การอัดแรงคอนกรีต คอนกรีตเสริมเหล็กอัดแรง. วิธีการสร้างแรงอัด

คอนกรีตรับแรงดึง

พื้นฐานของปูนซีเมนต์อัดแรงคือปูนเม็ดปอร์ตแลนด์ (ประมาณ 2/3 ขององค์ประกอบ) ซึ่งจะมีการเติมมากขึ้นในระหว่างการบด เมื่อเปรียบเทียบกับปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ปริมาณยิปซั่มรวมถึงตะกรันอะลูมิเนตสูงเพิ่มเติมซึ่งตามกฎแล้วเป็นของเสียจากโลหะวิทยาและอุตสาหกรรม การขยายปริมาณหินซีเมนต์เกิดจากการก่อตัวในระหว่างการให้ความชุ่มชื้นของแคลเซียมไฮโดรซัลโฟอะลูมิเนต (ที่เรียกว่า "บาซิลลัสซีเมนต์") ซึ่งมีปริมาตรมากกว่าผลรวมของปริมาตรของส่วนประกอบดั้งเดิม

มีสิ่งที่เรียกว่า การขยายตัวอย่างอิสระเมื่อหินซีเมนต์ปูนซีเมนต์อัดแรงและคอนกรีตที่อยู่บนพื้นฐานของหินนั้นไม่ถูกขัดขวางจากภายนอก ข้อจำกัดในรูปแบบขององค์ประกอบโครงสร้างแบบผสม (ที่ข้อต่อ ตะเข็บ) การเสริมแรงที่เชื่อมต่อด้วยข้อต่อหรือพุก หรือการตอบโต้จากภายนอก ความแข็งแกร่ง เมื่อมีข้อ จำกัด หรืออิทธิพลดังกล่าว การขยายตัวที่เกี่ยวข้องจะเกิดขึ้น ในกรณีนี้หินซีเมนต์หรือคอนกรีตจะพัฒนาแรงกดดันต่อสิ่งกีดขวางซึ่งแสดงออกในรูปแบบของการขยายตัวในตะเข็บและข้อต่อหรือการยืดของการเสริมแรงโดยไม่คำนึงถึงทิศทางในคอนกรีต

ตามกฎแล้วจะมีการควบคุมการขยายตัวอย่างอิสระในระหว่างการผลิตซีเมนต์แรงดึงเท่านั้นเนื่องจากมีความไวมากกว่า ตัวบ่งชี้คือ 0.2-2.5% การขยายตัวที่เกี่ยวข้องจะถูกควบคุมในระหว่างการผลิตปูนซีเมนต์ (ในสารละลายซีเมนต์ทราย 1:1) โดยแก้ไขในรูปแบบของระดับความเครียดในตัวเอง - NTs-10, NTs-20, NTs-30 และ NTs-40 ( ตามลำดับ โดยจะมีความเครียดในตนเองไม่น้อยกว่า 0 ,7, 2, 3 และ 4 MPa) พร้อมทั้งกำหนดค่าที่เกิดขึ้นจริงด้วย เกรดคอนกรีตอัดแรงในตัวเอง เมื่อระบุไว้ในการออกแบบโครงสร้าง

ที่เกี่ยวข้องกับการขยายตัวนอกเหนือจากพลังงาน St. ในปูนซีเมนต์และคอนกรีตขึ้นอยู่กับระดับของข้อจำกัดของการขยายตัว ดังนั้น การทดสอบ B.n. ดำเนินการกับตัวอย่างปริซึมมาตรฐานที่มีขนาดตั้งแต่ 4 x 4 x 16 ซม. สำหรับซีเมนต์ จนถึง 1 x 10 x 40 ซม. สำหรับคอนกรีต โดยใช้ไดนาโมมิเตอร์มาตรฐาน ตัวนำที่มีขนาดมาตรฐานที่เหมาะสมสร้างตัวอย่างที่หล่อขึ้นในตัวอย่างที่มีความต้านทานยืดหยุ่นต่อการขยายตัวเทียบเท่ากับการเสริมแรงตามยาว 1% ในตัวอย่าง

การเลือกองค์ประกอบของ B.N. ในแง่ของกำลังอัดไม่แตกต่างจากการเลือกองค์ประกอบของคอนกรีตธรรมดาโดยใช้ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์อย่างไรก็ตามการใช้สารยึดเกาะสามารถลดลงได้เกือบ 10% สามารถรับคอนกรีตคลาส B15-B40 และสูงกว่าได้ ด้วยกำลังอัดเท่าคอนกรีตบี.เอ็น. มีความต้านทานแรงดึงสูงกว่าคอนกรีตปอร์ตแลนด์ถึง 20% ความเครียดในตนเองมีหลายระดับตั้งแต่ Sp0.6 ถึง Sp4 (ในหน่วย MPa)

เพื่อให้ได้เกรดการออกแบบที่กำหนดสำหรับการสร้างความเครียดในตัวเอง จำเป็นต้องคำนึงถึงไม่เพียงแต่กิจกรรมของปูนซีเมนต์อัดแรงในแง่ของความเครียดในตัวเองเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการใช้สารยึดเกาะ อัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์ และในบาง กรณีสภาวะความชื้นในการชุบแข็ง

คอนกรีตอัดแรงมีลักษณะเป็นเกรดกันน้ำอย่างน้อย W12 ดังนั้นโครงสร้างที่ทำจากคอนกรีตจึงไม่ต้องใช้อุปกรณ์กันซึมและอื่น ๆ อีกมากมาย กรณีป้องกันการกัดกร่อน การป้องกัน

บี.เอ็น.มีหลากหลาย - คอนกรีตที่มีการหดตัวแบบชดเชย โดยมีลักษณะเฉพาะในขณะที่ยังคงรักษาคุณสมบัติอื่น ๆ ทั้งหมดไว้ แต่เกรดความเค้นในตัวเองนั้นไม่ได้มาตรฐาน ตามกฎแล้วในการผลิตคอนกรีตจะใช้ปูนซีเมนต์อัดแรงเกรด NTs-10 หรือ NTs-20 คอนกรีตชดเชย ขอแนะนำให้ใช้การหดตัวแทนคอนกรีตซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ทั่วไปสำหรับโครงสร้างเกือบทั้งหมด ซึ่งให้ค่าชดเชยการหดตัวและจะลบล้างมัน ผลที่ตามมาทั้งในขั้นตอนของโครงสร้างการผลิต (จากการก่อตัวของรอยแตกทางเทคโนโลยี) และระหว่างการดำเนินการ

เทคโนโลยี เซนต์ บี.เอ็น. จะคล้ายกับคุณสมบัติของคอนกรีตที่ใช้ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์แต่จะสูงกว่า อุณหภูมิ (30 °C ขึ้นไป) มีแนวโน้มที่จะเร่งการแข็งตัวมากขึ้น (เพิ่มความแข็งแกร่ง) และการตั้งค่าของส่วนผสมบางส่วน วิธีนี้ช่วยให้คุณลดระยะเวลาและลดอุณหภูมิในการอบชุบความร้อนและความชื้นของผลิตภัณฑ์ที่ผลิตในโรงงานได้ ระยะเวลาการเซ็ตตัวของคอนกรีตและมอร์ตาร์โดยใช้ปูนซีเมนต์อัดแรงได้รับการควบคุมในช่วงกว้าง: ตั้งแต่การเร่งไปจนถึง 1-2 นาที ซึ่งใช้เพื่อหยุดการรั่วไหลเมื่อซ่อมแซมโครงสร้างภายใต้อุทกสถิต ดันจนกระทั่งการตั้งค่านานขึ้นถึง 2-3 ชั่วโมง (หากจำเป็น ให้นานกว่านั้นในการขนย้ายส่วนผสม) ในการทำเช่นนี้จะมีการเพิ่มตัวเร่งและพลาสติไซเซอร์และใช้วิธีการที่เรียกว่า การให้ความชุ่มชื้นล่วงหน้า, การให้ความชุ่มชื้นบางส่วนซึ่งประกอบด้วยการผสมล่วงหน้า (ก่อนผสม) ซีเมนต์แรงดึงด้วยมวลรวมที่ชุบบางส่วนหรือการผสมสองขั้นตอนของส่วนผสม เมื่อคำนึงถึงลักษณะของ B.N. การใช้งานจะมีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งในโครงสร้างที่มีข้อกำหนดสูงกว่า กันน้ำและทนต่อการแตกร้าว (รวมถึงเมื่อใช้สารผสมแบบเคลื่อนที่) พิเศษ ในกรณีนี้ไม่จำเป็นต้องกันน้ำ เหล่านี้เป็นตัวเก็บประจุแบบสำเร็จรูปและแบบเสาหิน โครงสร้างใต้ดินการสลายตัว วัตถุประสงค์และข้อต่อในท่อแรงดันและท่อไม่มีแรงดัน การขนส่งและการสื่อสาร อุโมงค์ หลังคาไร้ม้วน วัสดุปูพื้น ถนน สนามบิน และสะพานถนน ตลอดจนฐานรากสำหรับงานศิลปะ ลู่สเก็ต และลานน้ำแข็งที่ไม่มีตะเข็บหรือมีการขยาย ระยะห่างระหว่างพวกเขาองค์ประกอบของการก่อสร้างที่อยู่อาศัยเชิงปริมาตร ใช้บีเอ็น สำหรับการปิดผนึกและป้องกันแหล่งกำเนิดรังสี การแผ่รังสีตลอดจนการผลิตแรงดึงล่วงหน้า โครงสร้างเพื่อชดเชยการสูญเสียความเค้นเนื่องจากการหดตัวและโครงสร้างและโครงสร้างประเภทอื่น ๆ ได้แก่ f.-เดิมพัน โครงสร้างที่ผลิตจำนวนมากแทนคอนกรีตธรรมดาทั้งหนักและเบา

