Продольное и поперечное армирование



Продольное и поперечное армирование принимают в соответствии с СниП 2.03.01-84 также как и для обычного (тяжелого) бетона.

 

Анкеровка арматуры

Анкеровка – конструктивное мероприятие, обеспечивающие включение в работу арматурного стержня. Достигается заведением (выпуском) стержня за рассматриваемое сечение на длину передачи усилия с бетона на арматуру или установкой специальных анкерных устройств. В первом случае анкеровка осуществляется за счет сцепления арматурных стержней с бетоном, во втором случае на концах стержней устанавливают крюки, лапки или петли, приваривают поперечные стержни или устанавливают специальные анкера.

Продольные стержни растянутой и сжатой арматуры должны быть заведены за нормальное к продольной оси элемента сечения, в котором они учитываются с полным расчетным сопротивлением на длину не менее

                                 (3.1)

но не менее

где значения ωan,  Δλan и λan, а также допускаемые минимальные величины lan определяются по табл. 37 СниПа.

Длина анкеровки напрягаемых стержней периодического профиля и арматурных канатов при достижении прочности бетона определяется по формуле

                                 (3.2)

где ωр и λр – коэффициенты принимаемые по табл. 3.1.

 

Таблица 3.1 – Коэффициенты ωр и λр

Вид и класс арматуры Диаметр Øмм ωр λр
Стержневая арматура периодического профиля независимого от класса. Независимо от диаметра 0,30 10
Высокопрочная арматурная проволока периодического профиля класса Вр-II 5 4 3 1,80 1,80 1,80 40 50 60
Арматурные канаты классов:      
К-7 15 12 9 1,25 1,40 1,60 25 25 30
К-19 6 14 1,80 1,25 40 25

 

Если длина lр не обеспечивается или на длине зоны передачи направления с арматуры на бетон образуются трещины, на концах стержней устраивают дополнительные анкерные устройства: высаженные головки, приваренные шайбы или коротыши и др.

 

Особенности проектирования конструкций из легких бетонов, эксплуатируемых в агрессивных средах

Коррозия бетона и арматуры

В бетоне можно выделить три основных вида коррозии.

1.Процессы в бетоне протекают под действием жидких сред, способных растворять компоненты цементного камня. Составные части цементного камня растворяются и выносятся из структуры бетона. Такой вид коррозии наблюдается при фильтрации воды через толщу бетона.

2.Процессы в бетоне протекают под действием растворов солей и некоторых кислот. В этом случае происходят химические взаимодействия (обменные реакции) между компонентами цементного камня и раствора, приводящие к образованию продуктов реакции, выносимых из структуры в результате диффузии или фильтрационным потоком.

3. Процессы, при которых происходит накопление и кристаллизация малорастворимых продуктов реакции, способной при фазовых переходах увеличивать объём твёрдой фазы в порах бетона. В результате возникает внутреннее напряжённое состояние, которое приводит к нарушению бетона, т.е. к разрушению. Такой вид коррозии наблюдают при действии сульфатов.

Коррозия арматуры в бетоне носит электрохимический характер и зависит как от свойств и структуры бетона, так и от характера окружающей среды.

Арматура коррозирует при наличии следующих условий:

1) Разности потенциалов между отдельными участками поверхности металла;

2) Электролитической связи между этими участками;

3) Активного состояния поверхности на анодных участках;

4) Достаточного количества кислорода, необходимого для ассимиляции избыточных электронов на катодных участках поверхности металла.

Первое условие для арматуры выполняется всегда из-за неоднородности структуры стали и бетона. Так как бетон является капиллярно- пористым, то этим создаются второе и четвёртое условие для коррозии арматуры. Следовательно, отсутствие коррозии стали в бетоне можно обеспечить, ликвидировав третье условие, а этого можно достичь пассивностью стали в щелочной среде.

Под пассивностью стали понимают состояние повышенной коррозионной устойчивости, вызванное торможением анодного процесса. Пассивное состояние арматуры наступает после образования на её поверхности беспористого слоя продуктов реакции, например, оксидов Fe2O3, препятствующего непосредственному взаимодействию металла и электролита.

