Лепка из бетона: Поделки из бетона своими руками

Содержание

Поделки из бетона своими руками

Как человек творческий, я не могла не попробовать себя в этом ремесле. Живу с в деревне совсем недавно — три года. Увлеченно и с фанатизмом начала создавать свой «Сад мечты»)) Перекопка земли, посадка растений, прополка, ожидание новых бутонов, радость цветам и, конечно, первые разочарования и горести о потере любимцев. А потом долгие зимние дни и тоска по лету.

Но и у зимы есть свои плюсы — мечты, новые задумки и планы. Когда увидела однажды на просторах интернета садовые скульптуры и поделки из бетона, то сразу загорелась этой идеей. Лепка из бетона — занятие довольно кропотливое и совсем не быстрое. Летом я так и не нашла времени на новое увлечение и, так получилось, что изготавливать свои первые изделия я начала зимой, в подвале собственного дома. Начала делать сразу несколько работ одновременно. Два моих первых произведения хочу показать здесь)) Итак, плоская рыбка из бетона со стеклянной мозаикой. Окрашена с помощью аэрозольных баллончиков с акриловой краской.

Внутри рыбки, в районе верхнего плавника, для прочности, есть небольшой кусок металлической сетки. Также там имеется пластиковая пробка от бутылки. Когда рыбка полностью высохла — пробку просверлили и получилась дырочка, за которую ее можно повесить на любую поверхность.

Что хочу сказать о самом производстве. Цемент, конечно, нужно выбирать высшего качества. Замес стандартный — три части песка, одна цемента. В массу добавляю чуть-чуть клея ПВА и жидкого стекла. Жидкое стекло нужно бетону не только для дополнительной прочности, оно также придает ему пластичность, для удобства лепки.

Вот еще одна рыбка. Для каркаса я взяла обычную двухлитровую пластиковую бутылку. Хвост и плавники сформировала из картона, примотав его скотчем к бутылке. Всю бутылку так же обмотала скотчем и как можно более «неряшливее», чтобы поверхность не была гладкой. Бетон так легче будет сцепляться с каркасом.

Для мозаики использовала бутылочное стекло.

И еще!. . После того, как скульптура полностью высохнет, ее нужно обработать специальной пропиткой для защиты от влаги. Также дополнительную защиту дает яхтный лак. Но перед тем как покрыть лаком, можно заняться творчеством и расписать фигурку по своему вкусу. Для этого как нельзя лучше подходит акрил.

А вот еще кое-что из заготовок для будущих садовых скульптур)

Бетон непростой, но очень интересный материал для изготовления садовых поделок. Фигурки, кашпо, мебель, декорирование стен, поилки для птиц — да много еще чего можно придумать! Если страшно начинать делать что-то глобальное — забетонируйте хотя бы для начала листик)) В саду такое украшение точно найдет свое место!

Студия архитектурного бетона Эхсотворим | Изготовление скульптур и любых арт объектов из бетона и стеклопластика, МАФ, лепнина, художественная роспись

Ehsotvorime

Студия архитектурного бетона эхсотворим

Тематические декорации, скульптура и арт объекты из архитектурного бетона

Творческая мастерская Ehsotvorime (Эхсотворим), в составе опытных художников-декораторов, скульпторов, архитекторов с богатым опытом практической работы, предлагает свои услуги в сфере создания

тематических декораций, скульптур, малых архитектурных форм (МАФ), экзотических интерьеров, декорирования фасадов зданий и сооружений, внутренних пространств помещений кафе, ресторанов, аквапарков, океанариумов, вольеров зоопарков, а так же парков развлечений.

Работы ведутся от эскиза до превращения вашего объекта в сказочный неповторимый уголок, который идеально впишется в ландшафт или интерьер вашего дома.

Работая с архитектурным бетоном методом ручной лепки, что делает каждое изделие индивидуальным, можно достичь превосходного сочетания различных фактур (скалы, камни, дерево различных пород, металлы и т.д.). Зачастую в дизайнерских решениях декорациям отводится не только эстетическое назначение, но и функциональная нагрузка. Так с помощью наших технологий, использующих полимербетон, полиэфирные смолы, стекловолокно и полиуретановые материалы, можно с легкостью создать скальные композиции, пещеры и гроты с водопадами и искусственными водоемами, фонтаны, входные группы в парки и частные территории, беседки, мангалы и барбекю. Декорировать ограждение и фасад коттеджа, изготовить МАФ,

садово-парковою скульптуру и ландшафтные светильники самой необычной формы. Правильно сочетая арт-изделие и декорации с высокохудожественной росписью можно визуально расширить горизонты вашего помещения.

Создание арт-объекта может производиться по эскизам заказчика либо проекту, выполненному нашими специалистами. Все работы ведутся с высоким качеством в соответствии с установленными нормами и правилами.

При изготовлении мы используем только качественные материалы, что делает все изделия устойчивыми к влаге, сухости и заморозкам. Мы работаем по всей России и странам ближнего зарубежья.

Скульптуры из бетона Владимира Колесникова | Страница 7

Недавно занялся лепкой камня из бетона. Наломал кучу копей. К какому выводу пришел:

1. Рецепт бетона: цемент/песок — 1/2 + 1 часть перлитового песка; Добавки: Фейри — немножко (пропорции пока не могу установить — на глаз лью, что не очень хорошо) и щепотку полипропиленовой фибры.
2. Для чего нужен перлитовый песок.
Это такая штука, очень похожа на мелкий пескообразный пенопласт — такой же невесомый. Но твёрдый, как стекло! Он впитывает влагу, как керамзит и постепенно потом отдаёт.
В результате раствор получается безеобразный, лёгкий, лучше держится на поверхности при более толстом слое.

