Gelžbetonis, palyginti jauna statybinė medžiaga, pradėta naudoti 19 amžiaus septintajame dešimtmetyje. Gelžbetonio elementai dažniausiai naudojami statant laikančiąsias pastato konstrukcijas. Betonas ir metalas papildo vienas kitą ir daro statybą patikimesnę, nei tai būtų daroma tik iš betono, ir pigesnę, nei tai būtų daroma vien iš metalo. Šiais laikais gelžbetonį geriau vadinti armuotu betonu, taip pat, kaip plienas keičiamas kitomis medžiagomis.
Pastaraisiais metais statyboje vis dažniau naudojama stiklo pluošto arba bazalto pluošto armatūra. Palyginti su plieno armatūra ji turi savų pranašumų ir trūkumų.
Kompozicinės Armatūros Privalumai
Kompozicinė armatūra pasižymi keletu išskirtinių savybių, kurios daro ją patrauklia alternatyva tradicinei plieno armatūrai. Viena iš svarbiausių savybių yra jos atsparumas tempiant, kuris 2 kartus viršija AIII klasės plieno armatūros atsparumą. Be to, kompozicinė armatūra yra 4-5 kartus lengvesnė už metalą, o išlaikant tą patį atsparumą šis santykis padidėja iki 7 kartų. Tai leidžia sumažinti transporto išlaidas 25-30%.
Kompozicinė armatūra atspari korozijai, todėl jos ilgaamžiškumas garantuojamas ne mažiau 80 metų. Ji tvirtesnė už plieną 2 kartus. Svarbu paminėti, kad kompozicinė armatūra nelaidi elektros srovei, praleidžia radijo bangas ir nekeičia savybių veikiant elektromagnetiniam laukui.
Šilumos Izoliacijos Savybės
Dėl labai mažo linijinio išsiplėtimo koeficiento, lyginant su plieno armatūra, kompozicinė armatūra labai tinkama naudoti daugiasluoksnėse šilumą saugančiose konstrukcijose. Jos mažas šiluminio laidumo koeficientas (apie 10 kartų, lyginant su plieno armatūra) leidžia išvengti šalčio tiltelių ir padidinti bendrą konstrukcijos šiluminę varžą R. Tai taip pat leidžia sumažinti betono sluoksnį.
Naudojant stiklo pluošto arba bazalto pluošto armatūrą betono sluoksnis gali būti plonesnis nei naudojant metalinę armatūrą. Tai yra dėl to, kad keičiantis temperatūrai stiklo pluošto arba bazalto pluošto armatūros kitimas yra artimesnis betono kitimui nei metalinės armatūros kitimas. Minimalus betono sluoksnis turėtų būti ne mažesnis nei armatūros skersmuo: vidinėms patalpoms - ne mažesnis kaip 25 mm, lauko sąlygomis - ne mažesnis kaip 35 mm.
Aprašomas platus darbinės temperatūros diapazonas, taip pat galimybė užsakyti bet kokio ilgio armatūrą.
Kompozicinės Armatūros Trūkumai ir Taikymo Ribojimai
Stiklo pluošto arba bazalto pluošto kompozicinė armatūra turi ir trūkumų. Ji ne tokia atspari lenkimui kaip metalas. Dėl to gaminiams, kurių lenkimo jėga didesnė, tenka naudoti didesnio skersmens armatūrą. Dažniausiai tai atsieina brangiau nei naudojant metalo armatūrą. Todėl stiklo pluošto arba bazalto pluošto armatūra beveik nenaudojama ilgesnėse perdangose. Taip pat stiklo pluošto arba bazalto pluošto armatūra ne tokia atspari ilgam karščio poveikiui.
TINKAMAI: Ypač tinkama armuoti elementus, kurie bus veikiami agresyvių terpių (rezervuarai, kanalai, fermų grindys ir latakai, automobilių keliai ir aikštelės, trąšų sandėliai ir pan.).
TINKAMA SU IŠIMTIMIS: Statinio karkaso elementams (kolonoms, sijoms, perdangos plokštėms ir pan.) galima naudoti tik atsakingai kvalifikuotam konstruktoriui perskaičiavus konstrukcijas. Dėl gerokai mažesnio tamprumo modulio stiklo pluošto armatūros deformacijos lyginant su plienu bus apie 4,6-6 kartus didesnės veikiant tokiai pačiai apkrovai, tad būtina tai įvertinti ir atitinkamai padidinti suminį armatūros strypų skerspjūvio plotą.
Armavimo Procesas ir Fiksatoriai
Nesudėtingais armavimo atvejais, kai nesitikima didelių apkrovų, galima naudoti tipines betono armavimo schemas. Nesudėtingu galima laikyti juostinių pamatų vieno aukšto pastatui su mansarda armavimą, paviršiaus ant tvirto pagrindo armavimą. Kai objektai sudėtingesni, reikia vadovautis konstrukcijų projektuotojo parengtais skaičiavimais.
Juostiniams pamatams, kurie bus klojami nesudėtingiems statiniams, taikomi gana paprasti sprendimai. Pagrindinė horizontali armatūra išdėstoma išilgai pamato apie 30 mm atstumu nuo krašto. Ties sudūrimais armatūra dažniausiai dvigubinama. Tarpusavyje armatūra dažniau tvirtinama rišant. Armatūrai surišti naudojama minkšta viela arba plastikiniai dirželiai. Procesus pagreitina įvairi armatūros surišimo įranga.