В некоторой степени состояние стали в бетоне характеризуется показателем pH среды (водородный показатель pH – отрицательный десятичный логарифм концентрации водородных ионов: ).

При диссоциации воды выделяются ионы водорода  и гидроксида :

В одном литре воды при 200С содержится 10-7 грамм ионов водорода и столько же ионов гидроксила. Поэтому для чистой воды

Это значение pH соответствует нейтральной среде, причём произведение  остаётся постоянным при определённой температуре не только для воды, но и для любого раствора. Поэтому для любого раствора:

 и , т.е. показатель pH изменяется от 1 до 14. Для кислых растворов pH<7, а для щелочных pH>7.

В зависимости от значения pH все жидкие среды делятся на пять групп: кислые – pH=1…3; слабокислые, имеющие показатель pH=4…6; нейтральные – 7; слабощелочные – 8…10; щелочные – 11…14.

При значении pH<11,5 сталь может быть активной, при pH>12 – пассивной. Пассивное состояние арматуры в бетоне может быть нарушено следующими причинами: введением в бетон хлоридов; уменьшением щелочной влаги в бетоне ниже критической; механическим или коррозионным разрушением защитного слоя бетона, образование трещин в бетоне.

При прочих равных условиях лёгкие бетоны на пористых заполнителях по водонепроницаемости, морозостойкости, трещиностойкости не уступают тяжёлым бетонам. Лёгкие бетоны более стойки при действии агрессивных водных растворов и растворов солей.

Лёгкие бетоны на пористых заполнителях обладают повышенной газопроницаемостью. Так газопроницаемость керамзитобетона на кварцевом токе при давлении 0,2Мпа примерно в 10 раз больше чем тяжёлого.

В лёгком бетоне возможно понижение pH паровой жидкости в результате способности искусственных и естественных заполнителей в процессе твердения, особенно при термообработке, интенсивно связывать гидроксид кальция, что способствует коррозии арматуры.

Таким образом, при одинаковых условиях коррозия арматуры в лёгком бетоне более вероятна и может наступать раньше, чем в тяжёлом. Это необходимо учитывать при проектировании конструкций из лёгких бетонов, эксплуатируемых в агрессивных средах

 

Защита от коррозии

СЭВ 2441-80. Установлено два вида защиты бетонных и ж.б.к. от коррозии: первичная и вторичная.

Первичная защита от коррозии заключается в придании способности бетону и железобетону сопротивляться воздействию агрессивных сред посредством обеспечения оптимального их состава и структуры при изготовлении конструкций.

Вторичная защита от коррозии связана с созданием условий, ограничивающих или исключающих воздействие агрессивных сред на бетонные или ж.б.к. в период эксплуатации.

Первичная защита обеспечивается выбором стойких составляющих бетона и железобетона, соблюдением необходимых технологических параметров приготовления, уплотнения и твердения бетона. На стадии проектирования должна предусматриваться необходимая толщина защитного слоя бетона, обеспечение трещиностойкости конструкции и допустимого раскрытия трещин при эксплутационных нагрузках. Первичная защита включает также нанесение защитного металлического или лакокрасочного покрытия на поверхность арматуры. Металлические защитные слои из алюминия или цинка на стальной арматуре, стальных закладных деталях и соединительных элементах ж.б.к. должна быть толщиной 0,05…0,02мм. Защитные свойства таких слоёв могут быть усилены посредством последующего нанесения на них лакокрасочных или полимерных покрытий.

Вторичная защита осуществляется обработкой или пропиткой бетона либо нанесением лакокрасочного, облицовочного или футеровочного защитного покрытия на поверхность бетонной или ж.б. конструкции.

В промышленных и сельскохозяйственных зданиях конструкции из лёгких бетонов на пористых заполнителях чаще всего лакокрасочными покрытиями, которые разделяют на трещиностойкие и нетрещиностойкие.

При проектировании обязательно предусматривается первичная защита бетонных и ж.б.к. при всех степенях агрессивности среды. Такая защита является достаточной при эксплуатации конструкций в слабоагрессивных средах. Если среда средней агрессивности, необходимо сочетать первичную и вторичную защиту. Вторичная защита от коррозии конструкций, находящихся в сильноагрессивных средах, выполняется по специально разрабатываемому проекту.


Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 256; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