2.3. Виды железобетонных конструкций

1. Сборные конструкции– конструкции, возведение которых на строительной площадке производят из заранее изготовленных элементов.

2. Монолитные конструкции – конструкции, возведение которых осуществляют непосредственно на строительной площадке.

3. Сборно–монолитные конструкции– комплексные конструкции, в которых сборный и монолитный железобетон, укладываемый на месте строительства, работает под нагрузкой как одно целое.

Лекция №3. Бетон

3.1. Общие сведения

Для обеспечения долговечной и нормальной эксплуатации бетон для железобетонных конструкций должен иметь необходимые для этого физико-механические свойства:

• прочность;

• хорошее сцепление с арматурой;

• непроницаемость для защиты арматуры от коррозии;

• специальные требования: морозостойкость, жаростойкость, коррозионная стойкость и др.

3.2. Классификация бетонов

1. По структуре:

   1. плотные;

   2. крупнопористые;

   3. поризованные;

   4. ячеистые.

2. По плотности:

   1. особо тяжелые (ρ> 2500 кг/м³);

   2. тяжелые (ρ= 2200 ÷ 2500 кг/м³);

   3. облегченные (чаще мелкозернистые) (ρ= 1800 ÷ 2200 кг/м³);

   4. легкие (ρ= 800 ÷ 1800 кг/м³).

3. По виду заполнителей:

   1. на плотных заполнителях (щебень, песок, гравий);

   2. на пористых заполнителях (естественных – пемза, перлит, ракушечник; искусственных – керамзит, шлак);

   3. на специальных заполнителях.

4. По зерновому составу:

   1. крупнозернистые;

   2. мелкозернистые.

5. По условиям твердения:

   1. бетоны естественного твердения;

   2. бетоны, подвергнутые тепловлажностной обработке при атмосферном давлении;

   3. бетоны, подвергнутые автоклавной обработке при высоком давлении и температуре.

3.3. Структура бетона

Структура бетона оказывает большое влияние на прочность и деформативность бетона. Существенным фактором является количество воды, применяемой для приготовления бетонной смеси, оцениваемое водоцементным отношением В/Ц. Для химического соединения воды с цементом необходимо, чтобы В/Ц ≈ 0,2; однако для достижения достаточной подвижности и удобоукладываемости бетонной смеси В/Ц=0,5…0,6 (подвижные бетонные смеси); В/Ц=0,3…0,4 (жесткие бетонные смеси). Избыточная химически несвязанная вода образует поры и капилляры в цементом камне, а затем, испаряясь, освобождает их. Таким образом, с уменьшением В/Ц уменьшается пористость цементного камня и прочность бетона увеличивается.

Структура бетонапредставляет собой пространственную решетку из цементного камня, заполненную зернами песка и щебня различной крупности и формы, пронизанную большим числом микропор и капилляров, которые содержат химически несвязанную воду, водяные пары и воздух.

3.4. Собственные деформации бетона

Бетон обладает свойством уменьшаться в объеме при твердении в обычной воздушной среде – усадка бетона. Она связана с физико-механическими процессами твердения и уменьшением объема цементного геля, потерей избыточной воды в результате испарения и гидратации с непрореагировавшими частицами цемента.

Усадке бетона препятствуют заполнители, которые становятся внутренними связями, вызывающими в цементном камне начальные растягивающие напряжения.

Неравномерное высыхание бетона, снаружи больше, а внутри меньше, приводит к неравномерной усадке, что ведет к возникновению начальных усадочных напряжений. Открытые, быстро высыхающие слои бетона испытывают растяжение; внутренние более влажные оказываются сжатыми. В бетоне появляютсяусадочные трещины.

Уменьшить начальные усадочные напряжения можно:

• конструктивными мерами (армирование, устройство усадочных швов);

• технологическими мерами (подбор состава, увлажнение среды, увлажнение поверхности бетона).