Сущность, преимущества и недостатки армоцемента

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

В последние десятилетия ведущая роль в строительстве принадлежит железобетонным конструкциям, особенно сборным предварительно напряженным элементам. Следует отметить также довольно широкое распространение большепролетных пространственных покрытий. Появилась разновидность железобетона -- армоцементные конструкции.

Во многих случаях армоцементные конструкции превосходят железобетонные и успешно конкурируют с ними. Влияние на армоцемент различных силовых воздействий исследовалось во многих работах. Изучены особенности материалов (мелкозернистого бетона и тонких стальных сеток), вопросы технологии приготовления и кладки бетона, специфика формования и изготовления изделий.

Армоцементные конструкции применяются для построения пространственных, сборно-монолитных покрытий промышленных зданий средних и больших пролетов, в виде плит различной формы для покрытий и перекрытий, для подвесных потолков, в виде объемных элементов, стенных панелей для неотапливаемых зданий. Они используются также гидротехнических сооружениях. Конструкции могут имеют безопалубочное изготовление и принимают любую форму, потому с помощью их возводятся сооружения сложных архитектурных форм больших пролетов.

Сегодня армоцементные конструкции применяют в индивидуальном строительстве для изготовления бассейнов, всевозможных емкостей, а также маленьких художественных форм. Из-за того, что материал этот сравнительно не дорогой и расходует минимальное количество материалов он все больше привлекает покупателей.

Сущность, преимущества и недостатки армоцемента

Армоцемент -- строительный материал, представляющий собой рациональное сочетание тонких стальных сеток с мелкозернистым (песчаным) бетоном. По структуре армоцемент -- разновидность железобетона, но отличается от него видом бетона и характером армирования. Сечения армоцементных конструкций криволинейные или складчатой формы.

Армоцементные конструкции изготавливают из мелкозернистого бетона, армированного часто расположенными тонкими сварными или ткаными сетками. Такое армирование называется дисперсным. Если необходимо повысить прочность сечения конструкции, допускается частичная замена сетчатой арматуры стержнями, которые размещают в ребрах и утолщениях, образующихся при пересечении наклонных плоскостей конструкции. Такое армирование называется комбинированным, или сосредоточенным. Исходя из условий трещиностойкости сечений, ограничения ширины раскрытия трещин и прогиба конструкций, основная рабочая арматура в виде высокопрочных тканых сеток или проволок может быть предварительно напряженной.

Комбинация мелкозернистого бетона и тонких стальных сеток дает возможность изготавливать элементы толщиной 10--30 мм.

Армоцементные элементы в сочетании с железобетонными или металлическими составляют комплексные конструкции.

По сравнению с железобетоном армоцемент обладает некоторыми преимуществами. Он более растяжим, особенно при дисперсном армировании. Ширина раскрытия трещин меньше, а шаг их чаще, что также зависит от вида армирования. Водонепроницаемость и сопротивление армоцемента динамическим воздействиям также выше, чем у железобетона. Кроме этого, при использовании армоцемента отпадает необходимость в крупном заполнителе. Сечения армоцементных конструкций тонкие, а их вес значительно меньше железобетонных. Армоцементными конструкциями можно

без промежуточных опор перекрывать большие пролеты и площади. Это значительно снижает расходы на материалы и на монтаж конструкций.

Вместе с тем армоцементу присущи и недостатки. Наиболее существенные из них -- опасность коррозии арматуры из тонкой проволоки из-за нарушения плотности и толщины защитного слоя бетона, что иногда вызывает необходимость в специальной защите арматуры, повышенные деформации усадки и ползучести мелкозернистого бетона, более низкая, чем у железобетона, огнестойкость, большие тепло- и звукопроводимость, сложность усиления конструкций.

Свойства Армоцементных конструкций

Морозостойкость

Долговечность армоцементных конструкций в значительной степени зависит от морозостойкости мелкозернистого бетона. Одна из главных причин этого -- сравнительно небольшая толщина армоцементных элементов, из-за чего влага быстро пропитывает сечение и оно скорее замерзает и оттаивает.

