Бетон та залізобетон в архітектурі

                                  Міністерство освіті і науки

         Миколаївська філія Київського національного університету

                                       культури і мистецтв 

                                       Кафедра дизайну 
 

                                       КУРСОВА РОБОТА

                         Бетон та залізобетон в архітектурі

                            З дисципліни «Матеріалознавство та

                              захисно-декоративні матеріали»,

                                     спеціальності «Дизайн»,

                           спеціалізації «Дизайн середовища» 
 
 
 

                                                                 Студентки II курсу гр. ДЗ-2

                                                                Назарової Вікторії Олександрівни 

                                                                  Керівник роботи:

                                                                  Ст. викладач

                                                                  Одробінський Ю. В. 

                
 
 
 

                                         Миколаїв 2009

                                                  ЗМІСТ 

ВСТУП                                                                                                            3 

РОЗДІЛ 1                                                                                                        5      

ВЛАСТИВОСТІ БЕТОНУ

1.1 Міцність, стійкість, густина                                                                    5

1.2 Водостійкість,  довговічність                                                                   9

1.3 Теплопровідність, морозостійкість                                                      10

1.4 Об’ємна вага. Властивості бетонної суміші                                         13 

РОЗДІЛ  2                                                                                                            15

«ОЗБРОЄНИЙ» БЕТОН 

2.1 Залізобетон                                                                                            15

2.2 Як виготовляють залізобетонні конструкції (ЗБК)                               18

2.3 Що не можна робити при монтажі ЗБК                                                20

2.4 Про доставку і збереження ЗБК                                                              21

2.5 Про явні і неявні дефекти, властивості і класи залізобетону              23 

РОЗДІЛ  III                                                                                                      25

БЕТОН І ЗАЛІЗОБЕТОН В АРХІТЕКТУРІ

3.1 Визначення  бетону і залізобетону                                                          25

3.2 Архітектурне  освоєння бетону та залізобетону                                    29

3.3 Лє Корбуз’є                                                                                               31

3.4 Бетон та залізобетон в архітектурі.                                                         33 

ВИСНОВКИ                                                                                                  36

ЛІТЕРАТУРА                                                                                                 38

 ДОДАТКИ                                                                                                      39 

                                                   ВСТУП

«Країна, яка будується — розвивається,” — вислів Рузвельта стосувався післявоєнної Німеччини та України, економіка якої, на у високоякісних та зручних у використанні будівельних сумішах.

У наш  час бетон та залізобетон являються основними будівельними матеріалами. В кожній державі виробляють бетон та залізобетон, і тепер ні один дім побудований в останні 70 років не обходиться без залізобетонних конструкцій. Тому тема виробництва бетону та залізобетону являється на сьогоднішній день дуже важливою. Важливо не тільки знати технологію виробництва, але вміти зменшувати затрати, а також знати властивості бетонів, їх види, що входить у його склад.

У своїй  роботі я намагалась коротко описати  властивості бетону та залізобетону,розкрити їх значення у будівництві та яку роль виконують у розвитку архітектури. Будівельні суміші та матеріали — основа промислового і житлового будівництва. Від рівня їхнього виробництва залежать темпи і якість будівельних робіт.

До будівельних сумішей відносяться різні природні і штучні матеріали, застосовувані для спорудження, обладнання і ремонту промислових гідротехнічних, житлових, адміністративних і культурно-побутових будинків і споруджень.

Це в  значній мірі визначає актуальність теми даної роботи.

У різних куточках наший великої Батьківщини - в Криму і на Уралі, на Волзі  і в Туркменії, в степах Казахстану і в Сибіру - ростуть гігантські будівництва. Радянські люди зайняті мирною працею. 
Соціалістична промисловість швидкими темпами неухильно рухається вперед, з року в рік збільшуються об'єми будівельних робіт. Вступають в лад десятки і сотні нових підприємств. У широких масштабах розгортається житлове і культурно-побутове будівництво. 
Гідроелектростанції, дамби і канали споруджуються небувалими в світі темпами. Розвиваються транспортні зв'язки між промисловими районами, між містом і селом. Збільшується мережа автомобільних магістралей, що споруджуються по останньому слову будівельної техніки. Нові міцні мости перекидають свої прольоти над перебігом численних річок наший країни. 
Все більше значення для цих гігантських робіт набуває в числі інших матеріалів цементного бетону - міцного і довговічного матеріалу, з якого будують дорожні покриття, мости, дамби, промислові цехи і інші споруди. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                      РОЗДІЛ 1

                                        ВЛАСТИВОСТІ БЕТОНУ

1.1 Міцність, стійкість,  густина

Самою важливою властивістю бетону є його міцність на тиск – здатність протистояти зовнішнім силам не розрушуючись. Як і природний камінь, бетон найкраще всього протистоїть тиску, тому за критерій міцності бетону будівельники прийняли  крайню ступінь міцності бетону при тиску. Щоб визначити міцність бетону, з нього виготовляють Еталонний кубик з ребром 200мм, якщо  зруйнувався при навантаженні 80 тонн, то крайня ступінь міцності при тиску буде дорівнювати 20 МПа.

