

На выбор инструмента влияет и мощность пилы. Алмазные диски, применяемые на мощных инструментах, должны иметь высокую концентрацию алмазов и более сильную связку сегментов. В противном случае сегменты (лезвия) могут очень быстро выйти из строя.

Если предстоит не очень большой объем работ и вы не будете часто использовать алмазные диски, рациональнее будет выбрать диски бюджетного класса, что позволит сэкономить на покупке инструмента. Если же алмазные диски используются часто или объем работ довольно большой, имеет смысл приобрести профессиональные алмазные режущие диски высокого класса, обеспечивающие большой ресурс резки.

Сухой и мокрый способ

Как правило, бетон режут с водой (мокрый способ). Достаточное количество воды способствует существенному уменьшению пыли, сохранению и повышению ресурса алмазного диска и увеличению эффективности (процесс может осуществляться непрерывно). Однако если рядом с рабочей зоной отсутствует источник воды, работа проводится по сухому методу. Как мы уже говорили, при сухой резке процесс должен быть поверхностным и прерывистым. Если требуется резка на большую глубину, необходимо сделать несколько неглубоких резов.

Средства индивидуальной защиты

Прежде чем резать бетон, необходимо надеть хотя бы профессиональный респиратор, причем не только при сухой, но и при мокрой. Мелкие частицы пыли, которые образуются во время резки бетона, способны проникать глубоко в легкие и приводить к очень серьезным последствиям для здоровья, таким как силикоз или рак легких. Если предстоит выполнить большой объем работ, нужно дополнительно использовать другие средства: наушники, очки, перчатки и специальную защитную одежду.

Если вы не уверены, что сможете резать бетон самостоятельно, лучше пригласить для этого профессионала.

Чем Резать Бетонную Стену — NZIZN.RU

Бетон, обычно, разрезают алмазными дисками. Есть разные решения для выполнения резки бетона при определенных обстоятельствах.

При таких обстоятельствах, сможете использовать угловую шлифовальную машину (УШМ как еще его называют в простонародии «болгарка») и 105-125 мм спеченный алмазный диск, к примеру, сегментированный алмазный диск, турбо-алмазный диск по другому турбо-алмазный диск с волновым бесшумным корпусом, установленный на УШМ. Сегментные алмазные режущие диски вызывают не просто заморочек при резке, по причине с их сегментированными краями, однако цена их существенно ниже цены других типов дисков. Турбо – алмазные диски с волновым корпусом используются для выполнения задач с высочайшей нагрузкой, к примеру: резка бетона и армированного железобетона, однако их стоимость является самой высочайшей.

Сможете поначалу разрезать бетон на глубину до 1 см, и поглядеть, как ведет себя УШМ и алмазный диск. Если в работах УШМ не появится заморочек, а диск разрезает и даже не «стоит» на одном месте, сможете продолжать резку бетона и арматуры, чтоб достигнуть нужную для вас глубину резания. Кто последующий рез не обязан поглубже, чем 1,5 см.

Для уменьшения образования пыли, сможете попросить кого-нибудь распылять воду на алмазный диск и разрез в ходе резки. Это также нужно для остывания алмазного лезвия и роста срока службы диска. Если применение воды является не неопасным для источника питания вашей УШМ, нужно создавать резку бетона «на сухую». При сухой резке бетона, для теплоносителя (остывания), употребляется воздух, потому после определенного периода времени вам необходимо извлечь алмазный диск из зоны реза и дать ему возможность свободно крутиться, чтоб охладить сегменты. Период вам понравятся от нескольких минут до нескольких секунд отталкиваясь от твердости разрезаемого бетона (чем тверже бетона, тем короче обязан период резки).

Как болгаркой с алмазным кругом резать армированный бетон

В протяжении всего процесса резки, вам необходимо использовать проф респиратор для пыли, иначе можно нанести суровый вред собственному здоровью.

Дополнительно к угловой шлифовальной машины, возможно использовать проф алмазные пилы. С циркулярной алмазной пилой, нужно также использовать алмазный диск большего поперечника, улучшив тем эффективность резки.

Если нужна резка бетона на глубину более 100 мм, к примеру, для вас нужна резка просветов в бетонной стенке, вам необходимо использовать особые дисковые пилы по бетону (электронные либо гидравлические резчики), которые помогут для вас стремительно и ровно произвести резку бетона глубиной до 160 мм положительный момент в том ж/б конструкции. Поперечник алмазного диска, вы, бывает более 350-400 мм. Проф пилы по бетону и алмазные диски бывают куплены как еще его называют арендованы.

Чтоб получить положительный результат и сделать лучше эффективность резки бетона, возможно следовать последующим советам:

Существует много видов бетона, и так же для всех видов используются разные типы алмазных дисков. Некие бетонные конструкции имеют железные прутья арматуры (железобетон). Если глубина реза составляет около 100 мм, либо поглубже, возможно повстречать на собственном пути железные решетки (арматурный каркас). Есть особые алмазные диски для резки железобетона. Время отверждения бетонных конструкций изменяется по-разному. Свежайший бетон более абразивный, а старенькый более жесткий. Соответственно, алмазные диски для резки свежайшего бетона и старенького бетона необходимы различными.

Если у вас самое время и возможность, можно без проблем продолжить исследование параметров вашего бетона, эти сведения помогают избрать более подходящие алмазные режущие диски. К примеру, жесткий бетон с заполнением из базальта и кварца притупляет алмазы резвее, потому связка для частей обязана стать мягенькой, чтоб новые алмазы в секторе «вскрывались» резвее. Размер наполнителя бетона также оказывает влияние на скорость инструмента: чем чем просто размер наполнителя, тем меньше скорость резки. Обратите внимание, что тип песка имеет воздействие на абразивность бетона. Речной песок более жесткий, чем дробленый песок из скальных пород.

Легко и быстро режем проём без пыли в квартире за 5 минут.Алмазная резка проёмов.

Есть два типа крепления частей к полотну диска. Диски, с напаянными секторами с применением серебросодержащего припоя обширно применяются при увлажненной резки бетона. Лазерная сварка алмазных частей почаще применяется для сухой резки и характеризуется высочайшей производительностью.

Нужно проверить, чтоб поперечник алмазного диска и отверстие для его крепления соответствуют техническим чертам вашей пилы. Сегодня, нужно знать мощность используемой вами алмазной пилы. Мощность пилы оказывает влияние на выбор инструмента. Алмазные диски, применяемые на массивных пилах как правило имеют более сильную связку частей по другому иметь высшую концентрация алмазов, по другому лезвие (сегменты) случаются изношены за короткий срок.

Сейчас, когда вы обусловили поперечник алмазного диска, размер отверстия для крепления диска, мощность вашей пилы, информацию о структуре бетона. возможно просто избрать нужный для вас алмазный диск.

Бетон, обычно, режут с водой (мокроватая резка), достаточное количество воды может существенно уменьшить пыль, сохранить и повысить ресурс алмазного диска и для повышения эффективности резки (при увлажненной резке процесс а возможно непрерывным). Но когда рядом с зоной для игры нет источника воды, строительство выполняется способом сухой резки. Как было сказано выше, при сухой резке процесс ожидается прерывающимся и поверхностным. Если нужна резка на огромную глубину, вам необходимо сделать несколько не глубочайших резов.

Нужно, когда, одеть проф респиратор, при этом не только лишь при сухой, да и при увлажненной резке, поскольку маленькие частички пыли, образующиеся в течении резки бетона конечно просачиваться глубоко в легкие и привести к суровым воздействиям на здоровье, таких как рак легких как еще его называют силикоз. Если объем работ большой, дополнительно нужно использовать другие средства: перчатки, очки, наушники и особая защитная мужская одежда.

резка большой болгаркой без пыли и без пылесоса

Чтоб сделать рез ровненьким, можно использовать мел по другому маркер, чтоб отметить прямую линию на бетоне, а далее закрепить рядом с разметкой из дерева направляющие бруски, которые позволят сделать разрез ровненьким. Потом нужно порезать неглубокие полосы на бетонной поверхности вдоль деревянных направляющих брусков. Глубина реза должна составлять менее 0,5-1 см.
Наличие этого неглубокого маленького разреза дозволит дальше выполнить резку бетона на нужную для вас глубину.

• Если объем работ по резке бетона не значимый, и вы используете алмазные диски редко, подберете диски эконом класса, что может уменьшить средства на покупку инструмента.

• Если вы используете алмазные диски нередко либо объем работ необыкновенно общирный, вам необходимо избрать качественные проф алмазные режущие диски, обеспечивающие большой ресурс резки.

• Если вы сомневаетесь, что сможете выполнить без помощи других данные работы, необходимо просто нанять профессиональную компанию, выполняющую такие услуги как алмазное сверление и резка бетона, которая выполнят эту запятнанную работу вместо вас.

Опыт резки армированного железобетона. Как правильно резать железобетон самому.

В целях экономии средств, частным застройщикам можно с успехом использовать стройматериалы, бывшие в употреблении. Это может быть, например, очищенный от старого раствора кирпич, а так же железобетонные изделия. Разумеется, они не должны быть уже растрескавшиеся. Автором статьи были использованы старые, пролежавшие пару десятков лет электрические железобетонные опоры. Их, лежавших вдоль изгороди и давно мешавших проезду, было решено использовать для фундамента будущей бани.

Но возник вопрос – как и чем их порезать, чтоб привести в соответствие с размерами будущего строения. После долгих раздумий и попыток сделать это при помощи перфоратора и кувалды пришлось все-таки приобрести диски для болгарки по бетону.

Диск на абразивной основе разлетелся при первом же резе столба – где-то пошел перекос и все, благо дело были соблюдены меры безопасности — присутствовал защитный кожух на болгарке и маска закрывающая лицо и голову.

Тогда был установлен металлический диск с алмазным напылением фирмы “Stern” модификации Турбо, и дело пошло гораздо веселей. Бетон резался как масло, но выделяя при этом столько пыли, что я был просто вынужден приостановить работу и защитить органы дыхания обыкновенным женским платком, свернутым в три раза. Обычный защитный респиратор «лепесток» купленный на строительном рынке, желаемого результата не давал. Так же потребовались и герметичные очки

Когда диск достиг арматуры и посыпались искры. В принципе, диск может резать и металл, но я решил немного сэкономить и резка продолжилась дальше поперек столба, стараясь не задевать металл. Прорезав опору рядом с прежним резом, на ширину ударной части небольшой кувалды, была сделана еще одна такая же прорезь.

Затем после удара в торец образовавшейся полоски кувалдой, брусок бетона вылетел как аккуратная, строганная дощечка, оголив арматуру со стороны произведенной работы. Тем самым создалась возможность перерезать ее обыкновенным дешевым отрезным кругом по металлу, дабы исключить излишний износ дорогого диска.

В противном случае, если не сделать второй рез и не выбить слой бетона, а резать арматуру по тому же месту что и бетон, произошло бы то же, что и с первым кругом (по бетону) на абразивной основе. Где-то пошел бы перекос круга и его бы разорвало.

Надо отметить, что резать арматуру было не просто – давал знать о себе цементирующий слой металла и предварительное натяжение ее при изготовлении опоры. Но абразивный отрезной диск решил эту задачу, причем попутно, хоть и тяжеловато, прорезая и бетон, вокруг арматуры.

После обработки одной из сторон опоры таким способом, она была перевернута при помощи ломов и подставок, на противоположную сторону, и уже под предполагаемый разрыв был подложен деревянный брусок, чтоб отрезаемый участок столба был на весу.

Описанная операция повторилась в точности, а после порезки последней арматуры столб издал хрустящий звук и переломился в положенном месте, представляя ровный и аккуратный торец. Данная часть железобетонной опоры была перемещена при помощи четырех отрезков старых труб и лома, к траншее будущего фундамента.

В заключении хотелось бы посоветовать, желающим резать железобетон.

1. Следует пользоваться специальными дисками с алмазным покрытием (например дисками фирмы Stern и приобретать модификацию Турбо), так как этими дисками можно резать бетон, как на сухую, так и при водяном охлаждении. Причем арматура тоже поддается резке этими кругами, но здесь уже, как говориться, на усмотрение владельца диска. В любом случае такой диск окупится гораздо большей производительностью и простотой работы. Если есть напарник, он может обеспечить подачу воды в зону реза.