Из-за удержания излишков воды дольше сохраняет пластичность, а в жару снижает вероятность быстрого пересыхания и растрескивания.
Примечание: перлитовый песок перед началом замешивания смеси лучше смочить водой. Иначе разлетится от малейшего ветерка. И берегите нос — зачихаетесь, если не смочите заранее.
3. Фибра. Очень тонкое волокно нарезанное хлопьями. Выполняет роль микроармирования. Удерживает от сползания массу бетона. Нужно совсем немногою Грубо говоря на ведро раствора — щепотку фибры. После лепки скульптура может оказаться немного «волосатой». )) Это легко удаляется горелкой любой (хоть зажигалкой). Актуально для крупных форм при быстром набрасывании больших участив с риском сползания бетона с вертикальных поверхностей.
4. Фейри. Тут всё понятно. Воздуховолекающая добавка пластификатор. Не даёт осаживаться бетону.

ПВА — ни в коем случае не используйте эту гадость! Сам пользовался, и не знал, что это гадость. Поясню.
Бетон тем прочнее, чем меньше воды в нём изначально. Расстояние между частицами тогда минимальное и он становится очень прочным и твёрдым. ПВА обычно добавляют, когда используют раствор в качестве клея, например плиточного, где толщина его не превышает 6-8мм.
В иных случаях, чтобы раствор был пластичным, при применении ПВА приходится добавлять ещё и воду. То есть происходит самообман. Нам кажется, что раствор с ПВА болеепластичен. На самом деле ПВА захватывает больше воды и пр ивысыхании бетон может дать огромную усадку, что повлечёт трещины и разрушения.

Можете провести эксперимент сами. Сделайте удобную для лепки по пластичности обычную ПЦС и потом добавьте туда немного ПВА — ваша смесь из пластичной превратится в «творог». И чтобы снова с ней можно было работать, вам придётся добавить и воду.
Просто если вы добавляете ПВА сразу, то не можете отследить, насколько больше вам приходится туда лить воду. А это очень плохо. Чем меньше воды — тем крепче бетон. Для нас проблема лишь в том чтобы бетон был достаточно пластичен для работы.

Об этом и нужно думать, когда применяем добавки.

Короче, забудьте про ПВА в бетоне для скульптурной работы. Добрый совет.

О гипсе — тем более.

Скульптуры из бетона (фигуры) технология изготовления своими руками

Скульптуры из бетона – прекрасное решение для украшения двора загородного дома, приусадебного участка, территории дачи. Несмотря на то, что настоящие скульпторы не очень любят бетон ввиду некоторых особенностей, для самостоятельного изготовления простых скульптур в домашних условиях материал подходит как нельзя лучше.

Правильно залитая скульптура из бетона получается прочной и долговечной, может быть окрашена в любой оттенок, не боится воздействия внешних агрессивных факторов, обладает большим весом, что делает невозможным кражу изделия. Немаловажно и то, что производство бетонных скульптур обходится сравнительно недорого, а для всех этапов работ не понадобятся какие-то особые навыки, знания, инструменты, материалы.

Все, что нужно для изготовления фигуры из бетона своими руками, можно найти в мастерской или купить в ближайшем супермаркете. Технологий создания скульптур из бетонного раствора существует несколько и каждый мастер выбирает ту, что больше всего подходит для его целей и позволяет получить наилучший результат.
Читайте также:
про строительство и ремонт.

Получить простые и незамысловатые фигурки из бетона сможет каждый мастер. Главные этапы – приготовление всего необходимого, правильный замес бетонного раствора, быстрая и качественная заливка, сушка в оптимальных условиях. После набора монолитом прочности он уже не боится ничего и будет стоять долго, сохраняя идеальный внешний вид.

Необходимые материалы

Содержание статьи:

До того, как сделать скульптуру из бетона, необходимо позаботиться обо всем, что может понадобиться в процессе работы: инструменты, материалы, эскизы, емкости, дополнительные средства.

План по подготовке всего необходимого для создания бетонных фигур:

Выбор эскиза и метода создания скульптуры – начинать лучше с простых и доступных вариантов, так как реализация масштабных проектов далеко не всем под силу. При выборе фигуры обязательно учитывают величину и ландшафт территории, дизайн архитектурного ансамбля, возможность гармонично вписать скульптуру в экстерьер. Так, для детских площадок делают милые фигурки гномов или зверей, для сада – грибы и подставки под цветник, для ворот часто выбирают львов и т.д.

Создание самого эскиза – если нет способностей, желательно нарисовать будущую фигуру хотя бы схематически. Чем точнее будет передана задумка на бумаге, тем проще потом будет рассчитывать размеры, определять порядок действий.
Опытные мастера советуют создавать 3d-модели фигур в уменьшенном виде из пластилина, куска глины. Так удастся более реально представить процесс создания фигуры, все верно рассчитать, точно определить размер и масштаб.
Инструменты – бетономешалка и емкости для приготовления бетонной смеси (либо миксер, специальная насадка на дрель), лопатки различного размера, шпатель, мастерок, кусачки, плоскогубцы. Если планируется скульптуру заливать, понадобится форма (можно купить или сделать самостоятельно).
Материалы – вода, песок, цемент, пластификатор для приготовления бетонной смеси, полиэтиленовая пленка для защиты двора, стальная или алюминиевая проволока для производства каркаса объемных фигур, грунтовка и краска для придания фигуре эстетичного вида.

Технологии производства

Планируя создание будущей скульптуры из бетона своими руками, важно правильно выбрать подходящую технологию производства. В домашних условиях реализовать можно три метода: лепка вручную, каркасная, заливка в формы.

Лепка вручную – способ, который не требует особых приспособлений и инструментов, но предполагает наличие определенных навыков и важность приготовления раствора правильной консистенции. При условии, что смесь не слишком жидкая и не очень густая, из нее удобно и хорошо лепить, вполне возможно создать небольшие поделки. Обычно такой вариант выбирают для создания массы мелких фигур для украшения сада, цветочных горшков, подставок под клумбы и т.д.

