คอนกรีตเสริมเหล็กคือ แนวคิด ความหมาย การผลิต องค์ประกอบ และการใช้งาน

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

วัสดุก่อสร้างที่ได้รับความนิยมมากที่สุดชนิดหนึ่งคือคอนกรีตเสริมเหล็ก เหล่านี้เป็นแผ่นพื้นทนทานที่ใช้ในระหว่างการก่อสร้างอาคารสูง วัสดุสามารถรับน้ำหนักได้มาก ไม่อยู่ภายใต้อิทธิพลการทำลายล้างของปัจจัยภายนอกที่ไม่พึงประสงค์ คุณสมบัติของคอนกรีตเสริมเหล็ก เทคโนโลยีการผลิต และการใช้งานจะกล่าวถึงโดยละเอียดในบทความ

ความหมายทั่วไป

คอนกรีตเสริมเหล็กเป็นโครงสร้างที่ซับซ้อนซึ่งทำจากคอนกรีตและเหล็กเส้น พวกเขาทำงานร่วมกันเพื่อสร้างวัสดุที่แข็งแรงและทนทาน คอนกรีตเป็นหินเทียม มันทนต่อแรงอัดได้ดี แต่ตอบสนองต่อความตึงเครียดได้ไม่ดี ด้วยเหตุนี้คานคอนกรีตจึงถูกทำลายได้ง่ายเมื่อโค้งงอ ในพื้นที่บีบอัด ศักยภาพของวัสดุนี้เป็นอย่างมาก

วัสดุก่อสร้างอะไรคือคอนกรีตเสริมเหล็ก? นี่เป็นหินเทียมที่ทำจากคอนกรีตขั้นสูงกว่า เขาได้รับคุณสมบัติที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิงถ้าวางเหล็กเส้นในบริเวณที่ยืดออกก่อนที่จะแข็งตัว ในกรณีนี้ การเสริมกำลังจะใช้กำลังดังกล่าว คอนกรีตอัดแรงอัด ในกรณีนี้ งานรับแรงดึงถูกละเลย

คอนกรีตเสริมเหล็กเป็นวัสดุที่ทนทานรับน้ำหนักได้มาก สิ่งนี้สามารถทำได้เนื่องจากการมีอยู่ในโครงสร้างของวัสดุไม่เพียง แต่ตามยาว แต่ยังมีการเสริมแรงตามขวางด้วย แท่งแนวตั้งดังกล่าวสามารถทนต่อแรงดึงได้ใกล้กับส่วนรองรับ

ในองค์ประกอบของคอนกรีตเสริมเหล็ก แท่งโลหะเสริมแรงทั้งหมดเชื่อมต่อกันด้วยการเชื่อมแบบจุด ส่งผลให้มีโครงที่แข็งแรง

พื้นที่หน้าตัดของแท่งตามขวางและตามยาวถูกกำหนดระหว่างการคำนวณโหลด และวิธีการรวมองค์ประกอบดังกล่าวเข้าในเฟรม เช่นเดียวกับจำนวนสายพานหุ้มเกราะนั้น ขึ้นอยู่กับความสะดวกในการเชื่อม,การวางปูนและปัจจัยอื่นๆ

การยึดติดของเหล็กเสริมกับคอนกรีตเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับวัสดุทั้งสองที่จะทำงานร่วมกัน มีให้โดยปัจจัยต่อไปนี้:

1. มีรอยนูนพิเศษบนพื้นผิวของแท่งเหล็ก
2. ในกระบวนการสร้างโครงสร้างเหล็กตรงจุดตัดของเหล็กเส้น แท่งประเภทหนึ่งทำหน้าที่เป็นจุดยึดสำหรับผลิตภัณฑ์จากทิศทางที่ต่างกัน
3. การอัดแท่งทำด้วยซีเมนต์ในระหว่างการเติมโดยการหดตัว

ประเภทสินค้า

ในงานก่อสร้างต่างๆ จะใช้วัสดุที่นำเสนอ คอนกรีตเสริมเหล็กผลิตในสองหลักรูปแบบ:

• คาน;
• จาน

แผ่นพื้นไม่เหมือนคานที่มีความกว้างที่ใหญ่กว่าและความสูงหน้าตัดที่ต่ำกว่า

เหล็กเสริมซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของคอนกรีตเสริมเหล็กมีความทนทานสูง ดังนั้นจึงควรที่จะใช้วัสดุนี้ไม่เฉพาะในส่วนที่ยืดออกเท่านั้น แต่ยังอยู่ในองค์ประกอบบีบอัดด้วย ตัวอย่างเช่น อาจเป็นคอลัมน์ การเสริมแรงในองค์ประกอบโครงสร้างดังกล่าวทำให้สามารถลดหน้าตัดได้ หากเสาทำด้วยคอนกรีตก็จะหนาขึ้นมากจึงหนักกว่า

คุณสมบัติของวัสดุนี้ช่วยให้คุณลดต้นทุนงานก่อสร้าง เพิ่มคุณภาพ แม้จะมีความเยื้องศูนย์กลางแบบสุ่มของแรงตามยาวและโหลดของประเภทตามขวาง ก็สามารถรักษาความสมบูรณ์ของผลิตภัณฑ์หรือโครงสร้างได้ ทำให้วัสดุมีความน่าเชื่อถือและทนทาน

เหล็กเส้นในคอนกรีตเสริมเหล็กช่วยให้สามารถใช้วัสดุที่เป็นแผ่นในการก่อสร้างสูงได้ หากก่อนหน้านี้มีการใช้คอนกรีตของแบรนด์ M100-M200 สำหรับการผลิตแผงดังกล่าว วันนี้จะใช้ซีเมนต์ M400-M500 ในการสร้างคอลัมน์ คุณต้องใช้เกรดวัสดุ M900

เหล็กเส้นป้องกันการกัดกร่อนจากชั้นคอนกรีต ดังนั้นแผ่นพื้นและคานจึงใช้สำหรับการติดตั้งภายนอกอาคาร เช่น สายไฟ บ้านแผง ในการก่อสร้างวัตถุที่จะอยู่ภายใต้ความร้อนสูงจะใช้คอนกรีตเสริมเหล็กทนความร้อน ทำจากซีเมนต์ทนความร้อนและเหล็กเส้นรีดร้อน

ข้อดีและข้อเสีย

คอนกรีตเสริมเหล็กเป็นวัสดุที่ทันสมัยและเชื่อถือได้

เขามีทั้งข้อดีและข้อเสีย ประโยชน์ของคอนกรีตเสริมเหล็ก ได้แก่:

1. ความทนทาน. ด้วยการคำนวณภาระและการทำงานของโครงสร้างที่ถูกต้องภายใต้เงื่อนไขที่กำหนดโดยผู้ผลิต วัสดุจะทำหน้าที่อย่างไม่มีกำหนด ในขณะเดียวกัน ความจุแบริ่งก็ไม่ลดลง
2. น้ำหนักน้อย. โครงสร้างเสาหินต้องมีมวลมากกว่า 5 เท่า เพื่อให้ได้ค่าความแข็งแรงเท่ากัน ดังนั้นน้ำหนักของคอนกรีตเสริมเหล็กจึงน้อยกว่ามาก ซึ่งช่วยลดต้นทุนการก่อสร้าง
3. สารหน่วงไฟ
4. ความน่าเชื่อถือ. ทนทานต่อการโหลดแบบสถิตและไดนามิกได้ดี
5. ราคาจับต้องได้ ระหว่างการก่อสร้างและการดำเนินงานของโรงงานคอนกรีตเสริมเหล็ก ค่าใช้จ่ายจะต่ำที่สุดเท่าที่จะทำได้

เนื้อหาที่นำเสนอก็มีข้อเสียเช่นกัน เป็นที่น่าสังเกตว่าแม้ว่าน้ำหนักของคอนกรีตเสริมเหล็กจะน้อยกว่าผลิตภัณฑ์คอนกรีตบริสุทธิ์มาก แต่ก็ยังมีน้ำหนักค่อนข้างมาก ดังนั้นในระหว่างการผลิตสมัยใหม่จึงเริ่มใช้มวลรวมแบบเบา นอกจากนี้ ผู้สร้างยังชอบโครงสร้างที่มีผนังบางและกลวง ในขณะที่เลือกรูปแบบที่มีเหตุผลขององค์ประกอบโครงสร้าง

