Долговечность железобетонных конструкций

Железобетон – материал композитный, из нескольких составляющих. Сам бетон включает связующее вещество (разные виды цемента, являющиеся производными глины и известняка) и наполнители – песок, гальку и щебень

18 Ноября 2019
Железобетонная конструкция - фото

Железобетонные сооружения в последние 150 лет серьезно изменили среду обитания человека. За счет развития этой технологии стали появляться быстровозводимые здания, города выросли не только вширь, но и в высоту.

Сегодня железобетонные конструкции соединяют берега рек и даже морских побережий, благодаря им появились миллионы километров железных дорог и автомобильных магистралей, в том числе поднятых над поверхностью земли. Учитывая, что срок службы таких конструкций в среднем составляет до 100 лет, экономический эффект от строительства впечатляет.

Важная задача – повышение долговечности используемых в строительстве конструкций, хотя может показаться, что это самый надежный материал из имеющихся. Однако проблема прочности и долговечности строительных конструкций не решена окончательно.

Железобетон – материал композитный, из нескольких составляющих. Сам бетон включает связующее вещество (разные виды цемента, являющиеся производными глины и известняка) и наполнители – песок, гальку и щебень.

Это, по сути, искусственно создаваемый камень. Конструкция хороша тем, что мы можем получить любую нужную форму, а вот недостаток – ограниченная прочность. Чтобы усилить характеристики, в бетонные конструкции стали закладывать арматуру – предварительно составленный металлический каркас изделия. Свойства стальных стержней обеспечили дополнительную прочность и прибавили ЖБК долговечности, но некоторые проблемы все же остаются актуальными.

Негативные факторы, влияющие на долговечность

Работа железобетонных конструкций проходит в довольно сложных для прочности материалов условиях. На снижение долговечности влияют следующие негативные факторы:

  • высокие нагрузки на конструкции,
  • воздействие ветра,
  • влажность и вода,
  • влияние морозов,
  • агрессивные газы, соли, растворы.

Все это приводит к постепенному разрушению строительных конструкций. Коррозийные процессы металлов и растрескивание бетона – явление настолько же обычное, насколько и опасное.

Быстрее других изнашиваются конструкции, работающие в прямом контакте с водой. Эта природная субстанция имеет разрушительную силу, в том числе, активно окисляет сталь. На втором месте по потере прочности и снижению долговечности эксплуатации – современные автомобильные дороги.

Агрессивные выхлопные газы вредны не только живым существам – их негативное воздействие приводит и к разрушению железобетонных конструкций, чему способствуют трещины в бетоне. Обнажая внутренние слои для проникновения агрессивных газов, микроскопические поначалу трещины постепенно превращаются в национальную проблему.

Подобным образом действуют и противогололедные реагенты – разновидности соли, способные уничтожить даже самые прочные материалы. Словом, химические производные не способствуют долговечности железобетонных конструкций.

Способы решения проблемы

Эксплуатируемые конструкции, в основном, несут собственную массу, нежели дополнительные нагрузки. Чтобы сооружения служили дольше и оставались надежными, необходимо соблюдать технологию изготовления ЖБИ и правила эксплуатации сооружений.

  • Плотность бетона должна соответствовать параметрам, прописанным в ГОСТах для тех или иных железобетонных конструкций. Соотношение сухих веществ и объем воды в составе играет важную роль. Если бетонный раствор будет слишком водянистым, то прочность изделия снизится за счет выталкивания лишней воды и нарушения времени схватываемости состава.
  • В некоторые виды бетона добавляют различные пластификаторы и противоморозные присадки. Чем больше циклов замерзания и оттаивания выдерживает конструкция, тем выше будет показатель долговечности и надежность.
  • Также в состав могут вводиться тонкие фиброволокна, которые увеличивают пластичность бетона, служат дополнительным связующим материалом. Фибра может быть стальной, стеклянной, композитной, базальтовой и так далее.
  • Особенное значение имеет защита металла от коррозии. Для этого используют специальные составы, вводимые в бетонную смесь или же применяют арматуру, которая сама по себе медленнее разрушается под воздействием естественных факторов (например, оцинкованные прутки). Надежный металл увеличивает долговечность ЖБИ.
  • Чтобы нивелировать воздействие на конструкции выхлопных газов и горюче-смазочных материалов, используют  защитные составы и своевременно заделывают трещины шпаклевками и другими пластичными ремонтными составами.

Один из альтернативных способов борьбы с разрушением – применение композитной арматуры вместо стальной. Новые искусственно создаваемые композитные материалы плохо разлагаются, а потому служат очень долго.

Расчетная и фактическая долговечность ЖБИ

Свойства армированного бетона изучались на протяжении многих лет. Лабораторные испытания помогли установить неблагоприятные факторы, которым подвергаются сооружения. Результат простой –нарушение производственной технологии может привести к чрезвычайно быстрому разрушению железобетонных конструкций. Минимальный срок службы составил всего 5 лет, после чего изделия становились непригодными для эксплуатации.

Не меньше впечатляет и рекорд по времени использования – 269 лет. Следует отметить, что это расчетный срок, хотя в истории известен факт потрясающей долговечности бетона. Свою состоятельность он подтвердил на примере купола римского храма всех богов (Пантеона), сохранившегося на протяжении почти 1900 лет с момента постройки и действующего в наши дни.

Выводы и рекомендации

Срок службы зданий и сооружений из бетона зависит от многих факторов. Чтобы продлить жизнь дорогостоящим и важным для нас объектам, следует:

  • выбирать производителей ЖБИ, которые гарантируют соблюдение технологии при производстве конструкций,
  • проводить защитные мероприятия, способствующие долговечности армированного материала.

Ко второму пункту относятся и такие современные решения, как устройство вентилируемых фасадов. Эта новая технология, способствующая сохранению целостности конструкций из железобетона. В итоге, целые здания не только защищены от преждевременного износа – их энергосберегающие свойства значительно увеличиваются.

Компания «СТАЛЬБЕТОН» со своей стороны гарантирует, что соблюдение технологий – не только заявленное правило, но и философия нашего производства. Мы работаем по международному стандарту ISO 9001, проводим лабораторные испытания образцов наших конструкций. Надежность готовых ЖБИ напрямую отражается на нашей репутации, которой мы по-настоящему дорожим.

Другие новости