Каркасный метод наиболее сложный, но зато дает возможность создавать настоящие шедевры. Так, сначала из проволоки создают объемный каркас будущей фигуры, потом его покрывают бетонной смесью (облепливают, грубо говоря), придают смеси форму, ждут высыхания и раскрашивают, придавая нужный цвет, рисуя те или иные элементы (при создании зверушек – рисуют глаза, уши, нос и т.д.). Метод подходит для создания скульптур любого размера.

Технология заливки в форму самая простая, так как требует лишь наличия формы и четкого соблюдения всех этапов. Важно правильно и точно залить в емкость бетонный раствор, потом выждать высыхания и аккуратно достать готовое изделие. После ему позволяют полностью набрать прочность, окрашивают по желанию и т.д.

Формы можно сделать самостоятельно или купить уже готовые. Обычно такой метод используют для создания фигур небольшого размера, но высокой сложности.

Тонкости каркасного способа

Каркасное изготовление скульптур, несмотря на наличие определенных нюансов, не предполагает каких-то особых сложностей. Скульптуру делают на базе конструкции из проволоки, выступающей основой изделия. Модель из проволоки обычно повторяет лишь основные элементы конструкции, так как преследует цель создания основы, на которой можно вылепить все нужные детали.

Несмотря на то, что часто для создания фигур используют любые ненужные элементы (ящики, тряпки, древесину), лучше всего делать каркас из алюминиевой/стальной проволоки. Способов создания модели существует несколько. Маленькие и средние по размеру фигуры делают из алюминиевой основы, используя обычную связку благодаря эластичности материала.

А вот стальная проволока предполагает реализацию комбинированного метода – определенные части каркаса связывают плоскогубцами, другие соединяют методом сварки. Лучше всего делать фигуры по каркасной технологии пустотелыми.

Преимущества создания пустотелой скульптуры:

Бетонная скульптура по каркасной технологии создается достаточно просто: сначала делают каркас из проволоки, его обтягивают строительной сеткой с точной передачей объемов и форм. Потом на каркас мастерком и шпателем наносят бетон. Новый слой добавляется лишь после высыхания предыдущего. Наносить бетон на скульптурный каркас нужно аккуратными и легкими движениями.

Потом бетону дают полностью высохнуть и набрать прочность. Если есть какие-то недочеты, их исправляют до окончательного схватывания смеси – удаляют подтеки, неровности и т.д.

Заливка в готовые формы

Бетонную смесь можно залить в форму, которая позволит получить фигуру определенного объема, конфигурации. Готовые формы можно купить или сделать из каких-то емкостей своими руками. Чаще всего мастера сами делают то, что им нужно, так как ассортимент в магазинах достаточно сильно ограничен. Как и в случае с каркасом, вовсе не обязательно заливать в формы какие-то сложные конструкции – достаточно сделать общую форму, а потом все остальное выполнить вручную.

Так, небольшие грибы заливают с использованием старого таза, пластиковой бутылки. Шапка заливается в таз, ножку делают путем заливки смеси в пластиковую бутылку (после затвердения материала достаточно просто разрезать бутылку). Проявив смекалку и воображение, из подручных средств можно создать самые разные интересные фигуры, которые потом достаточно просто обработать.

Приготовление бетонной смеси для заливки в форму:

Песок тщательно просеивают, чтобы исключить вероятность попадания в раствор крупных фракций, мусора.
Песок и цемент смешивают в пропорции один к трем, если есть возможность выбрать между серым/белым цементом учитывают пожелания по цвету. На белой основе все краски смотрятся более яркими и насыщенными, но серый цемент стоит меньше.
В смесь песка и вяжущего постепенно доливают чистую воду, можно добавить пластификатор (исходя из пропорции 200 миллилитров на 50 килограммов цемента).
Раствор перемешивают очень аккуратно и тщательно, по консистенции готовая смесь должна быть похожа на густую сметану.

После того, как бетон залит в форму, ее накрывают пленкой и дают высохнуть в течение 12 часов. Желательно защитить от влаги, дождя. Потом изделие можно достать из формы, позволить ему набрать прочность и покрасить.

Идеи поделок для начинающих

Начинать стоит с самых простых фигур и скульптур. Это могут быть грибы, гномы, звери, разные персонажи из сказок. Причем, когда речь идет о ярких фигурках, учитывать стоит не столько сложность выполнения самой скульптуры, сколько придание ей яркости и соответствия эскизу. Так, обычный гриб – это ножка и полукруг, а вот схожесть с задумкой ему придает правильное окрашивание.

То же касается животных и персонажей из сказок – сами формы несложные, а вот красиво расписать сделанные фигурки умеют не все. Ниже представлено множество вариантов простых поделок, с которых можно начать создание скульптур и изделия из бетона.

Бетонный грибок

Грибы тоже бывают разными – из бетона можно сделать боровик или мухомор, украсив сад и приусадебную территорию. Точную копию модели грибов получить вряд ли получится, да это и не нужно. Грибы ведь не идеальны в природе. Гораздо важнее добиться сходства фигурки с самой идеей и придать ей красивый вид. Для скульптуры используют бетон, по консистенции напоминающий чуть подтаявшее сливочное масло.

Пошаговая инструкция создания бетонного гриба:

В песке сделать глубокой миской углубление.
Положить на дно лист лопуха (он сделает поверхность шероховатой).
Взять пластиковую бутылку либо свернутый в трубку рубероид/линолеум.
Залить обе части бетоном.
После того, как все элементы подсохли, можно залить новым раствором верхушку и объединить оба элемента.
Выждать 2 дня до полного высыхания, на протяжении которых статуэтка должна быть накрыта пленкой.

Обычно для полноценной композиции создают несколько грибов разного размера и размещают их по территории. Можно сделать настоящие грибные поляны, которые очень красиво смотрятся на зеленом газоне.