โดยอัดแน่นเราหมายถึง โครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กองค์ประกอบผลิตภัณฑ์ซึ่งก่อนหน้านี้คือในระหว่างกระบวนการผลิตความเค้นดึงเริ่มต้นในบางส่วนหรือทั้งหมดของการเสริมแรงและการบีบอัดการทำงานของคอนกรีตทั้งหมดหรือบางส่วนถูกสร้างขึ้นเทียมตามการคำนวณ

การบีบอัดคอนกรีตในโครงสร้างอัดแรงตามจำนวนที่กำหนดจะดำเนินการโดยการเสริมแรงล่วงหน้าซึ่งมีแนวโน้มที่จะ อุปกรณ์ปรับความตึงกลับคืนสู่สภาพเดิม (รูปที่ 14) ในกรณีนี้การลื่นไถลของการเสริมแรงในคอนกรีตจะถูกกำจัดโดยการยึดเกาะตามธรรมชาติซึ่งกันและกันและหากการยึดเกาะตามธรรมชาติไม่เพียงพอโดยการยึดเทียมแบบพิเศษที่ปลายของการเสริมแรงในคอนกรีต แรงอัดเริ่มต้นของการเสริมแรงซึ่งสร้างขึ้นจากแรงดึงเทียมของการเสริมแรงหลังจากปล่อยอุปกรณ์ปรับแรงตึงจะลดลงเนื่องจากการบีบอัดแบบยืดหยุ่นสัมพัทธ์ของคอนกรีต

เมื่อเวลาผ่านไป การสูญเสียแรงอัดเสริมแรงจะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเนื่องจากการหดตัวและการคืบของคอนกรีตและการเสริมแรง การผ่อนคลายความเครียดจากการเสริมแรง และปัจจัยอื่นๆ อีกมากมาย

สาระสำคัญของเหล็กอัดแรง โครงสร้างคอนกรีตง่ายต่อการติดตาม ตัวอย่างเช่น โดยการเปรียบเทียบไดอะแกรม องค์ประกอบที่ยืดตรงกลาง ตามลำดับ ด้วยการเสริมแรงแบบอัดแรงและแบบไม่อัดแรง ตามลำดับ (รูปที่ 15) การเสริมแรงพยายามกลับสู่ตำแหน่งเดิมบีบอัดคอนกรีตด้วยแรงตึง (รูปที่ 15, ข).

ในกรณีนี้ ตัวอย่าง (รูปที่ 15, c) จะหดตัวตามปริมาณแรงอัดยืดหยุ่นของคอนกรีต (เพื่อความชัดเจนยิ่งขึ้น เราถือว่าการสูญเสียแรงอัดของเหล็กเสริมจากการหดตัวและการคืบของคอนกรีต การคืบของเหล็กเสริม การคลายความเครียดของเหล็กยังไม่มีเวลาแสดงออกมา)

ความเค้นก่อนแรงดึงที่กำหนดไว้ในการเสริมแรง (รูปที่ 15, a, จุดที่ 2) จะถูกสมดุลโดยความเค้นก่อนการอัดของคอนกรีต (รูปที่ 15, b และ c)

ด้วยแรงอัดแรงเหล่านี้ในการเสริมแรงและในคอนกรีต องค์ประกอบคอนกรีตเสริมเหล็ก (ดูรูปที่ 15, c) จะมาถึงสถานที่ก่อสร้าง

ลองพิจารณาดู ความแตกต่างพื้นฐานโครงสร้างอัดแรงจากโครงสร้างที่ไม่มีการอัดแรง

ก่อนการใช้งานโหลดภายนอก ความเค้นแรงดึงเบื้องต้นที่มีนัยสำคัญจะทำหน้าที่ในการเสริมแรงของโครงสร้างอัดแรง (ดูรูปที่ 15, a, จุดที่ 2) การบีบอัดคอนกรีตขององค์ประกอบ (ดูรูปที่ 15, b และ c)

แรงดึงภายนอก เอ็น(รูปที่ 15, d) ทำให้เกิดการยืดตัวสัมพัทธ์ขององค์ประกอบอัดแรง ส่งผลให้การอัดคอนกรีตเบื้องต้นระงับลง

ด้วยภาระภายนอกที่เพิ่มขึ้น เอ็น e จะเพิ่มขึ้นจนได้ค่าแรงอัดยืดหยุ่นของคอนกรีต

ด้วยคุณค่า แรงภายนอก ยังไม่มีข้อความเท่ากับแรงอัดแรงของการเสริมแรง (รูปที่ 15, d) การบีบอัดคอนกรีตล่วงหน้าจะดับสนิท เมื่อภาระภายนอกเพิ่มขึ้นอีก ความเค้นดึงจะปรากฏขึ้นในคอนกรีตซึ่งจะเพิ่มขึ้นตามความต้านทานการออกแบบ (ความต้านทานแรงดึงของคอนกรีต) (รูปที่ 15, e) เช่นเดียวกับในองค์ประกอบคอนกรีตเสริมเหล็ก (ดูรูปที่ 15 , ก, เส้นโค้ง III ), โดยไม่มีความตึงเครียด ทันทีที่การยืดตัวสัมพัทธ์ของคอนกรีตถึงค่าสูงสุด รอยแตกจะปรากฏขึ้นในองค์ประกอบอัดแรง เช่นเดียวกับในองค์ประกอบคอนกรีตเสริมเหล็กที่ไม่มีแรงอัด

ส่งผลให้ความต้านทานการแตกร้าวของโครงสร้างคอนกรีตอัดแรงมีค่ามากกว่าความต้านทานการแตกร้าวของโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กที่ไม่มีแรงอัดถึง 2...3 เท่า เนื่องจากการบีบอัดคอนกรีตเบื้องต้นด้วยการเสริมแรงนั้นมีค่าเกินกว่าการเปลี่ยนรูปแรงดึงขั้นสุดท้ายของคอนกรีตอย่างมีนัยสำคัญ จุด 9 ระบุลักษณะการเกิดรอยแตกร้าวในโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กและจุด 11 - นิ้วโครงสร้างอัดแรง

ยิ่งแรงดึงของการเสริมแรงและแรงอัดของคอนกรีตยิ่งสูง พื้นที่ก็จะยิ่งเล็กลง 12... 13, ซึ่งมีรอยแตกเกิดขึ้นและเปิดออก เมื่อคะแนนตรงกัน 12 และ 13 รอยแตกจะไม่เกิดขึ้นในองค์ประกอบอัดแรงจนกว่าเหล็กเสริมจะแตก เมื่อยืดส่วนคอนกรีตเสริมเหล็กแล้ว คอนกรีตอาจเปลี่ยนรูปร่วมกับส่วนเสริมได้เฉพาะภายในส่วนเสริมเท่านั้น 0...9 (ดูรูปที่ 15 ก) และทั่วทั้งส่วน 9...13 แล้วรอยแตกใหม่ก็เกิดขึ้นและรอยแตกเก่าก็เปิดออก