2. Позаботьтесь о средствах индивидуальной защиты (маска, хороший респиратор и очки), или противогаз, который заменит и то и другое. Прочные перчатки, обувь.

3. Приготовьте сопутствующий инструмент для кантования железобетонных деталей.

4. Не торопитесь. Работа по резке железобетона тяжелая и не терпит суеты.

Якушев Сергей

Чем можно резать арматуру?

Арматура поставляется в мотках или прутах. Их длина часто слишком велика для выбранной области использования. Чтобы создать каркас или установить несколько отдельных прутков, нужно выполнить нарезку.

Чем резать арматуру? Чем отличаются способы друг от друга и в чем их преимущества? Разберемся в этом вопросе.

Ручная резка – стандартный, но устаревший метод.

Это самый доступный и недорогой способ. В процессе могут использоваться две категории инструментов:

• «Болгарка».
• Ножницы.

Методика нарезания простая. Прут закрепляется в тисках, прочно фиксируется. Работник отмеряет нужную длину, ставит пометку и по ней отрезает подходящую часть.

Ручная обработка используется, потому что стоит недорого, а подходящий инструмент есть практически на любой строке. Но такой метод имеет несколько весомых недостатков:

• Можно работать только с элементами небольшого диаметра. Так, ножницы подходят только под диаметр до 8 мм.
• Необходимость прикладывать значительные усилия в работе. Особенно это актуально в случае с использованием ножниц.
• Отсутствие гарантии соблюдения размеров и получения ровного среза. Не все работники знают, как резать арматуру «болгаркой», не допустить появления дефектов среза или отклонений от длины. В результате расход материала значительно увеличивается.

Еще один недостаток – слишком медленная работа. При необходимости нарезки больших объемов армирования «болгарка» или ножницы будут нерентабельными. В качестве альтернативы лучше всего использовать специальные станки.

Режем арматуру на станке: как это происходит?

Чтобы ускорить работу и максимально исключить человеческий фактор, можно применять специальные станки. В них помещаются прутки металлопроката, на которые с силой опускается острое гильотинное лезвие. Прибор может работать с гильотинным или электромеханическим приводом. Это влияет на производительность, скорость работы и другие важные характеристики.

В пользу выбора такого вида устройств говорят:

• Обеспечение ровного, качественного среза.
• Точное соблюдение размеров.
• Существенное ускорение работы, повышение производительности линии по сравнению с ручной резкой арматуры.
• Возможность работы с изделиями большого диаметра.
• Простота в освоении.
• Отсутствие человеческого фактора, влияющего на качество.
• Необходимость тратить минимум усилий в процессе работы.

Электромеханический или гидравлический станок для резки арматуры чаще всего устанавливается на производственной линии, где раскройка металлопроката проводится оптом, в зависимости от требований заказчика.

Как резать арматуру — способы резки арматуры

У многих владельцев частных загородных построек нередко возникает потребность в демонтаже старых железобетонных конструкций, разрушить которые можно при помощи обычной кувалды. Что касается демонтажа входящего в их состав арматурного каркаса – тут дело обстоит несколько сложнее.

Основные варианты резки

Работа ножовкой по металлу

При подготовке материала о том, как резать арматуру, потребовалось проанализировать множество рекомендаций, публикуемых на страничках интернетовских форумов по данной тематике. Результаты проведённого исследования удалось свести, в конечном счёте, к следующим основным вариантам резки: 

• работа с обычной ручной ножовкой;
• разрезка при помощи ручных ножниц по металлу (с гидравликой), так называемых «болторезов», которые допускается использовать при диаметре арматуры не более 6-8 мм;
• использование газового резака;
• резка арматуры при помощи «болгарки» (угловой шлифовальной машинки) с дисками по бетону.

Ручная ножовка

Некоторые посетители форума предлагают даже использовать мощные гидравлические ножницы, которыми оснащаются спасательные службы.

Возможные варианты

Портативные электрогидравлические ножницы

Работа гидравлическими ножницами

Нетрудно заметить, что все предложенные выше способы нарезки арматуры удаётся реализовать лишь при соблюдении определённых условий. Для распила ножовкой, например, вам потребуется установить специальные полотна (лучше всего – шведского производства, имеющие маркировку «HSS»). 

Для разрезания прутьев при помощи газового резака потребуется соответствующее газо-техническое оборудование и специальное разрешение на проведение опасных работ. Определённые сложности возникнут у вас и при покупке гидравлических ножниц, стоимость которых может оказаться «неподъёмной» для большинства читателей.

Вот почему самым приемлемым вариантом разрезки арматурных прутьев традиционно считается использование строительной шлифовальной машинки (так называемой «болгарки»), взятой напрокат. Но при этом следует помнить о том, что обычный абразивный диск для распилки арматуры не годится; в этом случае вам потребуется специальный диск с алмазным напылением (типа «Турбо» от компании «Stern», например).

Совсем не обязательно пилить арматурный прут полностью. Если вы работаете с прутьями диаметром до 40 мм, то достаточно сделать совсем небольшой надпил (примерно на треть их толщины). После такой подготовки прут просто отламывается по месту распила. В целях облегчения этой операции вы можете воспользоваться любым отрезком металлической трубы, который будет служить в качестве рычага.

Советы бывалых мастеров

Очки и маска для работы с болгаркой

В заключительной части этой статьи вашему вниманию предлагается несколько полезных советов, касающихся того, как резать железобетон.

Респиратор для защиты органов дыхания

Опытные мастера рекомендуют придерживаться при этом следующих правил:

1. Перчатки для работы с болгаркой В качестве одного из вариантов разрезания арматуры может стать аренда специального станка для разрезания арматуры промышленного изготовления. Тем же, кто вынужден по роду работы постоянно заниматься подобными операциями – разумнее всего приобрести станок в постоянное пользование.
2. Алмазными дисками можно пользоваться также и при демонтаже железобетонных конструкций; при этом резать бетон можно как при наличии водяного охлаждения, так и «всухую».
3. При работе с режущими механизмами вам необходимо заранее побеспокоиться о том, чтобы в наличии имелись средства защиты (специальные перчатки, респиратор, очки или маска). Допускается также использование обычного противогаза.
4. Не следует забывать и о соблюдении специальных мер безопасности при работе с электрическим инструментом.

Видео

Так арматура режется с помощью специального станка:

Способы резки бетона. Как осуществляется резка бетона.

Потребность в резке бетона может возникнуть практически в любом строительстве. Это может быть, как небольшое домашние изменение конфигурации проёмов, так и крупномасштабное сооружение мостов и тоннелей. Для этой цели используют большое разнообразие различного по способу применения и мощности инструмента.

Резка бетона является одним из основных этапов создания дверных и оконных проёмов в стене. Более подробно об устройстве проёмов можно узнать в специальной статье: устройство проёмов в стенах. Здесь мы подробно поговорим именно о резке бетона.

Способы резки бетона

Любая резка бетона неразрывна связана с такими операциями, как:

• штробление;
• бурение;
• дробление;
• шлифовка.

Все они могут выступать в качестве дополнения или части основного технологического процесса. При этом различаю два основных способа резки:
а) сухая;
б) влажная.

Последний способ является наиболее технологически правильным. При его использовании на место трения инструмента и материала подаётся струя воды, задачи которой:
а) охлаждать режущий компонент;
б) осаживать пыль;
в) повышать эффективность резки;
г) позволять непрерывно вести работы и повысить их безопасность.

Однако не всегда есть возможность подачи воды по причине её отсутствия. Нередки случаи, когда вода может стать причиной повреждения инструмента. По этим причинам может применяться резка «на сухую». Она несколько отличается тем, что работы необходимо вести с перерывами, давая остывать режущим элементам. Высокая запылённость работ вынуждает использовать либо пылеотсасывающие устройства, либо прерывать процесс на более продолжительные, чем необходимо для остывания инструмента периоды. Поскольку в закрытых помещениях из-за пыли просто не будет видно места резки и есть риск ошибки при выполнении работы.

При выполнении сухой резки допускается погружать кромку режущего диска на небольшую глубину, поскольку большое боковое трение сильно греет инструмент и может послужить причиной выхода его из строя. Для выполнения глубоких порезов нужно делать несколько боковых углублений и постепенно их расширять, чтобы получался свободный канал для доступа к точке воздействия на бетон.

Особенности подбора инструмента для резки бетона

Приступая к резке бетона, необходимо внимательно его изучить со всех сторон. На что нужно обратить внимание для правильного подбора инструмента?

Во-первых, на структуру материала. Старый бетон намного крепче молодого. Возраст можно определить по внешнему облику всего строения или изделия.

Во-вторых, на состав бетона. Самым главным компонентом любого бетона является его наполнитель. Это может быть керамзит, гранит, песчаник и другие материалы. Чем крепче наполнитель, чем выше его составная доля с общей массе бетона, тем труднее резать бетон. Следует также обратить внимание на зернистость песка. Мелкий мытый песок делает структуру всего материала более плотной. Напротив, крупный песок из скалистых пород режется проще. Всё это возможно определить визуально, отколов при помощи кирки или бура кусок бетона от основного монолита.

В-третьих, на толщину и месторасположения материала. Залитая стяжка и стена режутся разными приспособлениями, хотя могут иметь одинаковую плотность и толщину бетона. При этом малые участки порезки можно выполнить ручным инструментом. Большие, где необходимо выполнить работы не только в большом объёме, но и со значительной степени точностью, производятся специальным профессиональным оборудованием.

Различия резки бетона по виду применяемого инструмента

Резка бетона имеет различия и по типу используемого при этом оборудования, выбор которого будет зависеть от множества факторов, основные из которых перечислены выше.

1. Ручные резчики

Большинство операций ведётся ручным инструментом, который в народе называют «болгарка». Правильное же его название угловая шлифовальная машина или сокращённо УШМ. Они выпускаются различной мощности и под различные размеры насадок, которые крепятся на них при помощи винтовой резьбы. Для резки бетона используют:

• шлифовально-полировальные круги;
• алмазные обдирочные диски;
• алмазные режущие диски.

диски для резки бетона

Последние могут иметь:

• крупное алмазное напыление;
• мелкое алмазное напыление.

А также отличаются по краю режущей кромки, которая может иметь ровной и с поперечными вырезами, которые способствуют охлаждению диска при работе. Чем плотнее бетон, тем мельче зерно алмаза нужно выбирать, и отдавать предпочтение кругам с вырезами, но которые не рекомендуется использовать при резке армированного бетона, так как выемки могут цепляться за металлические пруты арматуры, что может повлечь травму работника.

Инструменты для ручной резки бетона.

К плюсам ручной резки можно отнести высокую манёвренность операций, простоту их выполнения в небольших объёмах.

Ручная резка стены из бетонных блоков.

Минусы же в том, что при достаточных объёмах, рабочий может быстро уставать. Точность ручного исполнения процесса может быть достигнута только на малых участках. Необходимость учёта человеческого фактора не даёт возможности выполнения круглосуточного и непрерывного многочасового выполнения работ. Играет также фактор вредности процесса для здоровья исполнителя.

Поэтому, если работы ведутся профессиональными организациями, то целесообразно выполнять их при помощи специальных машин.

2. Стенорезные машины

Использование этих механизмов применяется для выполнения работ по резке проёмов, глубокого штробления и разделения толстых слоёв бетона. Приспособления для стеновой резки внешне схожи с УШМ, только большого размера. В своей конструкции такие механизмы имеют, кроме режущего агрегата, приспособления для крепления всей конструкции к стене.

Машина крепится на поверхности, которая будет резаться на рельсы. По ним она будет перемещаться взад-вперёд во время всего процесса. Диски для таких механизмов используются размером более 25 см в диаметре.

Стенорезная машина. Режущая часть перемещается по специальной направляющей.

К месту пореза подаётся вода через систему шлангов.

Преимущества использования таких машин:
а) экономия денег и времени;
б) малый уровень шума;
в) высокая мощность;
г) малая шумность работы;
д) относительная чистота выполнения процесса;
е) малая вибрация, что важно для дальнейшей целостности поверхности;
ж) надёжное крепление к поверхности.

Стенорезная машина «пилит» бетон.