Использование листьев

Для создания фигур из бетона можно использовать листья мальвы, ревеня, лопухов и иных растений. Таким образом получаются красивейшие заготовки из бетона. И вовсе не обязательно искать формы по всей Москве – часто в магазинах представлен гораздо более скудный ассортимент, чем может придумать человеческая фантазия.

Как создать изделия из бетона и листьев:

Замешивание раствора из 1 части портландцемента и аналогичных по объему трех частей песка, добавление воды до тех пор, пока смесь не получится по консистенции напоминающей творог.

Засыпка в миску невысокой горки из песка, укладка сверху целого листа растения.
Заливка листа цементным раствором.
Отделение листа после высыхания и получение красивой рельефной поверхности.
Покрытие изделия краской в соответствии с задумкой.

Таким же образом получают бетонные шары, имитации валунов, фигурки в виде полусфер.

Важно потом правильно окрасить изделие, чтобы оно получилось действительно красивым и оригинальным. Так, листья красят не только зеленой, но и золотой краской, делая шикарные подставки под клумбы.

Создание скульптуры из бетона – это возможность не только сэкономить на покупке готового изделия, но и интересный, увлекательный процесс. При условии соблюдения технологии и выполнения всех этапов фигурки получаются прочными, надежными и красивыми.

Источник

Как из обычного бетона сделать великолепную садовую фигуру

Имея успешный детский опыт лепки из пластилина, можно себя попробовать в изготовлении несложных бетонных скульптур для украшения сада. Для этого не нужно быть Микеланджело, хотя определенная доля таланта все же требуется. Можно предварительно потренироваться на глине, а получив навыки перейти до серьезных проектов из бетона.

Материалы:

песок;
цемент;
пластификатор или ПВА;
арматура 4-6 мм;
штукатурная сетка;
краска для бетона.

Процесс лепки садовой фигурки на примере олененка

Чтобы садовая фигура из бетона получилась подъемной, необходимо чтобы внутри она была пустотелой. Для этого на подложку для лепки укладывается кирпич или шлакоблок и засыпается мокрым песком.

Поверх кучки песка наносится бетон. Он готовится из 1 части цемента и 3-х частей песка. Бетон должен получиться густым, поэтому вода добавляется по минимуму.

Обязательно заливается пластификатор по инструкции, вместо него можно использовать клей ПВА.

Бетон размазывается по песку небольшой кельмой. Нужно сформировать туловище лежащего оленя. Далее делаются согнутые ноги, и устанавливается трубочка из штукатурной сетки для формирования шеи. На нагруженные части скульптуры нужно наносить посыпку из чистого цемента.

Ноги, шея, переход на голову и спина оленя армируются тонкими подогнутыми прутками. Сверху арматура замазывает бетоном и делается посыпка цементом. На бока укладывается и утапливается штукатурная сетка.

Затем формируется хвостик вокруг арматурной вставки.
Раствор наносится тонкими слоями равномерно по всем поверхностям скульптуры, чтобы отдельные ее части не успевали пересыхать, так как тогда прилипание будет хуже. Процесс продолжительный, поэтому бетон готовится малыми порциями, а не за 1 раз.

Готовые поверхности нужно приглаживать. Это удобно делать рукой, используя шлифовальную сетку для штукатурки.

Как только корпус оленя будет готов, можно перейти к шее и голове. Делать это раньше не следует, чтобы скульптуру не перевесило, и она не опрокинулась. Бетон также наносится тонкими слоями и посыпается цементом.

Получив грубые контуры головы, нужно вставить арматуру и сетку для армирования ушей. Для работы с головой используется скульптурный стек, его можно просто выстрогать из палки.

Сформировав уши, ноздри и глаза, нужно дать скульптуре просохнуть. Затем она покрывается белой основой.

После ее схватывания наносится коричневая краска на спину, голову и ноги.

Брюшко и низ ножек должны остаться светлыми. Затем черным цветом закрашиваются копыта, нос, глаза и хвост. На спинке рисуются белые крапинки.

Смотрите видео

Скульптуры из бетона: заливка в формы, отделка

Сделать для сада скульптуры из бетона своими руками мечтает каждый. Однако не всем известны этапы изготовления изделий, а также основные правила, благодаря которым предметы получатся не только красивыми, но и крепкими, надежными, готовыми прослужить не один год. Прежде чем перейти к созданию поделки, следует сначала определиться с ее внешним видом, формой, затем создать эскиз. Если предварительно результат удовлетворяет, можно приступать к творческому процессу.

Как проходит подготовка?

Создание эскиза

Прежде чем начать делать декоративные изделия из бетона, сначала следует решить, какой внешний вид будет у творения. Если планируется декор для цветочника, можно изготовить искусственные листья из бетона, пеньки, вокруг которых растут грибы либо слепить башмак, а внутрь него высадить любимые цветы.

Для детских площадок рекомендуется продумать более крупные объекты, например, слоны, замки, пирамиды, деревья, внутри которых размещены лабиринты, ступеньки и пр. Такие скульптуры отлично подойдут для игр и развлечений. Далее необходимо сделать эскиз будущей скульптуры, желательно в масштабе. Важно тщательно продумать мельчайшие детали, определиться с размерами, дополнительными деталями. После этого делается зарисовка объекта на бумаге.

Масштабная модель

После того как эскиз будет готов, можно приступать к созданию модели в масштабе. В качестве основного материала для работы профессионалы рекомендуют использовать пластичную глину или обычный пластилин. Объект важно лепить детально, будь то гриб, пенек или небольшой слон, следует внимательно выделить главные элементы, потому что на основе полученного изделия изготавливается оригинал, внешний вид которого должен быть привлекательным и без изъянов.

Состав бетона

При замесе декоративного раствора используется белый цемент, вместо обычного серого.