Ю. М. Баженов отмечает, что повышенное содержание цемента способствует образованию большого количества наименее долговечного компонента -- цементного камня, обладающего из-за повышенного влагосодержания большой пористостью, отчего возрастает пористость и мелкозернистого бетона. От пористости зависит и водопоглощение -- у мелкозернистого бетона оно составляет 8--12% против 1--4% у обычного бетона. Наименьшее водопоглощение наблюдается у мелкозернистого бетона составов 1:2 -- 1:3 с водоцементным отношением В/Ц = 0,25 - 0,3. На морозостойкость мелкозернистого бетона особенно влияет плотность структуры бетона. Опыты свидетельствуют о том, что разрушение мелкозернистого бетона наступает вследствие нарушения сцепления между песком и цементным камнем. Уменьшение водоцементного отношения пропорционально повышает морозостойкость мелкозернистого бетона. Улучшению морозостойкости армоцемента заметно содействуют тонкость помола цемента и введение поверхностно-активных добавок (СДБ и др.). На морозостойкость армоцемента также положительно влияет технология приготовления и укладки, и особенно, хорошее уплотнение и благоприятные условия вызревания бетона.

Водонепроницаемость армоцемента

Водонепроницаемость определяется объемом и характером пор в бетоне. Чем меньше пористость бетона, тем выше его водонепроницаемость. Уменьшить количество и объем пор можно применением малоусадочных и расширяющихся цементов, добавок (гипс, алюминат и др.), подбором состава бетона, уменьшением водоцементного отношения и использованием высокоэффективных средств уплотнения бетонной смеси. В качестве добавки можно также использовать бентонит, который следует вводить в бетонную смесь с водой затворения в виде суспензии.

По данным опытов М. Д. Свищевской, И. Я. Якуба, А. И. Голубкова, введение добавок повышает водонепроницаемость мелкозернистого бетона в 2--3 раза. Вопрос водонепроницаемости мелкозернистого бетона очень важен для армоцемента, так как повышение плотности бетона способствует защите арматуры тонких сеток от коррозии. На водонепроницаемость армоцемента влияет количество и номер тонких сеток. Чем больше количество и меньше номер сеток, тем выше показатели водонепроницаемости армоцемента. Проведенные на водонепроницаемость опыты показали, что растянутые армоцементные образцы, находящиеся не более 2 ч под гидростатическим давлением от 2 до 6 атм, стали пропускать воду только после раскрытия трещин на величину более 0,01--0,015 мм.

Огнестойкость армоцемента

Так как армоцемент используется в конструкциях покрытий, стен и других элементах, он должен быть огнестоек.

Вследствие значительного насыщения армоцемента металлическими тонкими сетками сравнительно небольшой толщины сечений (15--30 мм) и защитного слоя бетона (4 мм), показатели огнестойкости армоцементных конструкций ниже железобетонных, но выше стальных. Предел огнестойкости армоцемента составляет 0,6 ч. Это позволяет применять такие конструкции для зданий второй степени огнестойкости. Огнестойкость армоцемента можно повысить устройством теплоизоляционного слоя из несгораемых материалов (фибролит, асбестовый картон, фенопласт на смоле ВИАМ-6 и др.), который надо располагать внутри помещения. При этом в целях исключения конденсата нужна пароизоляция.

Коррозия арматуры и антикоррозийные меры

Влажность окружающей среды -- благоприятный фактор, способствующий развитию коррозии арматуры тонких сеток. Коррозия арматуры может наступить также вследствие нарушения защитного слоя бетона, недостаточной толщины защитного слоя и плотности бетона, введения в бетон добавок, снижающих его защитные свойства, и наличия трещин недопустимой ширины раскрытия.

Коррозия стали резко уменьшает сечения проволок, что существенно снижает прочность и жесткость сечений армоцементных конструкций. Одно из эффективных мероприятий в борьбе с коррозией армоцемента -- применение плотных бетонов и соблюдение нормативной толщины защитного слоя бетона.

Виды армоцементных покрытий

армоцемент бетон материал строительный

В Советском Союзе были запроектированы и осуществлены свыше 70 типоразмеров различных армоцементных покрытий балочных, цилиндрических и конических оболочек, арочных, сводчатых и др. В начальном этапе были освоены армоцементные корытообразные панели (рис. 1, а), одинарное или двойное «Т» (рис. 1,6), настилы «грани» и «бабочка» (рис. 1, е). Эти элементы пролетом 6--15 м таврового поперечного сечения состоят из плоских или наклонных плит и мощных железобетонных ребер. Изготовить конструкцию волнообразного поперечного и продольного очертания (рис. 1, г) сложно, так как при этом нельзя полностью механизировать все производственные процессы. Поэтому конструкции волнообразного поперечного сечения не получили распространения.

