• Статья
  • Фото
  • Видео

Предварительно напряженный железобетон – инновационный материал для строительства конструкций

Для многих строительных объектов сегодня используется предварительно напряженный железобетон. В чем его отличие от типичного ЖБИ? Дело в том, что главный недостаток железобетонных блоков заключается в малой прочности при растяжении. И как следствие, появление трещин и других дефектов. Напряженный железобетон позволяет исключить их появление и способствует экономии металла и бетона при его изготовлении. О других преимуществах и недостатках расскажем ниже.

Что из себя представляет предварительно напряженный железобетон?

Производство предварительно напряженной арматуры продемонстрировано на видео

Современные железобетонные изделия, используемые для возведения различных зданий, имеют некоторые минусы, которые в дальнейшем сказываются на эксплуатационных свойствах конструкции. Во-первых, значительный вес и объем блоков. Масса в среднем равна 2400 кг/м3. В дальнейшем это сильно отражается на конструкциях, имеющих изгиб (ригелях, балках). Под действием тяжести возникает большое напряжение на растяжение. И потому растянутую часть приходится дополнительно укреплять и размещать там больше арматуры. А это еще больше увеличивает общую массу конструкции.

Во-вторых, недостатком считают малую прочность бетона при растяжении. Хоть он и не разрушается, но на поверхности появляются некоторые трещины. Они ухудшают эстетический вид строения и разрушают верхний слой, который защищает от коррозии арматуру. Постепенно эти трещины становятся больше и заметнее. Сущность технологии предварительного напряжения заключена в том, что предварительно натягивают арматуру и затем осуществляют бетонирование. После полного затвердевания бетона напряжение убирают. Таким образом, перед строительством объектов, железобетон уже подвергнут необходимому напряжению на сжатие.

Напряженный железобетон представлен на фото, cpci.ca
Фото — предварительно напряженный железобетон, archiexpo.com
Бетонные блоки для строительства — фото, tullyleek.co.uk
Строительство из бетона изображено на фото, archiexpo.com

Каковы преимущества напряженного железобетона?

На видео — резка бетона

Итак, как уже было сказано, железобетон напряженный готовится в предварительно натянутой арматуре. Устанавливается железобетон в строительные конструкции в уже напряженном на сжатие состоянии. С одной стороны он имеет ряд плюсов, с другой стороны имеются и некоторые минусы. Среди основных преимуществ выделяют следующие:

  • Является более экономичным материалом. В среднем на 40-60% сокращается расход стали, которая используется для производства арматуры. Также на изготовление уходит меньше цемента. Уменьшается сечение, следовательно становится меньше вес и объем.
  • Преднапряженный железобетон имеет прекрасную стойкость к трещинообразованию и дальнейшему их расширению. Как следствие, предохраняет металлическую арматуру от появления коррозии. В особенности это важно для сооружений, находящихся в постоянном взаимодействии с водой (труб, резервуаров, плотин).
  • Может использоваться для специальных строений, в которых нельзя или нежелательно применять типичные ЖБИ. В том числе благодаря тому, что уменьшается масса и объем, железобетон напряженный легче и проще использовать для стыков сборных частей конструкции. Это могут быть: балки кровельные и подкрановые, плиты для покрытий в помещениях промышленного назначения.
  • Расширяется сфера применения материала. Его можно использовать не только для сборных, но и для монолитно-сборных сооружений. В этом случае его применяют только в тех участках, где наблюдается напряжение конструкции. В остальных же частях используется типичный легкий пенобетон, тяжелый бетон или монолитный железобетон.
  • С течением времени увеличивается сейсмостойкость напряженно-армированых конструкций. Объясняется это тем, что в процессе изготовления используются более легкие материалы для сечения.

Недостатки преднапряженного железобетона

Помимо достоинств железобетон преднапряженный имеет и свои недостатки. Самым главным минусом можно считать высокую трудоемкость и сложность изготовления. Дело в том, что в процессе производства требуются тщательные расчеты. Важно также предусматривать способ транспортировки, хранения и монтажа конструкции. Если не подумать об этом заранее и не подготовить тщательный проект изготовления, то могут появиться нежелательные растягивающие или сжимающие напряжения. Они в дальнейшем приведут к аварийной ситуации. К примеру, при неравномерном обжатии в торцах конструкции могут появиться трещины, которые значительно снизят несущую способность. К прочим недостаткам относят:

  • Из-за повышенной звуко- и теплопроводности необходимо дополнительно использовать изолирующие материалы для всей конструкции.
  • Имеют более низкую огнестойкость, чем типичные ЖБИ. Хотя также отличается несгораемостью.
  • Вес напряженных ЖБИ гораздо меньше массы обычных железобетонных изделий, но выше массы деревянных и металлических конструкций.

Выбирать напряженные железобетонные изделия стоит строго исходя из проекта, так как это обеспечит конструкцию должной безопасностью, надежность и долговечностью.

Напряженный железобетон представлен на фото, cpci.ca
Фото — предварительно напряженный железобетон, archiexpo.com
Бетонные блоки для строительства — фото, tullyleek.co.uk
Строительство из бетона изображено на фото, archiexpo.com
Яндекс.Метрик