Для лепки запланированного изделия специалисты рекомендуют использовать скульптурный бетон, в который для повышения прочности и пластичности добавляют различные добавки. Главное отличие декоративной бетонной смеси от обычной это то, что в последнюю вместо серого цемента добавляется белый, а вместо обычной щебенки — цветные природные или синтетические измельченные до состояний крошки камни.

Предотвратить растрескивание и сохранить форму изделия поможет добавление в основной состав гашеной извести или глины. Уменьшить потребность бетонного раствора в воде поможет клей КМЦ или ПВА. Фасадный декор станет устойчивым к неблагоприятным климатическим условиям и резким перепадам температуры, если в массу добавить полипропиленовую фибру.

Чтобы смесь получилась однородной, сухие компоненты перед добавлением воды необходимо смешать между собой, известь и глина добавляются одновременно с песком и щебенкой, клей нужно заранее развести в воде.

Как сделать?

Формируем каркас

Бетонные изделия для благоустройства зоны отдыха, парка или детской площадки должны быть крепкими, устойчивыми, надежными. Поэтому сначала из металлических прутьев изготавливается каркасная основа, на которой и будет удерживаться масса из бетона во время лепки. Первичный скелет будет определять основные элементы изделия, поэтому его формируют из прочных материалов — толстых прутков арматуры. Вторичный каркас изготавливается из гладких и гибких арматурин.

Заливка в формы

В домашних условиях в качестве основы для формы можно использовать подручные средства.

Это другая технология, во время которой используются специальные формы для фигур из бетона. Производство поделок таким методом считается упрощенным, потому что не нужно сооружать каркас. Их можно приобрести либо в качестве основы использовать подручные предметы. Например, чтобы сделать дерево, для ствола можно взять пластиковую бутылку, залить в нее раствор, равномерно распределить по поверхности, а после того как масса схватится, разрезать пластик и удалить. Далее можно приступать к финишной отделке.

Популярными являются такие малые архитектурные формы из бетона:

животные;
растения;
люди;
миниатюрные строения — сказочный замок, избушка на курьих ножках и др.

Приготовление раствора

Смесь готовится таким способом:

Предварительно просеянный песок соединить с цементом в пропорции 3:1.
В полученную смесь понемногу добавлять воду и разведенные в ней пластификаторы.
Должна получиться однородная масса, по консистенции напоминающая густую сметану. Именно такая масса подходит для дальнейших работ со скульптурой, будь то нанесение на каркас или заливка в готовую форму.

Укладка бетона

Для работы необходимо приготовить такие инструменты, как шпатель и мастерок, которыми наносится готовая смесь.

Для нанесения смеси потребуется подготовить такие инструменты:

шпатель;
мастерок;
шаблоны для часто повторяющихся деталей.

Готовую бетонную смесь строители рекомендуют начинать наносить на самые простые места. Если это скульптура человека, то сначала формируются стопы. После стоп продвигаются вверх, тщательно замазывая участки и выделяя рельеф. Когда на поверхности скульптуры из бетона предусмотрены часто повторяющиеся детали, следует заранее подготовить шаблон. Им может выступать любой предмет, например, сымитировать шерсть поможет жесткая кисть, борозду под кору — гребень. Для более замысловатых узоров из подручных предметов изготавливают фактурный валик.

Окончательная отделка

Отделочные работы можно начинать на следующий день после укладки. Бетон еще не полностью отвердел, поэтому можно подправить неточности, прорезать дополнительные детали, если показалось, что их не хватает. Перед шлифовкой готовое изделие должно выстояться 1—1,5 недели. Если начать шлифовать раньше, есть риск повредить гладкую поверхность, из-за чего внешний вид изделия пострадает. Для шлифовки используют болгарку со специальными насадками, более мелкие детали прорабатываются вручную наждачной бумагой. Полировка проводится мокрым методом, во время которого бетонная поверхность смачивается водой.

Оформление Фасада .АРТ -БЕТОН. Лепка. | Строительные услуги в Омске — Строительство и ремонт на Gde.

Новинка Сезона от » ВЛАДИМИР — МАСТЕР «. Декоративно-печатный бетон — это инновационный метод укладки монолитного бетона, обработанного художественными штампами и тремя стадиями химической обработки.

На сегодняшний день печатный бетон является лучшей разработкой по имитации традиционных покрытий из натурального камня. Используя данный вид отделки, Вы получите покрытие имитирующие фактуры различных материалов (натуральный камень, доска, булыжник, гранит, брусчатка,звериная шкура и т.д.)
Сухая кладка для фасадов, самый привлекательный вариант отделки стен. Это масса возможностей и эффектов из декоративного бетона ШФС. Отделка стен и полов под камень. Для всех, кто мечтает о каменном доме это хорошее достаточно бюджетное решение! И при этом весьма эксклюзивное! Цвет и структура дизайна самые разнообразные. И важные плюсы здесь финишное покрытие наносится прямо на черновую штукатурку или кирпич, без предварительной штукатурки или шпатлёвки. Имеет длительную эксплуатацию с минимальными вложениями, эстетичный вид и при этом любой участок легко поддаётся ремонту или реконструкции. Любой фасад здания выполняется в индивидуальном стиле.. Технология стала доступна в России совсем недавно. Альтернатива на полах — брусчатке, тротуарной плитке, дикому камню, керамической плитке. На фасадах — травертину, декоративному камню, и всем надоевшему короеду. ЛЮБЫЕ ПОВЕРХНОСТИ (горизонт-вертикаль) ФАСАДОВ, ИНТЕРЬЕРОВ, ПОЛОВ, САДОВЫХ ДОРОЖЕК, ПАТИО, БАССЕЙНОВ, ЗАБОРОВ, ПРУДОВ, КАМИНОВ, ТЕРРАС, БАРБЕКЮ, ЦОКОЛЕЙ, СТУПЕНЕЙ…. * 3D имитация под любой вид камня, кирпича, дерева и других природных фактур. * Орнаменты, изразцы. * Декоративная штукатурка. * Панно, Роспись. Дизайн. * Угловые элементы и фризы (возможна индивидуальная разработка орнамента). * Дорожки и отмостки с ручной нарезкой любой фактуры и формы! по желанию заказчика. * Ступени, лестницы и порталы под камень. * Имитация травертина.

