Structures en béton armé - une analyse complète des

Les structures en béton armé dans les constructions modernes sont, sans exagération, un élément clé de presque toutes les structures. Ces produits se caractérisent par une très grande variété, ce qui leur permet d’être utilisés pour résoudre les tâches les plus diverses.

Nous décrivons ci-dessous les principales caractéristiques des pièces en béton armé, décrivons les subtilités de leur fabrication et examinons les principaux avantages et inconvénients de ce type de matériau.

Classification du produit

Le document de base régissant l'utilisation de tels produits est un SNiP sur les structures en béton armé (2.03.01-84). Cette norme, ainsi que d’autres documents régissant certains aspects de l’utilisation du béton armé dans la construction, déterminent sa composition et ses performances essentielles.

Selon ces normes, le béton armé est un composite composé d'un ciment ou d'un liant similaire, d'un liant, d'une charge dense et d'un renfort métallique. Cette combinaison vous permet de combiner la masse et la durabilité du béton réel avec une résistance à la flexion et à la compression suffisante, que possède l'acier.

Pour faciliter l’orientation dans la diversité des structures en béton armé, il existe plusieurs options pour leur classification. Au cœur de chaque option se trouve une caractéristique fondamentale.

 Ainsi, par le principe de construction de béton armé, les produits sont divisés en:

• Préfabriqué - consiste en des éléments individuels produits dans l’usine et rassemblés dans un système unique sur le site.
• Monolithique - sont réglés en coulant directement sur place. Pour la fabrication de structures monolithiques, un coffrage de formes diverses est le plus souvent utilisé.

Faites attention! On distingue également parfois des produits de type intermédiaire, préfabriqués-monolithiques, combinant les deux technologies décrites.

La classification de la configuration comprend généralement les variétés suivantes:

• Bloquer - le plus commun et facile à fabriquer. Représenter des blocs corpulents ou creux de forme géométrique régulière.
• Linéaire - un type de bloc de modules de longueur allongée. Les structures linéaires comprennent généralement des poutres, des pieux, des poteaux, des fermes, etc.
• Plat - dalles et sols de différentes tailles et résistances. Comme les blocs, ils peuvent être crés pour réduire la masse avec une légère diminution de la résistance.
• Produits spatiaux - plateaux, tuyaux, anneaux de puits, etc. La caractéristique principale de tels modules est la présence d'une cavité fonctionnelle interne.

Naturellement, voici seulement un aperçu des principaux types de produits. SNiP sur les structures en béton armé contient une classification plus détaillée avec des caractéristiques précises. Par conséquent, lors de la conception, les spécialistes font référence à cette norme.

Composants principaux et production

Classeur

La fabrication de structures en béton armé implique l'utilisation de quatre composants principaux: liant, charge, renforcement et eau. De plus, pour améliorer la qualité du matériau de la matière première, on ajoute souvent des modificateurs - des substances qui optimisent la composition, améliorent la plasticité, accélèrent le durcissement, etc.

Le liant est l’un des composants les plus importants:

• Le ciment Portland est couramment utilisé comme liant qui durcit après hydratation (interaction avec l'eau). Il se caractérise par une résistance élevée et un prix tout à fait raisonnable.

Faites attention! Un groupe séparé est constitué de ciments dits non rétractables, dont le volume ne change pas après hydratation. Avec leur aide, effectuez généralement la réparation de structures en béton armé.

• Le ciment M400 ou M500 est généralement utilisé pour la fabrication de bétons utilisés dans la construction en série. Ces types de matériaux sont généralement orientés vers le calcul des proportions d'autres composants du mélange pour la fabrication de produits poids / poids.

• Cependant, dans certains cas, la conception nécessite des caractéristiques mécaniques accrues. Dans le même temps, un ciment de meilleure qualité (M600 - M800) peut être impliqué. Cependant, il convient de rappeler que l'utilisation de telles compositions augmente considérablement le coût de construction. En outre, après la solidification, ces produits sont moins faciles à transformer.

Remplisseur

Le deuxième composant le plus important est la charge. Et si divers matériaux peuvent être utilisés pour la construction de béton sans renforcement interne, jusqu’à la formation de polymères en mousse, puis dans la production de structures en béton armé, seules sont utilisées les substances qui donneront à la composition une densité et une résistance élevées.