ความแข็งแรงของโครงสร้างอัดแรงไม่ได้ขึ้นอยู่กับค่าแรงอัดของการเสริมแรง นั่นคือเหตุผลว่าทำไมการคำนวณกำลังของโครงสร้างคอนกรีตอัดแรงจึงไม่แตกต่างจากการคำนวณกำลังของโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กที่ไม่มีการอัดแรง

จากทั้งหมดที่กล่าวมาทำให้เราสรุปได้ว่าธรรมชาติของโครงสร้างคอนกรีตอัดแรงนั้นเหมือนกับโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กที่ไม่มีการอัดแรง การสร้างความเค้นดึงเบื้องต้นในการเสริมแรงและแรงอัดของคอนกรีตก่อนการใช้งานโหลดในการดำเนินงานจะไม่ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลพื้นฐานของคอนกรีตเสริมเหล็ก

โครงสร้างคอนกรีตอัดแรงเป็นโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กประเภททั่วไป และโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กที่ไม่มีการอัดแรงเป็นเพียงกรณีพิเศษ จะต้องคำนึงถึงว่าการบีบอัดคอนกรีตเบื้องต้นจะเพิ่มความต้านทานการแตกร้าวของส่วนที่เอียงและขีด จำกัด ของการเสริมแรงอย่างมีนัยสำคัญและสามารถลดความแข็งแรงของโซนที่ถูกบีบอัดของส่วนได้อย่างมาก

ข้อดี.

ในโครงสร้างอัดแรง สามารถใช้การเสริมแรงด้วยแท่งที่มีความแข็งแรงสูงและการเสริมลวดที่มีความแข็งแรงสูงซึ่งประหยัดได้อย่างมาก ซึ่งช่วยให้โดยเฉลี่ยสามารถลดการใช้เหล็กที่หายากในการก่อสร้างได้มากถึง 50% การบีบอัดเบื้องต้นของโซนแรงดึงของคอนกรีตช่วยชะลอการเกิดรอยแตกร้าวในบริเวณแรงดึงขององค์ประกอบอย่างมาก จำกัด ความกว้างของช่องเปิดและเพิ่มความแข็งแกร่งขององค์ประกอบในทางปฏิบัติโดยไม่ส่งผลกระทบต่อความแข็งแรง

โครงสร้างอัดแรงมักจะพิสูจน์ได้ว่าประหยัดสำหรับอาคารและโครงสร้างที่มีช่วง รับน้ำหนัก และสภาวะการทำงาน ซึ่งการใช้โครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กโดยไม่ต้องอัดแรงนั้นเป็นไปไม่ได้ในทางเทคนิค หรือทำให้คอนกรีตและเหล็กใช้มากเกินไปเพื่อให้มีความแข็งและ ความจุแบริ่งการออกแบบ การใช้การอัดแรงช่วยให้ข้อต่อขององค์ประกอบโครงสร้างสำเร็จรูปมีประสิทธิภาพสูงสุด โดยทำการจีบด้วยการเสริมแรงอัดแรง ในขณะเดียวกันการใช้โลหะเพิ่มเติมในข้อต่อจะลดลงอย่างมากหรือไม่จำเป็นต้องใช้งานอีกต่อไป

การอัดแรงช่วยให้ใช้โครงสร้างการไหลแบบคอมโพสิตสำเร็จรูปและแบบหล่อสำเร็จรูปได้มากขึ้น ซึ่งคอนกรีตที่มีความแข็งแรงสูงจะใช้เฉพาะในชิ้นส่วนอัดแรงสำเร็จรูปเท่านั้น และส่วนหลักหรือส่วนสำคัญของโครงสร้างทำจากคอนกรีตหนักหรือน้ำหนักเบาที่ไม่ได้รับการอัดแรง

การอัดแรงซึ่งเพิ่มความต้านทานของโครงสร้างต่อการเกิดรอยแตกร้าว ช่วยเพิ่มความทนทานเมื่อต้องรับน้ำหนักซ้ำๆ สิ่งนี้อธิบายได้จากความแตกต่างของความเค้นที่ลดลงในการเสริมแรงและคอนกรีตที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงขนาดของภาระภายนอก โครงสร้างอัดแรงที่ออกแบบอย่างถูกต้องมีความปลอดภัยในการใช้งาน เนื่องจากมีการแสดงการโก่งตัวอย่างมีนัยสำคัญก่อนเกิดความล้มเหลว และเตือนถึงสภาวะฉุกเฉินของโครงสร้าง

ด้วยเปอร์เซ็นต์การเสริมแรงที่เพิ่มขึ้น ความต้านทานต่อแผ่นดินไหวของโครงสร้างอัดแรงในหลายกรณีจะเพิ่มขึ้น (โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อ ส่วน Tพร้อมชั้นวางในพื้นที่อัดและคอนกรีตมวลเบา) สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าเนื่องจากการใช้วัสดุที่แข็งแกร่งและเบากว่า ส่วนของโครงสร้างอัดแรงในกรณีส่วนใหญ่จึงมีขนาดเล็กกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กที่ไม่มีการอัดแรงที่มีความสามารถในการรับน้ำหนักเท่ากัน จึงมีความยืดหยุ่นและเบากว่า ความต้านทานต่อแผ่นดินไหวที่เพิ่มขึ้นยังได้รับการอำนวยความสะดวกด้วยงานเชิงพื้นที่ของอาคารและโครงสร้างโดยรวมซึ่งได้มาจากการบีบอัดแต่ละส่วนด้วยการเสริมแรงแบบอัดแรง โครงสร้างที่ต้านทานแผ่นดินไหวได้มากที่สุดคือโครงสร้างรับแรงกดซึ่งมีความสามารถในการรับน้ำหนักเกินขีดจำกัดความต้านทานการแตกร้าวอย่างมาก

ข้อบกพร่อง.

โครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กที่มีการเสริมแรงอัดแรงมีข้อเสียเปรียบหลักดังต่อไปนี้

โครงสร้างอัดแรงมีลักษณะเฉพาะด้วยความเข้มข้นของแรงงานที่เพิ่มขึ้นในการออกแบบและการผลิต พวกเขาต้องการการดูแลที่มากขึ้นในการคำนวณและการออกแบบ ในระหว่างการผลิต การจัดเก็บ การขนส่ง และการติดตั้ง เนื่องจากก่อนที่จะมีการใช้โหลดภายนอก แรงอัดหรือแรงดึงที่ยอมรับไม่ได้ก็อาจเกิดขึ้นในส่วนขององค์ประกอบ ซึ่งอาจนำไปสู่สภาวะฉุกเฉินได้ ตัวอย่างเช่น ที่ส่วนปลายของโครงสร้างอัดแรง ด้วยการใช้แรงอัดที่มีความเข้มข้นและไม่สม่ำเสมอ รอยแตกตามยาวอาจปรากฏขึ้น ส่งผลให้ความสามารถในการรับน้ำหนักลดลงอย่างมาก ถ้าคุณไม่คำนึงถึง คุณสมบัติเฉพาะการสร้างแรงอัดสภาพการทำงานภายใต้ภาระของโครงสร้างทั้งหมดหรือแต่ละส่วนของมันอาจแย่ลง

แรงขนาดใหญ่ที่ส่งโดยการเสริมแรงแบบอัดแรงไปยังคอนกรีตของโครงสร้างในเวลาที่ปล่อยอุปกรณ์ปรับความตึงสามารถนำไปสู่การทำลายอย่างสมบูรณ์ในระหว่างกระบวนการอัดหรือความเสียหายในท้องถิ่น การลื่นไถลของการเสริมแรงแบบอัดแรงเนื่องจากการละเมิดการยึดเกาะ ไปจนถึงคอนกรีต ดังนั้นมาตรฐานจึงกำหนดให้ บังคับตรวจสอบความแข็งแรงของโครงสร้างอัดแรงอย่างระมัดระวังในระหว่างขั้นตอนการอัด ระหว่างการจัดเก็บ การขนส่ง และการติดตั้ง และดำเนินการตามที่กำหนด ข้อกำหนดการออกแบบ- โครงสร้างอัดแรงต้องการความซับซ้อนมากขึ้นและการใช้โลหะที่เพิ่มขึ้นของแบบหล่อ การเสริมแรงที่ต้องใช้แรงงานมาก และการใช้โลหะที่เพิ่มขึ้นสำหรับชิ้นส่วนที่ฝังและอุปกรณ์ติดตั้ง

