Универсальный фундамент Технология ТИСЭ
Шрифт:
Рис. 113. График зависимости прочности бетона от влажности среды в процессе созревания бетонной массы
Из графика также видно, что уход за бетоном можно закончить уже через неделю.
Сохранение влажности в бетоне можно осуществлять, как отмечалось, постоянно увлажняя его, а также укрывая намокаемым материалом (мешковиной, соломой, опилками, землей, песком…) или ограничивая потерю влаги (для этого закрепляют гидроизоляцию на внутренней поверхности опалубки и накрывают созревающий бетон полиэтиленовой пленкой).
Другой способ сохранения влажности — покрытие поверхности созревающего бетона водонепроницаемыми пленками (масляные
Влажность из бетонного массива может уйти и за счет капиллярного эффекта, который возникает при контакте созревающего бетона с водопоглощающим материалом. Именно поэтому перед формованием очередного стенового блока по технологии ТИСЭ нижний ряд блоков обязательно увлажняют. По этой же причине под лентой фундамента, отливаемого в опалубке, прокладывают гидроизолирующий материал (толь, пергамин, полиэтиленовая пленка…). Это позволяет избежать потери цементного молока, создает условия для полноценного созревания бетона.
Необходимость в дополнительном увлажнении созревающего бетона легко оценивается визуально: влажный бывает темно–серого цвета, а с недостаточной влажностью — светло–серый. Если бетон накрыт полиэтиленовой пленкой, то наличие конденсата с ее внутренней стороны — это гарантия 100% влажности.
При возведении фундамента по технологии ТИСЭ при высоком уровне грунтовых вод у застройщиков возникают сомнения в качестве созревающего бетонного массива фундаментных столбов. Спешим их успокоить: подобные условия для созревания бетона — почти идеальные.
Другое дело — создание фундаментных столбов в сухом глинистом или песчаном грунте. В этом случае грунт около столбов следует увлажнять в течение первых пяти дней — выливать ведро воды в кольцевую ямку, созданную вокруг столба. Хотя в большинстве случаев реальная влажность грунта вполне подходит для созревания бетона, даже если создается впечатление сухого грунта.
Еще проблема, которая может возникнуть у застройщика, — предохранение созревающего бетона от промерзания.
Достаточно часто холода застают нас неожиданно. Что же делать, если смесь не содержала противоморозных добавок, а синоптики грозят заморозками? Первое средство — укрыть выступающие бетонные массивы пленкой, засыпать их опилками, песком или грунтом. Второе — пролить созревающий бетон солевым раствором (пачка поваренной соли на три ведра воды). Это надо делать до промерзания, а не после — когда уже ничем не поможешь. Вместо соли лучше применить готовые про–тивоморозные составы, реализуемые на строительном рынке.
3.8. АРМИРОВАНИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Бетон имеет существенный недостаток, присущий всем каменным материалам искусственного и естественного происхождения: он хорошо работает на сжатие, но плохо сопротивляется изгибу и растяжению. Прочность бетона на растяжение составляет всего 7…10% его прочности на сжатие. Чтобы повысить прочность бетона на растяжение и изгиб, в него укладывают стальную проволоку или стержни, называемые арматурой. Арматура с латинского означает "вооружение". Бетон, вооруженный арматурой, способен на многое.
Цемент изобрели в 1824 — 1825 гг. практически одновременно, независимо друг от друга Егор Челиев в России и Джозеф Аспдин в Англии. Производство цемента и использование бетона быстро совершенствовалось и развивалось, но
Открытие железобетона принадлежит парижскому садовнику Иосифу Монье, который решил вместо деревянных кадок для цветов сделать бетонные. Для прочности он уложил в бетон проволоку. Получились очень долговечные изделия. Так появился железобетон (патент от 1867 г.), в котором бетон и сталь дополняли друг друга. Металл предотвращал появление трещин при растяжении, а бетон защищал сталь от коррозии. Попытки создать железобетон предпринимались и раньше (1845 — В. Уилкинсон, Англия; 1849 — Г. Е. Паукер, Россия). Первые железобетонные конструкции появились в 1885 г.
Железобетон — это не два разнородных материала (бетон и сталь), а новый материал, в котором сталь и бетон работают совместно, помогая друг другу. Это объясняется следующими причинами.
Прочность сцепления арматуры с бетоном достаточно велика. Так, чтобы выдернуть из бетона пруток диаметром 12 мм, введенный на глубину 300 мм, потребуется сила не менее 400 кг. Сцепление стали с бетоном не нарушается и при сильных перепадах температур, так как коэффициенты их теплового расширения почти одинаковы.
Модуль упругости стали почти в 10 раз выше, чем бетона. То есть при совместной работе бетона со сталью напряжения стали в 10 раз выше, чем бетона, что ведет к перераспределению нагрузок, действующих в растянутой зоне балок. Основную нагрузку в растянутой зоне балки несет сталь, а в сжатой — бетон.
Бетон, благодаря своей плотности и водонепроницаемости, с одной стороны, и щелочной реакции цементного камня, с другой, защищает сталь от коррозии (пассивирование).
Кроме того, бетон, как сравнительно плохой проводник тепла, защищает сталь от сильного нагревания при пожарах. При температуре поверхности бетона в 1000°С арматура, находящаяся на глубине 50 мм, через 2 часа нагреется лишь до 500 °С.
При работе железобетонной конструкции на изгиб на предельных значениях нагрузки в растянутой зоне бетона могут возникнуть трещины толщиной менее 0,1…0,2 мм (так называемые волосяные трещины), которые не опасны с точки зрения сцепления арматуры с бетоном и коррозии металла.
Для того чтобы арматура быстрее включалась в работу бетона, её выпускают с рельефной поверхностью, снабжая насечками различной конфигурации. Железобетонная конструкция будет работать лучше, если основные силовые прутки арматурного каркаса будут соединены в единую сварную конструкцию с поперечными связями.
Цель армирования можно пояснить на железобетонных изделиях, работающих на изгиб, которые достаточно широко применяются в строительной практике. Балки над проемами окон и дверей, железобетонные панели и плиты перекрытия, балки и ригеля мостов и цеховых построек можно отнести к этой категории строительных изделий.
"Сопромат" — сопротивление материалов — наука о прочности конструкций. Любая конструкция, на которую действуют силы, испытывает внутренние напряжения, соответствующие величине и направлению действия этих сил. Задача проектировщиков — создать такую конструкцию, в которой уровень внутренних напряжений не будет выше тех, которые способны выдержать используемые материалы, а деформации конструкции не превысят допустимую величину.