Ils peuvent être divisés en plusieurs groupes, répertoriés dans le tableau ci-dessous:

Lorsque vous choisissez un enduit, suivez généralement les règles suivantes:

• Pour la production de béton, on utilise du gravier M400 et inférieur, pour des matériaux plus durables - la pierre concassée.
• La pierre concassée et le gravier sont tous deux soumis à un fractionnement avant d'entrer dans la composition - séparation en fonction de la taille des particules. L'utilisation de matériaux d'une fraction contribue à améliorer l'uniformité de la composition et à améliorer ses propriétés.
• Lors du calcul des caractéristiques mécaniques, il est nécessaire de prendre en compte que la résistance de l'agrégat de pierre doit être environ 1,5 à 2 fois supérieure à la résistance de la composition de ciment.

Armature cadre

Enfin, un élément important est la cage de renforcement:

• Pour améliorer les caractéristiques mécaniques du matériau, une armature en acier est utilisée - fils, tiges, tuyaux ou autres éléments, reliés entre eux par des cadres d'une certaine forme. La configuration du cadre est déterminée par les contours et les dimensions de la structure elle-même, ainsi que par les exigences de conception en matière de résistance.
• L'instruction permet à la fois la connexion soudée des éléments du cadre et leur liaison à l'aide d'un fil spécial. La seconde méthode est moins fiable, mais elle est plus facile à mettre en œuvre indépendamment, car elle est largement utilisée dans la construction privée.

• Selon les caractéristiques du signet, le renforcement est divisé en tension et non souligné. La contrainte de renforcement s'appelle son étirement préalable à l'aide de dispositifs spéciaux: après la polymérisation du béton, un tel cadre conserve son élasticité et sa capacité à compenser les charges augmente de nombreuses fois.

Technologie de fabrication

Articles préfabriqués

Le schéma selon lequel la production de structures en béton armé dépend du résultat que nous prévoyons obtenir.

Dans le même temps, les techniques de moulage de blocs individuels et de structures monolithiques diffèrent considérablement:

• Pour la production de modules préfabriqués, nous avons besoin de formulaires. Si vous ne devez fabriquer que quelques pièces (par exemple, pour former un chevauchement), vous pouvez alors assembler une forme de panneaux et de contreplaqué épais. Sinon, le meilleur choix serait d’acheter une structure métallique préfabriquée avec une marge de sécurité suffisante.
• De l'intérieur, nous traitons le formulaire avec de l'huile pour machine. Les structures en bois peuvent également être revêtues de polyéthylène pour empêcher le gonflement dû à l'humidité

• Ensuite, récupérez la cage de renforcement qui est installée dans le réservoir à une distance d’environ 30 à 50 mm du plan inférieur. Pour la distanciation, il est préférable d'utiliser des supports spéciaux.

Faites attention! N'oubliez pas les hypothèques pour la fixation et le transport de modules à l'aide d'un camion-grue!

• Ensuite, versez la solution préparée à base de ciment, de sable et d'agrégat. Les proportions des composants principaux sont déterminées en fonction de la résistance souhaitée du béton.
• À l'aide d'un vibrateur profond ou d'une table vibrante, compactez le matériau. Simultanément, l'air en excès est éliminé, ce qui augmente la densité et améliore l'adhérence du ciment hydraté au renforcement et au gravier.

À la dernière étape, le produit est séché et, dans l'industrie, des chambres spéciales à haute température sont utilisées à cette fin. Un chauffage constant au-dessus de 500 ° C contribue à une résistance plus rapide. Dans la vie quotidienne, il est nécessaire de résister au blocage avant de l'utiliser pendant au moins 28 jours.

Avant l'utilisation dans la construction de produits industriels, vous devez réussir un test en plusieurs étapes. Les essais sur des structures en béton armé permettent de déterminer la conformité des paramètres de résistance à ceux planifiés, ainsi que d'identifier les défauts éventuels.