เนื่องจากการใช้วัสดุที่มีความแข็งแรงเพิ่มขึ้นมวลของโครงสร้างอัดแรงจึงมีค่าน้อยกว่ามวลของโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กอย่างมีนัยสำคัญโดยไม่ต้องอัดแรง แต่ยังคงสูงกว่ามวลของโลหะและโดยเฉพาะอย่างยิ่ง โครงสร้างไม้- การแนะนำอย่างกว้างขวางในการฝึกปฏิบัติการก่อสร้างโครงสร้างที่มีน้ำหนักเบาและ คอนกรีตเซลล์, ซีเมนต์เสริม, โครงสร้างเชิงพื้นที่ผนังบางฉลุ, ตาข่ายและแขวนสามารถนำมวลของโครงสร้างอัดแรงเข้าใกล้มวลของโครงสร้างโลหะได้อย่างมีนัยสำคัญ

การนำความร้อนและเสียงสูงของคอนกรีตเสริมเหล็กต้องมีการก่อสร้างที่ซับซ้อนมากขึ้นและ การใช้งานเพิ่มเติมปะเก็นที่ทำจากวัสดุฉนวนความร้อนและเสียง

การเสริมกำลังโครงสร้างคอนกรีตอัดแรงนั้นไม่ยากกว่าการเสริมกำลังโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็ก แต่จะยากกว่าการเสริมกำลังเหล็กและโดยเฉพาะโครงสร้างไม้มาก งานเสริมความแข็งแกร่งให้กับโครงสร้างอัดแรงมีความซับซ้อนสูง ใช้แรงงานมาก และมีค่าใช้จ่ายสูง

โครงสร้างอัดแรงนั้นกันไฟได้ แต่ความต้านทานไฟนั้นต่ำกว่าความต้านทานไฟของโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กที่ไม่มีการอัดแรง นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าอุณหภูมิวิกฤตซึ่งสามารถให้ความร้อนเสริมแรงอัดแรงได้อย่างปลอดภัยนั้นต่ำกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับการเสริมแรงแบบไม่อัดแรง ตัวอย่างเช่น ความแข็งแรงของลวดที่มีความแข็งแรงสูงภายใต้การทำงานเย็น (ชุบแข็ง) โดยเริ่มต้นที่อุณหภูมิ 200°C ลดลงอย่างเห็นได้ชัด และที่ 600°C มีค่าประมาณ 2/3 ของความแข็งแรงเดิม การเสริมเหล็กเส้นด้วยโปรไฟล์เป็นระยะ เสริมกำลังด้วยการวาด จะสูญเสียการแข็งตัวที่อุณหภูมิสูงกว่า 400 °C ดังนั้นในกรณีเกิดเพลิงไหม้ จะรับประกันการทนไฟของโครงสร้างอัดแรงได้หากอุณหภูมิวิกฤตถึง ประเภทนี้ฟิตติ้ง สามารถทำได้โดยการเพิ่มชั้นป้องกันของคอนกรีตเท่านั้น

มาตรฐานอนุญาตให้ใช้โครงสร้างอัดแรงที่ทำจากคอนกรีตหนักและน้ำหนักเบาพร้อมสารยึดเกาะซีเมนต์ภายใต้การสัมผัสอุณหภูมิที่สูงขึ้นเป็นระยะอย่างเป็นระบบ (อุณหภูมิความร้อนไม่ควรเปลี่ยนแปลงมากกว่าวันละครั้ง 30°C และสัปดาห์ละครั้ง 100°C) และการสัมผัสกับอุณหภูมิกระบวนการที่สูงถึง 200°C C ที่อุณหภูมิสูงแนะนำให้ใช้คอนกรีตเสริมเหล็กทนความร้อน

โครงสร้างอัดแรงมีลักษณะไม่เพียงพอ ความต้านทานการกัดกร่อน.

การกัดกร่อนของหินซีเมนต์ในคอนกรีตอาจเกิดขึ้นได้จาก:

1) การชะมะนาวด้วยน้ำอ่อนทำให้เกิดรอยเปื้อนสีขาวบนพื้นผิวคอนกรีต ("ความตายสีขาว" ของคอนกรีต)

2) การก่อตัวของผลิตภัณฑ์ที่ละลายน้ำได้และมีน้ำซึ่งเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาเมแทบอลิซึมเมื่อสารละลายของกรดและเกลือบางชนิดออกฤทธิ์บนคอนกรีต

3) การก่อตัวของเกลือตกผลึกในรูขุมขนและเส้นเลือดฝอยขององค์ประกอบคอนกรีตเช่นภายใต้การกระทำของสารละลายซัลเฟตซึ่งนำไปสู่การแตกร้าวขององค์ประกอบ (บาซิลลัสซีเมนต์) การกัดกร่อนของหินซีเมนต์ทั้งสามประเภทลดคุณสมบัติในการป้องกันของคอนกรีตเมื่อเทียบกับการเสริมแรง และอาจทำให้เกิดการกัดกร่อนของเหล็กเสริมที่เป็นอันตรายได้

การกัดกร่อนของการเสริมแรงอาจเกิดขึ้นได้เนื่องจากปริมาณซีเมนต์ในคอนกรีตไม่เพียงพอมีสารเติมแต่งที่เป็นอันตรายอยู่ (เช่น เกลือแกง), การเปิดรอยแตกร้าวมากกว่า 0.4 มม., ชั้นป้องกันมีความหนาไม่เพียงพอ, ความหนาแน่นของคอนกรีตต่ำ รอยโรคที่มีฤทธิ์กัดกร่อนจะลดความสามารถในการรับน้ำหนักและคุณสมบัติของพลาสติกของการเสริมแรงที่มีความแข็งแรงสูงลงอย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดการแตกร้าวของการเสริมแรงด้วยความร้อน ซึ่งทำให้เกิดความล้มเหลวที่เปราะอย่างกะทันหันของโครงสร้างอัดแรง

มาตรการหลักในการปกป้องคอนกรีตเสริมเหล็กจากการกัดกร่อนมีดังนี้:

ป้องกันการเกิดรอยแตกร้าวหรือจำกัดการเปิด;

การจำกัดระดับความก้าวร้าวทางสิ่งแวดล้อม

การใช้คอนกรีตหนาแน่นและกันน้ำโดยใช้ซีเมนต์ทนซัลเฟตพิเศษ

ปกป้องพื้นผิวด้วยหลากหลาย วัสดุโพลีเมอร์,ปูนปลาสเตอร์ทนกรด, หุ้มเซรามิกการวางและการเคลือบฉนวน

การใช้อุปกรณ์มากเกินไปถึง 10...20%; เพิ่มชั้นป้องกันคอนกรีตสูงสุด 25 มม.

น้ำมันและน้ำทิ้งจะช่วยลดแรงดึง แรงอัดของคอนกรีต และการยึดเกาะกับการเสริมแรง ส่งผลให้คอนกรีตซึมผ่านของเหลวได้

น้ำมันและไขมันจากพืชและสัตว์ โดยเฉพาะน้ำมันที่มีกลิ่นหืน กรดไขมันซึ่งดูดซับมะนาวจากคอนกรีตและสร้างสบู่มะนาวที่จะทำลายคอนกรีต

น้ำตาล น้ำเชื่อม และกากน้ำตาลก่อให้เกิดเกลือที่ละลายน้ำได้ด้วยปูนขาว - แซ็กคาเรต ซึ่งทำลายคอนกรีตสดอย่างรวดเร็ว

แอลกอฮอล์เองก็ไม่เป็นอันตราย แต่การแยกน้ำออกจากคอนกรีตจะทำให้แห้งและหยุดกระบวนการแข็งตัว ข้อเสียเปรียบหลักที่ระบุไว้ของโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กนั้นไม่มีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับข้อได้เปรียบที่สำคัญหลายประการ ผลกระทบด้านลบของข้อเสียหลายประการสามารถลดลงได้อย่างมากด้วยการออกแบบ การผลิต การติดตั้ง และการใช้งานโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กคุณภาพสูง

นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมถึงแม้ เรื่องสั้นการพัฒนา (~ 135 ปี) พวกเขาแพร่หลายในการก่อสร้างอาคารและโครงสร้างที่สำคัญและมีเอกลักษณ์ที่สุด ไม่มีพื้นที่ การก่อสร้างทุนซึ่งโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กสมัยใหม่โดยเฉพาะคอนกรีตอัดแรงไม่สามารถนำมาใช้ได้สำเร็จ ที่ การดำเนินการที่ถูกต้องโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กสามารถใช้งานได้นานโดยไม่ทำให้ความสามารถในการรับน้ำหนักลดลง เนื่องจากความแข็งแรงของคอนกรีตเพิ่มขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป และช่วยปกป้องการเสริมแรงจากการกัดกร่อนได้อย่างน่าเชื่อถือ

