Bê tông cốt thép là Khái niệm, định nghĩa, sản xuất, thành phần và ứng dụng

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Một trong những vật liệu xây dựng phổ biến nhất là bê tông cốt thép. Đây là những tấm có độ bền cao được sử dụng trong quá trình xây dựng các tòa nhà cao tầng. Vật liệu có thể chịu được tải trọng đáng kể. Nó không chịu sự tác động phá hoại của các yếu tố bất lợi bên ngoài. Đặc điểm của bê tông cốt thép, công nghệ sản xuất và ứng dụng của nó sẽ được thảo luận chi tiết trong bài viết.

Định nghĩa chung

Bê tông cốt thép là một kết cấu phức tạp được tạo nên từ bê tông và các thanh thép. Chúng kết hợp với nhau để tạo ra một vật liệu bền, chắc. Bê tông là một loại đá nhân tạo. Nó chịu được tải trọng nén tốt, nhưng phản ứng kém với lực căng. Vì lý do này, một dầm làm bằng bê tông rất dễ bị phá hủy khi uốn cong. Trong vùng nén, tiềm năng của vật liệu này là rất lớn.

Bê tông cốt thép là vật liệu xây dựng nào? Đây là một phiên bản cao cấp hơn của một loại đá nhân tạo làm từ bê tông. Anh ấy có được những phẩm chất hoàn toàn khác biệt,nếu các thanh thép được đặt trong vùng kéo dài của nó trước khi đông đặc. Trong trường hợp này, cốt thép sẽ chịu một lực như vậy. Tải trọng nén do bê tông đảm nhận. Công việc kéo của nó bị bỏ qua trong trường hợp này.

Bê tông cốt thép là vật liệu siêu bền, chịu được tải trọng lớn. Điều này có thể đạt được do sự hiện diện trong cấu trúc của vật liệu không chỉ của cốt thép dọc mà còn cả cốt thép ngang. Các thanh thẳng đứng như vậy có thể chịu được ứng suất kéo gần giá đỡ hơn.

Trong thành phần của bê tông cốt thép, tất cả các thanh kim loại cốt thép được kết nối bằng cách hàn điểm, tạo nên khung chắc chắn.

Diện tích mặt cắt ngang của thanh ngang và thanh dọc được xác định trong quá trình tính toán tải trọng và phương pháp kết hợp các phần tử đó thành khung, cũng như số lượng đai bọc thép như vậy, phụ thuộc vào sự thuận tiện của hàn, trát vữa xi măng và các yếu tố khác.

Sự kết dính của cốt thép với bê tông là điều cần thiết để hai vật liệu kết hợp với nhau. Nó được cung cấp bởi các yếu tố sau:

1. Có những chỗ lồi lõm đặc biệt trên bề mặt của các thanh thép.
2. Trong quá trình tạo kết cấu thép tại giao điểm của một thanh cốt thép, một thanh của một loại đóng vai trò như một neo cho một sản phẩm có hướng khác.
3. Nén các thanh được tạo ra bởi vữa xi măng trong quá trình lấp đầy bởi sự co ngót.

Các loại sản phẩm

Trong quá trình xây dựng các công trình khác nhau, vật liệu được trình bày được sử dụng. Bê tông cốt thép được sản xuất theo hai phươngcác biến thể:

• chùm;
• tấm.

Tấm, không giống như dầm, có chiều rộng lớn hơn và chiều cao mặt cắt thấp hơn.

Cốt thép, là một phần của bê tông cốt thép, có độ bền cao. Do đó, nó trở nên thích hợp để sử dụng vật liệu này không chỉ trong các phần tử kéo căng mà còn trong các phần tử nén. Ví dụ, nó có thể là các cột. Sự hiện diện của cốt thép trong các phần tử kết cấu như vậy có thể làm giảm tiết diện của chúng. Nếu cột chỉ làm bằng bê tông, nó sẽ dày hơn nhiều và do đó nặng hơn.