คอนกรีตเสริมเหล็กร้าวได้ สถานการณ์นี้ไม่ได้ลดความสามารถในการรองรับของวัสดุจนถึงจุดหนึ่ง

นอกจากนี้ คอนกรีตยังมีเสียงและการนำความร้อนสูงอีกด้วย ดังนั้นในระหว่างงานก่อสร้าง จึงต้องมีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมในการสร้างชั้นฉนวนและฉนวนกันเสียง

ข้อเสียอีกอย่างของสื่อที่นำเสนอคือความเป็นไปไม่ได้ของการควบคุมในระหว่างการผลิตผลิตภัณฑ์เสริมคอนกรีตเสริมเหล็ก การเสริมความแข็งแกร่งของโครงสร้างระหว่างการสร้างอาคารใหม่จะค่อนข้างยาก

คอนกรีตในแหล่งกำเนิด

การผลิตคอนกรีตและคอนกรีตเสริมเหล็กถูกควบคุมโดยมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง สิ่งนี้ช่วยให้คุณจัดหาคุณสมบัติการทำงานที่จำเป็นของวัสดุได้ ตามวิธีการติดตั้ง คอนกรีตเสริมเหล็ก แบ่งออกเป็น 2 กลุ่มคือ

1. เสาหิน
2. ประกอบ

ก่อนหน้านี้ใช้เฉพาะโครงสร้างเสาหินในงานก่อสร้าง พวกเขาถูกสร้างขึ้นอย่างสมบูรณ์ตั้งแต่เริ่มต้นที่สถานที่ก่อสร้าง พวกเขามีสถานที่ที่จัดไว้ให้โดยโครงการ โครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กเสาหินถูกสร้างขึ้นในหลายขั้นตอน:

1. การติดตั้งนั่งร้านที่เตรียมไว้ล่วงหน้า แบบฟอร์มที่เสริมความแข็งแกร่งให้กับพวกเขา โครงสร้างเหล่านี้ออกแบบมาเพื่อเทปูนซีเมนต์ลงไป แบบฟอร์มเรียกว่าแบบหล่อซึ่งประกอบขึ้นจากกระดาน
2. การติดตั้งโครงเหล็กเส้น
3. การเตรียมปูนและเทลงในแบบหล่อ
4. การบำรุงรักษาวัสดุระหว่างการบ่ม รักษาระดับอุณหภูมิและความชื้นที่เหมาะสม ช่วยให้คอนกรีตได้รับความแข็งแรงตามที่ต้องการ มิฉะนั้น จะเกิดรอยแตกบนพื้นผิว และความสามารถในการรองรับแบริ่งลดลง
5. เอาแบบหล่อออก ปล่อยซีเมนต์ชุบแข็งออกจากแบบที่เตรียมไว้เมื่อถึงลักษณะความแข็งแรงที่ต้องการ

นี่เป็นกระบวนการที่ค่อนข้างยาวและมีความแตกต่างและรายละเอียดปลีกย่อยมากมาย ที่กระบวนการก่อสร้างช่วงฤดูหนาวมีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม

โครงสร้างสำเร็จรูป

การผลิตคอนกรีตสำเร็จรูปมีลักษณะเด่นหลายประการ สิ่งนี้ทำให้วัสดุมีข้อดีเป็นพิเศษ ในกรณีนี้ องค์ประกอบแต่ละอย่าง เช่น เสา แผ่นพื้น คาน ฯลฯ ถูกผลิตขึ้นในสภาพแวดล้อมการผลิต จากนั้นจะถูกส่งไปยังสถานที่ก่อสร้าง ดังนั้นผลิตภัณฑ์คอนกรีตเสริมเหล็กทั้งหมดที่ผลิตในโรงงานจึงเรียกว่าสำเร็จรูป สิ่งนี้เป็นจริงแม้ในองค์ประกอบที่เป็นของแข็งซึ่งไม่ได้ประกอบด้วยชิ้นส่วนแยกจากกัน