Моделирование бетона | Tekla

3D-моделирование конструктивного бетона Специально для строительных нужд

Точные конструктивные модели, отвечающие потребностям бетонных конструкций, позволяют подрядчикам снизить риски, сэкономить время в офисе и на стройплощадке и повысить производительность заливки на стройплощадке. Благодаря надежной информации и предоставленным инструментам вы сможете лучше планировать процесс строительства бетона и управлять им.

Tekla Structures позволяет создавать готовые к строительству модели, с которыми действительно можно строить.Координируйте работы по бетону и арматуре и обеспечивайте конструктивность, предвидите возможные проблемы и виртуально моделируйте свою работу, а затем успешно превращайте проект в конкретную реальность.

Модели

Tekla укомплектованы точной заливкой, детализированной арматурой, закладными и опалубкой. Информация о визуальной 3D-модели легко доступна для измерения, составления отчетов и управления проектами. Используя интуитивно понятные инструменты управления информацией, вы можете автоматизировать утомительные ручные задачи количественной оценки материалов и управления информацией.Вы можете быстро определить изменения проекта и приспособиться к ним с помощью модели.

Быстрый старт с эффективной обработкой ссылок

Легко импортируйте справочные чертежи и модели из дизайнерских дисциплин в Tekla Structures.
Организуйте свой проект на лету с помощью эффективных инструментов управления информацией

Простые инструменты для быстрого 3D моделирования бетона

Интуитивно понятные инструменты моделирования и копирования были разработаны специально для моделирования монолитного бетона
Объекты с одинаковой бетонной смесью автоматически объединяются в монолитную конструкцию для надежного планирования QTO и заливки
Внесите изменения в модель, просто щелкнув и перетащив геометрию на место — вы видите то, что получаете

Конструируемые 3D-модели, которые действительно можно построить с помощью

Модель разливает точно для эффективного управления информацией о разливке
Интерактивные инструменты для быстрой установки бетонных заделок до их точного места
Планирование размещения, количественная оценка и документирование опалубки с помощью интеллектуальных автоматизированных инструментов
Координатная адаптивная и конструктивная арматура для любой конструкции независимо от сложности
Получите готовые модели бетонных закладных и опалубки от производителя в Tekla Warehouse

Разберитесь в своей структуре и обеспечьте плавное продвижение на площадке

Трехмерные модели позволяют быстро и легко понять структуру для всех на месте
Визуализируйте ход проекта и четко общайтесь с другими с помощью 3D-модели на настольном и мобильном устройстве

Автоматическое создание чертежей, спецификаций арматуры и отчетов по материалам

Чертежи подъемников и общие чертежи, чертежи размещения арматуры и опалубки с размерами и примечаниями могут быть автоматически созданы из модели

Прямая ссылка на модель позволяет создавать любые дополнительные разрезы непосредственно из видов чертежа.
, как единый источник информации, обеспечивает согласованность аннотаций, размеров, спецификаций арматурных стержней, спецификации и любых включенных данных.
Изменения в модели автоматически обновляются в документах и отчетах

Зачем использовать BIM для моделирования железобетона?

Информационное моделирование зданий (BIM) быстро становится необходимым методом проектирования вместо новой футуристической технологии.Преимущества BIM, такие как повышение эффективности проекта, повышение производительности и точности, настолько значительны, что в условиях «больше за меньшие деньги» BIM стал необходимостью.

Необходимость сокращения сроков реализации проекта из-за финансовых ограничений ставит всю команду проекта под все возрастающее давление, чтобы обеспечить быстрое выполнение проектов. Чтобы оправдать эти ожидания и выполнить все вовремя и в рамках бюджета, проект должен проходить как можно более гладко.Чтобы выполнить эти обещания, необходима более тесная координация проекта.

Еще одна сложность — возрастающая амбициозность архитектурных проектов. Передовые и высокоточные методы работы имеют решающее значение для безошибочного проектирования. В результате BIM постоянно развивается, чтобы охватить все аспекты проектирования и строительства. Железобетон, как один из наиболее широко используемых строительных материалов в строительных проектах, является одной из тех областей, где BIM используется для успешной реализации.

Преимущества BIM при проектировании

С развитием технологии 3D-моделирования теперь можно проектировать и моделировать конструкции из железобетона и арматурных стержней в 3D. С помощью программного обеспечения для детализации арматурных стержней можно спроектировать, задокументировать, отслеживать и контролировать каждый элемент конструкции.

С помощью правильного решения для детализации арматурных стержней можно импортировать структурные расчеты из программ расчета конструкций, что позволяет создавать эффективную и точную модель армирования.Можно спроектировать трехмерные каркасы для арматуры, что позволяет автоматизировать чертежи, детали и списки арматуры для повышения производительности. Автоматизация также быстро и просто вносит изменения в детализацию арматурных стержней и обновляет чертежи и спецификации, в отличие от ручных изменений в 2D-видах и разрезах.

Инженеры-конструкторы могут создавать отчеты о проектировании, чертежи и графики из 3D-модели проще и быстрее, чем из 2D-проектов, что повышает эффективность проектирования. Количества арматурных стержней, полученные из 3D-модели, более надежны, чем взлеты из 2D-чертежей, что позволяет получить точные прогнозы затрат.Количества также полностью отслеживаются, что позволяет легко проводить проверки и сравнения.

