Las ventajas del hormigón armado no incluyen

A. Buena resistencia a la compresión

B. Buena durabilidad

C. Buena tenacidad

D. p>Respuesta: c

El hormigón armado (inglés: hormigón armado o hormigón armado) a menudo se denomina hormigón armado en ingeniería. Se refiere a añadir materiales compuestos compuestos por malla de acero, placas de acero o fibras al hormigón para trabajar con él para mejorar las propiedades mecánicas del hormigón. Esta es la forma más común de hormigón armado.

Historia y Desarrollo

La invención del hormigón armado apareció en la época moderna. Se cree generalmente que el jardinero francés Joseph Monier inventó el hormigón armado en 1849 y obtuvo una patente para macetas de hormigón armado y vigas y columnas de hormigón armado utilizadas en barandillas de carreteras en 1867. En 1872, se completó la primera estructura de hormigón armado del mundo en Nueva York, EE. UU., y comenzó una nueva era en la historia de la arquitectura humana. Después de 1900, las estructuras de hormigón armado se utilizaron ampliamente en ingeniería. En 1928, apareció un nuevo tipo de estructura de hormigón armado, el hormigón armado pretensado, que se utilizó ampliamente en la práctica de la ingeniería después de la Segunda Guerra Mundial. La invención del hormigón armado y la aplicación del acero en la industria de la construcción a mediados del siglo XIX hicieron posible la construcción de rascacielos y puentes de gran luz.

En la actualidad, el hormigón armado es la forma estructural más utilizada en mi país, representando la gran mayoría del total. Mi país es también la región donde las estructuras de hormigón armado se utilizan más ampliamente en el mundo. La producción de cemento, su principal materia prima, alcanzó los 18,82 millones de toneladas en 2010, lo que representa aproximadamente el 70% de la producción total mundial.

Principio de funcionamiento

La razón por la que el hormigón armado puede funcionar en conjunto está determinada por las propiedades del propio material. En primer lugar, los coeficientes de expansión lineal de las barras de acero y del hormigón son aproximadamente los mismos, por lo que no producirán tensiones excesivas debido a diferentes entornos. En segundo lugar, existe una buena fuerza de unión entre las barras de acero y el hormigón. A veces, la superficie de las barras de acero se procesa en nervaduras espaciadoras (llamadas barras de acero deformadas) para mejorar el acoplamiento mecánico entre el hormigón y las barras de acero. Cuando esto aún no es suficiente para transferir la tensión entre la barra de acero y el hormigón, los extremos de las barras de acero suelen doblarse formando ganchos de 90 grados. Además, el ambiente alcalino proporcionado por el hidróxido de calcio en el concreto forma una película protectora pasivante en la superficie de las barras de acero, haciendo que las barras de acero sean menos susceptibles a la corrosión que los ambientes neutros y ácidos.

Características

El hormigón es una mezcla de cemento (normalmente cemento Portland) y áridos. Cuando se agrega una cierta cantidad de agua, el cemento se hidrata para formar una estructura reticular opaca microscópica que une el agregado en una estructura monolítica. Generalmente, las estructuras de hormigón tienen una resistencia a la compresión muy alta (aproximadamente 3000 psi, 35 MPa). Sin embargo, la resistencia a la tracción del hormigón es baja, normalmente sólo alrededor de una décima parte de su resistencia a la compresión. Cualquier acción de flexión por tracción significativa puede hacer que su estructura de red microscópica se agriete y se separe, provocando una falla estructural. Sin embargo, la mayoría de los miembros estructurales requieren tensión de tracción, por lo que rara vez se utiliza concreto no reforzado solo en los proyectos.

En comparación con el hormigón, la resistencia a la tracción de las barras de acero es muy alta, generalmente superior a 200 MPa, por lo que la gente suele añadir materiales de refuerzo, como barras de acero, al hormigón para trabajar con él. Las barras de acero soportan esfuerzos de tracción y el hormigón soporta esfuerzos de compresión. Por ejemplo, en el elemento de flexión de una viga simplemente apoyada en la Figura 2, cuando se aplica la carga p, la parte superior de la sección de la viga se comprime, mientras que la parte inferior se estira. En este momento, las barras de acero dispuestas en la parte inferior de la viga están sometidas a tracción (4), mientras que el hormigón (2) que se muestra en el área sombreada arriba está sometido a compresión (3). En algunos miembros de sección pequeña, también se pueden utilizar barras de acero para resistir la compresión además de la tensión, que suele ocurrir en las columnas. Las secciones de elementos de hormigón armado se pueden fabricar en diferentes formas y tamaños según las necesidades del proyecto.