Remplissage monolithe

La production de structures monolithiques est plus rapide, mais dans le même temps

• Premièrement, la cage de renforcement est assemblée, elle est installée sur une section prédéterminée et est soudée aux éléments déjà érigés.
• Ensuite, un coffrage est érigé autour du cadre, sa puissance lui permettant de supporter la masse de la solution remplie sans déformation ni destruction.

• Nous coulons du béton dans le coffrage, en le répartissant de manière à éviter la formation de "poches d'air". Nous condensons le matériau, augmentant sa durabilité.
• Ensuite, séchez le béton en veillant à ce qu'il retienne une quantité suffisante de liquide pour l'hydratation. Pour cela, nous recouvrons le matériau de polyéthylène en humidifiant périodiquement la surface.

Faites attention! Le séchage doit avoir lieu à des températures positives. S'il est prévu de remplir le monolithe pendant la période hivernale, les câbles électriquement conducteurs servant à chauffer le mélange sont également posés dans la construction ou le coffrage isolant est équipé.

Après un ensemble de forces, il est souhaitable de réaliser un contrôle de qualité instrumental. Cela nous permettra d’utiliser sa capacité portante calculée avec confiance, sans craindre un effondrement.

Forces et faiblesses

En parlant de cette variété de matériaux, il ne faut pas perdre de vue l'analyse de leurs forces et leurs faiblesses. Comme nous le savons, la demande en béton armé dans la construction d'immobilisations est en forte demande; il est donc tout à fait logique qu'elle présente des avantages objectifs.

Parmi eux se trouvent:

• Longue durée de vie. GOST pour les structures en béton armé utilisées dans la construction implique une division en trois catégories de durabilité: la première a plus de 100 ans, la seconde a 50-100 ans et la troisième a 30 ans.

Faites attention! Documents réglementaires limités à la durée de vie minimale autorisée de la structure. Sous réserve des règles d'exploitation, de prévention et de réparation rapides, cette période peut être augmentée à plusieurs reprises.

• Coût relativement faible. Si nous ne prenons en compte que la composante financière, la structure en béton armé sera beaucoup moins chère que celle en acier avec les mêmes indicateurs de performance.
• Résistant aux hautes températures. Compte tenu de la faible conductivité thermique du béton, il est sûr de dire qu'une telle structure sera beaucoup plus résistante au feu qu'un produit de poutres en acier.
• Résistance aux facteurs chimiques et biologiques. Le béton inerte isole de manière fiable le cadre en acier du milieu extérieur, ce qui le détruit plusieurs fois plus lentement en raison de la corrosion. Oui, et les lésions bactériennes du béton ne se rencontrent que dans des conditions exceptionnelles (humidité élevée et constante à haute température).

• Bonne résistance à la charge - statique et dynamique. Cet avantage est dû à la combinaison optimale des propriétés de renforcement du béton et de l'acier.
• Fabricabilité - si nécessaire, et la disponibilité des ressources nécessaires en béton armé, vous pouvez réaliser presque toutes les formes architecturales. Dans la construction privée, il est également possible de remplir les structures de vos propres mains: bien sûr, les coûts de main-d'œuvre seront substantiels, mais pas du tout transcendants.

Cependant, les structures en béton armé présentent plusieurs inconvénients:

• Premièrement, paradoxalement, le moins est considéré comme une force faible avec une masse importante. Selon cet indicateur, le béton armé est nettement inférieur aux poutres en treillis et poutres en acier, car le produit supporte nettement moins de charge utile par unité de masse.
• Deuxièmement, les performances du matériau (conductivité thermique, isolation acoustique, etc.) rendent impossible son utilisation dans la construction résidentielle sans finition supplémentaire.

Cependant, ces inconvénients ne sont pas fatals et ce type de matériaux de construction sera largement utilisé, apparemment pendant un certain temps. De plus, on ne s'attend pas encore à ce qu'ils présentent des caractéristiques comparables.

Conclusion

Lors de la fabrication de structures en béton armé selon SNiP, il convient de prendre en compte toutes les nuances, en commençant par la composition de la solution et en terminant par le mode de cure. Seulement dans ce cas, la structure érigée aura toutes les qualités positives caractéristiques du matériau décrit.

La vidéo de cet article contient des informations supplémentaires sur ce problème, donc pour les débutants (et pas seulement!), Nous vous recommandons vivement de le lire.