К минусам можно отнести иногда достаточно высокую цену подобного оборудования, в следствии чего, не всегда имеющуюся доступность.

3. Швонарезчик

Этот механизм применяется при резке:
• выполнении деформационных швов;
• дорожного бетонного покрытия;
• проёмов в горизонтальных перекрытиях.

Машины эти бывают стационарные и переносные. Последние перемещаются по поверхности работником и позволяют делать резы разной конфигурации.
Стационарные используются при работах с прямыми участками и толстыми слоями разрезаемого материала.

Швонарезчик бетона.

Преимущества этих машин, прежде всего, в возможности аккуратной резке глубокоармированного высокопрочного бетона на перекрытиях, где необходимо не только произвести точные вырезы, но сделать это с минимальной вибрацией, чтобы не вызвать разрушение основного изделия.

Однако наиболее часто применяются швонарезчики в дорожном строительстве. Ими сначала делается рез покрытия, а потом отбойными молотками вырубается необходимый участок.

Резка асфальта.

4. Канатный резчик

Применяется эта машина для разделения бетона при помощи алмазного каната, имеющего вид покрытого резиной троса, имеющего в своей структуре специальные алмазные элементы, которые называются «перлины». Для резки канатом охватывают бетон, продевают канат в машину и скрепляют. Агрегат приводит режущую часть в движение и происходит резка.

Канатный резчик бетона.Резка бетона канатным резчиком.

Это самый тихий, но самый технологически сложный процесс. Наибольшее применения этот вид получил при разделении бетонных блоков или труб большого диаметра, а также при демонтажных работах.

5. Установки для алмазного бурения

Этот вид применяется, когда необходимо сделать разные по размеру отверстия в толстых слоях бетона, например, при прокладке коммуникаций или для забора проб материала из глубины конструкции.

Алмазное бурение.Установка для алмазного бурения.

Установки бывают электрическими и гидравлическими. Последние более мощные.

Состоит приспособление из мотора и станины, на которой он крепится. В качестве режущего инструмента используются колонковые буры.

6. Аппарат для резки водой

Такой вид резки бетона называют гидроабразивным. В качестве режущего инструмента в этом механизме применяется струя воды с абразивным материалом или без него. Идея построения таких машин взята у самой природы.

Аппарат для резки бетона водой.Фигурная резка бетона струёй воды.

Как правило, основной областью применения такого вида является обработка разных материалов, в том числе камня и бетона. В строительных работах гидроабразивная резка используется редко, в основном для производства художественных работ на поверхностях полов или стен.

7. Лазерные газоразрядные установки

Этот вид оборудования пока мало распространён в силу своей дороговизны. Совсем недавно такие станки имели большой вес и могли использоваться только стационарно, что не удобно при обработке бетона. Сейчас такое оборудование стало более компактным.

Резка бетона ведётся путём воздействия не него теплового луча. Такие способы применяются в труднодосягаемых местах, где нельзя установить другое профессиональное оборудование или делать это опасно.

Лазерная резка является самым дорогим видом подобных работ и используется только в случаях с большими объёмами или острой необходимости.

Лазерная резка бетона.

8. Сверление бетона

Эта процедура хорошо известна даже домашним мастерам. Для её выполнения необходимы ударная дрель или перфоратор. В качестве инструмента для непосредственного разрушения бетона используются победитовые ударные свёрла или буры, а также всевозможные алмазные коронки по бетону.

Сверление бетона.Приспособления для сверления бетона.

Для бурения больших отверстий используется специальное оборудование, о котором рассказывалось выше.

Итог.

Выбирая каким оборудованием проводить резку бетона, всегда следует учитывать не только все особенности материала и оборудования, предназначенного для его обработки, но и экономическую целесообразность выбора того или иного оборудования, условий его эксплуатации, наличие квалифицированного персонала.

Не менее важным является факт подготовленности места работ, обеспечения механизмов подачей воды и заземлённого источника электропитания, а также наличия всех необходимых средств личной безопасности сотрудников, которые будут задействованы в резке бетона.

Размещение арматурной стали | Журнал Concrete Construction

Adobe Stock / Peangdao

Несмотря на то, что на более крупных проектах металлисты размещают арматурную сталь, большинство подрядчиков размещают некоторую арматуру. Установка его в нужном месте и удержание там во время укладки бетона имеет решающее значение для производительности конструкции. Арматуру следует размещать, как показано на чертежах размещения. Там детейлер укажет количество стержней, длину стержней, изгибов и положения.

Крышка

Одной из важных причин для правильного размещения арматурной стали является достижение нужного количества бетонного покрытия — количества бетона между арматурной сталью и поверхностью бетонного элемента. Покрытие является самым важным фактором защиты арматурной стали от коррозии. Покрытие также необходимо, чтобы гарантировать, что сталь достаточно хорошо сцепляется с бетоном и развивает его прочность. Требования к минимальному покрытию обычно перечислены в спецификациях проекта или показаны на чертежах.Если не указано иное, минимальное покрытие для монолитного бетона указано в Строительном кодексе ACI 318.

Выбор позиции

Важно помнить, что конструкция конструкции основана на размещении стали в нужном месте. Неправильное размещение арматурной стали может привести и привело к серьезным повреждениям конструкции бетона. Например, опускание верхних стержней или подъем нижних стержней на ½ дюйма больше, чем указано для плиты глубиной 6 дюймов, может снизить ее грузоподъемность на 20%.

Размещение арматуры поверх слоя свежего бетона с последующей заливкой поверх него не является приемлемым методом позиционирования. Вы должны использовать опоры для арматурных стержней, которые сделаны из стальной проволоки, сборного железобетона или пластика. Стулья и опоры доступны разной высоты для поддержки определенных размеров и положений арматурных стержней. В целом пластиковые аксессуары дешевле металлических опор. Справочник по ресурсам для арматурной стали Института бетонной арматурной стали или классический Размещение арматурных стержней содержит три таблицы, которые показывают большинство доступных в настоящее время опор из различных материалов и описывают ситуацию, в которой каждая из них используется наиболее эффективно.

Недостаточно просто разместить штанги на опорах. Арматурная сталь должна быть закреплена, чтобы предотвратить смещение во время строительных работ и укладки бетона. Обычно это делается с помощью проволочной стяжки. Связующая проволока поставляется в мотках по 3 или 4 фунта. Провода помещаются в держатель для проволоки или катушка подвешивается к ремню рабочего для доступа. Обычно это проволока 16½ – или черная, мягкая, отожженная проволока калибра 16, хотя для более тяжелого армирования может потребоваться проволока калибра 15 или 14 для удержания арматурного стержня в правильном положении.В индустрии армирования бетона используются различные типы стяжек (стяжки — это в основном проволочные скрутки для соединения пересекающихся стержней), от карабинов до седельных стяжек. CRSI Размещение арматурных стержней иллюстрирует типы связей и описывает ситуацию, в которой каждая из них используется наиболее эффективно.

Для связывания стержней с эпоксидным покрытием используйте стяжки из ПВХ (поставляемые American Wire Tie). Также доступны запатентованные защелкивающиеся стяжки, такие как стяжка Speed-Clip Rebar Tie от Con-Tie Inc. Это простое устройство, которое вручную прикрепляет арматурный стержень параллельно или под любым углом.Никаких инструментов не требуется.

При связывании стержней нет необходимости связывать каждое пересечение — обычно достаточно каждого четвертого или пятого. Помните, что стяжка не придает прочности конструкции, поэтому больше необходимо только тогда, когда сталь может сместиться во время укладки бетона. Убедитесь, что концы стяжной проволоки не касаются поверхности бетона, где они могут заржаветь. Для предварительно собранных матов или арматурной стали свяжите достаточное количество пересечений, чтобы сделать сборку достаточно жесткой для размещения — обычно каждое пересечение снаружи и каждое другое в середине мата.Прихваточная сварка пересечений обычно не допускается, так как это уменьшает поперечное сечение стержней.

Допуски при размещении
Хотя стержни следует размещать как можно ближе к указанному положению, всегда будут небольшие отклонения. Допуски на положение арматурных стержней, определенные ACI 117, «Допуски для бетонных конструкций и материалов», показаны в таблице. Помните, что это означает: допуск, согласно ACI 117, — это допустимое отклонение от заданного размера, другими словами, насколько далеко арматурный стержень на самом деле находится от того, что показано на чертежах.Так, например, если расстояние в свету между внешней стороной арматурного стержня и лицевой стороной бетонной балки шириной 6 дюймов задано равным 2 дюймам, допуск позволяет ему быть не менее 1 5/8 дюйма.
Допуск на положение продольных стержней довольно слабый — ± 3 дюйма. Это потому, что точное положение не так важно, если поддерживается надлежащее покрытие и указанное количество полосок.

При размещении арматуры следует помнить о некоторых вещах:

• Опоры для стержней не предназначены для использования в качестве опоры для строительного оборудования, такого как бетононасосы, тележки или лазерные стяжки.
• Расстояние между опорами стержня зависит от размера поддерживаемого арматурного стержня. Например, для односторонней цельной плиты с стержнями для термоусадки №5 высокие стулья используются на расстоянии 4 фута от центра; для баров №4 высокие стулья должны быть размещены на расстоянии 3 фута от центра.
• Укладка арматуры на слои свежего бетона или регулировка положения стержней или сварной проволочной арматуры во время укладки бетона недопустимы. Неосмотрительная практика при строительстве плит, когда арматура укладывается на земляное полотно и поднимается вверх при укладке бетона, называется «зацеплением».”
• Прокладки для вертикального бетона (конструкции стен) традиционно использовались в качестве опции. Боковые распорки включают двуглавые гвозди, сборные бетонные блоки (dobies) и запатентованные цельнопластиковые профили.
• Слесарь, слесарь-слесарь, подрядчик и инспектор несут ответственность за правильное размещение арматурных стержней в бетонных конструкциях.
• Отклонение от указанного местоположения: в перекрытиях и стенах, кроме хомутов и стяжек ± 3 дюймаСтремена: глубина балки в дюймах, разделенная на 12. Стяжки: ширина колонны в дюймах, разделенная на 12.

Стандартная практика для предприятий по производству арматурных стержней из нержавеющей стали (ANSI / CRSI – IPG4.1)

Использование пилы по бетону для прорезания арматуры

Некоторые подрядные работы потребуют прорезания бетона, будь то модификация или улучшение бетона, который уже затвердел и затвердел.В такой ситуации вы можете встретить бетон, армированный арматурой. Прорезать арматурный стержень может быть непросто, и полезно знать, что у вас есть.

Пила по бетону с алмазным диском — лучший вид пилы для резки бетона, содержащего арматурный стержень для поддержания его целостности. Другие пилы по бетону, которые используют другие типы лезвий, такие как абразивные лезвия, могут сломаться, вызвать проблемы с бетоном или быть слишком слабыми, чтобы разрезать арматуру.

Некоторые профессионалы скажут, что при использовании абразивных или любых других лезвий для пил по бетону все же можно прорезать арматуру. Хотя многие мнения расходятся, большинство из нас скорее будет в безопасности, чем сожалеть. Ниже приведены несколько фактов, которые следует учитывать при резке арматуры в бетоне.

Бетон и арматура

Арматура — это название, данное армированным стальным стержням, которые в основном используются для армирования бетона. Арматура используется в основном из-за ее прочности на разрыв. Сам бетон обладает высокой прочностью на сжатие, но не имеет большой прочности на растяжение.Арматура имеет примерно 40 000 фунтов на квадратный дюйм прочности, которую необходимо добавить при правильной установке.

Небольшие конструкции, такие как террасы или тротуары, не имеют арматуры в бетоне. В основном для крупных сооружений, таких как здания, гаражи или небоскребы, потребуются армированные стальные конструкции. Иногда эти большие конструкции необходимо поддерживать, модифицировать или улучшать. Подрядчикам необходимо будет разрезать бетон, а также арматуру.

Резать арматуру может быть непросто, поскольку она сконструирована так, чтобы быть прочной, как армированная сталь.Некоторые арматурные стержни имеют большую толщину, чем другие. Обозначение размера стержня находится в диапазоне от № 3 с диаметром стержня 0,375 дюйма до № 18 с диаметром 2,257 дюйма . Чем толще диаметр, тем сложнее будет резать арматуру. Вы также должны учитывать возраст и состояние арматурного стержня.

