Il cemento armato è Ideazione, definizione, produzione, composizione e applicazione

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

Uno dei materiali da costruzione più popolari è il cemento armato. Si tratta di lastre durevoli che vengono utilizzate durante la costruzione di grattacieli. Il materiale è in grado di sopportare carichi significativi. Non è soggetto all'influenza distruttiva di fattori avversi esterni. Le caratteristiche del cemento armato, la sua tecnologia di produzione e l'applicazione saranno discusse in dettaglio nell'articolo.

Definizione generale

Il cemento armato è una struttura complessa composta da barre di cemento e acciaio. Lavorano insieme per creare un materiale forte e durevole. Il cemento è una pietra artificiale. Resiste bene ai carichi di compressione, ma risponde male alla tensione. Per questo motivo, una trave in calcestruzzo si distrugge facilmente quando viene piegata. Nella zona compressa, il potenziale di questo materiale è enorme.

Quale materiale da costruzione è il cemento armato? Questa è una versione più avanzata di una pietra artificiale in cemento. acquisisce qualità completamente diverse,se le barre di acciaio vengono posate nella sua zona tesa prima della solidificazione. In questo caso, il rinforzo assumerà una tale forza. I carichi di compressione sono presi dal calcestruzzo. Il suo lavoro di trazione è trascurato in questo caso.

Il cemento armato è un materiale durevole in grado di sopportare carichi pesanti. Ciò può essere ottenuto grazie alla presenza nella struttura del materiale di rinforzi non solo longitudinali, ma anche trasversali. Tali aste verticali sono in grado di sopportare sollecitazioni di trazione più vicine ai supporti.

Nella composizione del cemento armato, tutte le barre metalliche di rinforzo sono collegate mediante saldatura a punti, risultando in un telaio robusto.

L'area della sezione trasversale delle aste trasversali e longitudinali viene determinata durante i calcoli del carico e il metodo di combinazione di tali elementi in un telaio, nonché il numero di tali cinture corazzate, dipende dalla comodità della saldatura, posa di m alta cementizia e altri fattori.

L'incollaggio dell'armatura al calcestruzzo è essenziale affinché i due materiali lavorino insieme. È fornito dai seguenti fattori:

1. Ci sono delle sporgenze speciali sulla superficie delle aste in acciaio.
2. Nel processo di creazione di una struttura in acciaio all'intersezione di un'armatura, una barra di un tipo funge da ancoraggio per un prodotto di una direzione diversa.
3. La compressione delle barre è fatta da m alta cementizia nel corso del suo riempimento per ritiro.

Tipi di prodotto

Nel corso di vari lavori di costruzione, viene utilizzato il materiale presentato. Il cemento armato è prodotto in due principalivariazioni:

• travi;
• piatti.

Le lastre, a differenza delle travi, hanno una larghezza maggiore e un' altezza della sezione trasversale inferiore.

Il rinforzo in acciaio, che fa parte del cemento armato, è altamente durevole. Pertanto, diventa opportuno utilizzare questo materiale non solo in elementi tesi, ma anche compressi. Ad esempio, possono essere colonne. La presenza di rinforzo in tali elementi strutturali consente di ridurne la sezione trasversale. Se la colonna è fatta solo di cemento, sarà molto più spessa e quindi più pesante.

Questa caratteristica del materiale permette di ridurre i costi delle opere edili, aumentandone la qualità. Anche con eccentricità casuali di forze longitudinali e carichi di tipo trasversale, è possibile mantenere l'integrità del prodotto o della struttura. Questo rende il materiale affidabile e durevole.

Il tondo per cemento armato in cemento armato consente l'uso di materiale sotto forma di pannelli in grattacieli. Se per la produzione di tali pannelli veniva utilizzato il calcestruzzo precedente del marchio M100-M200, oggi viene utilizzato il cemento M400-M500. Per creare colonne, è necessaria la qualità del materiale M900.

L'armatura è protetta dalla corrosione da uno strato di cemento. Pertanto, lastre e travi vengono utilizzate per l'installazione all'esterno, come linee elettriche, case a pannelli. Nella costruzione di oggetti che saranno soggetti a calore elevato viene utilizzato cemento armato resistente al calore. È realizzato in cemento resistente al calore e armature laminate a caldo.

Vantaggi e svantaggi

Il cemento armato è un materiale moderno e affidabile.

