Железобетонные столбы-бордюры: безопасность и дизайн

Защита от ударов и премиальный дизайн

Когда речь идет о безопасности пешеходов, городские планировщики и архитекторы могут использовать многие типы столбов-бордюров (bollards) для защиты людей и имущества от проникновения транспортных средств. Стальные столбы ярких цветов очерчивают многие углы улиц и парковки — но не каждый столб должен выглядеть как неоновая труба, чтобы выполнять функцию дорожного указателя или антиаварийного барьера. Объектам, требующим более современной или тонкой эстетики, доступны другие варианты для обеспечения безопасности от аварий.

Железобетонные столбы-бордюры — пример декоративного столба, обеспечивающего защиту от ударов без отвлечения внимания от ландшафта и архитектурного стиля. Укрепленные сталью для исключительной прочности и доступные во многих формах, размерах и отделках поверхности, бетонные столбы можно использовать для любого постоянного применения.

Зачем использовать бетон?

Бетон — отличный строительный материал, используемый в большинстве крупных зданий и городских инфраструктурных проектов — вы вряд ли найдете современное здание, не использующее бетон хотя бы для фундамента. Сам по себе бетон имеет высокую теплоемкость и устойчив к выветриванию, что делает его идеальным для наружного использования. Бетон также легко усиливать стальной арматурой для дополнительной прочности и дополнительной отделки поверхности, защищающей от внешних воздействий и придающей привлекательную текстуру.

Железобетонные изделия используются для ряда применений:

• Архитектурные малые архитектурные формы для безопасности и защиты
• Несущие строительные материалы
• Покрытия поверхностей (пейверы)
• Корпуса для коммуникационных коллекторов

Железобетон: преимущества контролируемого производства

По сравнению с монолитным бетонированием на месте, производители железобетона имеют исключительный контроль над качеством и внешним видом изделий. Цеха литья обеспечивают чистую производственную среду для минимизации примесей. Железобетонные изделия также используют формы, которые гарантируют единство по нескольким изделиям и позволяют высокий уровень планирования и предсказуемости в определении бетонных смесей и объемов.

Для монолитных проектов опалубка часто является самой затратной статьей, так как требует обширных трудозатрат и материалов. Обращение к внештатным производителям — эффективный способ снизить затраты, обеспечивая качество и характеристики производительности. Железобетонные изделия поставляются готовыми к установке и обычно требуют гораздо меньше времени и труда для монтажа.

Железобетон: сталь дает прочность и долговечность

Сам по себе бетон обладает исключительной сжимаемой прочностью, но слаб на растяжение и сдвиг. Это значит, что он крайне подвержен трещинам — особенно под воздействием значительных сил со временем. Как укрепить бетон? Используя сталь.

Преимущества стали

• Исключительная прочность: Сталь выдерживает высокие растяжения и сдвиговые силы
• Ведет себя похоже на бетон: Сталь реагирует на температуру и влажность усадкой и расширением
• Легко обрабатывается: Сталь можно гнуть, резать или связывать в разные формы под любую бетонную форму
• Скорость сборки: Сталь можно быстро собирать в опалубки и формы
• Низкое обслуживание: Сталь требует минимального обслуживания после установки
• Экономичность: Сталь доступна и распространена по всей Северной Америке

При сочетании со сталью результат — железобетон. Это материал с невероятной прочностью и долговечностью, служащий строительным блоком для декоративных и функциональных столбов-бордюров.

Арматура: самый распространенный материал усиления

Разные типы усиления можно использовать для конкретных бетонных применений. Самый распространенный материал усиления — стальная арматура, хотя железобетон может также использовать стальную сварную сетку. Сталь переплетается и связывается с бетоном при застывании, обеспечивая дополнительную прочность.

Что такое арматура?

Арматура — универсальный материал, который легко гнется, режется или сплавивается, и доступны разные типы, каждый со специфическими свойствами для прочности, сваропригодности и коррозионной стойкости.

Борьба с коррозией

Стоит отметить, что сталь обычно защищена от коррозии высоким pH окружающего бетона. Однако пониженный pH или избыток морских или противогололедных солей могут проникнуть в бетон и запустить цепную реакцию.

На этапе установки незначительная поверхностная коррозия не влияет на структурную целостность арматуры (и даже может быть желательна для лучшего сцепления). После герметизации изоляция от внешней среды останавливает окисление.

Для предотвращения дальнейшей коррозии производители должны:

1. Обеспечить достаточное количество бетона для окружения и защиты внутренней стали
2. Использовать коррозионно-стойкие материалы, такие как нержавеющая, оцинкованная или эпоксидная сталь

Для повышения структурной целостности несущего бетона накладывают натяжение на арматурные стержни до заливки бетона. Натяжение удерживают до застывания бетона. Предварительное натяжение обеспечивает более устойчивый конечный продукт для переноса тяжелых нагрузок.

