КОРЗИНА
Стальная арматура в железобетонных изделиях добавляет конструкции прочности, позволяя создавать длинные консоли и тонкие плиты, с меньшей опорой на вертикальные элементы. Это сокращает время строительства, поскольку для заливки таких плит требуется меньше бетона.
Однако жизнь железобетонных конструкций не превышает 50 лет, а при ошибках в технологии их производства – и того меньше. Поэтому проверка качества ведущей составляющей железобетона всегда актуальна и востребована.
Коррозия – главный враг стальной арматуры
Железобетон успешно конкурирует с более прочными технологиями строительства, например, со стальным каркасом объектов или традиционным возведением сооружений из кирпича или камня. Вместе с тем замечено, что ухудшение состояния строительной железобетонной конструкции может начаться уже через 10 лет.
Многие инженеры и архитекторы указывают на естественную структурную близость стали и бетона: эти материалы имеют схожие характеристики теплового расширения, а щёлочность бетона может помочь в предотвращении и распространении ржавчины. Но по-прежнему отсутствуют сведения о свойствах стальной арматуры, которые относятся к внешним температурным изменениям, связанным с воздействием солнца.
Альтернативными материалами, пригодными для армирования бетона, являются:
Однако они пока не получили широкого распространения, поэтому строители и проектировщики по-прежнему отдают предпочтение более доступному железобетону. Но при этом не принимаются во внимание дополнительные расходы на обслуживание, ремонт или замену конструктивных элементов, коррозия которых вызывает потребность в проведении дорогостоящих ремонтно-восстановительных работ.
Необходимость в контроле качества
Бетон обычно воспринимается как монолитный и однородный материал. Фактически же он представляет собой сложную смесь известняка, глиноподобных материалов и каменных или песчаных заполнителей. В свою очередь, и сам известняк является осадочной породой, которая состоит из раковин и им подобных отложений. Это означает, что бетонные конструкции, несмотря на все их поверхностные качества, характеризуются высокой степенью пористости.
Сталь традиционно считается инертной. Однако, будучи заделанной в бетон, она не теряет способности к поглощению кислорода. Влага, проникающая через крошечные пустоты, вызывает электрохимическую реакцию. Один конец арматуры становится анодом, а другой - катодом, образуя своего рода батарею, которая начинает преобразовывать железо в ржавчину. Ржавчина, обладая меньшей, чем сталь, пористостью (плотность окислов железа – от 5200 до 5400 кг/м3) может расширить арматурный стержень в несколько раз. В результате бетон отслаивается и разрушается.
Существуют технологии, которые могут решить проблему управления коррозией стали. Среди основных - катодная защита, при которой вся конструкция подключена к источнику маломощного электрического тока. Но это не всегда возможно, как и обработка бетона составами, ингибирующими ржавчину: почти все они токсичны.
Общая методика испытаний арматурной стали
На заводе ЖБИ-4 опробована и внедрена технология оценки долговечности арматурных стержней с применением рекомендаций ISO 15630-2019. Испытания арматурной стали включают тесты на растяжение, изгиб и повторный изгиб, а также испытания на усталость.
По своему сортаменту бетонно-арматурная сталь подразделяется на:
Типичной особенностью стали для армирования бетона является наличие рёбер, которые служат для улучшения сцепления между бетоном и сталью. Образцы принимали постоянного поперечного сечения по всей длине. Кроме того, форма образца не должна иметь кривизну, поэтому перед испытаниями образцы необходимо выпрямить. Правка должна производиться на гидропрессе, чтобы преодолеть инертность материала.
Для определения размеров поперечного сечения измеряли длину образца и трижды взвешивали его на лабораторных весах. Затем математически рассчитывали величину поперечного сечения.
Испытание на растяжение
Измерение деформации может быть выполнено контактным и бесконтактным способом, при этом для расчёта предела текучести и предела прочности использовали номинальное значение площади поперечного сечения. При использовании этензометра общее удлинение при максимальном усилии растяжения должно быть не ниже 0,2% от момента появления шейки на образце.
Полученные характеристики:
Испытания недействительны, если градиент измерительной кривой отклоняется более, чем на 10% от теоретического значения модуля Юнга.
Испытания на изгиб и усталостную прочность
Испытание на трёхточечный изгиб (в том числе – и повторный) используется для определения технологических возможностей арматурной стали. Во время тестирования арматуру изгибали под углом 90°. Диаметры опор, а также расстояние между ними выбирали в соответствии с номинальным диаметром арматурной стали, используя рекомендации ISO 15630-2019.
Для этого испытания используются скользящие башмаки, которые под действием сжимающей нагрузки перемещаются в поперечном направлении. Испытание считается успешным, если на образце визуально отсутствуют трещины.
Согласно стандарту, арматурная сталь должна иметь определённые значения усталостной прочности/ долговечности, которые необходимо проверить.
Эти испытания выполняли с использованием резонансного пульсатора ZwickRoell, позволяющим развить усилие до 600 кН. Образцы могут быть диаметром до 36 мм; при меньших диаметрах их необходимо залить раствором, для чего применяли затирочное устройство.
Описанная методика не требует высоких вложений, может использоваться на всех профильных предприятиях для проверки качества стальной железобетонной арматуры.
Завод ЖБИ-4 готов оказать квалифицированную консультативную помощь всем клиентам, работающим на территории Москвы и Московской области. Выполняем заказы по тестированию арматурных стержней в широком ассортименте размеров, с использованием рекомендаций ISO 15630-2019.
| < Предыдущая | Вернуться к списку статей | Следующая > |
|---|