Ha sia vantaggi che svantaggi. I vantaggi del cemento armato includono:

1. Durata. Con il corretto calcolo del carico e del funzionamento della struttura nelle condizioni stabilite dal produttore, il materiale serve a tempo indeterminato. Allo stesso tempo, la sua capacità portante non viene ridotta.
2. Meno peso. Per ottenere gli stessi indicatori di forza, una struttura monolitica deve avere una massa 5 volte maggiore. Pertanto, il peso del cemento armato è molto inferiore, il che riduce i costi di costruzione.
3. Ignifugo.
4. Affidabilità. Buona resistenza ai carichi statici e dinamici.
5. Prezzo accessibile. Durante la costruzione e il funzionamento della struttura in cemento armato, i costi saranno i più bassi possibile.

Il materiale presentato presenta anche degli svantaggi. Vale la pena notare che sebbene il peso del cemento armato sia molto inferiore a quello dei prodotti in puro cemento, pesa comunque parecchio. Pertanto, nel corso della produzione moderna, iniziarono ad essere utilizzati aggregati leggeri. Inoltre, i costruttori preferiscono le strutture con pareti sottili e cave, mentre scelgono una forma razionale degli elementi strutturali.

Il cemento armato può rompersi. Fino a un certo punto, questa circostanza non riduce la capacità portante del materiale.

Inoltre, il calcestruzzo ha un'elevata conduttività del suono e del calore. Pertanto, durante i lavori di costruzione, sono necessari costi aggiuntivi per creare uno strato di isolamento e isolamento acustico.

Un altro svantaggio del materiale presentato èl'impossibilità di controllo durante la produzione del rinforzo del prodotto in cemento armato. Sarà abbastanza difficile rafforzare la struttura durante la ricostruzione dell'edificio.

Calcestruzzo in opera

La produzione di calcestruzzo e cemento armato è regolata dalle norme di riferimento. Ciò consente di fornire le qualità operative necessarie del materiale. Secondo il metodo di installazione, il cemento armato è diviso in due gruppi:

1. Monolitico.
2. Assemblaggio.

In precedenza, durante i lavori di costruzione venivano utilizzate solo strutture monolitiche. Sono stati completamente costruiti da zero in cantiere. Avevano esattamente la posizione fornita dal progetto. Le strutture monolitiche in cemento armato sono realizzate in più fasi:

1. Installazione di ponteggi pre-preparati, forme che vengono rinforzate su di essi. Queste strutture sono progettate per versarvi m alta cementizia. Le forme sono chiamate casseforme, che sono assemblate da tavole.
2. Installazione di telai di armature.
3. Preparazione della m alta cementizia e suo getto nella cassaforma.
4. Manutenzione del materiale durante la stagionatura. Vengono mantenuti i livelli ottimali di temperatura e umidità. Ciò consente al calcestruzzo di ottenere la resistenza richiesta. In caso contrario, sulla sua superficie compaiono delle crepe e la capacità portante diminuisce.
5. Rimozione casseri, distacco di cemento indurito dalla forma preparata al raggiungimento delle caratteristiche di resistenza richieste.

Questo è un processo piuttosto lungo che ha molte sfumature e sottigliezze. Ail processo di costruzione dell'orario invernale richiede costi aggiuntivi.

Strutture prefabbricate

La produzione di prefabbricati in calcestruzzo ha diverse caratteristiche distintive. Ciò conferisce al materiale vantaggi speciali. In questo caso i singoli elementi, come pilastri, solai, travi, ecc., vengono realizzati in ambiente produttivo. Quindi vengono trasportati in cantiere. Pertanto, tutti i prodotti in cemento armato che vengono prodotti nello stabilimento sono chiamati prefabbricati. Questo vale anche per elementi solidi che non sono costituiti da parti separate.

Va inteso che la fondazione sotto la colonna, gettata direttamente in cantiere, è una struttura monolitica in cemento armato. Ma la colonna stessa è un tipo di materiale prefabbricato. Viene portato sul sito e installato sulla fondazione con una gru.

Ci sono due modi per collegare i prefabbricati in loco:

1. L'armatura sporge dagli elementi strutturali. Il giunto è collegato in posizione con una soluzione concreta. Quando si indurisce, il giunto acquisisce le proprietà di una struttura monolitica.
2. Nella produzione di elementi prefabbricati è prevista la presenza di elementi in acciaio annegati per il fissaggio. Vengono in superficie. Tali morsetti sono fissati saldamente nel calcestruzzo e hanno ancoraggi saldati. Durante il montaggio della struttura, viene utilizzata la saldatura. Successivamente, anche i giunti vengono colati di cemento. Questo protegge gli elementi incorporati dalla corrosione.

