Как в США делают прочный бетон без использования арматуры

Все мы привыкли к армированию бетона стальной арматурой.
Хорошо себе представляем, какое сечение арматуры необходимо для строительства фундамента или бетонных перемычек. Особое внимание уделяем наличию верхнего и нижнего слоя для бетонных конструкций, например для плитного фундамента.

В последнее время у нас появилась композитная арматура, чаще мы ее называем пластиковой. Особого доверия она не получила и используется, в основном при строительстве неответственных объектов. Можно заармировать отмостку, например. Так что промышленные объекты и фундаменты по прежнему заливают с использованием стальной арматуры.

На создание арматурной сетки плиты в два слоя, уходит огромное количество арматуры и немалое количество времени не ее вязку. Однако, так строят не везде.

Бетон с постнапряжением (Post Tension Slab)
Для сокращения затрат и ускорения процесса строительства в США широко используют технологию постнапряженного бетона. Вместо арматуры применяются стальные тросы, которые после заливки бетона натягиваются гидравлическими домкратами.

Существует несколько способов натяжения тросов. Помимо механического это может быть электротермический способ - трос нагревают, благодаря чему он удлиняется, и электротермический - комбинация натяжения и нагревания.

Бетон с постнапряжением представляет собой особый вид бетона, который подвергается внутренним сжимающим нагрузкам, с целью компенсировать внешние растягивающие напряжения.

Эти сжимающие усилия создаются путем использования специальных стальных тросов, помещенных в пластиковые оболочки, которые интегрированы в бетонные элементы.

Благодаря такому методу, значительно повышается надежность и долговечность зданий. Железобетонные конструкции, обработанные предварительным напряжением, показывают прочность в 5-6 раз выше, чем у аналогичных изделий, не имеющих подобного напряжения.


Как правило, такие элементы, как блоки, плиты, лотки и опоры,
характеризуются высокой трещиностойкостью, что напрямую влияет на их прочность и долговечность. При возникновении трещин бетон начинает деформироваться, подвержен оседанию и коррозийным процессам, связанным с проникновением влаги внутрь конструкции. А тут все поднатянули и таких эффектов не наблюдается.

Примеров использования постнапряженного бетона множество и не только в США. Таким способом строят мосты, виадуки, аэропорты, все чаще используют в архитектурных проектах, например, в конструкциях плит перекрытий и фундаментах зданий. Ярким примером успешного применения этой технологии является строение дание «Veles e Vents» в морском порту Валенсии.

Преимущества использования бетона с постнапряжением
• Значительное снижение расхода металла по сравнению с традиционной арматурой, путем уменьшения сечения.
• Упрощенная логистика (тросы компактно упаковываются и легко транспортируются).
• Ускорение строительного процесса благодаря меньшему количеству монтажных операций.

Применение технологии в России
В России пост-напряженный бетон пока применяется в основном на крупных промышленных и инфраструктурных объектах. В частном строительстве технология пока не получила массового распространения из-за нехватки опыта и ограниченной осведомленности. Однако с ростом числа реализованных проектов и повышением уровня квалификации специалистов можно ожидать более широкого применения.
Несмотря на явные преимущества, использование постнапряженного бетона в частном строительстве ограничено рядом факторов:
• В регионах с суровым климатом (морозное пучение грунта) требуется дополнительное усиление конструкции.
• Нужна высокая квалификация специалистов. У нас этот параметр проще заменить дополнительным количеством металла.
• Высокая первоначальная стоимость оборудования для натяжения тросов.

Заключение
Бетон с постнапряжением — это перспективная и экономически выгодная для России технология, позволяющая снизить затраты на строительство и повысить долговечность сооружений. Однако для его массового внедрения в частное строительство необходимо преодолеть существующие барьеры, такие как недостаток специалистов и потребность в адаптации технологии под российские климатические условия.