Кроме того, в зависимости от прочности бетона может потребоваться использование лезвий с более прочным стальным сердечником. Всегда принимайте надлежащие меры предосторожности перед резкой бетона.

Пилы по бетону

Использование пилы по бетону , которую иногда называют «циркулярной пилой», «пилой по дороге» или «дорожной пилой», является наиболее распространенный способ разрезания бетона и, как следствие, арматурного стержня. Его также можно использовать для резки таких материалов, как асфальт и плитка. Они имеют тенденцию быть более мощными, чем большинство других пил. Большинство из них являются ручными инструментами, в то время как более крупными могут быть мотопилы.

В настоящее время на рынке представлено множество видов пил по бетону. Каждый может удерживать лезвия до определенного диаметра.Обычно диапазон от 4 до 36 дюймов в диаметре . Цены на пилы варьируются от $ 100 до $ 4000, , в зависимости от торговой марки и мощности пилы.

Большинство пил по бетону изготавливаются из стали или твердого сплава. Карбид обычно прочнее и имеет более длительный срок службы, чем сталь. Однако самый прочный и долговечный тип пильного диска имеет алмазы, которые прикреплены к краям лезвия и используются для шлифования (а не резки) очень твердых материалов, таких как бетон.Цены на алмазные диски колеблются от $ 10 до $ 400 , но, как правило, они дороже, чем другие типы лезвий.

Самый прочный алмазный диск. Марка

Алмазные диски бывают трех типов: спеченные, сварные высокочастотной сваркой и лазерной сваркой. Самая прочная марка алмазных дисков — это «лазерная сварка» . Это также тип решетки, который лучше всего подходит для измельчения бетона.

Разница между сплавами, полученными лазерной сваркой, и другими типами сплавов заключается в том, что сердечник лезвия скорее шероховатый, чем гладкий или плоский.Алмазные сегменты встречаются с сердечником лезвия. Алмазные диски с лазерной сваркой имеют более длительный срок службы, чем другие лезвия. Общее сравнение см. Ниже.

Казалось бы, алмазные диски с лазерной сваркой являются наиболее идеальными лезвиями для резки бетона в целом.Хотя он может выдерживать более высокие температуры, вам следует использовать технику под названием « влажная резка», при которой вода используется в качестве смазки, чтобы предотвратить перегрев и минимизировать трение.

Армирование бетонной арматуры: когда оно необходимо?

Не все поверхности нуждаются в армировании бетонной арматурой, но его добавление делает бетон более прочным и устойчивым к большим трещинам. Бетонные поверхности, предназначенные для перевозки тяжелых грузовиков или машин –, нуждаются в армировании железобетонной арматурой.Арматура использовалась для обеспечения бетона опорой, необходимой для выдерживания сил растяжения, более 150 лет.

Бетон невероятно прочен на сжатие, но не обладает большой прочностью на растяжение. Вот здесь и пригодится армирование бетонной арматурой. Без арматуры бетон очень склонен к образованию трещин из-за сил растяжения. Арматура помогает предотвратить расширение трещин, в значительной степени не позволяя треснувшим плитам разойтись.

Что такое арматура?

Арматура — это сокращение от арматурного стержня, также известного как арматура / арматурная сталь.Независимо от того, как вы это называете, это стальной стержень или сетка из стальных проволок, образованная для создания напряжений в железобетоне, а также в каменных конструкциях. Арматура помогает поддерживать прочность и сжатие здания, удерживая его в сжатом состоянии.

Арматурные стержни изготавливаются из горячекатаной стали различных сортов. Большинство из них изготовлено из новых стальных заготовок, но материалы также могут быть получены из стального мусора или даже старых железнодорожных путей. Арматурный стержень помечен идентификационным символом, указывающим, где он был произведен.Еще одно число, которое вы найдете для армирования бетонной арматуры, — это предел текучести арматуры, который составляет 60 или 75 или 420 или 520 в метрических единицах.

Вам нужно армирование бетонной арматуры?

Не во всех проектах требуется армирование бетонной арматурой, но его добавление значительно сократит количество трещин, которые появляются на бетонных поверхностях с течением времени. Бетонные поверхности, необходимые для поддержки больших грузовиков, тяжелой техники или безостановочного движения, нуждаются в армировании бетонной арматурой.С другой стороны, если ваша подъездная дорожка предназначена только для поддержки семейного минивэна, вам может не понадобиться арматура.

Существует также вариант изготовления сварной проволочной сетки в оцинкованные панели с дополнительным армированием. Это обычное решение для повседневных жилых проездов, по которым нечасто проезжают тяжелые грузовики. Сетка тоньше арматуры, но и дешевле.

Специалисты Turnbull Masonry будут рады помочь вам решить, нужна ли вам арматура арматуры или нет.Свяжитесь с нами сегодня!

Установка арматуры на место

Арматура

рекомендуется для бетона глубиной 5-6 дюймов. Тип и предполагаемое использование бетона влияет на необходимость армирования арматуры. Арматурный стержень должен быть размещен в центре или немного выше центра бетонной плиты, поэтому для достижения наилучших результатов он должен иметь определенную толщину.

«Стулья» — это термин, используемый для обозначения опор, размещаемых под решетками арматурных стержней для их поддержки. Арматурные сетки размещаются вертикально с равным шагом.Стержни скрепляются между собой на каждом пересечении металлической проволокой. Минимальное покрытие бетоном должно быть нанесено по всей плите, а края должны быть равномерно расположены со всех сторон плиты.

Что такое деформированные стержни?

Большинство арматурных стержней снабжено тяжелыми выступами, известными как «деформированные стержни». Эти выступы предназначены для того, чтобы помочь связать арматуру бетона. Несмотря на то, что нет никаких правил в отношении рисунков деформированных стержней, есть правила относительно расстояния и высоты выступов.Деформированные стержни требуются во многих ситуациях, хотя простые стержни применяются, когда арматурная сталь должна скользить, например, на шоссе или сегментированных мостах.

5 различных типов армирования бетонной арматурой

1. Сварная проволочная ткань

Сварная проволочная сетка

состоит из комбинации стальных проволок, расположенных под прямым углом и «электрически сваренных на всех пересечениях стальных проволок». Этот тип арматуры обычно используется для изготовления плит перекрытия на уплотненном грунте.

2. Расширяемый металлический

Расширяемый металл, также известный как арматура из проволочной сетки, в основном представляет собой листовой металл, размещенный параллельными линиями, а затем растянутый в ромбовидную или квадратную форму. Этот метод можно использовать, когда необходима толстая штукатурка или для армирования легких бетонных конструкций.

3. Арматура из нержавеющей стали

Из нержавеющей стали можно изготавливать арматурный стержень, устойчивый к гальванической коррозии.Это хороший вариант для участков, подверженных коррозии, а также для участков, где сложно или дорого ремонтировать.

4. Арматурные стержни из листового металла

Этот тип арматуры из бетона обычно используется для плит перекрытий, лестниц и кровли.

5. Арматура с эпоксидным покрытием

Это более дорогая арматура, обычно предназначенная для участков с высокой соленостью или там, где коррозия является серьезной проблемой.

КОМПОЗИТЫ И БЕТОН | CompositesWorld

Источник: AltusGroupC-GRID — это толстая жгутовая углеродно-эпоксидная сетка, используемая в качестве замены вторичной стальной арматурной сетки в сборных железобетонных откидных панелях и архитектурных объектах.Размер сетки варьируется в зависимости от типа бетона и заполнителя, а также требований к прочности панели.

Источник: Hughes Bros. Мост в О’Фаллон-Парк в Колорадо был построен полностью из композитной арматуры вместо традиционной стальной арматуры и имеет цельную композитную мостовую платформу.

Источник: Hughes Bros.Композитная арматура зарекомендовала себя на строительном рынке благодаря доказанной коррозионной стойкости. Новые и обновленные руководства по проектированию и протоколы испытаний упрощают для инженеров определение FRP

Источник: LaFargeБетон, армированный волокном, был использован для строительства предварительно напряженных мостовых балок на испытательном стенде FHWA.Арматура не потребовалась из-за пластичности материала и более высокой прочности, которую придают стальные армирующие волокна, добавленные в бетонную смесь.

Предыдущий

Следующий

Недорогой и универсальный бетон — просто лучший строительный материал для многих областей применения.Вопрос в том, как заставить бетон выдерживать нагрузки окружающей среды и конструкции для долгосрочной эксплуатации. Настоящий композитный бетон обычно состоит из гравия и песка — заполнителя — связанных вместе в матрице мелкодисперсного портландцемента, с металлической арматурой, обычно включаемой для прочности. Он превосходно работает при сжатии, но имеет тенденцию быть хрупким и несколько слабым при растяжении. Напряжение растяжения, а также пластическая усадка во время отверждения приводят к трещинам, которые вызывают проникновение влаги, что в конечном итоге приводит к коррозии встроенного металла и, в конечном итоге, к потере целостности по мере разрушения металла.

Армированные волокном полимерные композиты (FRP) долгое время рассматривались как материал, позволяющий улучшить характеристики бетона. Американский институт бетона (ACI) и другие группы, такие как Японское общество инженеров-строителей, сыграли важную роль в разработке спецификаций и методов испытаний композитных армирующих материалов, многие из которых сегодня признаны и хорошо зарекомендовали себя в бетонном строительстве. «В дополнение к руководящим документам по проектированию у нас теперь есть методы испытаний», — говорит Джон Бузел, председатель комитета 440 ACI, созданного в 1990 году для предоставления инженерам и конструкторам информации и рекомендаций по композитным материалам.Методы испытаний описаны в ACI 440.3R-04. (Этот и другие важные опубликованные документы, относящиеся к композитному армированию бетона, можно найти на сопроводительной боковой панели «Руководства по проектированию бетона») «Мы также упорно работаем над пересмотром нашего современного отчета 1996 года, чтобы информировать конкретных практиков о многих новых приложениях и возможностях развивающихся рынков », — говорит Бусел.

Композитная арматура и арматурные сетки продолжают находить применение во многих областях.Совсем недавно были разработаны продукты, и их применение начинает распространяться для бетона, армированного волокном, материала, в котором стальные или полимерные волокна используются в качестве армирования тротуаров, плит перекрытия и сборных железобетонных изделий.

КОМПОЗИЦИОННЫЙ РЕЗЕРВУАР: УСТАНОВЛЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

За последние 15 лет композитная арматура прошла путь от экспериментального прототипа до эффективной замены стали во многих проектах, особенно в условиях роста цен на сталь.«Стекловолоконная арматура широко используется, и это очень конкурентный рынок», — говорит Дуг Гремель, директор по неметаллической арматуре компании Hughes Bros. (Сьюард, Небраска), известного производителя арматурных изделий. «Уровень знаний отрасли о материале намного лучше, чем 10 лет назад».

Для некоторых строительных проектов, таких как объекты магнитно-резонансной томографии (МРТ) в больницах или подходы к пунктам взимания платы за проезд, в которых используется технология радиочастотной идентификации (RFID) для идентификации клиентов с предоплатой, композитная арматура является единственным выбором.Стальную арматуру использовать нельзя, так как она мешает электромагнитным сигналам. В дополнение к электромагнитной прозрачности композитная арматура также обеспечивает исключительную коррозионную стойкость, легкий вес (примерно в четверть веса стали) и теплоизоляцию, поскольку она препятствует передаче тепла в зданиях. Двумя крупнейшими производителями являются Hughes и Pultrall (Thetford Mines, Канада).

Композитная арматура обычно изготавливается методом пултрузии с использованием ровницы из стекловолокна Е и винилэфирной смолы стандартными методами формования.Продукция Hughes ‘Aslan изготавливается со спиральной оберткой для создания волнистого профиля, а стержень V-ROD от Pultrall гладкий. Оба имеют внешнее покрытие из песка, наносимое во время производства, чтобы создать шероховатую поверхность для оптимальной адгезии. По словам Гремеля, высококачественная винилэфирная смола в сочетании с волокном правильного размера необходима для достижения наилучших коррозионных свойств и устойчивости портландцемента к сильным щелочам, а также прочного сцепления.