ควรเข้าใจว่าฐานรากใต้เสาที่เทลงบนสถานที่ก่อสร้างโดยตรงนั้นเป็นโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กเสาหิน แต่ตัวเสาเองเป็นวัสดุประเภทสำเร็จรูป มันถูกนำไปที่ไซต์และติดตั้งบนฐานด้วยปั้นจั่น

มีสองวิธีในการเชื่อมต่อรูปแบบสำเร็จรูปบนเว็บไซต์:

1. เหล็กเส้นยื่นออกมาจากโครงสร้าง ข้อต่อเชื่อมต่อเข้าที่ด้วยสารละลายคอนกรีต เมื่อแข็งตัว ข้อต่อจะได้คุณสมบัติของโครงสร้างเสาหิน
2. ในการผลิตชิ้นส่วนสำเร็จรูป มีส่วนประกอบเหล็กฝังตัวสำหรับการตรึง พวกเขามาถึงพื้นผิว ที่หนีบดังกล่าวได้รับการแก้ไขอย่างแน่นหนาในคอนกรีตและมีจุดยึดแบบเชื่อม เมื่อประกอบโครงสร้างจะใช้การเชื่อม หลังจากนี้ข้อต่อก็เทคอนกรีตด้วย สิ่งนี้จะปกป้ององค์ประกอบที่ฝังตัวจากการกัดกร่อน

ข้อดีของโครงสร้างสำเร็จรูป

คอนกรีตสำเร็จรูปมีข้อดีหลายประการ เทคนิคนี้ทันสมัยกว่า เมื่อใช้เทคโนโลยีนี้การหมุนเวียนของแบบหล่อจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก ใช้ซ้ำแล้วซ้ำอีกซึ่งช่วยประหยัดไม้ หากใช้โครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กในการผลิตมวลสำเร็จรูป ไม่ใช้ไม้ แต่จะใช้แบบหล่อโลหะในระหว่างการผลิต

การเร่งการหมุนเวียนของแม่พิมพ์เพื่อการผลิตทำได้โดยเร่งกระบวนการบ่มคอนกรีตให้เร็วขึ้น ผลิตภัณฑ์ที่ใช้นึ่งหรือใช้ปูนซีเมนต์แข็งตัวเร็ว

เมื่อใช้โครงสร้างคอนกรีตสำเร็จรูป ระยะเวลาในการก่อสร้างจะลดลงอย่างเห็นได้ชัด ซึ่งสามารถทำได้โดยการรวมงานที่แตกต่างกันในเวลา เนื่องจากการผลิตขั้นสูงขององค์ประกอบโครงสร้างทั้งหมด การติดตั้งดำเนินการโดยใช้เครนก่อสร้าง ขั้นตอนนี้สามารถทำได้เกือบตลอดเวลาของปี

ในขณะเดียวกัน มีการใช้เครื่องจักรอย่างแข็งขันในกระบวนการใช้คอนกรีตสำเร็จรูป คุณสามารถสร้างองค์ประกอบโครงสร้างอัดแรง ซึ่งช่วยปรับปรุงคุณภาพและความทนทานของผลิตภัณฑ์คอนกรีตเสริมเหล็ก ความเข้มแรงงานของกระบวนการและการใช้วัสดุลดลง

วัสดุปรับความตึง

ในระหว่างการผลิตผลิตภัณฑ์คอนกรีตเสริมเหล็ก สามารถใช้วิธีการสร้างวัสดุอัดแรงได้ ในบางกรณี การก่อตัวของรอยแตกในบริเวณที่เกิดความตึงเครียดนั้นไม่เป็นที่ยอมรับ ข้อกำหนดนี้ถูกนำมาใช้ในการสร้างรถถัง โครงสร้างที่จะต้องเผชิญกับสภาพแวดล้อมที่ก้าวร้าว และอื่นๆ