Міцність  та інші важливі властивості бетону визначаються кількістю води у бетонній суміші. Найчастіше на мішок цементу  вагою 43 кг додається 15-23 л воді в залежності від вологості піску, який використовують, і від потрібної   міцності і стійкості бетону, при чому найменша кількість води дає найбільш міцний бетон.

Міцність  бетону залежить головним чином від  міцності цементного каменю, виду заповнювача й строку твердіння. Міцність цементного каменю залежить не тільки від марки (активності) цементу і його кількості, але й від так званого водно-цементного відношення, тобто відносини води до маси цементу (позначається В/Ц) в одиниці об’єму бетону: можна збільшити витрату цементу в 1,5 рази, але якщо в стільки ж збільшити витрату води, міцність бетону не зміниться. Якщо при тій же витраті цементу збільшити дозу води, міцність бетону зменшиться.

Період  схоплювання неможливо різко  відокремити від наступного періоду - періоду тверднення. Проте через декілька годинників після укладання наступає момент, коли бетонна суміш стає нерухомою і не може бути провибрирувана без руйнування. Цей момент можна вважати кінцем періоду схоплювання.

Щоб процеси хімічної сполуки води з мінералами цементу йшли достатньо ефективно, необхідно підтримувати бетон у вологому стані. Тверднення припиняється не тільки при зниженій температурі, але і при недостатній вологості. В цьому відношенні бетон нагадує рослина: його треба поливати і тримати в теплі, щоб він добре окріпнув. При звичайній температурі бетон на портланд-цементі набуває основної міцності протягом 20-30 діб тверднення. Сприятлива дія на швидкість тверднення надає підвищення температури, яке, як відомо, прискорює хімічні реакції. Для розрахунків зазвичай приймають міцність, яку бетон досягає до терміну тверднення 28 діб. Підвищення температури дозволяє отримати цю ж міцність в значно коротші терміни. 
На підставі вивчення процесу тверднення вироблені умови отримання хорошого бетону: помірна кількість води при зачиненні, вологі і теплі умови тверднення. Від дотримання цих умов залежить якість конструкцій.

В залежності від міцності на стиск бетон ділиться на марки. Марку бетону будівельники визначають по крайній ступені міцності еталонного кубика з ребром 200 мм. Так, у Росії в будівництві використовують наступні марки бетону: «600», «500», «400», «300», «250», «150», «100» і нижче. Вибір марки залежить від тих умов, в яких буде працювати бетон.

Для кожної марки бетону існує різний час схоплювання і тверднення. Тому встановлюють контрольний термін тверднення бетону, після якого бетон можна піддавати розрахунковому навантаженню. Для бетону, виготовленого в умовах будівництва і який твердіє в природних умовах, такий термін рівний 28-30 діб.

Але після  встановленого контрольного терміну  бетон продовжує тверднути і  набирати міцність, правда, значно повільніше. Цей процес повільного тверднення бетону в розрахунках не враховується. Приріст міцності бетону в часі, що перевищує встановлені контрольні терміни тверднення, виявляється як би гарантією надійності бетонних і залізобетонних конструкцій.

Міцність  бетону залежить від міцності камінного  заповнювача (щебеню,гравію) і від якості розчиненого у воді цементу: бетон буде тим міцніше, чим міцніше камінні заповнювачі і чим краще вони будуть скріплені цементним клеєм. Міцність природних каменів не змінюється з часом, а міцність бетону з часом росте.  
Відкриття і широке застосування в будівництві нового матеріалу - залізобетону усунуло недоліки бетону як конструктивного матеріалу. Залізобетон завоював міцне місце в сучасному строительстве1. У нім властивості бетону - велика міцність при стисненні, стійкість до дії води і повітря, вогнестійкість - поєднуються з такими властивостями стали, як міцність при розтягуванні, пружність. У залізобетонних конструкціях, там, де ці конструкції піддаються дії розтягуючих сил, встановлені сталеві стрижні, які і сприймають дію цих сил. Кількість стали і її розташування в бетоні визначаються розрахунком.

  Стійкість, густина

Другою  важливою властивістю бетону являється стійкість – відношення ваги матеріалу до його об’єму. Стійкість бетону завжди менша 100%.

Стійкість дуже сильно впливає на якість бетону, у тім числі і на його міцність: чим вища міцність бетону,тим він міцніше. Пори у бетоні, як правило, з’являються при його виготовленні: в результаті випарювання надлишку води, яка не втупила у хімічну реакцію з цементом при його твердінні, при недостачі цементу.

Крім  цього, підвищують стійкість активні мінеральні добавки, а звідси морозостійкість та водостійкість бетону. Активні мінеральні добавки поділяють на природні та штучні. До природних мінеральних добавок відносяться породи осадового походження – діатоміти, трепели, опоки, глієжи, і вулканічні породи – попіл, туфи, пемзи, траси. До штучних активних добавок відносяться доменні і топ ливні шлаки і золи, а також обпалена глина, але ці добавки не завжди пригідні для скульптури із бетону, так як придають їй темний тон. Активні мінеральні добавки використовують у дрібно молотому вигляді кількістю від 5 до 8 % до об’єму цементу.