วิธีการก่อสร้างเฟรมสมัยใหม่ใช้เทคโนโลยีการอัดแรงโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็ก โครงสร้างอัดแรง- โครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็ก แรงดึงที่เกิดขึ้นเทียมระหว่างการผลิต โดยแรงดึงบางส่วนหรือทั้งหมดของเหล็กเสริมที่ทำงาน (อัดคอนกรีตบางส่วนหรือทั้งหมด)

การบีบอัดคอนกรีตในโครงสร้างอัดแรงตามจำนวนที่กำหนดจะดำเนินการโดยการตึงองค์ประกอบเสริมแรง ซึ่งมีแนวโน้มที่จะกลับสู่สถานะเดิมหลังจากได้รับการแก้ไขและปล่อยอุปกรณ์ปรับแรงดึงแล้ว ในเวลาเดียวกันการลื่นไถลของการเสริมแรงในคอนกรีตจะถูกกำจัดโดยการยึดเกาะตามธรรมชาติหรือไม่มีการยึดเกาะของการเสริมแรงกับคอนกรีต - การยึดเทียมแบบพิเศษที่ปลายของการเสริมแรงในคอนกรีต

ความต้านทานการแตกร้าวของโครงสร้างคอนกรีตอัดแรงมีค่ามากกว่าความต้านทานการแตกร้าวของโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กที่ไม่มีการอัดแรงถึง 2-3 เท่า เนื่องจากการบีบอัดคอนกรีตเบื้องต้นด้วยการเสริมแรงนั้นมีค่าเกินกว่าการเปลี่ยนรูปแรงดึงสูงสุดของคอนกรีตอย่างมีนัยสำคัญ

คอนกรีตอัดแรงช่วยลดการใช้เหล็กที่หายากในการก่อสร้างได้โดยเฉลี่ยถึง 50% การบีบอัดเบื้องต้นของโซนแรงดึงของคอนกรีตจะชะลอการเกิดรอยแตกร้าวในบริเวณแรงดึงขององค์ประกอบอย่างมาก จำกัด ความกว้างของช่องเปิดและเพิ่มความแข็งแกร่งขององค์ประกอบในทางปฏิบัติโดยไม่ส่งผลกระทบต่อความแข็งแรง

ข้อดีของเทคโนโลยีคอนกรีตเสริมเหล็กอัดแรง

โครงสร้างอัดแรงกลายเป็นความประหยัดสำหรับอาคารและโครงสร้างที่มีช่วง น้ำหนัก และสภาวะการทำงานดังกล่าว ซึ่งการใช้โครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กโดยไม่ต้องอัดแรงนั้นเป็นไปไม่ได้ในทางเทคนิค หรือทำให้เกิดการใช้คอนกรีตและเหล็กมากเกินไปเพื่อให้มั่นใจถึงความแข็งแกร่งและน้ำหนักที่ต้องการ - ความสามารถในการรับน้ำหนักของโครงสร้าง

การอัดแรงซึ่งเพิ่มความแข็งแกร่งและความต้านทานของโครงสร้างต่อการแตกร้าว ช่วยเพิ่มความทนทานเมื่อต้องรับน้ำหนักซ้ำๆ สิ่งนี้อธิบายได้จากความแตกต่างของความเค้นที่ลดลงในการเสริมแรงและคอนกรีตที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงขนาดของภาระภายนอก โครงสร้างและอาคารอัดแรงที่ออกแบบอย่างเหมาะสมมีความปลอดภัยในการใช้งานและเชื่อถือได้มากกว่า โดยเฉพาะในบริเวณที่เกิดแผ่นดินไหว เมื่อเปอร์เซ็นต์การเสริมแรงเพิ่มขึ้น ความต้านทานต่อแผ่นดินไหวของโครงสร้างอัดแรงจะเพิ่มขึ้นในหลายกรณี สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าเนื่องจากการใช้วัสดุที่แข็งแกร่งและเบากว่า ส่วนของโครงสร้างอัดแรงในกรณีส่วนใหญ่มีขนาดเล็กกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กที่ไม่มีการอัดแรงที่มีความสามารถในการรับน้ำหนักเท่ากัน ดังนั้น จึงมีความยืดหยุ่นและ ไฟแช็ก

ในการพัฒนามากที่สุด ต่างประเทศคอนกรีตเสริมเหล็กอัดแรงถูกนำมาใช้ในโครงสร้างพื้นและหลังคาสำหรับอาคารเพิ่มมากขึ้น เพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆซึ่งเป็นส่วนสำคัญของผลิตภัณฑ์ที่ใช้ในโครงสร้างทางวิศวกรรมและการก่อสร้างการขนส่ง การผลิตองค์ประกอบสำหรับการออกแบบสถาปัตยกรรมภายนอกอาคารปรากฏขึ้น

ประสบการณ์ระดับโลกในการใช้เทคโนโลยีการอัดแรง

คอนกรีตเสริมเหล็กเสาหินส่วนใหญ่ของโลกเป็นคอนกรีตอัดแรง ประการแรก โครงสร้างระยะยาว อาคารที่อยู่อาศัย เขื่อน ศูนย์พลังงาน หอส่งสัญญาณโทรทัศน์ และอื่นๆ อีกมากมายถูกสร้างขึ้นในลักษณะนี้ หอส่งสัญญาณโทรทัศน์ที่ทำจากคอนกรีตเสริมเหล็กเสาหินดูน่าประทับใจเป็นพิเศษ โดยกลายเป็นสถานที่สำคัญในหลายประเทศและเมืองต่างๆ หอคอยโตรอนโตเป็นโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กแบบตั้งลอยที่สูงที่สุดในโลก ความสูงของมันคือ 555 ม.

ภาพตัดขวางของหอคอยในรูปแบบของพระฉายาลักษณ์ประสบความสำเร็จอย่างมากในการวางการเสริมแรงอัดแรงและคอนกรีตในแบบหล่อลื่น ช่วงเวลาที่ลมพลิกคว่ำซึ่งได้รับการออกแบบให้หอคอยแห่งนี้มีค่าเกือบครึ่งล้านตันเมตร โดยน้ำหนักที่ตายแล้วของส่วนพื้นดินของหอคอยอยู่ที่มากกว่า 60,000 ตัน

ในเยอรมนีและญี่ปุ่น ถังรูปไข่ถูกสร้างขึ้นอย่างกว้างขวางจากคอนกรีตเสริมเหล็กเสาหินสำหรับ สิ่งอำนวยความสะดวกในการรักษา- ปัจจุบันอ่างเก็บน้ำดังกล่าวได้ถูกสร้างขึ้นโดยมีความจุรวมกว่า 1.2 ล้านลูกบาศก์เมตร โครงสร้างส่วนบุคคลประเภทนี้มีความจุตั้งแต่ 1 ถึง 12,000 ลูกบาศก์เมตร ม.

ในต่างประเทศมีการใช้กันมากขึ้น พื้นเสาหินเพิ่มช่วงขยายด้วยแรงดึงเสริมบนคอนกรีต ในสหรัฐอเมริกาเพียงประเทศเดียว มีการสร้างโครงสร้างดังกล่าวมากกว่า 10 ล้านลูกบาศก์เมตรต่อปี ชั้นดังกล่าวจำนวนมากกำลังถูกสร้างขึ้นในแคนาดา

ล่าสุดมีการเสริมแรงอัดแรงเข้า โครงสร้างเสาหินใช้งานได้มากขึ้นโดยไม่ยึดติดกับคอนกรีต เช่น ช่องไม่ได้ถูกฉีดเข้าไปและอุปกรณ์ต่างๆ ได้รับการปกป้องจากการกัดกร่อนด้วยเปลือกป้องกันพิเศษหรือเคลือบด้วยสารป้องกันการกัดกร่อน นี่คือวิธีการสร้างสะพาน อาคารช่วงยาว โครงสร้างตึกสูงและวัตถุอื่นๆ ที่คล้ายคลึงกัน