Поскольку механические свойства стекловолокна отличаются от свойств стали, конструкция бетонной конструкции с композитной арматурой разрабатывается с использованием ACI 440.1R-03, Руководство по проектированию и строительству бетона, армированного стержнями из стеклопластика . Guide учитывает изгиб, удобство обслуживания, разрыв при ползучести и усталость, в дополнение к сдвигу и детализации хомутов, говорит Бузел. И Hughes, и Pultrall являются членами Совета производителей арматуры из стеклопластика под эгидой American Composites Manufacturers Assn. (ACMA) и участвуют с ACI в разработке минимальных стандартов производительности для арматуры. Хотя это правда, что композитную арматуру нельзя согнуть на стройплощадке в непредвиденных условиях, Gremel утверждает, что это не проблема.«Стальные стержни с эпоксидным покрытием также нельзя согнуть, не повредив эпоксидное покрытие», — заявляет он. «Мы можем предварительно согнуть стержни из стекловолокна во время производства по проекту инженера в соответствии с подробным графиком, что и должно быть сделано». С появлением новых методов испытаний бетона с композитной арматурой владельцы и проектировщики теперь имеют уверенность в том, что конструкция будет работать в соответствии с ожиданиями. Gremel отмечает, что тестовый документ будет преобразован в стандарт ASTM.

Pultrall V-ROD распространяется в США.S. исключительно компанией Concrete Protection Products Inc. (CPPI, Даллас, Техас). Президент CPPI Сэм Стир сообщает о нескольких недавних проектах с использованием V-ROD, в том числе о новом мосте, который пересекает американскую автомагистраль I-65 в округе Ньютон, штат Индиана. Трехпролетный мост длиной 58 м / 191 фут и шириной 10,5 м / 34,5 фута с железобетонным настилом, установленным на стальных двутавровых балках, опирающихся на бетонные опоры. Бетонный настил толщиной 203 мм / 8 дюймов армирован стальной арматурой с эпоксидным покрытием в нижней половине, но коррозионно-стойкий композитный стержень V-ROD используется в верхней половине, где вероятность контакта с солями для борьбы с обледенением является наибольшей.Были размещены композитные стержни двух размеров, каждый по центру 152 мм / 6 дюймов — стержень №5 (диаметр 16 мм / 0,625 дюйма) в поперечном направлении и стержень №6 (диаметр 19 мм / 0,75 дюйма), проходящий внутрь. продольное направление. Исследователи из Университета Пердью оснастили всю конструкцию оптоволоконными датчиками для постоянной оценки производительности деки через удаленное соединение. По словам Стира, это первое использование композитной балки в настиле моста Министерством транспорта штата Индиана.

Hughes Bros.Aslan 100 стекловолоконных стержней были недавно установлены на бетонном мосту в Моррисоне, штат Колорадо, построенном Департаментом транспорта штата Колорадо (CDOT) в сотрудничестве с Департаментом парков и отдыха города и округа Денвер. Мост длиной 13,8 м / 45 футов, который проходит через Беар-Крик, использовал арматуру из стекловолокна в опорах, опорах, стенах крыльев, парапетах и ​​изогнутой бетонной арке, залитой на месте. Цельная цельнокомпозитная палуба, которая находится поверх бетонной арки, была изготовлена ​​компанией Kansas Structural Composites (Russell, Kan.). В литые элементы были включены арматурные стержни различных размеров, в том числе № 5, № 6 и № 7 (диаметр 19 мм / 0,75 дюйма). Гремель отмечает, что для детального проектирования потребовалось множество изогнутых хомутов и уникальных форм, добавив, что все они были изготовлены на заводе перед отправкой. Инженер CDOT Марк Леонард говорит, что штат добился хороших успехов с композитной арматурой в прошлых проектах и ​​выбрал Аслана, потому что Хьюз представил самую низкую цену. По словам Леонарда, проектировщика моста Парсонс Бринкерхофф (Денвер, штат Колорадо), хотя движение по палубе минимально на низких скоростях.), следовали всем руководящим принципам ACI и использовали новые методы испытаний ACI440.3R-04 для сертификации материалов.

Ожидается, что рынок композитной арматуры станет еще более конкурентоспособным по мере того, как новый материал — базальтовое волокно — завоевывает позиции. По словам исполнительного вице-президента Sudaglass Грэма Смита, компания Sudaglass Fiber Technology (Хьюстон, Техас), производитель базальтового волокна с предприятиями в России и на Украине, открыла производственный объект в США в северном Техасе. Базальтовая / эпоксидная арматура в настоящее время производится пултрузией на Украине и проходит сертификацию для U.С. строительство, по Смиту.

Плотность базальтовых волокон лишь немного выше, чем у обычных стекловолокон, поэтому они имеют гораздо более широкий температурный диапазон от -260 ° C до 982 ° C (от -436 ° F до 1850 ° F) по сравнению с номинальным диапазоном -60 ° От C до 650 ° C (от -76 ° F до 1202 ° F) для стекла и температуры плавления 1450 ° C (2642 ° F), что делает базальт полезным в приложениях, требующих огнестойкости. Кроме того, Смит отмечает, что этот материал демонстрирует отличную стойкость к содержанию щелочи в бетоне, не прибегая к использованию специальных размеров, используемых для защиты стекловолокна.

Каким бы ни был выбор арматуры, ожидается, что композитная арматура будет иметь широкую популярность среди лиц, принимающих решения по проекту. «Суть в том, что хороший инженер или дизайнер пытается решить проблему коррозии», — заключает Гремель. «При увеличении стоимости проектных материалов на 5–7 процентов вы увеличиваете срок службы конструкции на 10–20 лет с помощью этого продукта».

КОМПОЗИТНЫЕ СЕТКИ В ПРЕКАСТНЫХ ПАНЕЛЯХ: ВЫСОКИЙ ПОТЕНЦИАЛ

Начиная с CT впервые сообщил об использовании армированных волокном полимерных решеток в сборных железобетонных строительных панелях («Композитные решения, отвечающие растущим требованиям гражданского строительства», CT август 2002 г., стр.40), рынок стал свидетелем значительного роста, говорит Бусел. «Это приложение огромно», — утверждает он. «Есть огромный потенциал».

Возглавляет сборы AltusGroup, консорциум из пяти производителей сборного железобетона и производителя арматуры TechFab LLC (Андерсон, Южная Каролина), созданный специально для продвижения технологии CarbonCast, в которой решетки из углеродного волокна / эпоксидной смолы C-GRID последнего заменяют традиционную стальную сетку или арматура в сборных железобетонных конструкциях в качестве вторичной арматуры. TechFab — совместное предприятие 50/50 компании Hexcel (Дублин, Калифорния.) и Chomarat Group (Ле Шейлар, Франция). На данный момент в состав AltusGroup входят Oldcastle Precast (Эджвуд, штат Мэриленд), HIGH Concrete Structures (Денвер, Пенсильвания), два завода по производству сборного железобетона, принадлежащие Cretex Companies (Элк-Ривер, Миннесота) и Metromont Prestress (Гринвилл, Южная Каролина), но новые участники вероятно, будут добавлены из-за растущего объема продаж, говорит Джон Карсон, директор TechFab по коммерческому развитию и руководитель программы по технологии C-GRID.

AltusGroup предлагает широкий спектр продуктов CarbonCast, включая как структурные, так и неструктурные изолированные стеновые панели и архитектурную облицовку.C-GRID обычно заменяет вторичные армирующие элементы из стальной проволочной сетки — обычная стальная арматура все еще используется для первичного армирования в большинстве случаев. C-GRID производится с помощью эффективного запатентованного процесса квази-плетения, который выравнивает наложенные друг на друга углеродные волокна основы и утка, смоченные эпоксидной смолой быстрого отверждения, в открытой структуре. Размер отверстий в решетке варьируется от 25,4 мм до 76 мм (от 0,25 дюйма до 3 дюймов), в зависимости от требований к прочности панели, типа бетона и размера заполнителя. В процессе производства сетке придается шероховатая поверхность, которая увеличивает прочность сцепления между сеткой и затвердевшим бетоном.Сетки, состоящие из стеклянных, арамидных или полимерных волокон в сочетании с любой из множества смол, также доступны в линейке продуктов TechFab MeC-GRID. Как углеродные, так и неуглеродные сетки находят применение в других областях, таких как декоративные элементы, монолитный бетон и ремонт / восстановление.

«Преимущества панелей CarbonCast значительны», — говорит Карсон. C-GRID намного легче и имеет почти в семь раз лучшие свойства на растяжение, чем сталь. Растрескивание из-за усадки при отверждении значительно снижается, и C-GRID не подвергается коррозии, что устраняет часто неприглядные поверхностные пятна, которые возникают на бетонных панелях со стальными решетками.Его коррозионная стойкость позволяет использовать всего лишь 6,35 мм / 0,25 дюйма бетонного покрытия, в то время как для защиты стальной сетки от влаги может потребоваться до 76,2 мм / 3 дюйма покрытия. Таким образом, вес панели может быть уменьшен на 66% по сравнению с обычным сборным железобетонным элементом. Более легкие панели позволяют снизить общий вес стены, что, в свою очередь, требует менее прочной стальной опорной конструкции, что приводит к значительному снижению затрат на строительство. C-GRID также является термически непроводящим, поэтому изоляционные свойства панели не ухудшаются.Кроме того, в панелях на стройплощадке можно вырезать отверстия с помощью пилы, что невозможно при использовании стальной сетки. Все эти преимущества приводят к снижению затрат на транспортировку, монтаж и надстройку для более эффективного строительства.

На сегодняшний день продано более 3 миллионов футов 2 панелей CarbonCast, и спрос настолько высок, что TechFab недавно объявила о планах масштабного расширения. На новом заводе будет размещена дополнительная линия по производству электросетей, которая, по словам Карсона, должна быть введена в эксплуатацию к октябрю этого года.Это объявление последовало за объявленным компанией о многолетнем соглашении с Zoltek Corp. (Сент-Луис, Миссури), поставщиком большого жгута волокна Panex 35, используемого в C-GRID. По словам Карсона, соглашение обеспечит стабильные поставки для C-GRID в первые годы выпуска продукта. «Zoltek был нашим основным поставщиком волокна и сторонником этого проекта с первого дня реализации этого проекта», — отмечает он.

Сборные панели используются в самых разных проектах, например, в кинотеатрах, церквях и гаражах.Недавний проект — офисно-складской комплекс 2 Cardinal Health площадью 332 000 футов недалеко от Балтимора, штат Мэриленд. Панели CarbonCast длиной до 15,5 м / 51 фут были отлиты для формирования вертикальных внешних стен двухэтажного здания. Каждая панель представляет собой многослойную конструкцию с пенопластовой изоляцией 152 мм / 6 дюймов (что позволяет достичь значения изоляции R-16) между лицевыми панелями, состоящими из наружного слоя толщиной 50 мм / 2 дюйма (бетонный слой) и 100 мм / 4 дюйма. Внутренняя перемычка толщиной в дюйм C-GRID, расположенная перпендикулярно к поверхностям панели, соединяет внутреннюю и внешнюю перемычки, обеспечивая поперечное усиление.

«Мы движемся в полную силу с этой концепцией», — говорит Карсон. «Мы добавляем новые продукты, чтобы удовлетворить рост числа приложений».

АРМИРОВАННЫЙ БЕТОН: ПРОЧНЫЙ

Использование коротких волокон в бетоне для улучшения свойств было признанной технологией на протяжении десятилетий — даже столетий, учитывая, что в Римской империи строительные растворы армировались конским волосом. Волокнистая арматура увеличивает прочность и пластичность бетона (способность пластически деформироваться без разрушения), неся часть нагрузки в случае разрушения матрицы и останавливая рост трещин.Доктор Виктор Ли из Мичиганского университета исследовал свойства высокоэффективных армированных волокном цементных композитов, очень высокоэффективного подмножества армированного волокнами бетона, и он считает, что приемлемость этого материала будет расти до тех пор, пока рабочие характеристики будут расти. , сохраняется низкая стоимость и простота исполнения.

«Использование этого материала может привести к устранению сдвиговых арматурных стержней, что приведет к снижению материальных и трудовых затрат», — говорит Ли. «Более тонкая структура уменьшает объем материала и статическую нагрузку, а также упрощает транспортировку.Такое общее снижение затрат может легко оправдать стоимость армированного волокном материала ».

