Правильное армирование бетона

Бетон при всей своей сказочной прочности и монолитности может оказаться достаточно хрупким при механических нагрузках. Армирование бетона позволяет устранить такую погрешность этого уникального строительного материала и еще больше расширить его функциональные возможности.

Фиброволокно в бетоне

Фиброволокно повышает прочность бетона и его устойчивость к механическим повреждениям.

Армирование бетона используется давно, и за время его применения придумано множество различных способов и технологий. Современные материалы обеспечивают возможность создания очень прочных бетонных конструкций разного назначения.

Необходимость армирования бетона

Армирование бетона представляет собой упрочнение его структуры за счет введения дополнительных элементов или ингредиентов на стадии подготовки раствора или формирования бетонной конструкции. В целом, если рассматривать механические свойства бетона, то следует отметить достаточно высокую прочность на сжатие при сравнительно низкой прочности на растяжение (изгиб).

Схема армирования стяжки пола

Схема армирования стяжки: 1 – основная сетка- 2 – дополнительное усиление основной сетки- 3 – П-образные усиления краев плиты- 4 – Г-образное усиление углов плиты- 5 – несущие стены.

Ряд элементов сооружений работает при воздействии очень высоких статических и динамических нагрузок, которые порой превышают допустимые нагрузки на обычные бетонные составы. Наконец, ячеистые бетоны имеют более низкие показатели и по прочности на сжатие, что учитывается при установке перекрытий. Сами механические нагрузки имеют, как правило, направленный характер и несут риск локального разрушения бетона в местах приложения силы.

Различные бетонные конструкции подвергаются нагрузкам разной величины и направленности. К наиболее перегруженным элементам можно отнести ленточные фундаменты, цокольные зоны сооружений, несущие и опорные элементы, зона крепления перекрытий, стяжки пола, сами перекрытия и другие элементы. Все эти причины вызывают необходимость армировать бетонные конструкции на стадии их изготовления.

Технологии армирования бетонов

По своему назначению армирующие компоненты бетона можно разделить на рабочую (функциональную), распределительную и монтажную арматуру. Рабочая арматура обеспечивает необходимые характеристики бетонной конструкции: повышение механической прочности на растяжение, изгиб и сжатие, снижение деформаций при усадке бетона, ограничение условий для образования трещин. Главная задача распределительной арматуры - перераспределить нагрузку равномерно по максимально возможной площади, снижая удельную нагрузку. Монтажная арматура является несъемным технологическим элементом, который воспринимает все повышенные нагрузки при возведении сооружения, позволяя сформировать нужную систему. Обычно используется армирование бетона, где указанные функции арматуры совмещаются.

Классификация дисперсно-армированных бетонов

Классификация дисперсно-армированных бетонов.

С учетом выполняемых задач к армирующей системе предъявляются следующие требования:

  • высокая механическая прочность;
  • адгезия с бетонной массой;
  • стойкость к воздействию ингредиентов раствора;
  • близость коэффициента температурного линейного расширения к бетону;
  • малогабаритность;
  • малый вес.

По конструкции армирование бетона подразделяется на три основных типа: монолитное (каркасное, стержневое), с помощью сетки и дисперсное армирование.

Монолитное армирование

Монолитное армирование, как правило, производится при помощи стальной стержневой арматуры диаметром 6-40 мм или стальной высокопрочной проволоки диаметром 2-4 мм. Такое армирование может иметь параллельно уложенные стержни или стержни и проволоку, увязанные в виде сетки с крупными ячейками. При использовании проволоки размер ячейки составляет 10-20 см.

Арматура в бетоне монтируется в виде каркаса с одним или несколькими слоями, соединенными между собой в поперечном направлении и по вертикали. Такой тип армирования может быть выполнен на основе ненапряженных и предварительно напряженных стержней. Если укрепление бетона производится во время строительства, то стержни укладываются свободно, т.е. в ненапряженном состоянии. Значительно повышается стойкость бетонной конструкции к растрескиванию, если использовать анкеровку арматуры в бетоне - стержни с предварительным напряжением в виде растягивающей нагрузки.

Схема монолитного армирования

Схема монолитного армирования.