นอกเหนือจากวัตถุประสงค์ในการก่อสร้างแบบดั้งเดิมแล้ว คอนกรีตอัดแรงเสาหินยังพบการใช้งานที่กว้างขวางสำหรับถังปฏิกรณ์และเปลือกบรรจุของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ กำลังการผลิตรวมของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในโลกเกินกว่า 150 ล้านกิโลวัตต์ ซึ่งกำลังของสถานีที่มีถังปฏิกรณ์และเปลือกบรรจุซึ่งสร้างจากคอนกรีตเสริมเหล็กอัดแรงเสาหินมีค่าเกือบ 40 ล้านกิโลวัตต์ เปลือกบรรจุสำหรับเครื่องปฏิกรณ์โรงไฟฟ้านิวเคลียร์กลายเป็นข้อบังคับ การไม่มีเปลือกหอยที่ทำให้เกิดภัยพิบัติเชอร์โนบิล

ตัวอย่างที่เด่นชัดของความสามารถในการก่อสร้างคอนกรีตอัดแรงคือแท่นขุดเจาะน้ำมันนอกชายฝั่ง โครงสร้างอันยิ่งใหญ่ดังกล่าวมากกว่าสองโหลได้ถูกสร้างขึ้นในโลก

แพลตฟอร์ม Troll สร้างขึ้นในปี 1995 ในนอร์เวย์ ความสูงเต็ม 472 ม. ซึ่งสูงกว่าหอไอเฟล 1.5 เท่า แพลตฟอร์มดังกล่าวได้รับการติดตั้งในพื้นที่ทะเลที่มีความลึกมากกว่า 300 ม. และได้รับการออกแบบให้ทนทานต่อผลกระทบของพายุเฮอริเคนที่มีความสูงของคลื่น 31.5 ม. ที่ใช้ไป 250,000 ลูกบาศก์เมตร ในการผลิต คอนกรีตกำลังสูง เหล็กธรรมดา 100,000 ตัน และเหล็กเสริมแรง 11,000 ตัน อายุการใช้งานโดยประมาณของแพลตฟอร์มคือ 70 ปี

ตามเนื้อผ้าการใช้งานคอนกรีตเสริมเหล็กอัดแรงในวงกว้างคือการก่อสร้างสะพาน ตัวอย่างเช่นในสหรัฐอเมริกามีการสร้างสะพานคอนกรีตเสริมเหล็กมากกว่า 500,000 สะพานที่มีช่วงต่างๆ เมื่อเร็ว ๆ นี้ มีการสร้างสะพานขึงเคเบิลมากกว่าสองโหลที่มีความยาว 600-700 ม. โดยมีช่วงกลางตั้งแต่ 192 ถึง 400 ม. สะพานนอกหลักสูตรถูกสร้างขึ้นจากคอนกรีตเสริมเหล็กอัดแรงซึ่งสร้างขึ้นตาม แต่ละโครงการ- สะพานที่มีระยะสูงสุด 50 ม. ถูกสร้างขึ้นในรุ่นสำเร็จรูปจากคานคอนกรีตอัดแรง

สะพานนอร์มังดี

ความสำเร็จในการก่อสร้างสะพานโดยใช้คอนกรีตเสริมเหล็กอัดแรงก็มีในประเทศอื่นๆ เช่นกัน ในออสเตรเลีย ในบริสเบน สะพานคานถูกสร้างขึ้นโดยมีช่วงกลาง 260 ม. ซึ่งใหญ่ที่สุดในบรรดาสะพานประเภทนี้ สะพานแขวน "Barrnos de Luna" ในสเปนมีช่วง 440, "Anasis" ในแคนาดา - 465, สะพานในฮ่องกง - 475 ม. สะพานโค้งเข้า แอฟริกาใต้มีช่วงที่ใหญ่ที่สุด - 272 ม. สถิติโลกสำหรับสะพานขึงเคเบิลเป็นของสะพานนอร์มังดีซึ่งมีช่วง 864 ม. รองลงมาเล็กน้อยคือสะพานวาสโกเดอกามาในลิสบอนซึ่งสร้างขึ้นสำหรับงานแสดงสินค้าโลก EXPO-98 . ความยาวรวมของสะพานข้ามนี้เกิน 18 กม. พื้นฐานมัน โครงสร้างแบริ่ง- เสาและช่วง - ทำจากคอนกรีตที่มีกำลังอัดมากกว่า 60 MPa อายุการใช้งานที่รับประกันของสะพานคือ 120 ปีขึ้นอยู่กับความทนทานของคอนกรีต (ในรัสเซียในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาสะพานที่มีช่วงยาวมักสร้างจากเหล็ก)

เทคโนโลยีการอัดแรงคอนกรีตเสริมเหล็กเสาหินในรัสเซีย

ในรัสเซีย ผลิตภัณฑ์เหล่านี้มีสัดส่วนมากกว่าหนึ่งในสามของการผลิตชิ้นส่วนสำเร็จรูปทั้งหมด ในต่างประเทศ การขึ้นรูปโครงสร้างแผ่นพื้นไร้รูปร่างบนแท่นยาวนั้นแพร่หลาย แนวทางปฏิบัติตามปกติคือการผลิตแผ่นพื้นที่มีช่วงกว้างถึง 17 ม. ความสูงของหน้าตัด 40 ซม. ภายใต้น้ำหนักสูงสุด 500 กก./ตร.ม. ในประเทศฟินแลนด์คอนกรีตเสริมเหล็ก แผ่นพื้นแกนกลวงภายใต้ภาระเดียวกันจะมีการผลิตส่วนที่มีความสูงของส่วน 50 ซม. และมีช่วงสูงสุด 21 ม. นั่นคือการใช้การอัดแรงทำให้สามารถผลิตองค์ประกอบสำเร็จรูปในระดับที่แตกต่างกันในเชิงคุณภาพ ตามกฎแล้วความตึงของการเสริมเชือกบนอัฒจันทร์นั้นจะมีกำลังแจ็ค 300-600 ตัน ระบบต่างๆการขึ้นรูปแบบไร้รูปร่างบนขาตั้งยาว "Spyrol", "Spankrete", "Spandek", "Max Roth", "Partek" และอื่น ๆ โดดเด่นด้วยผลผลิตสูง ใช้การเสริมแรง ข้อกำหนดทางเทคโนโลยีสำหรับคอนกรีต รูปร่าง ภาพตัดขวางแผงและพารามิเตอร์อื่น ๆ ที่ความยาวสูงสุด 250 ม. แผ่นพื้นจะถูกผลิตด้วยความเร็วสูงสุด 4 ม./นาที สามารถเทแผ่นพื้นได้สูง 6 แผ่นในบรรจุภัณฑ์ ความกว้างของแผ่นพื้นถึง 2.4 ม. โดยมีช่วงสูงสุด 21 ม. แผ่นคอนกรีต Spankrete เพียงอย่างเดียวถูกใช้ในสหรัฐอเมริกามากกว่า 15 ล้านตารางเมตรต่อปี

กาลครั้งหนึ่งยืนยาวสำหรับ การปั้นแบบไม่มีรูปแบบโดยใช้เทคโนโลยี Max Rot ปรากฏในรัสเซีย อย่างไรก็ตามเทคโนโลยีนี้ไม่ได้รับการยอมรับอีกต่อไป ในบ้านเราที่นิยมใช้กัน ระบบโครงสร้างในอาคารการเชื่อมต่อองค์ประกอบจะดำเนินการผ่านชิ้นส่วนที่ฝังอยู่ ในแผ่นคอนกรีตที่ผลิตบนแท่นยืนยาว โดยปกติโดยการอัดขึ้นรูป ความเป็นไปได้ในการวางชิ้นส่วนแบบฝังนั้นมีจำกัด อย่างไรก็ตาม สำหรับอาคารเสาหินสำเร็จรูป แผ่นคอนกรีตที่ไม่มีชิ้นส่วนฝังตัวสามารถหาได้มากที่สุด ใช้งานได้กว้างซึ่งเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นในต่างประเทศโดยเฉพาะใน ประเทศสแกนดิเนเวียและในสหรัฐอเมริกา

ต่อมาสาย Partek ปรากฏในรัสเซีย (ที่โรงงาน ZhBK-17 ในมอสโก, เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก, Barnaul) ซึ่งบ่งบอกถึงการเกิดขึ้นของความต้องการแผ่นคอนกรีตดังกล่าว การปรับปรุงระบบโครงสร้างของอาคารจะเป็นแรงผลักดันในการพัฒนาเทคโนโลยีสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์แผ่นพื้นอย่างแน่นอน