Официальное признание фибробетона стимулировало публикацию стандартов и руководств по его использованию за последние пять лет (см. CT июль / август 2001 г., стр. 44). С тех пор коммерческие приложения получили широкое распространение.

Гигант строительных материалов Lafarge SA (Париж, Франция) уже почти десять лет продвигает свой сверхвысококачественный армированный волокном бетонный материал под торговой маркой Ductal, нацеленный на широкий спектр гражданских инфраструктур и архитектурных приложений.Ductal представляет собой смесь портландцемента, микрокремнезема, кварцевой муки, мелкодисперсного кварцевого песка, пластификаторов, воды и стальных или органических волокон, обычно длиной 12 мм / 0,5 дюйма. Вик Перри, вице-президент / генеральный менеджер Ductal, говорит, что сочетание тонких порошков, выбранных по относительному размеру зерна, создает максимальное уплотнение во время отверждения, что приводит к полному отсутствию постоянной пористости, что практически исключает проникновение влаги и потенциальную коррозию стальных волокон. На всякий случай волокна поливинилового спирта (PVAL) обычно используются для архитектурных или декоративных применений, чтобы исключить любую возможность окрашивания поверхности, которое может возникнуть с ржавыми стальными волокнами, и устранить абразивность там, где контакт с человеком вызывает беспокойство.Материалы продаются в наливных мешках производителям сборных железобетонных изделий или бетонных смесей.

«Добавление волокон заставляет материал пластично деформироваться и выдерживать растягивающие нагрузки», — говорит Перри. «Волокна обеспечивают прочность и улучшенные микроструктурные свойства».

В зависимости от типа используемого волокна прочность на сжатие Ductal колеблется от 150 до 200 МПа (от 21 750 до 29 000 фунтов на квадратный дюйм), по сравнению со стандартным бетоном от 15 до 50 МПа (от 2175 до 7250 фунтов на квадратный дюйм).По словам Перри, испытанная прочность на изгиб составляет 40 МПа / 5800 фунтов на квадратный дюйм. Воздуховод, армированный стальными волокнами Lafarge Forta, использовался для строительства сборных железобетонных изделий и в нескольких конструкциях мостовых балок с предварительным напряжением. В Сен-Пьер-ла-Кур, Франция, был спроектирован автомобильный мост длиной 20 м / 65 футов с 10 двутавровыми балками Ductal, поддерживающими традиционную монолитную бетонную платформу толщиной 170 мм / 6,5 дюйма, армированную арматурой. Сборные железобетонные балки, не содержащие арматуры, имеют глубину 600 мм / 24 дюйма и предварительно напряжены 13 мм / 0.5-дюймовые стальные многожильные кабели, размещенные в нижнем фланце. Перед заливкой Ductal в балочную форму к пряди прикладывается натяжение. Как только бетон покрывает пряди и материал начинает затвердевать, они разрезаются, что, по сути, создает напряжение сжатия в бетонной смеси.

Когда вы подвергаете предварительно напряженную балку любому изгибу, объясняет Перри, она не испытывает напряжения растяжения, а вместо этого «разжимается», значительно улучшая характеристики. Благодаря прочности Ductal для балок не требуется арматура, что значительно снижает вес на каждый фут.

Воздуховоды, поперечное сечение которых напоминает греческую заглавную букву «» (по сути, коробчатая балка без нижнего фланца), функционируют как настил и балки на экспериментальном мосту, установленном на испытательном треке в Управлении федеральных автомобильных дорог США (FHWA). ) Лаборатория Тернера Фэйрбэнка, чтобы исследовать пригодность проекта для будущего строительства шоссе. Балка / настил «Π» спроектированы таким образом, чтобы выдерживать конфигурации нагрузки HL-93 Американской ассоциации государственных служащих автомобильных дорог и транспорта (AASHTO).

«Балки Ductal позволяют использовать более длинные пролеты при том же весе», — говорит Перри. «В конце концов, мы увидим фибробетон в балках и настилах мостов».

SI Бетонные системы. (Чаттануга, штат Теннеси) — производитель фиброармирования для бетона. SI предлагает Novomesh, Fibermesh и другие продукты из волокна, которые используются в качестве альтернативы вторичной арматуре из стальной проволочной сетки и легкой арматуре как в коммерческих, так и в жилых помещениях, говорит Хэл Пейн из SI, менеджер по стратегическим альянсам.SI предлагает полипропиленовые (ПП) волокна, стальные волокна, макросинтетические волокна и инженерные смеси. По словам Пейна, продукты SI из полипропиленового волокна имеют решающее значение для борьбы с трещинами пластической усадки «в раннем возрасте», чтобы предотвратить их перерастание в серьезные дефекты по мере затвердевания бетона. Novomesh 950 — это новый продукт для компании, состоящий из смеси грубых макросинтетических мононитей и собранных фибриллированных микросинтетических волокон. По словам Пейна, продукт дает такой же хороший результат, как и стальная фибра, при использовании по назначению для промышленных плит перекрытия.

Kingspan (Шербурн, Малтон, Северный Йоркшир, Великобритания) — специалист по бетонным конструкциям, использующий добавки для фибры для бетона от Bekaert Building Products (Фридрихсдорф, Германия). Формованные стальные волокна Dramix компании Bekaert добавляются в бетон для производства полов и крыш без армирования стальных решеток. Сообщается, что этот продукт идеально подходит для стесненных строительных площадок, таких как трехэтажный комплекс Spurriergate, расположенный глубоко в историческом британском городе Йорк. Поскольку бетон не требует армирования стальной сеткой, стоимость стальной сетки и трудозатраты, необходимые для доставки громоздких рулонов, а затем резки и размещения их в многоэтажных зданиях перед операциями по заливке бетона, полностью исключаются.Полы из бетона, армированного волокном, были уложены за одну операцию, просто путем подачи армированного волокном материала непосредственно на каждый этаж с помощью автоматизированного насосного оборудования.

В Австралии, Франции, Японии и США временные руководства по проектированию (перечисленные на боковой панели) теперь содержат рекомендации и допуски для армированного фибробетоном, что является важным фактором в его более широком признании проектировщиками, инженерами и лицами, принимающими решения по проектам на рынке инфраструктуры. . «Этот материал предлагает такие решения, как скорость строительства, улучшенный внешний вид, превосходная долговечность и устойчивость к коррозии», — заключает Перри.«Это приводит к сокращению затрат на техническое обслуживание и увеличению срока службы конструкции».

Примечание редактора: Следите за предстоящей статьей об использовании композитных материалов для ремонта инфраструктуры ( CT июнь 2005 г.) и будущими статьями о стержнях из стекловолокна и предварительно напряженных стержнях.

ПОЧЕМУ ЖЕЛЕЗНЫЙ БЕТОН СИЛЬНЕЕ, ЧЕМ ОБЫЧНЫЙ ЖЕЛЕЗНЫЙ БЕТОН?

Когда дело доходит до строительства коммерческого здания, которое может одинаково выдерживать стрессы времени и штормы, легко удивиться разнообразию материалов и различию между схожими вариантами звучания.Бетон, безусловно, является очень прочным строительным материалом, но некоторые формы бетона даже прочнее других.

Предварительно напряженный бетон — один из самых прочных вариантов, и вы должны понять несколько простых принципов, лежащих в основе всей этой прочности, прежде чем выбирать его для своего коммерческого здания.

Врожденные слабости бетона
Все самые прочные строительные материалы в мире, включая сталь и бетон, обладают определенными типами сил, против которых они все еще слабы. Например, вы можете надавить на бетонную плиту, не повреждая ее, пока на небольшой площади не будет оказано давление в несколько тысяч фунтов.Однако, если вы потянете за кусок бетона, это повредит его с гораздо меньшим усилием.
Давление на бетон называется сжимающей силой, а растягивание или изгибание бетона — растягивающей силой. Бетон не так устойчив к растягивающим силам, поэтому для противодействия этим естественным слабостям используется арматура.

Каждый тип арматуры предназначен для борьбы с определенным типом напряжения, и предварительное напряжение бетона делает его особенно устойчивым к растягивающим силам.Этот факт является причиной того, что предварительно напряженный бетон чаще всего используется на подвесных мостах, где металлические тросы постоянно натягиваются на бетон, но его можно использовать и в зданиях, а также для более надежных фундаментов, свай и несущих стен.

Не весь железобетон подвергается предварительному напряжению. Вставка металлических стержней, известных как арматура, в бетон во время его заливки является наиболее распространенной формой армирования, наряду с использованием листов металлической сетки. Стальные стержни и сетка используются, потому что сталь имеет высокую прочность на растяжение, поэтому силы передаются на металл, находящийся внутри.

Волокнистые и химические добавки также могут значительно повысить прочность бетона как в целом, так и против определенных сил. Тем не менее, ни один из этих методов не является настолько сильным, как предварительное напряжение.

Конструкции из предварительно напряженного бетона
Процесс предварительного напряжения выходит за рамки простого комбинирования бетона и стали и основан на двух других их свойствах. Во-первых, бетон становится прочнее от сжатия и сжатия. Во-вторых, сталь так же прочнее, когда она растягивается и пытается вернуться к своей нормальной длине.Эти две концепции объединяются в производственном процессе, который состоит из:

• Растяжение больших стальных тросов до определенного уровня натяжения между наборами опор
• Заливка бетона в форму вокруг натянутых тросов
• Отверждение бетона с тросами, все еще находящимися под натяжением
• Отсоединение тросов, чтобы они начали тянуть назад вместе и одновременно прижимая бетон.

Этот процесс создает огромное напряжение внутри куска бетона, но с таким напряжением лучше всего справляются и бетон, и сталь.Внутреннее напряжение используется для уравновешивания сил, действующих на бетон. Например, натяжение тросов у основания плиты увеличивает напряжение вверх и заставляет бетон изгибаться. Если на него действует сильная сила, они уравновешиваются, а не повреждают бетон.

Предварительно напряженный бетон не требуется для каждого коммерческого проекта, но он может помочь вам создавать конструкции, которые, как вы думали, были невозможны из бетона. Эти сборные детали можно соединить вместе, как головоломку, чтобы создать кривые, колонны, арки и другие структурные формы, которые часто сложно создать с помощью одного только железобетона.Сообщите нам подробности о своем проекте, и мы в Southport Concrete Corp можем помочь вам решить, подходит ли этот материал для вашего здания.

Бамбуковый железобетон: критический обзор

Опубликованные отчеты показывают, что использование бамбука для армирования бетонных конструкций в Юго-Восточной Азии восходит к столетию. Ранние экспериментальные исследования бетона, армированного бамбуком, были проведены в Массачусетском технологическом институте Чоу [13], в Германии [14], Италии [15], США [16], Смитом и Сосье [17] и Колумбии [18].В этих исследованиях использовались либо бамбуковые стержни (цельные стебли малого диаметра), либо шины (полукруглые полоски).

Большой интерес к армированному бамбуком бетону с самого начала связан с военно-морскими силами США и их интересом к быстрому [восстановлению] строительства в Юго-Восточной Азии после Второй мировой войны. Исследования, проведенные Гленном [16] по армированному бамбуком бетону, финансируемые Управлением военного производства США, включали механические испытания и строительство экспериментальных зданий. Гленн сделал ряд выводов на основании полученных результатов испытаний, а также принципов проектирования и строительства для использования бамбуковых тростей и шин в качестве арматуры в бетоне.Глен выделил такие проблемы, как (а) высокий прогиб, низкая пластичность и раннее хрупкое разрушение бамбуковых железобетонных балок под нагрузкой; (б) их пониженная предельная грузоподъемность по сравнению с элементами, армированными сталью; (c) проблемы склеивания, связанные с чрезмерным растрескиванием и набуханием бамбука; и (d) необходимость использования асфальтовых эмульсий. Гленн рекомендует использовать растягивающее напряжение бамбука 34–41 МПа, исходя из максимальных значений напряжения 55–69 МПа для бетонных балок с 3–4% бамбуковой арматуры.Наконец, допустимое растягивающее напряжение бамбука между 20 и 28 МПа для армированных элементов рекомендовано Гленном, чтобы сохранить прогиб балки ниже 1/360 пролета.