Такое остаточное напряжение арматуры стягивает бетон, упрочняя структуру. Этот вид армирования применяется при заводском изготовлении блочных бетонных конструкций.

Альтернативой стальной арматуре становится композитная арматура, изготавливаемая из неметаллических стержней. Предлагается высокопрочная арматура на основе стеклянных, базальтовых и углеродных волокнистых материалов, пропитанных специальным синтетическим вяжущим составом. Современные материалы такого типа имеют прочностные характеристики, превышающие показатели стали.

Армирование сеткой

Одним из распространенных способов армирования бетона является использование армирующей сетки. Они могут быть металлическими (из стальных проволок), композитными (чаще всего из стекловолокна), полимерными (из полипропиленового волокна). Стальная сетка изготавливается из проволоки диаметром 1-3 мм и реализуется в виде готовых листов размером 50х200 см или 150х200 см. Наибольшее распространение находят сетки с размером ячейки 15х15 и 20х20 см. Стальная конструкция имеет высокую прочность, но подвержена коррозионному разрушению и может служить «мостиком холода», снижающим теплоизоляционные характеристики бетона.

Такого недостатка лишены композитные сетки из стекловолокна, которые при достаточно высокой механической прочности имеют очень высокую стойкость к щелочам и другим составляющим бетонного раствора. Находят применение и полипропиленовые армирующие сетки, которые выпускаются в рулонном исполнении с размером ячейки до 45х45 мм и плотностью 0,12 кг/м .

Дисперсное армирование

Металлическая сетка для армирования

Металлическая сетка для армирования защитит от разрушения бетон, отличающийся низкой прочностью на изгиб.

Современные технологии упрочнения бетона предполагают его дисперсное армирование, которое представляет собой введение в состав материала мелкодисперсных компонентов на стадии перемешивания (подготовки) бетонного раствора. Такие добавки реализуются в широкой номенклатуре, но наиболее востребована фибра на основе следующих материалов: сталь, полипропилен, стекловолокно, базальт.

Стальная фибра изготавливается из мелких металлических опилок, полученных из стальных лент или листов. Среднее содержание такой добавки 30-40 кг/м раствора. В случаях когда нужен особо прочный бетон, концентрацию можно повысить до 75 кг/м .

Армирующая фибра из полипропиленового волокна изготавливается путем экструзии и последующего замасливания. Она может вводиться в любой цементно-песчаный раствор на стадии его подготовки (в т.ч. в пористые бетоны). Помимо упрочнения бетона такое волокно повышает водонепроницаемость, гидрофобность и стойкость к истиранию. Значительно повышается стойкость бетона к растрескиванию. Рекомендуемая пропорция армирующего состава - 30 г полипропиленового волокна на 10 кг цемента- причем добавлять фибру рекомендуется в два этапа: половину волокна размешать с цементом, а другую половину - с песком, и только после этого перемешивается весь раствор.

Наибольшее распространение в последнее время находит армирование бетона стекловолокном, измельченным в виде фибры.

Для изготовления фибры используются тончайшие стекловолокна, специально вытянутые для этой цели. В растворах для крупных конструкций доводится содержание фибры до 1,5 кг/м , а в растворах для тонких стенок - около 1%. В целом повышение концентрации армирующего состава не изменяет свойства бетона в отрицательную сторону, поэтому для особо прочных смесей его содержание может составлять 3-10 кг/м .

Очень хорошие показатели упрочнения бетона достигаются при добавлении базальтовой фибры, которая изготавливается из расплава камня типа базальта. Волокна такой минеральной фибры имеют длину от нескольких мм до 15 см и диаметр от 20 мкм до 500 мкм. Материал, представляющий собой природный базальт, обладает уникальной химической стойкостью и прочностью. Более дешевая базальтовая фибра является рубленым волокном из ровинга или микрофиброй из минеральной ваты, пропитанной специальным составом. Достаточная концентрация - до 1 кг/м раствора.

Необходимый инструмент

Инструменты для армирования

Инструменты для армирования: болгарка, пила, плоскогубцы, молоток, зубило, дрель, уровень, рулетка.