ความซบเซาของรัสเซียที่ยืดเยื้อในด้านการใช้คอนกรีตเสริมเหล็กอัดแรงส่วนหนึ่งเป็นผลมาจากการที่เราไม่ได้รับการศึกษาและการประยุกต์ใช้โครงสร้างอัดแรงที่เหมาะสมพร้อมกับแรงดึงเสริมบนคอนกรีตรวมถึงในสภาพการก่อสร้างด้วย

Enerprom กำลังเริ่มพัฒนาพื้นที่นี้และนำเสนออุปกรณ์หลากหลายที่ออกแบบเองสำหรับการใช้เทคโนโลยีนี้

โครงสร้างอัดแรง- สิ่งเหล่านี้คือโครงสร้างหรือองค์ประกอบที่ก่อนหน้านี้คือ ในระหว่างกระบวนการผลิต ความเค้นดึงเริ่มต้นในการเสริมแรงและแรงอัดในคอนกรีตจะถูกสร้างขึ้นตามการคำนวณ

การอัดคอนกรีตตามจำนวน σ บีพีดำเนินการโดยการเสริมแรงแบบดึงล่วงหน้าซึ่งหลังจากปล่อยอุปกรณ์ปรับความตึงแล้วมีแนวโน้มที่จะกลับสู่สถานะเดิม การลื่นไถลของการเสริมแรงในคอนกรีตป้องกันการลื่นไถลโดยการยึดเกาะร่วมกันหรือการยึดพิเศษที่ปลายของการเสริมแรงในคอนกรีต

ความเค้นอัดเริ่มต้นจะถูกสร้างขึ้นในพื้นที่คอนกรีตซึ่งต่อมาได้รับแรงตึง

องค์ประกอบคอนกรีตเสริมเหล็กโดยไม่ต้องอัดแรงเมื่อมีรอยแตกร้าว:

ที่ไหน
- โหลดการดำเนินงาน

- โหลดที่เกิดรอยแตก

- ทำลายภาระ

องค์ประกอบคอนกรีตอัดแรงทำงานภายใต้การรับน้ำหนักโดยไม่มีรอยแตกร้าวหรือช่องเปิดมีความกว้างจำกัด:
.

ดังนั้นการอัดแรงจึงไม่เพิ่มความแข็งแรงของโครงสร้าง แต่เพิ่มความแข็งแกร่งและความต้านทานการแตกร้าว!

ข้อดีของโครงสร้างอัดแรง:

เพิ่มความแข็งแกร่งและความต้านทานการแตกร้าวของโครงสร้าง

ความเป็นไปได้ของการใช้การเสริมแรงที่มีความแข็งแรงสูง (A-IV และสูงกว่า)

แรงอัดจะทำให้หน้าตัดขององค์ประกอบลดลง

ความเป็นไปได้ของการดำเนินการ ข้อต่อที่มีประสิทธิภาพองค์ประกอบสำเร็จรูป

การอัดแรงทำให้สามารถผลิตได้ การออกแบบที่รวมกัน(ตัวอย่างเช่น บริเวณที่มีการจีบควรทำด้วยคอนกรีตหนา และส่วนที่เหลือเป็นคอนกรีตมวลเบา)

เพิ่มความอดทนภายใต้โหลดไดนามิกซ้ำ ๆ ซ้ำ ๆ ;

โครงสร้างอัดแรงมีความปลอดภัยมากกว่าเพราะว่า ก่อนที่จะถูกทำลายจะมีการโก่งตัวขนาดใหญ่และเป็นสัญญาณว่าความแข็งแกร่งของโครงสร้างเกือบจะหมดลงแล้ว

เพิ่มความต้านทานต่อแผ่นดินไหว

เพิ่มความทนทาน

ข้อเสียของโครงสร้างอัดแรง:

เพิ่มความเข้มข้นของแรงงานและความต้องการอุปกรณ์พิเศษและคนงานจำแนกประเภท

มวลมาก

การนำความร้อนและเสียงสูง

การเสริมกำลังโครงสร้างอัดแรงนั้นยากกว่าการอัดแรงเสมอ

ทนไฟน้อยลง

เมื่อเกิดการกัดกร่อน เหล็กเสริมที่มีความแข็งแรงสูงจะสูญเสียคุณสมบัติของพลาสติกไปอย่างรวดเร็ว และมีความเสี่ยงที่จะเกิดการแตกหักเปราะ

10.1.1. วิธีการและวิธีการเสริมแรงตึง

วิธีการเสริมแรงตึง:

บนป้ายหยุด(ก่อนการเทคอนกรีต) การเสริมแรงจะถูกวางลงในแม่พิมพ์ก่อนที่องค์ประกอบจะคอนกรีต ปลายด้านหนึ่งได้รับการแก้ไขในจุดหยุด อีกด้านหนึ่งจะถูกปรับให้ตึงด้วยแม่แรงตามแรงตึงที่กำหนด σ เอสพี . จากนั้นเทคอนกรีตลงในแบบพิมพ์ หลังจากที่คอนกรีตมีกำลังการถ่ายเทถึงแล้ว ร บีพีเหล็กเสริมจะถูกปล่อยออกจากจุดหยุด ขณะที่กำลังอัดคอนกรีตโดยรอบ เพื่อหลีกเลี่ยงการทำลายคอนกรีตที่ส่วนปลายขององค์ประกอบ ความตึงของเหล็กเสริมจะถูกปล่อยออกมาอย่างช้าๆ โดยลดลง 50% ก่อนแล้วจึงเหลือ 0

บนคอนกรีต- ขั้นแรกให้สร้างองค์ประกอบคอนกรีตโดยจัดให้มีช่องหรือร่อง หลังจากที่คอนกรีตได้รับกำลังการถ่ายเท Rbp แล้ว การเสริมแรงที่ใช้งานจะถูกส่งผ่านเข้าไปในช่องและดึงลงบนคอนกรีต หลังจากการตึงปลายของเหล็กเสริมจะถูกยึดด้วยพุก เพื่อให้แน่ใจว่าการยึดเกาะของการเสริมแรงกับคอนกรีตช่องและร่องจะถูกเติมด้วยปูนซีเมนต์ภายใต้แรงกด

วิธีการเสริมแรงตึง:

ความร้อนไฟฟ้า– การยืดสัมพัทธ์ที่ต้องการของเหล็กเสริมโดยเฉพาะได้มาจากการให้ความร้อนเหล็กเสริมด้วยไฟฟ้าจนถึงอุณหภูมิที่เหมาะสม

เครื่องกล– การยืดตัวสัมพันธ์ที่ต้องการของเหล็กเสริมนั้นได้มาจากการดึงเหล็กเสริมออกโดยใช้กลไกแรงดึง (ไฮดรอลิกและ แจ็คสกรู, กว้าน, ประแจปรับเทียบ, เครื่องม้วน ฯลฯ)

เครื่องกลไฟฟ้า– การผสมผสานระหว่างวิธีการทางกลและไฟฟ้า

เคมีฟิสิกส์– ประกอบด้วยการเน้นโครงสร้างด้วยตนเองเนื่องจากการใช้พลังงานของปูนซีเมนต์ขยายตัว

การอัดคอนกรีตเพื่อเพิ่มความแข็งแรงคือ วิธีการที่ทันสมัยเพิ่มความแข็งแรงของโครงสร้างคอนกรีต ในบทความนี้ เราจะแสดงรายการข้อดีและข้อเสียของคอนกรีตอัดแรง

มีการใช้คอนกรีตใน หลากหลายชนิดการก่อสร้าง. ชื่อ "เปร" ไม่ได้หมายความอย่างนั้น ประเภทนี้คอนกรีตถูกตึงก่อนที่จะสร้างพื้นด้านบน อย่างไรก็ตาม แทนที่จะโก่งงอภายใต้แรงกดดัน กลับมีความแข็งแกร่งขึ้นและสามารถทนต่อแรงเค้นที่มากกว่าคอนกรีตทั่วไปได้มาก

แต่จะทำเช่นนั้นได้อย่างไร. คอนกรีตอัดแรงมีข้อดีและข้อเสียอย่างไร? เรามาค้นหาคำตอบสำหรับคำถามเหล่านี้ที่จะช่วยให้เราเข้าใจเรื่องนี้ได้ดีขึ้น

คอนกรีตอัดแรงคืออะไร?

