Напряженное армирование конструкций, способы, используемое оборудование и механизмы.

Предварительно напряжёнными железобетонными конструкциями называются такие конструкции, в которых произведено предварительное сжатие бетона в тех местах, где нагрузка работает на растяжение.

Существует два способа натяжения арматуры:

- на упоры;

- на бетон.

Натяжение на упоры обычно используется при производстве сборных железобетонных изделий, а натяжение на бетон – при бетонировании монолитов на строительной площадке. При первом способе арматуру перед бетонированием натягивают на специальные упоры, достигают необходимого напряжения и фиксируют зажимами. После достижения бетоном проектной прочности зажимы снимают, и сжимающее усилие с арматуры передаётся на бетон.

Второй способ заключается в том, что в конструкции для бетонирования устанавливают специальные каналообразователи, диаметр которых на 10 – 15 мм превышает диаметр арматурного стержня. Чаще всего для этого применяют металлические трубы, резиновые рукава со стальным сердечником и прочее. Каналообразователи извлекают из конструкции через 2 часа после бетонирования. Для того чтобы они не успели сцепиться с бетоном, их прокручивают вокруг своей оси каждые 10 – 15 минут. Исключением в этом случае являются резиновые рукава.

Если проводят напряжённое армирование довольно крупных конструкций, то каналы формируют при помощи металлических гофрированных трубок, которые из конструкции не вынимаются. После затвердения бетона и приобретения ним проектной прочности, в сформированные каналы устанавливают арматуру и производят её натяжение.

Предварительное напряжение в монолитных и сборно-монолитных конструкциях создается по методу натяжения арматуры на затвердевший бетон. В свою очередь, по способу укладки напрягаемой арматуры метод подразделяют на линейный и непрерывный. При линейном способе в напрягаемых конструкциях при их бетонировании оставляют каналы (открытые или закрытые). По приобретении бетоном заданной прочности в каналы укладывают арматурные элементы и производят их натяжение с передачей усилий на напрягаемую конструкцию. Линейный способ применяют для создания предварительного напряжения в балках, колоннах, рамах, трубах, силосах и многих других конструкциях. Непрерывный способ заключается в навивке с заданным натяжением бесконечной арматурной проволоки по контуру забетонированной конструкции. В отечественном строительстве способ применяют для предварительного напряжения стенок цилиндрических резервуаров.

При линейном армировании напрягаемые элементы применяют в виде отдельных стержней, прядей, канатов и проволочных пучков.

Метод линейного армирования требует выполнять поэтапной работы, и проводятся они в строгой последовательности. В качестве напрягаемых элементов здесь используются: канаты, отдельные стержни, пряди, пучки проволоки. Этапы таких работ: 1. Заготовка всех необходимых напрягаемых арматурных элементов, сюда включается чистка. Правка, стыковая сварка, резка, устройство анкеров. 2. Появление каналов для арматурных напрягаемых элементов. 3. Собственно установка с анкерным устройством напрягаемых арматурных элементов. 4. Напряжение самой арматуры и закрытие или заливка бетоном всех открытых каналов.

После того как бетон набрал проектную прочность, в каналы устанавливают (протягивают) арматуру. Затем производят натяжение арматуры гидравлическими домкратами одиночного действия.

Для натяжения арматуры существует и электромеханический способ. Его суть состоит в пропускании переменного тока промышленной частоты через арматурные стержни, уложенные в конструкцию для бетонирования. В результате такого воздействия происходит тепловое расширение металла, стержни удлиняются и фиксируются, а при остывании передают своё напряжение бетону.

Заключительной операцией является инъецирование каналов, к которому приступают сразу после натяжения арматуры. Для этого применяют раствор не ниже М300 на цементе М400... 500 и чистом песке. Нагнетают раствор растворонасосом или пневмонагнетателем с одной стороны канала. Инъецирование ведут непрерывно с начальным давлением с 0,1 МПа и последующим повышением до 0,4 МПа. Прекращают нагнетание, когда раствор начнет вытекать с другой стороны канала. В последнее время применяют способ без устройства каналов; в этом случае исключаются операции по их инъецированию. Арматурные канаты или стержни перед укладкой покрывают антикоррозийным составом, а затем фторопластом (тефлоном), имеющим почти нулевой коэффициент трения. При натяжении канат относительно легко скользит в теле бетона.