Как показали экспериментальные исследования и практика, наиболее выгодны армоцементные покрытия складчатого сечения (рис. 1 ,д), состоящие из одной или нескольких волн. Замена криволинейной волны прямоугольной плоскостью позволяет полностью механизировать изготовление конструкции и создать унифицированные сборные линейчатые, сводчатые, арочные и другие конструкции пролетами 5--45 м, варьируя при этом только количеством элементов.

Складки могут быть и закрытого профиля (рис. 1, е), состоящие из двух элементов -- плоской и ломаной плит. Для такого профиля характерна повышенная жесткость и он применяется для конструкций больших пролетов.

Для покрытий пролетами 18--39 м характерны конструкции однозначной кривизны в виде армоцементных цилиндрических оболочек, цельных или собранных из отдельных элементов (рис. 1, ж). Для больших пролетов (45--75 м) характерны бочарные своды двоякой кривизны (рис. 1, з), комбинированные покрытия, состоящие из сборных цилиндрических армоцементных панелей с металлическими бортовыми фермами или висячие покрытия с плоскими или ребристыми армоцементными плитами. Изгибаемые армоцементные конструкции и укрупненные блоки арочных и сводчатых покрытий следует проектировать предварительно напряженными.

Рис. 1. Сечение армоцементных конструкций покрытий: а - ребристая панель; б - двойное «Т»; в - настилы - «грани», «бабочка»; г - волнообразные; д - складчатое; е - складчатое закрытого профиля; ж - цилиндрическое; з - бочарное.

Армоцементные предварительно напряженные покрытия следует применять в зданиях пролетами более 24 м, а также в случае подвесного транспорта или сосредоточенных подвесных нагрузок, т. е. когда в конструкциях могут возникнуть существенные растягивающие усилия.

Опорами армоцементных покрытий могут быть стены, колонны или непосредственно фундаменты.

Конструкции пролетами до 18 м целесообразно изготавливать в виде одного элемента, а свыше 18 м рекомендуется членить с последующим обжатием их предварительно напряженной арматурой.

Армоцементные покрытия дают возможность наносить теплоизоляционный слой и рулонный ковер в заводских условиях, при этом первый можно располагать как сверху, так и снизу конструкции. Рулонный утеплитель наклеивают на поверхность конструкции, жесткие плиты утеплителя укладывают сверху по гребням волн. При холодных покрытиях более приемлемо поперечное сечение конструкции отрицательной кривизны (вогнутое), так как при этом стык между соседними элементами находится на гребне волны и более герметичен.

Выводы

Армоцемент -- особый вид железобетона, приготовленный на цементно-песчаном бетоне, армированный сетками из тонкой проволоки диаметром 0,5--1 мм с мелкими ячейками размером до 10Х10 мм. Насыщение сетками густое, расстояние между сетками 3--5 мм, что позволяет получить достаточно однородный по свойствам материал. Из армоцемента изготовляют конструкции с малой толщиной стенок 10--30 мм (оболочки, волнистые своды и т. п.).

Предельная растяжимость бетона в армоцементных конструкциях благодаря значительному увеличению поверхности сцепления арматуры с бетоном возрастает. Малая ширина раскрытия трещин -- основная особенность армоцемента, позволяющая достигнуть полного использования прочности арматурных сеток в конструкциях без предварительного напряжения. В растянутых зонах армоцементных конструкций возможно комбинированное армирование -- сетками и напрягаемой арматурой. Армоцементные конструкции можно применять лишь при нормальной влажности и отсутствии агрессивных воздействий среды, так как их коррозионная стойкость невелика. Огнестойкость их меньше, чем огнестойкость железобетонных конструкций. Армоцементные конструкции не рекомендуется применять при систематическом воздействии ударной нагрузки.

Покрытие (купол) Дворца спорта в Риме.

Библиографический список

1. Е.Ф. Лысенко, Армоцементные конструкции, Киев, 1974, 208 с.

2. Нерви П. Л., Строить правильно. Пути развития железобетонных конструкций, пер. с итал., М., 1956;

3. Армоцементные конструкции в строительстве, Л., 1963;

4. Указания по проектированию армоцементных конструкций СМ-Э66-67, М., 1967;

5. Родов Г. С., Армоцементные конструкции для промышленных, сельскохозяйственных и гражданских зданий, М., 1968

6. Свободная энциклопедия Википедия [Электронный ресурс] - Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki

Размещено на Allbest.ru