Al igual que el hormigón ordinario, el hormigón armado alcanza la resistencia de diseño al cabo de 28 días.

Estructura

El contenido de barras de acero tensionadas en el hormigón armado suele ser muy pequeño, representando del 1% (principalmente en vigas y placas) al 6% (principalmente en columnas) del área de la sección transversal del componente. La sección transversal de la varilla de acero es circular. Estados Unidos oscila entre 0,25 y 1 pie, con un aumento de 1/8 de pie por nivel; Europa oscila entre 8 y 30 mm, con un aumento de 2 mm por nivel, en China continental, de 3 a 40 mm, * * *; dividido en 19 etc. En Estados Unidos, las barras de acero se dividen en 40 de acero y 60 de acero según el contenido de carbono. Este último contiene más carbono y es más resistente y rígido, pero más difícil de doblar. En ambientes corrosivos también se utilizan barras de acero galvanizadas, resina epoxi y acero inoxidable.

En climas húmedos y fríos, las estructuras como pavimentos de hormigón armado, puentes, estacionamientos, etc. que puedan utilizar sales descongelantes deben utilizar barras de acero epoxi u otro hormigón compuesto. Las barras de acero epoxi se pintan con pintura ligera. Pintura verde en la superficie. Fácil de identificar.

Factores negativos

La corrosión de las barras de acero y los ciclos de congelación y descongelación del hormigón

La corrosión de las barras de acero y los ciclos de congelación y descongelación del hormigón destruirán la estructura del concreto. Cuando las barras de acero se corroen, el óxido se propaga, provocando que el concreto se agriete y se pierda la unión entre las barras de acero y el concreto. Cuando el agua penetra la superficie del hormigón y entra al interior, el volumen de agua congelada y condensada se expande. Después de repetidos ciclos de congelación y descongelación, se generan grietas en el hormigón que se profundizan a nivel microscópico, aplastando así el hormigón y provocando grietas permanentes e irreversibles. daños al concreto.

En condiciones de clima húmedo y frío, los pavimentos de hormigón armado, puentes, estacionamientos y otras estructuras de construcción que puedan utilizar sal deshielo deben utilizar barras de acero de resina epoxi, placas de inmersión en caliente, barras de acero inoxidable y otros materiales como barras de acero. Las barras de refuerzo epoxi se pueden identificar fácilmente por la pintura verde claro de la superficie. Un método más económico es utilizar fosfato de zinc como revestimiento antioxidante para barras de acero. El fosfato de zinc reacciona con iones de calcio e hidróxido para formar hidroxiapatita estable. Para proteger el hormigón armado también se utilizan materiales impermeabilizantes, como geotextiles no tejidos rellenos de arcilla bentonita. El nitrito de calcio Ca(NO2)2 se utiliza como inhibidor de la oxidación y se agrega en una proporción del 1 al 2% con respecto al peso del cemento para evitar la corrosión de las barras de acero. Dado que el ion nitrito es un oxidante suave, se combina con iones ferrosos (Fe) en la superficie de la barra de acero para precipitar hidróxido de hierro insoluble (Fe(OH)3).

Carbonización

Para ser precisos, debería llamarse carbonización, que también se conoce comúnmente como carbonización. El agua de los poros del hormigón suele ser alcalina. Según el diagrama de Pourbaix, las barras de acero son inertes y no se corroen cuando el valor del pH es superior a 11. El dióxido de carbono del aire reacciona con el álcali del cemento, acidificando el agua de los poros y reduciendo así el valor del pH. Desde el momento en que se fabrica el componente, el dióxido de carbono carboniza el hormigón en la superficie del componente y continúa profundizándose. Si un miembro se agrieta, el dióxido de carbono del aire puede ingresar más fácilmente al concreto. Normalmente, durante el proceso de diseño estructural, el espesor mínimo de la cubierta de las barras de acero se determina en función de los códigos de construcción. Si la carbonización del hormigón debilita este valor, puede provocar daños estructurales causados ​​por la corrosión de las barras de acero.

El método para detectar el grado de carbonización en la superficie de un componente consiste en perforar un agujero en la superficie y dejar caer fenolftaleína. La parte no carbonizada se volverá rosa. La profundidad de la capa carbonizada se puede conocer midiendo la profundidad del hormigón sin decoloración.