Betonas yra trapi medžiaga. Šis kūnas yra ypač atsparus gniuždymui, tačiau nėra labai atsparus tempimui bei lenkimui. Armavimas būtent ir padeda betonui atlaikyti didesnias šios rūšies apkrovas. Plaušas užtikrina visapusį (trijų dimensijų) betono armavimą, kurio įprastos armavimo sistemos (armatūros tinklas, plieninė viela ar armatūros strypai) negali užtikrinti. Tolygiai pasklidęs po visą betono matricą, net ir ankstyvoje stadijoje, plaušas padeda kontroliuoti betono plokštės trūkius, kurie atsiranda dėl betono kietėjimo bei plastinės deformacijos. Net ir trūkiui atsiradus, plaušas padeda išslaikyti betono plokštės vientisumą, kuris užtikrina, kad betono plokštė toliau galės atlaikyti numatomas apkrovas.
Pagrindiniai principai ir naudojimo nuostatos
Plaušas kontroliuoja ir stabilizuoja mikro-įtrūkimus, todėl tokie įtrūkimai negali toliau plėstis ir didėti; Tarp įtrūkimo esantis plieninis plaušas “traukia” abu kraštus vieną prie kito ir išsaugo betono atsparumą. Panaudojimas: plieninis plaušas yra skirtas armuoti betoną, kur planuojamos ypač didelės apkrovos. Tačiau, naudojant plieninį plaušą, rekomenduojama betono paviršių papildomai sustiprinti sausu arba liejamu kietikliu (topingu). Jei papildomas sluoksnis ant betono paviršiaus nėra dedamas, išlindę plaušai tampa pavojingi (žmonių pėdoms ir transporto padangoms) eksploatuojant tokį paviršių.
Kiekvienas inžinierius turi žinoti atsakymą į šį klausimą, nes jis yra svarbiausias civilinės inžinerijos klausimas. Iš anksto įtempta betoninė konstrukcija skiriasi nuo įprastinės gelžbetonio konstrukcijos, dėl to, kad pradinė konstrukcijos apkrova naudojama prieš ją naudojant. Pradinė apkrova arba įtempimas taikomas tam, kad konstrukcija galėtų neutralizuoti įtampas, atsirandančias jos eksploatavimo laikotarpiu. XIX a. pabaigoje buvo įvesta konstrukcijų įtempimas. Išankstinio įtempimo koncepcija egzistavo prieš panaudojant betoną.
Iš anksto įtemptos konstrukcijos esmė
Pateikiami du išankstinio įtempimo prieš įtempto betono kūrimo pavyzdžiai: Metalinių juostų tvirtinimas prie medinių statinių; Metalinės juostos sukelia pradinio lanko suspaudimo būseną, kad būtų išvengta įtempimo, kurį sukelia skysčio užpildymas statinėse. Iš anksto įtempkite ratų ratų stipinai. Dviračio rato priekinės įtampos įtempimas taikomas tokiu mastu, kad kalboje visada bus likęs įtampa Betonui atsiranda vidinių įtempių (dažniausiai įtempto plieno pagalba) dėl šių priežasčių.
Betono tempiamasis stipris yra tik apie 8% iki 14% jo suspaudimo stiprumo. Įtrūkimai yra linkę išsivystyti ankstyvosiose pakrovimo stadijose, pvz., sijos ir plokštės. Kad būtų išvengta tokių plyšių, suspaudimo jėga gali būti pritaikyta statmenai. Išankstinis įtempimas padidina lenkimo, lenkimo ir sukimo galimybes. Toliau pateiktame eskize paaiškinama įtempimo taikymas. Prieš betonavimą pastatykite ir ruoškite švelnius plieninius strypus. Atleiskite įtempimą ir po betonavimo nupjaukite strypus. Pav. - Betoninių sijų įtempimas švelniu plieno strypais. Lengvi plieniniai strypai ištempti ir aplink juos užpilamas betonas. Po betono sukietėjimo atlaisvinamas strypų įtempimas. Strypai bandys atgauti savo pradinį ilgį, tačiau tai užkerta kelią aplinkiniams betonams, prie kurių yra pritvirtintas plienas. Taigi, betonas dabar yra efektyviai iš anksto suspaudęs. Jis gali neutralizuoti tempimo įtempį, pavyzdžiui, atsirandantį iš apkrovos.