Betoną pilant ant plokščio paviršiaus, betono armatūra nuo paviršiaus pakeliama ant specialių stovelių (armatūros fiksatorių). Projektuotojas nustato kokio aukščio turėtų būti apsauginis sluoksnis. Įprastai armatūra dedama ne į sluoksnio vidurį, bet į apie 1/3 nuo apačios arba viršaus.
Armatūros fiksatoriai gali būti skirti tvirtam arba nestabiliam pagrindui. Nestabiliam pagrindui, pavyzdžiui, gruntui ar polistireniniam putplasčiui, naudojami fiksatoriai su platesniu pagrindu. Kietiems paviršiams naudojami keli tipai fiksatorių, kurie gali būti rišami vielute arba fiksuojami. Betoniniai armatūriniai laikikliai dažniausiai naudojami priešgaisrinėse konstrukcijose. Vertikaliai sienai taip pat naudojami armatūros fiksatoriai. Ilgasis armatūros fiksatorius pasižymi itin dideliu stabilumu. Ant tokio fiksatoriaus labai patogu kloti armatūrinį tinklą. Atstumui tarp klojinių fiksuoti naudojami vamzdeliai su konusais.
Užpiltas betono sluoksnis glaudžiai sujungia abu komponentus ir užtikrina jų vientisą veikimą. Armatūra daroma nelygaus paviršiaus, kad geriau įsitvirtintų betone. Betonas taip pat saugo armatūrą nuo išorės poveikio, padidina konstrukcijos atsparumą ugniai.
Smėlbetonio Grindys su Armatūra
Įrengiant grindis, išlyginant pagrindus, dažniausiai naudojamas betonas iš smėlbetonio. Ši technologija išpopuliarėjo dėl to, kad įrengiamos gerų eksploatacinių savybių grindys, darbas atliekamas greitai. Betonas ruošiamas vietoje ir įrengimo laiko neriboja betono stingimo laikas ar atstumas nuo betono ruošimo mazgo. Betono ruošimo įrangai nereikia didelio ploto, paruoštas betonas tiekiamas vamzdžiais, kurie gali būti pravesti ir sunkiai prieinamose vietose ir į reikiamą aukštį.
Išlyginamose grindyse, kurios įrengiamos naudojant smėlbetonį, dažniausiai armatūra nededama. Tačiau naudojant armatūrą smėlbetonio betono sluoksnis gali būti plonesnis. Tai sumažins apkrovas ir teigiamai veiks namo konstrukcijas. Užpiltas visas smėlbetonio sluoksnis išlyginamas.
Betonavimo procesas:
- Montuotojai paruošia betonuojamą pagrindą.
- Lazeriniais nivelyrais nustatomas ir pažymimas būsimų grindų lygmuo.
- Per perimetrą pritvirtinama kompensacinė juosta, kuri atskiria grindis nuo sienų, tuo pačiu išvengiama garso tilto. Taip pat sudaromos sąlygos betonui judėti neįsiremiant į sienas.
- Paklojama hidroizoliacinė, jei numatomos šildomos grindys - termoizoliacinė plėvelės. Termoizoliacijai padidinti naudojamas polistireninis putplastis, kietos akmens vatos plokštės, birios šilumą izoliuojančios medžiagos.
- Jei betonuojama bute, grindys turėtų būti atskirtos nuo pagrindinės perdangos ar perdangos sijų, kad nepersiduotų garsas.
- Parengiamas pagrindas betonavimui. Pagrindui naudojamas plautas smėlis, kuris atvežamas ir išpilamas šalia objekto.
- Maišymo įranga pastatoma šalia, iškraunamas portlandcementas. Konkrečioms sąlygoms numatytomis proporcijomis maišomas smėlis, cementas ir vanduo.
- Papildomai gali būti naudojamai plastifikatoriai, kurie keičia betono savybes padidindami jo tvirtumą, elastiškumą, atsparumą aplinkos sąlygoms. Dažniausiai jie naudojami, jei numatytas grindinis šildymas.
- Betono ruošimo „mazgas" nesunkiai telpa ankštuose kiemeliuose. Vamzdžiai pravedami siaurais koridoriukais. Mišinys vamzdžiais pakeliamas į objektą ir paskirstomas tolygiai ant pagrindo.
- Betonuotojai išlygina betoną, jį tankina ir užtrina idealiai išlygindami.
Betonui stingti reikėtų mažiausiai savaitės, iki galo savo savybes betonas įgauna po 3 savaičių. Reikėtų įvertinti, kad betonavimo procese naudojamas didelis kiekis vandens, garuoja jis gana ilgai. Jei betonuojama rudenį, padidėjusi drėgmė gali būti juntama beveik visą žiemą.
Apdailos plytų mūro ir pagrindinės konstrukcijos jungimas naudojant stiklo pluošto arba bazalto pluošto armatūrą gerokai sumažina šilumos nuostolius per šilumos tiltus. Nuo išorinių sienų galima atskirti storesniu termoizoliacijos sluoksniu. Taip sumažinamas šilumos tiltelis.