Особо выделяются два более поздних исследования, посвященных «методологиям проектирования». Бринк и Раш [19] пропагандируют подход с допустимым напряжением для проектирования бетона, армированного бамбуком, сравнимый с современным подходом ACI 318 [20] для бетона, армированного сталью. Brink and Rush рекомендуют допустимое растягивающее напряжение бамбука 28 МПа, исходя из предельной прочности 124 МПа и прочности сцепления 0.{{\ prime}} \) (единицы МПа). К этому добавляется 3–4% бамбукового армирования, что, по их утверждению, дает коэффициент безопасности порядка 2–2,5. Более точный анализ может быть проведен с использованием рекомендованного допустимого напряжения бамбука 34 МПа и модуля упругости 13,8 ГПа для растянутой арматуры и 8,6 ГПа для арматуры на изгиб. Геймайер и Кокс признают уникальное и ограниченное сцепление бамбука и рекомендуют, чтобы прочность сцепления составляла 44 Н / мм от окружности арматурного стержня, а длина заделки должна превышать 305 мм.Это максимальное напряжение связи около 0,15 МПа. Геймайер и Кокс основали свое исследование на Arundinaria tecta , разновидности бамбука, произрастающей на юго-востоке США.

При использовании любого подхода, основанного на допустимом напряжении, способность сцепления всегда будет определять конструкцию. Для сравнения: бамбуковый арматурный стержень диаметром 25 мм, заделанный 305 мм, может развить только от 3,5 кН [21] до 8,4 кН [19]. Напротив, стальной арматурный стержень диаметром 9,5 мм в тех же условиях может развиваться 29.4 кН.

Ряд исследовательских работ, описывающих изгибаемые элементы, армированные бамбуком, подтверждают основную предпосылку методологии проектирования, предложенной Геймайером и Коксом [21]. Оптимальные соотношения продольной бамбуковой арматуры колеблются от 3 до 5%, при этом пропускная способность неармированной бетонной балки увеличивается как минимум в 2,5 раза [22,23,24,25,26,27]. Рекомендуется ограничить расчетную нагрузку моментом растрескивания неармированной секции, M _cr , который для усиленной бамбуком секции должен давать «коэффициент безопасности» против растрескивания 2 и против разрушения 7 [ 23].Хотя конкретное исследование сцепления не было включено в эти исследования, рекомендации по использованию армирующей бамбуковой шины включают требование нанесения двух слоев битумной краски с нанесением песка на верхний слой [23]. Это процедура, аналогичная той, что применил Гавами к бамбуковым шинам [28], в котором автор придал шероховатость поверхности бамбука перед нанесением первого слоя битумной краски с песком, а затем намотал 1,5-миллиметровую проволоку вокруг шин перед нанесением второго слоя. Пальто.

В несвязанных исследованиях Ghavami [29], Agarwal et al. [30] и Севалия и др. [31] демонстрируют важность обеспечения хотя бы минимального бамбукового армирования и соответствующей обработки поверхности для улучшения сцепления. Гавами [29] обнаружил, что балки с 3% -ным соотношением расщепленной бамбуковой арматуры в четыре раза превышают предельную прочность сопоставимых неармированных бетонных балок. В последних двух исследованиях авторы сообщают, что бетон, армированный бамбуком, с шинами не имеет усиления сцепления и имеет коэффициент армирования примерно 1.4%, не улучшают поведение неармированного бетона. Точно так же плиты, армированные бамбуком, имеющие коэффициент армирования только 0,5%, образовали единственную большую трещину и продемонстрировали значительное проскальзывание арматуры [32].

Два исследования, Тераи и Минами [33] и Лилатанон и др. [34] рассмотрели бамбуковую арматуру для элементов, несущих осевое сжатие. В этих исследованиях тестировались концентрически нагруженные заглушки колонны, имеющие отношение высоты к ширине 2 и 2,5, соответственно. Как и следовало ожидать от таких коротких образцов, осевая способность может быть приблизительно определена с использованием анализа преобразованных сечений и улучшена при наличии поперечного ограничения.Никакой четкой разницы между поведением, армированным сталью или бамбуком, не было обнаружено ни в одной из экспериментальных программ. Из-за короткой геометрии испытательного образца эти испытания не зависят от сцепления с бетоном.

Гавами [29] провел разведочное исследование бетонных колонн высотой 2 м с квадратным поперечным сечением 200 мм. Они были усилены продольно ориентированными бамбуковыми лентами с улучшающей сцепление обработкой поверхности и ограничены стальными стременами. Гавами отмечает, что 3% бамбуковой арматуры в бетонных колоннах было идеальным соотношением для соответствия бразильским строительным нормам, но не дает никаких значений предельной прочности или других подробностей.

Связь и развитие

Agarwal et al. [30] показали значительный положительный эффект «обработки» бамбуковых шин коммерческими клеями на основе эпоксидной смолы с целью улучшения сцепления. Они сообщили о средних напряжениях сцепления (по результатам испытаний на вырыв) порядка 0,13 МПа для простых бамбуковых шин (значение, перекликающееся с рекомендацией Геймайера и Кокса [21]) и значений до 0,59 МПа (увеличение на 350%), когда Sikadur Для покрытия шин использовался клей 32. Это поведение привело к улучшению реакции на изгиб.Точно так же Гавами [28] сообщает об увеличении на 430% прочности сцепления для бамбуковых шин с покрытием Sikadur 32, заделанных в бетон, по сравнению с шинами без покрытия; Значения прочности сцепления составили 2,75 и 0,52 МПа соответственно. Гавами также провел испытания с асфальтовым покрытием (Negrolin) и песчаным покрытием, в результате которых прочность сцепления составила 0,73 МПа (рис. 1). Agarawal et al. сообщают, что коэффициент армирования бамбуком 8% был необходим, чтобы привести к изгибным характеристикам, аналогичным свойствам железобетонного элемента, имеющего коэффициент армирования 0.89% (при заявленном модульном соотношении E _сталь / E _бамбук = 8,3). Для усиления бамбуковых шин, покрытых Sikadur 32, требуется коэффициент усиления всего 1,4% для достижения поведения, аналогичного этой стали; Это означает улучшение поведения шин при нанесении покрытия на 470%.

Рис. 1

Изменение напряжения сцепления в зависимости от длины заделки и влияние обработки поверхности

Тераи и Минами [32] сообщают об испытаниях на разрыв круглых образцов бамбука, имеющих различные поверхностные обработки синтетической смолой и синтетическим каучуком.Сообщается, что необработанная прочность скрепления составляет 0,66 МПа, а обработка повысила ее до значений в диапазоне до 1,34 МПа. В той же программе испытаний прочность сцепления деформированного стального стержня составила 2,43 МПа.

Более реалистично, Геймайер и Кокс [21] и Сакарай и др. [35] сообщают об испытаниях на разрыв шин и круглых стеблей, соответственно, имеющих разную длину заделки. Оба исследования пришли к выводу, что среднее напряжение связи уменьшается по мере увеличения длины заделки, и что это уменьшение значительно более выражено, чем наблюдается в [изотропных] стальных арматурных стержнях.Такое уменьшение можно объяснить большим влиянием сдвига и плохими поперечными характеристиками материала анизотропного бамбука. Как видно на рис. 1, бамбуковые шины, которые не имеют выраженных деформаций (таким образом, в основном полагаются на трение для передачи напряжения), демонстрируют более низкое напряжение сцепления, чем круглые стебли, для которых узловые выступы обеспечивают некоторую степень механической блокировки. Геймайер и Кокс пришли к выводу, что бамбуковые шины имеют эффективную длину скрепления, за пределами которой дальнейшее увеличение длины заделки не влияет на доступную емкость; Исходя из этого, они установили свою рекомендацию, что прочность сцепления должна составлять 44 Н / мм окружности арматурного стержня и что предусмотренное заделывание должно превышать 305 мм.

Присутствие кремнезема (SiO ₂ ) в бамбуке может способствовать пуццолановой реакции, увеличивая количество гидратов силиката кальция (CSH) в результате реакции с Ca (OH) ₂ во время гидратации портландцемента, что улучшает связывание с бетоном. Однако кремнезем в бамбуке находится в основном в эпидермисе (на клеточном уровне) и должен подвергаться воздействию бетона, чтобы произошла пуццолановая реакция [36]. Следовательно, при использовании бамбука в виде стеблей или шин дополнительная пуццолановая активность сомнительна и вряд ли будет каким-либо значимым образом способствовать сцеплению бамбука с бетоном.

Все известные исследования, посвященные склеиванию бамбука в бетоне, определяют усадку необработанного, зеленого или предварительно замоченного бамбука, а также циклы набухания, возникающие в результате колебаний влажности в бетоне, как вредных для склеивания. В результате большинство исследований рекомендуют покрывать бамбук влагозащитным слоем при условии, что покрытие не приводит к смазывающему эффекту, что само по себе ухудшает сцепление. С другой стороны, герметизация недостаточно выдержанного бамбука в водонепроницаемой среде может усугубить гниение.Наконец, на практике сложно добиться надежного и длительного состояния водонепроницаемости.

Обычной практикой является покрытие бамбука эпоксидной или полиэфирной смолой и рассыпание песка для улучшения характеристик сцепления; однако из-за гигроскопичности бамбука, колебания содержания влаги (MC) и относительной влажности (RH) в бамбуке может произойти набухание или сжатие материала в зависимости от поглощения и потери влаги. Это может привести к трудозатратным и энергоемким и потенциально дорогостоящим процедурам, которые противоречат цели использования недорогого и доступного на месте материала.Например, Javadian et al. [37] сообщают о максимальной прочности сцепления, сравнимой с прочностью стальных арматурных стержней, 3,65 МПа, для композитных бамбуковых шин с высокой степенью обработки. Для достижения такого высокого напряжения сцепления трещины были высушены при влажности ниже 10%, подвергнуты термообработке под давлением (для увеличения плотности бамбука) и покрыты эпоксидной смолой на водной основе и мелким песком.

В целом, исследования цементных и полимерных композитов с использованием бамбука и других природных материалов в качестве арматуры выявили общие проблемы, такие как биоразлагаемость, технологичность и термическая совместимость бамбука и матричного материала [29, 38].Последней проблемой, потенциально влияющей на характеристики сцепления бамбука, является коэффициент теплового расширения (КТР), который а) зависит от содержания влаги; и б) в пять раз меньше, чем у бетона или стали в продольном направлении, но в два раза больше, чем это значение в поперечном направлении. Сообщаемый CTE в продольном направлении для бамбука колеблется от 2,5 до 10 × 10 ⁻⁶ / C; поперечный КТР примерно на порядок больше [9].

Прочность бамбуковой арматуры в бетоне

Прочность бамбука тесно связана с его природным составом.Как и другие лигноцеллюлозные материалы, бамбук состоит из целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина. Химический состав этих компонентов в бамбуке изменяется с возрастом (например, когда растения достигают зрелого состояния) и / или после сбора урожая, что запускает процесс гибели клеток и распада тканей. О значительной статистической корреляции между изменениями химического состава, возраста и плотности у Phyllostachys pubescens и Gigantochloa scortechinii сообщили Li et al. [39] и Hisham et al.[40] соответственно.

Есть несколько известных исследований, конкретно посвященных долговечности бамбука, залитого в бетон. Тем не менее, существует значительное количество литературы, посвященной долговечности и обработке различных материалов биомассы (иногда включая бамбук) в цементных материалах. Gram [41] представляет собой, пожалуй, первое значительное исследование в этом отношении, а Vo и Navard [42] и Pacheco-Torgal и Jalali [43] представили недавние и очень подробные обзоры. Большинство существующих исследований сосредоточено на «армировании волокном» или включении целлюлозных материалов в цементный композит.В этом обзоре авторы рассмотрели только те вопросы долговечности, которые считаются актуальными для бетона, армированного бамбуком. Читатели будут направлены к обзорным статьям, в которых обсуждаются другие связанные с этим вопросы долговечности.