Для армирования бетона собственными силами понадобится следующий инструмент:

  • болгарка;
  • ножовка по металлу;
  • плоскогубцы;
  • зубило;
  • молоток;
  • емкость типа поддон;
  • лопата;
  • ведро мерное;
  • миксер строительный;
  • весы;
  • термометр;
  • мастерок;
  • шпатель;
  • уровень;
  • вибратор.

Армирование бетона - важное и необходимое мероприятие для повышения надежности бетонной конструкции.

Его надо проводить тщательно с учетом всех рекомендаций. Правильно армированный бетон способен длительное время выдерживать огромные нагрузки.

Concrete with all its fabulous strength and solidity can be quite brittle under mechanical loads. Concrete Reinforcement can eliminate such errors of this unique building material and further expand its functionality.

Fiberglass in concrete

Fiberglass increases the strength of concrete and its resistance to mechanical damage.

Reinforcement of concrete used for a long time, and during the time of its application invented a variety of different methods and techniques. Modern materials allow the creation of very strong concrete structures for different purposes.

The need for concrete reinforcement

Reinforcing concrete is hardening its structure through the introduction of additional components or ingredients during the preparation of the solution or formation of a concrete structure. In general, if we consider the mechanical properties of concrete, It should be noted that a sufficiently high compressive strength at a relatively low tensile strength (bending).

Driving reinforcement floor screed

Driving reinforcement screed: 1 - the main grid-2 - an additional increase in the basic setki- 3 - U-shaped strengthening edges plity- 4 - L-shaped reinforcement angles plity- 5 - bearing walls.

A number of elements of constructions works when exposed to very high static and dynamic loads, which sometimes exceed the allowable load on the conventional concrete compositions. Finally, cellular concrete They have lower rates and compression strength, which is taken into account when installing floors. Sami mechanical loads are usually directed character and bear the risk of the local destruction of concrete force application places.

Various concrete structures subjected to loads of different size and orientation. include strip foundations, structures plinth zone bearing and support elements to the most congested elements overlap fastening area floorings themselves overlap other elements. All these reasons make it necessary to reinforce concrete structures at the stage of their manufacture.

Concrete Reinforcement Technology

According to the purpose reinforcing concrete components can be divided into working (functional), the distribution and mounting hardware. Operating characteristics provides the necessary reinforcement of the concrete structure: increasing mechanical tensile strength, flexural and compressive strains in lowering concrete shrinkage, limiting conditions for the formation of cracks. The main task of the distribution valves - redistribute the load evenly over the maximum possible area, reducing the specific load. Mounting Hardware is nonremovable technological element, which receives all the increased load during the construction of buildings, allowing to generate the desired system. reinforcement of concrete is usually used, wherein the valve functions are combined.

Classification of fiber concrete

Classification of fiber concrete.

In view of the tasks to reinforcing the system must meet the following requirements:

  • high mechanical strength;
  • Adhesion to the concrete mass;
  • resistance to the ingredients of the solution;
  • the proximity of the temperature coefficient of linear expansion to concrete;
  • small-sized;
  • light weight.

The design of the concrete reinforcement is divided into three main types: monolithic (wireframe, rod), using nets and particulate reinforcement.

Precast concrete reinforcement

Precast concrete reinforcement is usually made by means of steel reinforcement rod with a diameter of 6-40 mm or a high-strength steel wire with a diameter of 2-4 mm. This reinforcement can be arranged parallel to the bars or rods and wire, linked in a grid with large cells. When using wire mesh size of 10-20 cm.

Reinforcement in the concrete as the frame is mounted with one or more layers connected together laterally and vertically. This type of reinforcement can be made on the basis of unstressed and prestressed rods. If the strengthening of the concrete is done during construction, the rods are placed freely, ie in a relaxed state. Greatly increases resistance to cracking of the concrete structure by using anchoring reinforcement in concrete - prestressed rods in the form of a tensile load.

Driving monolithic reinforcement

Driving monolithic reinforcement.

Such residual stress pulls the armature concrete, solidifying structure. This type of reinforcement is used in a factory making block concrete structures.

An alternative to steel reinforcement becomes composite rebar is made of non-metallic rods. Proposed high-strength reinforcement based on glass, basalt and carbon fiber materials impregnated with special synthetic binder composition. Modern materials of this type have strength characteristics, exceeding the parameters of steel.