คอนกรีตอยู่ในสภาพปกติเป็นอย่างมาก ระดับสูงแรงอัด ทำให้สามารถใช้เพื่อสร้างโครงสร้างที่ต้องรับแรงอัดได้ เช่น ใช้สร้างเสาและรองรับโครงสร้างต่างๆ ในอาคารขนาดใหญ่

อย่างไรก็ตาม เมื่อเปรียบเทียบกับกำลังรับแรงอัด คอนกรีตแทบไม่มีความแข็งแรงสมบูรณ์เลย ดังนั้นหากใช้คอนกรีตธรรมดาในการก่อสร้างพื้น พื้นคอนกรีตจะยุบตัวลงภายใต้แรงกดดันจากแรงอัด และจะแตกและพังในที่สุด เพื่อขจัดข้อเสียเปรียบนี้ จึงใช้วิธีการอัดแรง ในรูปแบบพื้นฐานที่สุด การอัดแรงทำได้ดังนี้

สายเคเบิลเหล็กชุดหนึ่งได้รับความตึงโดยใช้แรงดึงที่ปลายสายเคเบิลเหล่านั้น และวางไว้ในบล็อกคอนกรีต แล้ว, คอนกรีตเหลวถูกเทลงในแม่พิมพ์และแข็งตัวซึ่งทำให้เกิดการยึดเกาะระหว่างมันกับ สายเหล็กข้างใน. หลังจากนั้นสายเคเบิลจะพยายามคืนรูปร่างเดิมโดยดึงคอนกรีตด้วยเพื่อสร้างแรงอัด สิ่งนี้เน้นย้ำถึงอนุภาคภายในของคอนกรีต ทำให้คอนกรีตแข็งแรงขึ้นและทำให้เป็นวัสดุที่ดีเยี่ยมสำหรับใช้ในโครงสร้าง เนื่องจากคอนกรีตถูกอัดแรงก่อนใช้งาน จึงเรียกว่าคอนกรีตอัดแรง

คอนกรีตอัดแรงมีความแข็งแรงสูงทั้งแรงอัดและแรงดึง ใช้ในการสร้างสะพานยาว แผ่นพื้นอาคาร ฯลฯ

ข้อดีและข้อเสียของคอนกรีตอัดแรง

ข้อดี

1) ความต้านทานแรงดึงสูงและทนต่อการแตกร้าว

ปกติ แผ่นคอนกรีตหากอยู่ภายใต้ความตึงเครียด ก็จะลดลงตามแรงกดดันของน้ำหนัก ในสถานการณ์นี้, ส่วนบนแผ่นพื้นถูกบีบอัด และก้นของมันอยู่ภายใต้แรงตึง เนื่องจากคอนกรีตสามารถทนต่อแรงอัดได้มาก ด้านบนของแผ่นพื้นจึงสามารถรับน้ำหนักดังกล่าวได้ อย่างไรก็ตาม คอนกรีตมีความอ่อนแอในแง่ของความต้านทานแรงดึง ที่ด้านล่างแผ่นคอนกรีตเริ่มแตกร้าวจนแผ่นพื้นทั้งหมดพังทลายลง

คอนกรีตอัดแรงมีความต้านทานแรงดึงสูงจึงสามารถรับน้ำหนักได้มากโดยไม่แตกร้าวหรือแตกหัก

2) ต่ำกว่าความลึก

เนื่องจากมีความแข็งแรงสูง คอนกรีตอัดแรงจึงสามารถใช้สร้างโครงสร้างที่มีความลึกน้อยกว่าโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กได้อย่างมาก สิ่งนี้มีข้อดีหลักสองประการ หากใช้ทำแผ่นกระดานจะไม่ใช้พื้นที่มากนักและมีพื้นที่ใช้สอยเพิ่มเติมโดยเฉพาะใน อาคารหลายชั้น- ข้อดีข้อที่สองของความลึกของโครงสร้างที่ต่ำกว่าคือมีน้ำหนักน้อยกว่า และเสารับน้ำหนักในอาคารก็สามารถทำให้เล็กลงได้ ซึ่งช่วยประหยัด ต้นทุนการก่อสร้างและความพยายาม

3) ระยะเวลา

คอนกรีตอัดแรงสามารถนำมาใช้สร้างโครงสร้างที่มีมากขึ้นได้ ระยะยาวเมื่อเทียบกับคอนกรีตเสริมเหล็ก เมื่อสร้างอาคาร ซึ่งหมายความว่าจะต้องใช้เสาน้อยลงเพื่อรองรับแผ่นพื้น และระยะห่างระหว่างเสาเหล่านั้นอาจมากขึ้นอย่างเห็นได้ชัด สำหรับสะพาน การใช้คอนกรีตอัดแรงช่วยให้วิศวกรสามารถสร้างได้ สะพานยาวซึ่งจะไม่ล้มเหลวภายใต้โหลด

4) การก่อสร้างที่รวดเร็วและเชื่อถือได้

อัดแรง บล็อกคอนกรีตผลิตเชิงพาณิชย์ในรูปทรงและขนาดมาตรฐานหลายแบบ สิ่งเหล่านี้เรียกว่าบล็อกสำเร็จรูป เนื่องจากผลิตขึ้นอย่างมืออาชีพ จึงมีคุณภาพการสร้างที่ดีมาก และในขณะเดียวกันก็ให้ประโยชน์เต็มประสิทธิภาพจากคอนกรีตสำเร็จรูป สามารถส่งไปยังสถานที่ก่อสร้างได้โดยตรงและใช้สำหรับทำให้เสร็จอย่างรวดเร็ว งานก่อสร้าง- โครงสร้างที่สร้างขึ้นโดยใช้บล็อกเหล่านี้เป็นที่รู้กันว่ามี คุณภาพดีที่สุดและการดำเนินงานที่ยาวนานขึ้น

ข้อบกพร่อง

1) ความยากลำบากมากอาคาร

การอัดแรงคอนกรีตที่ สถานที่ก่อสร้าง- เป็นงานที่ใช้แรงงานเข้มข้นและ กระบวนการที่ยากลำบาก- เราต้องมีความรู้เชิงลึกเกี่ยวกับแต่ละขั้นตอนที่เกี่ยวข้องด้วย ความรู้เต็มรูปแบบโดยใช้ อุปกรณ์ต่างๆ- โครงสร้างคอนกรีตสำเร็จรูปผลิตขึ้นเพียงครั้งเดียวและเปลี่ยนแปลงได้ยาก ดังนั้นการวางแผนเบื้องต้นจึงมีความซับซ้อนเพิ่มขึ้นเช่นกัน นอกจากนี้ เนื่องจากความน่าจะเป็นของข้อผิดพลาดมีน้อยมาก จึงต้องใช้ความระมัดระวังอย่างมากในระหว่างการก่อสร้าง

2) ต้นทุนการก่อสร้างที่เพิ่มขึ้น

คอนกรีตอัดแรงต้องใช้ความรู้และอุปกรณ์เฉพาะทางซึ่งอาจมีราคาแพง แม้แต่ต้นทุนของบล็อกคอนกรีตเสริมเหล็กก็ยังสูงกว่าบล็อกเสริมอย่างมาก ในการก่อสร้างที่อยู่อาศัย เพื่อเพิ่มความต้านทานแรงดึง คอนกรีตอัดแรงอาจไม่จำเป็น เนื่องจากคอนกรีตเสริมเหล็กธรรมดามีราคาถูกกว่ามากและแข็งแรงพอที่จะตอบสนองความต้องการในการรับน้ำหนักทั้งหมด

3) ความจำเป็นในการควบคุมและตรวจสอบคุณภาพ

ขั้นตอนที่ใช้ในการอัดแรงจะต้องได้รับการตรวจสอบและอนุมัติโดยผู้เชี่ยวชาญด้านการควบคุมคุณภาพ โครงสร้างคอนกรีตอัดแรงแต่ละโครงสร้างต้องได้รับการตรวจสอบเพื่อให้แน่ใจว่าได้รับความเค้นที่เหมาะสม การเอาใจใส่มากเกินไปก็ไม่ดีเช่นกัน และอาจทำให้คอนกรีตเสียหายได้ ส่งผลให้คอนกรีตอ่อนแอลง

โครงสร้างคอนกรีตอัดแรงให้ความต้านทานแรงดึงที่เหนือกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับคอนกรีตธรรมดาและคอนกรีตเสริมเหล็ก แต่การก่อสร้างมีความซับซ้อนและมีราคาแพงกว่า สำหรับการใช้งานที่รับแรงกดต่ำ เช่น พื้นอาคาร การใช้คอนกรีตอัดแรงไม่สามารถทำได้ ดังนั้นการตัดสินใจใช้คอนกรีตอัดแรงควรทำเฉพาะเมื่อข้อกำหนดการออกแบบกำหนดเท่านั้น