Бетон из портландцемента — это сильно щелочная среда. PH поровой воды в портландцементном бетоне обычно превышает 12. Это обеспечивает пассивирующую среду для встроенной стальной арматуры, эффективно снижая вероятность коррозии стали, при условии, что pH остается выше 10 [44].Напротив, щелочная обработка часто используется для разрушения клеточной структуры лигноцеллюлозных материалов, таких как древесина, конопля, лен и бамбук [45], чтобы извлечь, обнажить или обработать их волокна. Такая обработка может улучшить шероховатость поверхности (так называемая проклейка волокон) для улучшения сцепления с полимерными смолами в композитных материалах, но явно нежелательна в случае бамбуковых стержней, используемых в бетоне, армированном бамбуком. Хосода [46] сообщает о 50% -ной потере растягивающей способности бамбука после годичного выдерживания в ванне с водой с высоким содержанием щелочи; через 3 года бамбук сохранил только 30% своей первоначальной прочности.Гемицеллюлоза и водорастворимые экстракты (последние, как правило, не должны присутствовать в обработанных бамбуковых стеблях) вступают в реакцию с гидроксидом кальция (Ca (OH) ₂ ), присутствующим в цементном тесте [47,48,49,50], что приводит к кристаллизации извести. в порах биомассы [43]. Лигнин растворим в горячей щелочной среде [41], как в случае гидратации цемента, и, возможно, когда бетон подвергается воздействию прямых солнечных лучей в тропической среде. Было обнаружено, что снижение щелочности при использовании тройных цементов [51] или карбонизации [52] лишь частично смягчает деградацию биомассы.Лигноцеллюлозные материалы в гидратированном цементе также охрупчиваются из-за минерализации, связанной с катионами (в основном, Ca ²⁺ ) в пористой воде бетона [53].

Водопоглощение — критическая проблема долговечности биомассы любого вида, заключенной в цементную матрицу [43]. Водопоглощение и гигротермальный цикл приводят к практически непрерывному изменению объема внедренной биомассы, что приводит к межфазному повреждению и микро- и макротрещинам. Эти эффекты увеличивают проницаемость, вызывая описанные ранее вредные процессы.

Биологическая атака, возможно, является наиболее серьезной проблемой для бамбука. По сравнению с деревом есть определенные факторы, которые делают бамбук более склонным к гниению, в том числе: (а) его тонкостенная геометрия (что делает гниение более значительным с точки зрения уменьшения емкости элемента), (б) высокое содержание крахмала и ( в) отсутствие устойчивых к гниению соединений, таких как те, что содержатся в некоторых лиственных породах древесины, таких как тик и ипе [3, 54, 55]. Существует две причины биологического разложения бамбука: насекомые (например, жуки и термиты) и поражение грибами (гниль).Как и в случае с древесиной [3, 56], для защиты бамбука от насекомых и грибков требуются четыре меры: (а) приправить бамбук; (б) обработать химикатами всю толщину; (c) сохранять бамбук сухим и способным «дышать» на протяжении всей своей жизни; и, (г) держите бамбук в недоступном для термитов месте.

Заливка в бетон не считается достаточной для защиты бамбука от нападения насекомых, особенно термитов. Термиты могут переходить в трещины размером до 0,8 мм [57]. Бетон, армированный бамбуком, может иметь такие трещины в результате воздействия температуры, усадки и / или нагрузки.Таким образом, бамбуковая арматура требует химической обработки по всей толщине стенки для предотвращения нападения насекомых [55, 58].

Грибковая атака (гниль) требует аэробных условий и влажности, обычно превышающей 20% [59]. Бамбук, полностью или частично залитый в бетон, подвержен гниению, потому что бетон (или строительный раствор) пористый, а влага легко переносится через капиллярное действие [60] и через существующие трещины. Кроме того, заделка в бетон, вероятно, предотвратит быстрое испарение или диспергирование влаги, которая присутствует в результате проникновения, что приведет к увеличению содержания влаги в бамбуке.Обычно считается, что обработка поверхности или «нанесение краски» не обеспечивает достаточной защиты от гниения древесины [3, 56, 59] или бамбука [61]. Насколько известно авторам, не проводилось никаких всесторонних испытаний для конкретной оценки вероятности гниения бамбука, когда он полностью залит бетоном. За исключением случаев, когда бетон остается сухим на протяжении всего срока службы, гниение возможно даже тогда, когда бамбук покрыт битумным или эпоксидным покрытием.

Проблемы деградации бамбуковой арматуры усугубляются тем, что такие повреждения останутся незамеченными.Например, коррозия стальной арматуры происходит в течение многих лет или десятилетий и приводит к расширению стальной арматуры, что приводит к растрескиванию, образованию пятен и отслаиванию покрывающего бетона, тем самым обеспечивая визуальное «предупреждение» до того, как коррозия станет критически важной проблемой для безопасности. Однако в некоторых средах бамбук может быстро разлагаться и разлагаться, не указывая на повреждение бетонной поверхности.

Как укрепить бетонную столешницу?

Правильное армирование и хороший состав смеси идут рука об руку, чтобы предотвратить проблемы с бетонными столешницами.Материалы, которые вы используете для армирования, так же важны, как и те, которые вы выбираете для своей смеси. Чтобы понять, какие материалы лучше всего подходят для армирования вашей бетонной столешницы, вам сначала нужно понять, как работает армирование.
Бетон имеет большую прочность на сжатие, чем на разрыв, поэтому, чтобы выдержать вес, столешница нуждается в усилении внизу.

Бетонные столешницы — это, по сути, балки, перекрывающие открытое пространство. Когда сила прикладывается к верхней части столешницы, она вызывает сжатие на верхней поверхности и натяжение на нижней поверхности.

Бетон имеет гораздо большую прочность на сжатие (например, 3000 фунтов на квадратный дюйм), чем на разрыв (например, 400 фунтов на квадратный дюйм). Поэтому ему нужна помощь там, где возникают растягивающие усилия — внизу плиты / балки.

Эти растягивающие силы возникают по прямой линии по длине плиты, как если бы натянули веревку в перетягивании каната. Поэтому арматуру следует укладывать прямыми линиями по длинной оси плиты. Вам действительно нужны поперечные нити, потому что есть некоторая сила вдоль короткой оси плиты, но длинная ось является основной проблемой.

Неидеальное армирование бетонной столешницы. Фотографии и изображения любезно предоставлены Институтом бетонных столешниц

Теперь, когда вы понимаете растягивающие силы и принцип перетягивания каната, вы знаете, куда положить арматуру. Но какие материалы использовать и почему?

Поскольку бетон является слабым при растяжении, вам нужны материалы с высокой прочностью на разрыв, которые соответствуют конструкционным стандартам и обладают известными характеристиками. Материалы должны быть подходящего размера, чтобы поместиться в тонкие плиты.

Давайте рассмотрим материалы, обычно используемые (или неправильно используемые) для армирования, и посмотрим, как они складываются.

Материалы, такие как проволочная сетка, штукатурная сетка, сетка из проволоки, просечно-вытяжной металл, заборная проволока или стеклоткань, никогда не должны использоваться в качестве первичного армирования, поскольку их свойства слишком изменчивы или они недостаточно прочны. Вы не можете полагаться на эти материалы.
При размещении арматурной проволоки для бетонных столешниц основное внимание следует уделять длинной оси плиты. Красные линии, нарисованные на картинке, показывают лучшее расположение. Фотографии и изображения любезно предоставлены Институтом бетонных столешниц

Арматура
Армирующий материал можно рассматривать как пружину, которая растягивается больше, когда к ней прилагается большая нагрузка.Вес бетонной плиты — это то, что вызывает изгиб, и тем больше прядей из стали

Используется арматура

, тем ниже нагрузка на каждую отдельную прядь стали.

Вам следует использовать много небольших армирующих прядей, а не одну большую прядь, чтобы ограничить степень растяжения и, следовательно, волосных трещин. Если вы используете арматуру, вы не сможете уместить достаточно прядей в плиту столешницы.

Более того, даже арматурный стержень № 3 (диаметр 3/8 дюйма) слишком велик, чтобы поместиться в арматуру № 1.Плита столешницы толщиной 5 дюймов, не вызывающая растрескивания телеграфа. Над арматурой просто не хватает бетона. То же самое относится к любой большой стальной арматуре, такой как решетка для крупного рогатого скота. Эти материалы очень прочные — они просто слишком большие.

Хорошее практическое правило — использовать арматуру диаметром менее 3/16 дюйма для бетона толщиной менее 3 дюймов.
Столешницы, на которых для прочности используется арматура 3/8 дюйма, могут образовывать телеграфные трещины на верхней части стержней. Арматурная проволока не вызовет этой проблемы.

Волокна
Волокна используются в бетоне для контроля усадочного растрескивания. Полипропилен и нейлон — типичные волокнистые материалы. Эти материалы не являются конструкционными — они не обладают прочностью, чтобы выдерживать растягивающие усилия.

Существуют волокна, обладающие структурной прочностью, такие как сталь с крючками, рубленый углерод, поливиниловый спирт (ПВС) и колотое стекло, устойчивое к щелочам (AR). Эти волокна помогают контролировать размер трещин, распределяя растягивающие напряжения по всей балке.Вместо одной большой трещины балка с адекватным армированием волокном будет иметь много мелких трещин, которые трудно увидеть. Если клиент не видит трещину, то ее фактически нет.

Однако волокна не обеспечивают первичного структурного армирования и не могут заменить сталь. Они обеспечивают контроль вторичной усадки и трещин.

А как насчет GFRC?
Подобно другим смесям, армированным волокном, стекловолоконный бетон (GFRC) не может заменить железобетон, когда требуется истинная несущая способность.Лучше всего использовать для сложных трехмерных оболочек, где нагрузки невелики.

Ориентация волокон важна. Чем более хаотична ориентация, тем больше требуется волокон, чтобы выдержать нагрузку. Это потому, что в среднем только небольшая часть случайно ориентированных волокон ориентирована в правильном направлении. Распространенная ошибка производителей бетонных столешниц — пренебрежение раскатыванием волокон. Это оставляет волокна в беспорядочном расположении, которое намного слабее, чем свернутые волокна.

Лестничная проволока для кирпичных блоков
Лестничная проволока применяется для возведения стен из кирпичных блоков.Проволока укладывается в растворный шов между горизонтальными рядами блока.

Лестничная проволока — это обычно конструкционная проволока 9-го калибра, соответствующая стандарту ASTM A82. Эта проволока имеет предел прочности на разрыв 80 000 фунтов на квадратный дюйм. Арматура имеет предел прочности на разрыв всего 60000 фунтов на квадратный дюйм.

Лестничная проволока имеет диаметр менее 3/16 дюйма, что делает ее идеальным размером для армирования бетонных столешниц. Это в сочетании с прочностью делает лестничную проволоку идеальным армирующим материалом.

Сетка из углеродного волокна
Сетка из углеродного волокна представляет собой полугибкую сетку из плоских лент из углеродного волокна, сплетенных в 1-дюймовую сетку и скрепленных эпоксидной смолой.Сетка очень плоская, в среднем примерно 1/32 дюйма толщиной.

Каждая прядь сетки имеет предел прочности на разрыв около 250 фунтов. Можно заменить одну прядь стальной проволоки 9-го калибра не менее чем четырьмя прядями из углеродного волокна.

Сетка из углеродного волокна очень полезна для армирования тонких секций, консольных секций и криволинейных секций. Будьте осторожны при работе с ним, так как углеродное волокно хрупкое, и любой резкий перегиб или напряжение на волокне порежут или ослабят его.

Сколько арматуры использовать
После того, как вы определились с типом армирования, как узнать, сколько использовать? На этот вопрос нет однозначного ответа, так как он зависит от многих факторов, включая размер, толщину и форму изделия.

В общем, чем больше, тем лучше, если только арматура не настолько сильна, что вокруг нее недостаточно бетона, чтобы удерживать ее вместе. Как правило, расстояние между прядями лестничной проволоки в продольном направлении от 1 до 2 дюймов в большинстве ситуаций дает вам достаточную прочность и душевное спокойствие.Добавьте поперечные пряди примерно на одну треть от количества продольных прядей, при условии, что кусок длинный и прямоугольный. Чем квадратнее деталь, тем больше вам потребуется продольных прядей, потому что силы примерно одинаковы в обоих направлениях.

Душевное спокойствие, которое вы получаете, используя правильные армирующие материалы и размещая их в нужном количестве в нужных местах, стоит дополнительных усилий.

Есть еще вопросы о вашем проекте?

.