เพื่อขจัดความเป็นไปได้ที่จะเกิดการแตกร้าว ณ จุดตึงเครียด ได้มีการสร้างโครงสร้างที่ผ่านการอัดแรงแล้ว ระหว่างการใช้งาน โอกาสที่รอยแตกและการเสียรูปจะลดลง สิ่งนี้ช่วยเพิ่มความปลอดภัยในการทำงานของระบบ

เทคโนโลยีการผลิตคอนกรีตอัดแรงเกี่ยวข้องกับการสร้างแรงกดและแรงอัดที่สำคัญในเขตความตึง นี่คือวิธีการรับช่องว่างแบบกลมซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์บนพื้นผิวที่ไม่มีรอยแตก การออกแบบใช้การเสริมแรงแบบแข็งแรงก่อนยืด เพิ่มความต้านทานการแตกร้าว ความแข็งแกร่ง

น่าสังเกตว่าการใช้เหล็กเส้นที่มีความแข็งแรงสูงในการก่อสร้างสามารถลดต้นทุนของผลิตภัณฑ์ได้ ความจริงก็คือราคาของการเสริมแรงดังกล่าวลดลงเมื่อดัชนีความแข็งแกร่งเพิ่มขึ้น แต่สามารถใช้ได้เฉพาะในการออกแบบที่มีพรีโหลด

วิธี

คอนกรีตงอได้สองวิธี:

1. การเสริมแรงในการหยุดพิเศษ
2. ยืดตรงบนคอนกรีต

ในกรณีแรก ด้วยความช่วยเหลือของแม่แรงไฮดรอลิก เกราะถูกยืดเมื่อหยุดจนถึงความตึงเครียด ตัวบ่งชี้นี้ไม่ควรเกินขีดจำกัดความยืดหยุ่นที่กำหนดไว้ ข้อต่อได้รับการแก้ไขโดยมีจุดสิ้นสุด ถัดไปวางปูนซีเมนต์บนเฟรมที่เตรียมไว้ เหล็กเส้นจะตึงจนกว่าคอนกรีตจะแข็งตัว ถัดไปปลายของการเสริมแรงจะถูกปล่อยออกจากจุดหยุด เธอพยายามที่จะรับตำแหน่งเดิมขณะอัดคอนกรีต

ถ้าใช้เหล็กแผ่นรีดร้อน จะไม่ขึงด้วยแม่แรงแต่ให้ความร้อน เมื่อต้องการทำเช่นนี้ กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านโลหะ แท่งให้ความร้อนได้รับการแก้ไขอย่างแน่นหนาในสต็อป เทคอนกรีตและปล่อยหลังจากปูนแข็งตัวเท่านั้น

ตึงบนคอนกรีต

เหล็กเส้นสามารถยืดออกได้หลังจากที่คอนกรีตแข็งตัวแล้ว เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ช่องจะเหลืออยู่ในโซลูชัน พวกเขายังคงอยู่แม้หลังจากที่ส่วนผสมแข็งตัวแล้ว แท่งถูกแทรกเข้าไปในช่อง ด้วยเหตุนี้จึงใช้การเสริมแรงแบบรีดร้อน แท่งดังกล่าวถูกทำให้ตึงด้วยแม่แรงโดยใช้ระบบส่งกำลังแบบรีแอกทีฟ ซึ่งจะทำให้คุณสามารถสร้างคอนกรีตอัดได้

เมื่อถึงแรงที่ต้องการ การเสริมแรงจะคงที่ในตำแหน่งนี้ อุปกรณ์ปิดอยู่ แต่ความตึงของการเสริมแรงยังคงอยู่ในคอนกรีต ต่อมาช่องเติมปูนภายใต้ความกดดัน

การจัดการวัสดุ

คอนกรีตเสริมเหล็กอาจต้องตัดระหว่างการก่อสร้างหรือปรับปรุง ในกรณีนี้จะใช้อุปกรณ์พิเศษ นี่คือดอกสว่านเพชรที่ช่วยให้คุณสามารถสร้างช่องเปิดประตูหรือหน้าต่างได้ ในบางกรณี การตัดคอนกรีตเสริมเหล็กใช้เพื่อรื้อพาร์ติชัน นี่คือวิธีการสร้างสตูดิโออพาร์ตเมนต์ระหว่างการปรับปรุง