Reinforcement mesh

One common way is to use the reinforcement of concrete reinforcing mesh. They can be made of metal (steel wire), the composite (usually glass fiber), polymer (polypropylene fibers). Steel mesh is made of wire 1.3 mm in diameter and is realized in the form of sheets of size ready cm or 150x200 50x200 cm. The most widely used are the grid cell size 15x15 cm and 20x20. The steel structure has a high strength, but the corrosion of the exposed and can serve as a "bridge cold ", reducing thermal insulation characteristics of concrete.

Devoid of such a drawback composite fiberglass mesh which, when a sufficiently high mechanical strength, have a very high resistance to alkali and other components of the concrete mortar. Find the application of reinforcing mesh and polypropylene, which are produced in rolls performed with cell sizes up to 45x45 mm and a density of 0.12 kg / m .

dispersed reinforcement

Metal mesh for reinforcement

Metal mesh for reinforcement to protect against destruction of concrete, has a low flexural strength.

Current technologies require its hardening concrete particulate reinforcement, which is the introduction of the material for mixing components of fine step (preparation) concrete mix. Such additives are implemented in a wide range, but is most in demand on the basis of the following fiber materials: steel, polypropylene, fiberglass, basalt.

Steel fiber is made of fine metal powder produced from the steel strips or sheets. The average content of such an additive 30-40 kg / m solution. In cases when you need extra strong concrete, the concentration can be increased to 75 kg / m .

Reinforcement fiber made of polypropylene fibers is manufactured by extrusion and subsequent sizing. It can be administered in any cement-sand mortar at the stage of the preparation (including porous concrete). In addition to hardening of concrete is the fiber increases water resistance, water repellency and abrasion resistance. Greatly increases resistance to cracking of concrete. The recommended proportion of the reinforcing structure - 30 g of polypropylene fibers and 10 kg tsementa- recommended to add a fiber in two stages: half of the fiber cement mix, while the other half - with sand, and only after this, the entire solution was stirred.

The most widely used in recent years is the reinforcement of concrete with glass fiber, in the form of chopped fibers.

thinnest glass are used for the manufacture of fibers, specially extended for this purpose. The solutions for large designs brought fiber content of up to 1.5 kg / m , and for the thin walls of solutions - about 1%. In general, increasing the concentration of the reinforcing structure does not change the properties of the concrete in the negative direction, so particularly strong blends its content may be 3-10 kg / m .

Very good hardening concrete performance is achieved by the addition of basalt fiber, which is made of stone melt such as basalt. Mineral fibers such fibers have a length of several mm to 15 cm and a diameter of from 20 microns to 500 microns. The material, which is a natural basalt, has a unique chemical resistance and durability. Cheaper Basalt fiber is a chopped fiber roving or microfiber mineral wool impregnated with a special compound. Sufficient concentration - up to 1 kg / m solution.

Required tools

Tools for reinforcement

Tools for reinforcement: Bulgarian, saw, pliers, hammer, chisel, drill, level, measuring tape.

For the reinforcement of concrete on their own will need the following tools:

  • Bulgarian;
  • hacksaw;
  • pliers;
  • chisel;
  • a hammer;
  • capacitance-type tray;
  • shovel;
  • dimensional bucket;
  • Concrete mixers for construction;
  • Libra;
  • thermometer;
  • Master OK;
  • putty knife;
  • level;
  • vibrator.

Reinforcement concrete - an important and necessary measure to improve the reliability of the concrete structure.

It must be carried out carefully, taking into account all the recommendations. Properly reinforced concrete able to withstand for a long time a huge load.

Бетон при всій своїй казковій міцності і монолітності може виявитися досить крихким при механічних навантаженнях. Армування бетону дозволяє усунути таку похибка цього унікального будівельного матеріалу і ще більше розширити його функціональні можливості.

Фіброволокно бетоні

Фіброволокно підвищує міцність бетону і його стійкість до механічних пошкоджень.

Армування бетону використовується давно, і за час його застосування придумано безліч різних способів і технологій. Сучасні матеріали забезпечують можливість створення дуже міцних бетонних конструкцій різного призначення.