Общие данные проекта

Но наибольшие преимущества дает совместное использование модели архитекторами, инженерами-строителями, подрядчиками и производителями для повышения точности и эффективности. С помощью централизованной общей модели каждый может получить доступ к новейшей конструкции из железобетона без риска использования устаревшей информации.

В результате повышается производительность труда среди других специалистов в области проектирования, таких как инженеры-механики, электрики и сантехники, которые могут получить доступ к самым современным конструктивным решениям и интегрировать их в свою работу.Точные графики изгиба арматурных стержней также могут быть созданы на основе 3D-модели, предоставляя поставщику арматуры подробные чертежи арматурных стержней в кратчайшие сроки.

Совместное использование данных членами проектной группы также означает, что противоречия в конструкции могут быть разрешены до того, как они будут обнаружены на месте. Экономия средств и времени за счет улучшенного управления структурным проектом может быть значительной, поскольку внедрение изменений или устранение проблем на месте является дорогостоящим и создает ненужные задержки.

Но какова цена?

Одно из самых больших возражений против внедрения BIM в железобетонное проектирование — это цена решения для детализации арматуры, обучение и изменения в рабочем процессе. Однако инженеры часто обнаруживают, что экономия времени, сэкономленная на моделировании и автоматизации деталей из железобетона, вскоре окупит эти затраты. Добавьте к этому сокращение ошибок, которое достигается за счет интегрированного командного подхода — как на месте, так и во время проектирования — и переход на BIM станет простым решением.

Заключение

Безошибочное планирование и строительство востребованы как клиентами, так и инвесторами. Использование преимуществ новейших разработок в области BIM и 3D-моделирования для деталей из железобетона — это разумный способ порадовать своих клиентов и оставаться конкурентоспособным.

(PDF) Моделирование железобетонных конструктивных элементов для инженерных целей

Джеки Мазар и Стефан Гранж

В заключение, эта модель и предложенная стратегия для упрощенного моделирования

представляют собой полезный инструмент для инженерных приложений; кроме того, этот инструмент может покрыть широкий спектр задач

, монотонных или циклических, включая квазистатические и динамические нагрузки.

Благодарности

Авторы хотели бы поблагодарить французскую национальную программу CEOS.fr за финансовую поддержку

и профессора F. Ragueneau (LMT, ENS Cachan), в частности, за его ценную помощь в предоставлении

экспериментальных результатов.

Литература

Базант, З.П. и О, Б. (1983), «Теория трещинных полос для разрушения бетона», Матер. Стро., 16 (3), 155-

177.

Базант, З.П. (2002), «Модели разрушения бетона: испытания и практика», англ.Фракция. Мех., 69, 165-205.

Брага, Ф., Джилиотти, Р., Латерца, М., Д’Амато, М. и Куннат, С. (2012), «Модифицированная модель стального стержня

, включающая скрепку для сейсмической оценки бетонных конструкций», Дж. . Struct. Eng., ASCE, 138 (11),

1342-1350

Capdevielle, S., Grange, S., Dufour, F. и Desprez, C. (2015), «Многожильная балочная муфта торсионная

коробление и повреждения железобетонных конструкций », Евр. J. Envir. Civil Eng.,

doi: 10. 1080 / 19648189.2015.1084384. (принято к публикации)

Crambuer, RB, Richard, B., Ile, F. и Ragueneau, F. (2013), «Экспериментальное описание и моделирование

рассеяния энергии в железобетонных балках, подвергающихся циклической нагрузке», Eng .Struct., 56 (0), 919-

934.

EN1992-2 и Еврокод 2 (2004), Проектирование бетонных конструкций.

Hillerborg, A., Modeer, M. and Peterssonn, P.E. (1976), «Анализ образования и роста трещин в бетоне-

te с помощью механики разрушения и конечных элементов», Cement Concrete Res., 6, 773-782.

Йирасек, М. (2004), «Механика нелокальных повреждений в применении к бетону», French J. Civil Eng., 8,

683-707.

Котронис, П. и Мазарс, Дж. (2005), «Упрощенные стратегии моделирования для моделирования динамического поведения

R / C стен», J. Earthq. Eng., 9 (2), 285-306.

Купфер, H.B. и Герстле, К. (1973), «Поведение бетона при двухосных напряжениях», J. Eng. Мех., 99 (4),

853-866.

Grange, S. (2015a), ATLAS — Инструмент и язык для упрощенной стратегии структурного решения — Внутренний отчет

, 3SR-Lab, Гренобль.

Grange, S. (2015b), «Многофункциональные модели и алгоритмы для динамического моделирования: приложение

для уязвимых структур», Habilitation à diriger des recherches, Université de Grenoble-

Alpes.

La Borderie, C., Mazars, J. и Pijaudier-Cabot, G. (1992), «Реакция простых и железобетонных конструкций

на циклические нагрузки», Специальная публикация A.C.I, ред. W. Gerstle, Z.P. Базант, СП-134,

147-172.

Ли, Дж. И Фенвес, Г.Л. (1998), «Модель пластического повреждения для циклического нагружения бетонных конструкций», J. Eng.

Mech., 124, 892.

Lemaitre, J. и Chaboche, J.L. (1990), Механика твердого вещества, Cambridge University Press.

Люблинер, Дж., Оливер, Дж., Оллер, С. и Онате, Э. (1989), «Модель пластического повреждения бетона», Int. J. Solid.

Стро. , 25 (3), 299-326.

Мазар Дж. (1986), «Описание микро- и макромасштабных повреждений бетонной конструкции», Eng.Фракция.

Conco предлагает услуги информационного моделирования зданий

Как ведущий поставщик бетонных услуг, мы знаем, что основа любого проекта начинается с тщательного планирования. Мы предоставляем полный комплекс услуг для всех предпроектных работ, включая информационное моделирование зданий (BIM). Добавление инструментов 4D, таких как видео ниже, которое показывает строительство с течением времени, позволяет нашей строительной команде, сборщикам мусора, владельцам и другим субподрядчикам четко обсуждать объем и последовательность действий до начала строительства.Выбирая наши профессиональные бетонные услуги, мы поможем вам предотвратить задержки или проблемы, используя наш обширный опыт для успешного решения многих сложных задач.