Privalumai ir įsisavinimo sritys
Tačiau ankstyvieji įtempimo bandymai nebuvo visiškai sėkmingi. Pastebėta, kad įtempimo poveikis laiko atžvilgiu sumažėjo. Narių apkrovoms atsparūs pajėgumai buvo riboti. Nuolatinių apkrovų metu buvo nustatyta, kad nariai nepavyko. Taip buvo dėl šios priežasties. Betonas sutraukia laiką. Be to, esant pastoviai apkrovai, betono įtampa didėja laikui bėgant. Tai vadinama šliaužimu. Ilgio sumažėjimas dėl šliaužimo ir susitraukimo taip pat gali būti taikomas įterptam plienui, dėl to žymiai sumažėja tempimo tempimas.
Iš anksto įtemptų narių analizė gali skirtis skirtingais pakrovimo etapais. Pakrovimo etapai yra: pradinis, tarpinis ir galutinis. Pradinio etapo metu plieną tvirtinamas, o įtempimas perkeliamas į betoną. Tarpiniame etape apkrova juntama, kai vežami iš anksto įtempti nariai. Galutiniame etape vyksta eksploatacijos metu ar ekstremalių įvykių metu tvirtinimas ir kt.
Išankstinio įtempimo privalumai ir jų vertė statybose
Betono išankstinis įtempimas turi keletą privalumų, palyginti su tradiciniu gelžbetoniu (RC) be įtempimo. Pilnai įtemptas betono elementas veikia suspaudimo metu ir ištaiso kai kurias betono trūkumus. Toliau išvardinti privalumai atsveria RC elementus:
- Skyrius išlieka suvaržytas po apkrovų;
- Plieno korozijos sumažinimas;
- Patvarumo padidėjimas;
- Didesnis inercijos momentas (didesnis standumas);
- Mažiau deformacijų (pagerintas tinkamumas naudoti);
- Šlyties galios padidėjimas;
- Tinka naudoti slėginiuose induose, skysčių laikymo konstrukcijose;
- Geresnis veikimas esant dinaminiam ir nuovargiui;
- Didelio diapazono ir gylio santykiai;
- Didesni spinduliai galimi su įtempimu;
- Savybės mažina savęs svorį ir didina estetinį patrauklumą dėl plonų sekcijų;
- Ekonomiškesni skyriai, tinka statybai;
- Surinkamųjų konstrukcijų privalumai: greita konstrukcija, geresnė kokybės kontrolė, sumažinta techninė priežiūra, tinkama pakartotinei statybai;
- Klojinių mažinimas;
Standartai, sistemos ir technologijos
Po įtempimo technologijos ir įvairios įmonės patentavo savo produktus. IS 1343: 1980 12 skyriuje pateikiamos bendrosios įtempimo gairės. Šiame skyriuje pateikta informacija yra įvadinė, pabrėžiant pagrindines sistemų sąvokas. Iš anksto įtempimo sistemos ir įtaisai apima išankstinį įtempimą. Po įtempimo įtempimas taikomas sausgyslėms po betono sukietėjimo. Toliau aprašomi poslinkio etapai. Po įtempimo etapai: sausgyslių kanalai dedami kartu su sutvirtinimu prieš betono liejimą. Kanalas apsaugo nuo betono ir sausgyslių sąlyčio įtempimo metu. Skirtingai nei iš anksto įtempta, sausgyslės traukiamos su reakcija, veikiančia prieš sukietintą betoną. Jei ortakiai užpildyti skiediniu, tai vadinama surišta po įtempimo. Skiedinys yra švarus cemento pasta arba smėlio-cemento skiedinys, tinkamai mišiniuotas. Nespaudžiant įtempimo, ortakiai niekada neišpjauti ir sausgyslė yra įtempta tik galinių tvirtinimo įtaisų pagalba.
Šiame kontekste aptariami pagrindiniai įtempimo būdai: išankstinis įtempimas ir po įtempimo įtempimas („post-tensioning“). Išankstinio įtempimo pluoštinės ar metalo sausgyslės dažnai įterpiamos į ortakį arba kanalą, o po betono sukietėjimo jos yra įtemptos. Po įtempimo sausgyslės dedamos į ortakius po betono liejimo ir laikomos įtemptos. Kanalas apsaugo nuo betono sąlyčio su sausgyslėmis įtempimo metu. Kanalas gali būti nuleidžiamas į ilgį arba išilginis, priklausomai nuo palaikymo sąlygų; įtempimas laikomas iki kol sausgyslė sužieja įtakas per atramas. Paveikslėliuose iliustruoti žingsniai: betono liejimas, gyslų išdėstymas, inkaravimo blokų ir lizdų išdėstymas, pleištų sėdynės, gyslų pjovimas.