Стратегии стального усиления могут варьироваться. Формальные проекты требуют квалифицированных проектных специалистов для учета предполагаемого использования конструкции:

• Расположение
• Длины пролетов
• Ожидаемые нагрузки

Проекты также требуют точной спецификации параметров для количества материалов, марок, размеров и размещения в рамках более крупного проекта. Методы производства железобетона предлагают идеальные обстоятельства для предопределения расчетных нагрузок и обеспечения последовательного применения по серии изделий.

Отделка поверхности для финального штриха

Железобетон можно спроектировать с рядом цветов, текстур и отделок, которые иначе трудно достичь монолитными методами. Эти отделки достигаются за счет использования разных бетонных смесей, выбора заполнителей и методов обработки. Обычно бетонные отделки делятся на две категории: гладкие и с открытым заполнителем.

1) Гладкая бетонная отделка

Есть несколько переменных, влияющих на окончательный вид бетона:

• Тип используемого цемента
• Смешивание
• Погода
• Условия застывания

Гладкие поверхности можно создать, дав железобетону отделку «как из формы» (as-cast) или легкую пескоструйную. Отделка as-cast создается извлечением бетона из формы и применением небольшой или никакой дополнительной обработки. Такие отделки дают очень чистый профиль и подходят для покраски. Однако может быть трудно достичь единообразного цвета по as-cast на крупных проектах.

Маленькие воздушные пустоты, или «багровые глазки», будут более заметны на гладких бетонных поверхностях, что в зависимости от применения может быть недостатком. Пустоты можно устранить дополнительным затиранием бетона, но это может быть дорого. Легкая пескоструйка часто применяется для достижения более единообразного и гладкого вида, минимизируя вариации цвета и текстуры связующего цемента — но она также может сделать пустоты и другие дефекты более заметными. Тяжелая пескоструйка приведет к открытому заполнителю, поэтому учитывайте желаемую отделку для определения требуемого уровня пескоструйки.

2) Отделка с открытым заполнителем

Отделка с открытым заполнителем требует дополнительной обработки, например пескоструйки, чтобы раскрыть камни в бетонной смеси. Материалы заполнителя обычно составляют около 60–70 процентов бетонной смеси, и можно использовать множество типов заполнителей. После раскрытия заполнители могут значительно влиять на цвет, внешний вид и текстуру бетона. Отделки с открытым заполнителем склонны быть более единообразными и последовательными, чем гладкие, практически устраняя видимость пустот и других дефектов — как вблизи, так и с расстояния.

Заполнитель можно раскрыть до разных степеней для достижения ряда текстур и цветовых оттенков или для сохранения присутствия бетонной смеси:

• Легкое раскрытие включает пескоструйку поверхности бетона до тех пор, пока заполнители только становятся видны сквозь бетонную смесь, сохраняя значительное присутствие в общем внешнем виде поверхности.
• Среднее раскрытие удаляет больше поверхностного бетона, создавая более сбалансированную эстетику между заполнителем и цементом.
• Глубокое раскрытие раскрывает максимум заполнителя — около трети каждого камня или половину размера наименьшего камня — чтобы сделать его доминирующей особенностью.

Заполнители обычно раскрывают пескоструйкой, но иногда в формах используют химикаты для ограничения застывания. Это делает поверхности легче для удаления.

Другие бетонные отделки

Помимо пескоструйки, доступен ряд других процессов для изменения бетонных поверхностей:

• Кислотное травление - похоже на пескоструйку, но позволяет лучше сохранять цвет и детали
• Формовые вкладыши - включает выстелку форм дополнительными материалами для достижения уникальных текстур
• Дополнительная инструментальная обработка - используется для создания текстуры битого камня

Железобетонные столбы-бордюры и наружные малые архитектурные формы

Из множества бетонных продуктов, железобетонные столбы-бордюры часто остаются незамеченными, но играют важную роль в безопасности. Защитите любое наружное пространство бетонными столбами, которые не будут отвлекать от окружающей инфраструктуры, повышая безопасность.

Этот контент предоставлен только в информационных целях. Профессиональный инженер или проектный специалист должен быть консультирован для любого применения, связанного со структурной производительностью или эстетическим дизайном.

Источники

• Architectural Precast Association. "Architectural Precast Concrete Finishes Guide."
• Arnold, Christopher and Mary Ann Lasch. "FEMA 430: Chapter 4: Perimeter Security Design." Site and Urban Design for Security: Guidance Against Potential Terrorist Attacks. Earthquake Engineering Research Institute under grant from the Federal Emergency Management Agency and the Department of Homeland Security. 2007.
• Encyclopedia Britannica. "Reinforced Concrete." britannica.com, accessed June 2014.
• National Precast Concrete Association. The Little Book of Concrete: A Guide to the One Hundred Advantages of Precast Concrete. 2006.
• Precast/Prestressed Concrete Institute. "Design Factors Affecting Aesthetics of Architectural Precast Concrete." PCI Designer's Notebook.