Необхідність армування бетону

Армування бетону є зміцнення його структури за рахунок введення додаткових елементів або інгредієнтів на стадії підготовки розчину або формування бетонної конструкції. В цілому, якщо розглядати механічні властивості бетону, то слід зазначити досить високу міцність на стиск при порівняно низькою міцності на розтягнення (вигин).

Схема армування стяжки підлоги

Схема армування стяжки: 1 - основна сітка 2 - додаткове посилення основної сітки- 3 - П-образні посилення країв пліти- 4 - Г-подібне підсилення кутів пліти- 5 - несучі стіни.

Ряд елементів споруд працює при впливі дуже високих статичних і динамічних навантажень, які часом перевищують допустимі навантаження на звичайні бетонні склади. нарешті, пористі бетони мають більш низькі показники і по міцності на стиск, що враховується при установці перекриттів. Самі механічні навантаження мають, як правило, спрямований характер і несуть ризик локального руйнування бетону в місцях прикладання сили.

Різні бетонні конструкції піддаються навантаженням різної величини і спрямованості. До найбільш перевантаженим елементам можна віднести стрічкові фундаменти, цокольні зони споруд, що несуть і опорні елементи, зона кріплення перекриттів, стяжки підлоги, самі перекриття та інші елементи. Всі ці причини викликають необхідність підсилювати бетонні конструкції на стадії їх виготовлення.

Технології армування бетонів

За своїм призначенням армирующие компоненти бетону можна розділити на робочу (функціональну), розподільну і монтажну арматуру. Робоча арматура забезпечує необхідні характеристики бетонної конструкції: підвищення механічної міцності на розтягнення, вигин і стиск, зниження деформацій при усадки бетону, обмеження умов для утворення тріщин. Головне завдання розподільної арматури - перерозподілити навантаження рівномірно по максимально можливої площі, знижуючи питоме навантаження. Монтажна арматура є незнімним технологічним елементом, який сприймає все підвищені навантаження при зведенні споруди, дозволяючи сформувати потрібну систему. Зазвичай використовується армування бетону, де зазначені функції арматури поєднуються.

Класифікація дисперсно-армованих бетонів

Класифікація дисперсно-армованих бетонів.

З урахуванням виконуваних завдань до армуючої системі ставляться такі вимоги:

  • висока механічна міцність;
  • адгезія з бетонною масою;
  • стійкість до впливу інгредієнтів розчину;
  • близькість коефіцієнта температурного лінійного розширення до бетону;
  • малогабаритність;
  • малу вагу.

По конструкції армування бетону підрозділяється на три основних типи: монолітне (каркасне, стрижневе), за допомогою сітки і дисперсне армування.

Монолітне армування

Монолітне армування, як правило, проводиться за допомогою сталевої стрижневої арматури діаметром 6-40 мм або сталевий високоміцного дроту діаметром 2-4 мм. Таке армування може мати паралельно покладені стрижні або стрижні і дріт, що обумовлені в вигляді сітки з великими вічками. При використанні дроту розмір осередку становить 10-20 см.

Арматура в бетоні монтується у вигляді каркаса з одним або декількома шарами, з'єднаними між собою в поперечному напрямку і по вертикалі. Такий тип армування може бути виконаний на основі ненапружених і попередньо напружених стержнів. Якщо зміцнення бетону проводиться під час будівництва, то стрижні укладаються вільно, тобто в ненапруженому стані. Значно підвищується стійкість бетонної конструкції до розтріскування, якщо використовувати анкеровку арматури в бетоні - стрижні з попереднім напруженням у вигляді навантаження, що розтягує.

Схема монолітного армування

Схема монолітного армування.

Таке залишкову напругу арматури стягує бетон, зміцнюючи структуру. Цей вид армування застосовується при заводському виготовленні блокових бетонних конструкцій.

Альтернативою сталевої арматури стає композитна арматура, що виготовляється з неметалевих стрижнів. Пропонується високоміцна арматура на основі скляних, базальтових і вуглецевих волокнистих матеріалів, просочених спеціальним синтетичним в'язким складом. Сучасні матеріали такого типу мають міцності, що перевищують показники стали.