Kompozicijos ir sąsajos su betonu
Sustiprintas betonas (RC) yra kompozicinė medžiaga, kurioje betono suspaudimo stiprumas laikomas silpnas, kai pridedamas armavimas su didesniu tempimo stiprumu arba lankstumu. Armatūra dažnai yra plieniniai armatūros strypai ir dedama į betoną prieš liejimą. Sustiprinimo schemos dažnai sukurtos atsispirti tam tikriems betono regionų tempimo įtempiams, kurie gali sukelti krekingą ar gedimą. Šiuolaikiniame gelžbetonyje gali būti plieno, polimerų ar pakaitinių medžiagų deriniai. Gelžbetonis taip pat gali būti nuolat įtemptas (ištemptas), siekiant pagerinti galutinės konstrukcijos elgesį dirbant. Dvi pagrindinės sistemos JAV dažnai vadinamos išanksto įtempta ir po įtempimo.
Gelžbetoninių konstrukcijų ilgaamžiškumui būtinos savybės: didelis santykinis stiprumas, didelis tempimo tenolis, geras ryšys su betonu, terminis suderinamumas, patvarumas betono aplinkoje. Paprastai plieniniai strypai yra grūdinti arba gofruoti, siekiant dar labiau pagerinti betono ir plieno ryšį. Portlando hidroksido aplinka (šarminė) sustiprina plieno atsparumą korozijai, tačiau esant CO2 poveikiui ir chlorido įsiskverbimui gelžbetonio laikymo įtaka gali sukelti plieno dar labiau pažeidžiančias reakcijas.
Praktiniai įrankiai statybose: multidetektoriai drėgmei
Statybų srityje drėgmės kontrolė yra itin svarbus aspektas, užtikrinantis konstrukcijų ilgaamžiškumą ir saugumą. Viena iš pažangiausių priemonių - multidetektorius drėgnam betonui. MC-380XCA - nešiojamas drėgmės matuoklis, skirtas nedestrukciniams drėgmės matavimams įvairiose medžiagose. Dėl perjungiamo prasiskverbimo gylio tarp matavimo spyruoklių ir nepriklausomo jutiklio galima atskirti paviršiaus drėgmę nuo sienų drėgmės. Tai leidžia atlikti itin tiksliai informacijai grįstas matavimus.
Standartų atitiktis ir techninės specifikacijos: prietaisai, skirti betono stiprumo bandymams, atitinka tarptautinius standartus: ASTM C39, AASHTO T22, UNI6686P1+2, NF P18-411, ISO7500, UNE 88304, EN12390, BS1881. Tokie standartai užtikrina, kad prietaisai atliktų bandymus tiksliai ir nuosekliai, pateikdami patikimus duomenis.
Modelių įvairovė, kainos ir prieinamumas
Rinkoje siūlomi įvairūs multidetektorių modeliai: su maksimalia galia 3000 kN; su 2000 kN galia ir skaitmeniniu ar lietimui jautriu (TouchScreen) displėjum. Visi modeliai veikia kaip pilnai automatiniai (2 kanalų) įrenginiai ir atitinka minėtus standartus. Pavyzdžiui, vieno modelio originali kaina buvo 482.79 €, šiuo metu - 410.00 €, su siūloma nemokama prekių atsiėmimo paslauga Vilniuje. Skirtingi variantai suteikia pasirinkimą priklausomai nuo projekto poreikių ir biudžeto.
Praktiški patarimai projektuotojams ir statybininkams
Prieš įtempinant betoną būtina užtikrinti tinkamą plieninių strypų buvimo vietą ir jų įtempimo mechanizmą. Svarbu laikytis standartų ir daryti apkrovos skaičiavimus, kad išvengti netikėtų įtampos sutrikimų. Po įtempimo fazėje sausgyslės kanalas turi būti tinkamai užpildytas skiediniu arba paliktas neužpildytas jeigu susideda iš nesurišto elemento. Be to, reikia stebėti drėgmės lygį ir užtikrinti statybvietės saugumą - plaušai gali būti pavojingi jeigu paviršiai nėra apdailinti ar apsaugoti.
Kaip įtempimas apsaugo betonines sijas nuo deformacijos?
Santrauka apie technologijų įvairovę ir jų pasirinkimą
Gelžbetonio konstrukcijos su išankstiniu įtempimu ir plaušo pluošto ar plieno plaušų integravimas suteikia didesnį atsparumą įtampos plotmėms, didesnį inercijos momentą bei mažesnes deformacijas. Taikant multidetektorius drėgmei galima užtikrinti, kad betonas ir jo aplinka bus patrauklūs, užtikrinant konstrukcijų ilgaamžiškumą ir saugumą statybų aikštelėse.
tags: #multidetektorius #armaturai #rasti #dregnas #betonas