Vantaggi delle strutture prefabbricate

Ci sono diversi vantaggi nell'usare il calcestruzzo prefabbricato. Questa tecnica è più moderna. Quando si utilizza questa tecnologia, il turnover delle casseforme aumenta notevolmente. Viene utilizzato ripetutamente, risparmiando legname. Se nella prefabbricazione di massa vengono utilizzate strutture in cemento armato, durante la produzione vengono utilizzate casseforme non in legno, ma in metallo.

L'accelerazione della rotazione degli stampi per la produzione si ottiene accelerando il processo di stagionatura del calcestruzzo. I prodotti sono cotti a vapore o si utilizzano m alte cementizie a rapido indurimento.

Quando si utilizzano strutture prefabbricate in calcestruzzo, il periodo di costruzione viene notevolmente ridotto. Ciò può essere ottenuto combinando diversi lavori nel tempo. Ciò è dovuto alla produzione avanzata di tutti gli elementi strutturali. La loro installazione viene eseguita utilizzando gru edili. Questa procedura può essere eseguita quasi in qualsiasi momento dell'anno.

Allo stesso tempo, la meccanizzazione viene utilizzata attivamente nel processo di utilizzo del calcestruzzo prefabbricato. È possibile creare elementi strutturali precompressi. Ciò migliora la qualità e la durata dei prodotti in cemento armato. L'intensità del lavoro del processo e il consumo di materiali sono ridotti.

Materiale pretensionato

Durante la produzione di manufatti in cemento armato, può essere utilizzato il metodo di creazione di un materiale precompresso. In alcuni casi, la formazione di crepe al posto della tensione è inaccettabile. Questo requisito viene proposto durante la creazione di serbatoi, strutture che lo farannoessere esposto ad ambienti aggressivi e altro ancora.

Per eliminare la possibilità di fessurazioni nel punto di tensione, vengono realizzate strutture che sono state precompresse. Durante il funzionamento, la probabilità di crepe e deformazioni è ridotta. Ciò migliora la sicurezza del funzionamento dei sistemi.

La tecnologia di produzione del calcestruzzo precompresso prevede la creazione di una significativa pressione e compressione nella zona di tensione. È così che si ottengono sbozzati rotondi, prodotti sulla cui superficie non ci sono crepe. Il design utilizza un forte rinforzo prestirato. Ciò aumenta la resistenza alle crepe, la rigidità.

Vale la pena notare che l'uso di barre di acciaio ad alta resistenza nella costruzione può ridurre il costo del prodotto. Il fatto è che il prezzo di tale rinforzo diminuisce con un aumento del suo indice di forza. Ma può essere utilizzato solo nei modelli con precarico.

Modi

Il calcestruzzo può essere pretensionato in due modi:

1. Rinforzo di tensionamento su arresti speciali.
2. Allungamento direttamente sul cemento.

Nel primo caso, con l'ausilio di martinetti idraulici, l'indotto viene allungato sugli arresti ad una certa tensione. Questo indicatore non deve superare il limite di elasticità stabilito. I raccordi sono fissati con estremità in battuta. Successivamente, viene stesa una m alta cementizia sul telaio preparato. L'armatura rimane tesa fino a quando il calcestruzzo non si indurisce. Successivamente, le estremità del rinforzo vengono rilasciate dagli arresti. Si sforza di prendereposizione originale, mentre si comprime il calcestruzzo.

Se si utilizza acciaio laminato a caldo, non viene stirato con martinetti, ma riscaldato. Per fare questo, una corrente elettrica passa attraverso il metallo. Le aste riscaldate sono saldamente fissate negli arresti. Vengono colati con cemento e rilasciati solo dopo che la m alta si è indurita.

Tensione sul cemento

L'armatura può essere allungata dopo che il calcestruzzo si è indurito. Per fare ciò, i canali vengono lasciati nella soluzione. Rimangono anche dopo che la miscela si è indurita. Le aste sono inserite nei canali. Per questo viene utilizzato il rinforzo laminato a caldo. Tali aste sono tese con un martinetto utilizzando una trasmissione reattiva. Ciò consente di creare una compressione del calcestruzzo.

Quando viene raggiunta la forza richiesta, l'armatura viene fissata in questa posizione. L'attrezzatura è spenta, ma la tensione dell'armatura è mantenuta nel calcestruzzo. Il canale viene successivamente riempito con m alta cementizia in pressione.

Movimentazione materiali

Potrebbe essere necessario tagliare il cemento armato durante i lavori di costruzione o ristrutturazione. In questo caso, viene utilizzata un'attrezzatura speciale. Si tratta di trapani diamantati che consentono di creare aperture per porte o finestre. In alcuni casi, il taglio del cemento armato viene utilizzato per smantellare le partizioni. Ecco come vengono creati i monolocali durante i lavori di ristrutturazione.