Tính năng này của vật liệu cho phép bạn giảm chi phí xây dựng, tăng chất lượng của chúng. Ngay cả với độ lệch ngẫu nhiên của lực dọc và tải trọng của kiểu ngang, vẫn có thể duy trì tính toàn vẹn của sản phẩm hoặc cấu trúc. Điều này làm cho vật liệu trở nên đáng tin cậy và bền.

Cốt thép bằng bê tông cốt thép cho phép sử dụng vật liệu ở dạng tấm trong xây dựng nhà cao tầng. Nếu trước đây bê tông nhãn hiệu M100-M200 được sử dụng để sản xuất các tấm như vậy thì ngày nay xi măng M400-M500 được sử dụng. Để tạo cột, bạn cần loại vật liệu M900.

Cốt thép được bảo vệ khỏi sự ăn mòn bởi một lớp bê tông. Do đó, tấm và dầm được sử dụng để lắp đặt ngoài trời, chẳng hạn như đường dây điện, nhà panel. Trong xây dựng các vật thể sẽ chịu nhiệt cao, bê tông cốt thép chịu nhiệt được sử dụng. Nó được làm bằng xi măng chịu nhiệt và thép cây cán nóng.

Ưu nhược điểm

Bê tông cốt thép là vật liệu hiện đại, đáng tin cậy.

Anh ấy có cả ưu điểm và nhược điểm. Các lợi ích của bê tông cốt thép bao gồm:

1. Độ bền. Với việc tính toán chính xác tải trọng và hoạt động của kết cấu trong các điều kiện do nhà sản xuất thiết lập, vật liệu phục vụ vô thời hạn. Đồng thời, khả năng chịu lực của nó không bị giảm sút.
2. Ít hơn trọng lượng. Để đạt được các chỉ số độ bền như nhau, cấu trúc nguyên khối phải có khối lượng lớn hơn 5 lần. Do đó, trọng lượng của bê tông cốt thép nhỏ hơn rất nhiều, giúp giảm chi phí xây dựng.
3. Chống cháy.
4. Độ tin cậy. Khả năng chống chịu tải tĩnh và tải động tốt.
5. Giá trị phải chăng. Trong quá trình xây dựng và vận hành cơ sở bê tông cốt thép, chi phí sẽ càng thấp càng tốt.

Nguyên liệu trình bày cũng có nhược điểm. Điều đáng chú ý là mặc dù trọng lượng của bê tông cốt thép ít hơn nhiều so với các sản phẩm bê tông nguyên chất nhưng nó vẫn có trọng lượng khá lớn. Vì vậy, trong quá trình sản xuất hiện đại, cốt liệu nhẹ bắt đầu được sử dụng. Ngoài ra, các nhà xây dựng thích kết cấu có thành mỏng và rỗng, trong khi chọn hình thức hợp lý của các phần tử kết cấu.

Bê tông cốt thép có thể bị nứt. Cho đến một thời điểm nào đó, trường hợp này không làm giảm khả năng chịu lực của vật liệu.

Bên cạnh đó, bê tông có tính cách âm và dẫn nhiệt cao. Do đó, trong quá trình thi công, cần phải thêm chi phí để tạo lớp cách nhiệt, chống ồn.

Một nhược điểm khác của vật liệu được trình bày làkhông thể kiểm soát được trong quá trình sản xuất cốt thép sản phẩm bê tông cốt thép. Sẽ khá khó khăn để tăng cường cấu trúc trong quá trình xây dựng lại tòa nhà.

Bê tông tại chỗ

Việc sản xuất bê tông và bê tông cốt thép được quy định bởi các tiêu chuẩn liên quan. Điều này cho phép bạn cung cấp các chất lượng hoạt động cần thiết của vật liệu. Theo phương pháp lắp đặt, bê tông cốt thép được chia thành hai nhóm:

1. Nguyên khối.
2. hội.

Trước đây, chỉ những kết cấu nguyên khối mới được sử dụng trong quá trình xây dựng. Chúng được xây dựng hoàn toàn từ đầu tại công trường. Họ đã có chính xác vị trí được cung cấp bởi dự án. Kết cấu bê tông cốt thép nguyên khối được tạo ra theo nhiều giai đoạn:

1. Lắp đặt giàn giáo chuẩn bị trước, các hình thức được gia cố trên chúng. Những cấu trúc này được thiết kế để đổ vữa xi măng vào chúng. Các ván khuôn được gọi là ván khuôn, được ghép từ các tấm ván.
2. Lắp đặt khung cốt thép.
3. Chuẩn bị vữa xi măng và đổ vào ván khuôn.
4. Bảo dưỡng vật liệu trong quá trình bảo dưỡng. Nhiệt độ và độ ẩm tối ưu được duy trì. Điều này cho phép bê tông đạt được cường độ cần thiết. Nếu không, các vết nứt xuất hiện trên bề mặt của nó và khả năng chịu lực giảm.
5. Tháo ván khuôn, giải phóng xi măng đã đông cứng ra khỏi mẫu đã chuẩn bị khi nó đạt đến đặc tính cường độ yêu cầu.

Đây là một quá trình khá dài nhưng có nhiều sắc thái và sự tinh tế. TẠIquá trình xây dựng trong thời gian mùa đông đòi hỏi thêm chi phí.

Kết cấu đúc sẵn

Việc sản xuất bê tông đúc sẵn có một số tính năng đặc biệt. Điều này mang lại cho vật liệu những lợi thế đặc biệt. Trong trường hợp này, các phần tử riêng lẻ, chẳng hạn như cột, tấm, dầm, v.v., được sản xuất trong môi trường sản xuất. Sau đó, chúng được vận chuyển đến công trường. Vì vậy, tất cả các sản phẩm bê tông cốt thép được sản xuất tại nhà máy đều được gọi là đúc sẵn. Điều này đúng ngay cả đối với các phần tử rắn không bao gồm các phần riêng biệt.

Nên hiểu móng dưới cột đổ trực tiếp trên công trường là kết cấu bê tông cốt thép nguyên khối. Nhưng bản thân cột là một loại vật liệu đúc sẵn. Nó được đưa đến hiện trường và lắp đặt trên nền bằng cần cẩu.

Có hai cách để kết nối prefabs trên trang web:

1. Cốt thép nhô ra khỏi các bộ phận kết cấu. Mối nối được kết nối tại chỗ bằng dung dịch bê tông. Khi nó cứng lại, mối nối có được các đặc tính của cấu trúc nguyên khối.
2. Trong sản xuất các phần tử đúc sẵn, sự hiện diện của các phần tử thép nhúng để cố định được cung cấp. Chúng nổi lên bề mặt. Kẹp như vậy được cố định chắc chắn trong bê tông và có hàn neo. Khi lắp ráp cấu trúc, hàn được sử dụng. Sau đó, các khớp nối cũng được đổ bê tông. Điều này bảo vệ các phần tử nhúng khỏi bị ăn mòn.

Ưu điểm của kết cấu tiền chế

Có một số lợi thế khi sử dụng bê tông đúc sẵn. Kỹ thuật này hiện đại hơn. Khi sử dụng công nghệ này, doanh thu ván khuôn tăng lên đáng kể. Nó được sử dụng nhiều lần, giúp tiết kiệm gỗ. Nếu kết cấu bê tông cốt thép được sử dụng trong quá trình đúc sẵn hàng loạt, không phải bằng gỗ, mà ván khuôn bằng kim loại được sử dụng trong quá trình sản xuất.

Đẩy nhanh tốc độ quay của khuôn mẫu để sản xuất đạt được bằng cách đẩy nhanh quá trình đóng rắn của bê tông. Sản phẩm được hấp hoặc sử dụng vữa xi măng đông cứng nhanh.

Khi sử dụng kết cấu bê tông đúc sẵn, thời gian thi công giảm đáng kể. Điều này có thể đạt được bằng cách kết hợp các công việc khác nhau trong thời gian. Điều này là do sự sản xuất trước của tất cả các thành phần cấu trúc. Việc lắp đặt chúng được thực hiện bằng cần cẩu xây dựng. Quy trình này có thể được thực hiện vào hầu hết mọi thời điểm trong năm.