армування сіткою

Одним з поширених способів армування бетону є використання армуючої сітки. Вони можуть бути металевими (із сталевих дротів), композитними (найчастіше зі скловолокна), полімерними (з поліпропіленового волокна). Сталева сітка виготовляється з дроту діаметром 1-3 мм і реалізується у вигляді готових аркушів розміром 50х200 см або 150х200 см. Найбільшого поширення знаходять сітки з розміром вічка 15х15 і 20х20 см. Сталева конструкція має високу міцність, але схильна до корозійного руйнування і може служити «містком холоду », що знижує теплоізоляційні характеристики бетону.

Такого недоліку позбавлені композитні сітки зі скловолокна, які при досить високій механічної міцності мають дуже високу стійкість до лугів і інших складових бетонного розчину. Знаходять застосування і поліпропіленові армуючі сітки, які випускаються в рулонному виконанні з розміром осередку до 45х45 мм і щільністю 0,12 кг / м .

дисперсне армування

Металева сітка для армування

Металева сітка для армування захистить від руйнування бетон, що відрізняється низькою міцністю на вигин.

Сучасні технології зміцнення бетону припускають його дисперсне армування, яке представляє собою введення в склад матеріалу дрібнодисперсних компонентів на стадії перемішування (підготовки) бетонного розчину. Такі добавки реалізуються в широкій номенклатурі, але найбільш затребувана фібра на основі наступних матеріалів: сталь, поліпропілен, скловолокно, базальт.

Сталева фібра виготовляється з дрібних металевих тирси, отриманих із сталевих стрічок або листів. Середній вміст такої добавки 30-40 кг / м розчину. У випадках коли потрібен особливо міцний бетон, концентрацію можна підвищити до 75 кг / м .

Армована фібра з поліпропіленового волокна виготовляється шляхом екструзії і подальшого замасливания. Вона може вводитися в будь-який цементно-піщаний розчин на стадії його підготовки (в т.ч. в пористі бетони). Крім зміцнення бетону таке волокно підвищує водонепроникність, гідрофобність і стійкість до стирання. Значно підвищується стійкість бетону до розтріскування. Рекомендована пропорція армирующего складу - 30 г поліпропіленового волокна на 10 кг цемента- причому додавати фібру рекомендується в два етапи: половину волокна розмішати з цементом, а іншу половину - з піском, і тільки після цього перемішується весь розчин.

Найбільшого поширення останнім часом знаходить армування бетону скловолокном, подрібненим у вигляді фібри.

Для виготовлення фібри використовуються найтонші скловолокна, спеціально витягнуті для цієї мети. У розчинах для великих конструкцій доводиться зміст фібри до 1,5 кг / м , а в розчинах для тонких стінок - близько 1%. В цілому підвищення концентрації армирующего складу не змінює властивості бетону в негативну сторону, тому для особливо міцних сумішей його зміст може складати 3-10 кг / м .

Дуже хороші показники зміцнення бетону досягаються при додаванні базальтової фібри, яка виготовляється з розплаву каменю типу базальту. Волокна такої мінеральної фібри мають довжину від декількох мм до 15 см і діаметр від 20 мкм до 500 мкм. Матеріал, який представляє собою природний базальт, володіє унікальною хімічною стійкістю і міцністю. Дешевша базальтова фібра є рубаним волокном з ровінгу або мікрофіброю з мінеральної вати, просоченої спеціальним складом. Достатня концентрація - до 1 кг / м розчину.

необхідний інструмент

Інструменти для армування

Інструменти для армування: болгарка, пила, плоскогубці, молоток, зубило, дрель, рівень, рулетка.

Для армування бетону власними силами знадобиться наступний інструмент:

  • болгарка;
  • ножовка по металу;
  • плоскогубці;
  • зубило;
  • молоток;
  • ємність типу піддон;
  • лопата;
  • відро мірне;
  • міксер будівельний;
  • ваги;
  • термометр;
  • кельму;
  • шпатель;
  • рівень;
  • вібратор.

Армування бетону - важлива і необхідна захід для підвищення надійності бетонної конструкції.

Його треба проводити ретельно з урахуванням всіх рекомендацій. Правильно армований бетон здатний тривалий час витримувати величезні навантаження.


» » » Правильное армирование бетона