Đồng thời tích cực cơ giới hóa trong quá trình sử dụng bê tông đúc sẵn. Bạn có thể tạo các phần tử kết cấu ứng suất trước. Điều này nâng cao chất lượng và độ bền của sản phẩm bê tông cốt thép. Giảm cường độ lao động của quá trình này và mức tiêu thụ nguyên vật liệu.

Vật liệu căng sẵn

Trong quá trình sản xuất các sản phẩm bê tông cốt thép, có thể sử dụng phương pháp tạo vật liệu ứng suất trước. Trong một số trường hợp, sự hình thành các vết nứt ở nơi bị căng là không thể chấp nhận được. Yêu cầu này được đưa ra khi tạo ra các bể chứa, công trình sẽtiếp xúc với môi trường khắc nghiệt và hơn thế nữa.

Để loại bỏ khả năng nứt tại điểm căng, kết cấu được chế tạo đã được ứng suất trước. Trong quá trình hoạt động, khả năng bị nứt và biến dạng được giảm bớt. Điều này giúp cải thiện độ an toàn của hoạt động hệ thống.

Công nghệ sản xuất bê tông dự ứng lực liên quan đến việc tạo ra áp suất và lực nén đáng kể trong vùng căng. Đây là cách thu được các mẫu trắng tròn, các sản phẩm trên bề mặt không có vết nứt. Thiết kế sử dụng cốt thép cường lực căng trước. Điều này làm tăng khả năng chống nứt, độ cứng.

Điều cần lưu ý là việc sử dụng thép thanh cường độ cao trong công trình có thể làm giảm giá thành của sản phẩm. Thực tế là giá của cốt thép đó giảm khi chỉ số sức mạnh của nó tăng lên. Nhưng nó chỉ có thể được sử dụng trong các thiết kế có tải trước.

Cách

Bê tông có thể được làm trước theo hai cách:

1. Gia cố căng tại các điểm dừng đặc biệt.
2. Căng trực tiếp trên bê tông.

Trong trường hợp đầu tiên, với sự trợ giúp của kích thủy lực, phần ứng được kéo căng trên các điểm dừng đến một lực căng nhất định. Chỉ số này không được vượt quá giới hạn co giãn đã thiết lập. Các phụ kiện được cố định với các đầu trong các điểm dừng. Tiếp theo, một lớp vữa xi măng được trải lên khung đã chuẩn bị sẵn. Cốt thép vẫn căng cho đến khi bê tông cứng lại. Tiếp theo, các đầu của gia cố được giải phóng khỏi các điểm dừng. Cô ấy nỗ lực để lấyvị trí ban đầu, trong khi nén bê tông.

Nếu sử dụng thép cán nóng, nó không được kéo căng bằng các kích mà được nung nóng. Để làm điều này, một dòng điện đi qua kim loại. Các thanh đốt nóng được cố định chắc chắn ở các điểm dừng. Chúng được đổ bê tông và chỉ được giải phóng sau khi vữa đã đông cứng.

Lực căng trên bê tông

Cốt thép có thể được kéo căng sau khi bê tông đã đông cứng. Để làm điều này, các kênh được để lại trong giải pháp. Chúng vẫn còn ngay cả sau khi hỗn hợp đã đông cứng. Các thanh được đưa vào các kênh. Đối với điều này, gia cố cán nóng được sử dụng. Các thanh như vậy được căng bằng một giắc cắm sử dụng một đường truyền phản ứng. Điều này cho phép bạn tạo ra một lực nén bê tông.

Khi đạt đến lực cần thiết, cốt thép được cố định ở vị trí này. Thiết bị được tắt, nhưng sức căng của cốt thép vẫn được duy trì trong bê tông. Kênh sau đó được lấp đầy bằng vữa xi măng dưới áp lực.

Xử lý vật liệu

Bê tông cốt thép có thể phải cắt trong quá trình xây dựng hoặc cải tạo. Trong trường hợp này, thiết bị đặc biệt được sử dụng. Đây là những mũi khoan kim cương cho phép bạn tạo lỗ mở cửa hoặc cửa sổ. Trong một số trường hợp, cắt bê tông cốt thép được sử dụng để phá dỡ các vách ngăn. Đây là cách các căn hộ studio được tạo ra trong quá trình cải tạo.