Информационное моделирование зданий — мощный инструмент для вашей конструкции

Conco прилагает все усилия, чтобы предоставить клиентам всю необходимую информацию, необходимую для продвижения проекта. Наши профессиональные команды разработчиков используют самые современные технологии, такие как Revit, Synchro, Assemble, V-ray, on-screen take-off, Sage и программное обеспечение для управления строительством.Наши услуги BIM облегчают принятие решений относительно вашей конструкции на самых ранних этапах, в процессе проектирования и прямо на этапе строительства. Наша команда виртуально создает ваш проект в Revit для создания точных и подробных количественных показателей категорий, которые затем используют наши оценщики для создания подробной оценки. В дополнение к тексту стандартного предложения, Conco также включает в себя логистический график участка, предлагающий возможные местоположения насосов, разнесенный аксонометрический график с цветовой кодировкой по типу компонента для определения объема, график диаграммы Ганта и синхронное видео, как показано ниже.Выполняя всю эту работу еще до того, как мы выиграем проект, мы можем уведомить владельца о конфликтах в чертежах, которые мы заметили, определить возможные варианты оптимизации стоимости и начать обсуждение вопросов координации кранов, перекрытий полос, линий электропередач и т. Д. гордимся тем, что делаем все возможное для наших клиентов.

Команда оценщиков и инженеров Conco может помочь вашему проекту:

Создавая рентабельные решения, которые помогут обеспечить соблюдение бюджета и сроков.
Предоставление разнообразных внутренних ресурсов для обеспечения контроля качества и удовлетворения потребностей клиентов.
Сотрудничество с клиентами от подготовки к строительству до успешного завершения.
Принятие соответствующих решений для обеспечения соответствия вашей структуры целям устойчивого развития и LEED.

: Северная Калифорния Расположение

: Южная Калифорния Расположение

: Северо-западное расположение

Контактное лицо: Сметная администрация , Все регионы Южная Калифорния

Компании

, Северная Калифорния, Вашингтон, Орегон и Колорадо. Миссия Conco — быть лучшим поставщиком бетонных услуг на западе США и привносить знания, опыт и качество в каждый проект. Мы продолжаем модернизировать и расширять объекты, чтобы лучше обслуживать растущий рынок проектов общественных работ, многосемейных, коммерческих, парковочных сооружений, образовательных и других строительных проектов. Позвоните или напишите по электронной почте , чтобы узнать, как Conco может помочь вашему следующему проекту с использованием нашего профессионального информационного моделирования зданий.

Мультифизическое моделирование коррозии арматуры и бетона — Ян Лу —

Сложность микроструктура бетона позволяет проводить теоретические и экспериментальные исследования из его транспортных свойств большая проблема. Транспортировка жидкостей и материалы зависят от большого количества факторов, таких как пористость, размер пор распределение, возможность подключения и извилистость. Диапазон случайных микроструктура бетона от нанометров (C-S-H) до микрометров (цемент паста) в миллиметры (раствор и бетон) в метры (конечное использование) на девять порядков по размеру.

Таким образом, попытка теоретически связать микроструктуру и свойства бетона с метод одномасштабного моделирования. Это привело к использованию технологии многомасштабного моделирования, в сочетании с современными экспериментальными исследованиями, которые дали некоторое понимание в микроструктуру.
Quantum Химическое исследование окисления железа на границе раздела железо-вода

Иллюстративная структура окисления железа на поверхности
молекулы воды, атомы кальция и хлорида помещены поверх слоя окисленного железа

Каждый слой имеет определенную кристаллическую структуру, которая представляет определенную степень окисления железа

Сталь для моделирования силового поля Reaxff Коррозия
Кастрюля, Т., и Lu, Y. , На основе квантовой химии Исследование пассивации арматуры в среде щелочного бетона . Международный журнал of Electrochemical Science, 6 (2011) 4967 — 4983, 2011.

Multiphysics Моделирование путем связывания FEA

Коррозия арматуры — приложение для мультифизического моделирования

Шаг I: Многомасштабное моделирование Cl- Ingress

Этап II: Коррозия арматуры и расширение ржавчины

Шаг III: Растрескивание в бетоне — модель дискретного растрескивания

Пан, Т.и Lu, Y. , Стохастическое моделирование растрескивания железобетона из-за неоднородной коррозии: кросс-масштабный анализ на основе МКЭ , Журнал материалов ASCE в Гражданское строительство, 2011 (в печати)

Свойства возникновения, распространения и самовосстановления коррозии в бетоне с трещинами

Основным механизмом деградации бетонных конструкций гражданского строительства является коррозия арматуры из-за проникновения хлоридов. Коррозия снижает удобство эксплуатации и безопасность из-за растрескивания и отслаивания бетона, а также потери стального поперечного сечения.В последнее время при проектировании срока службы отказались от предписывающих характеристик. Текущий подход направлен на отсрочку возникновения коррозии до конца необходимого срока службы с заранее определенной надежностью, основанный на упрощенном моделировании переноса в бетоне без трещин и испытании лабораторных образцов на диффузию хлоридов. Реальные конструкции, находящиеся под эксплуатационной нагрузкой, имеют трещины и дефекты исполнения. Трещины — это быстрый транспортный путь для хлоридов, но эффект смягчается малоизвестными механизмами, такими как самовосстановление и блокирование трещин.Текущие модели не охватывают влияние трещин, пустот и дефектов уплотнения в бетоне на перенос хлоридов и начало коррозии, что делает их менее надежными, чем хотелось бы. Выполняется проект по моделированию влияния трещин на возникновение и распространение коррозии арматуры.

Катодная защита арматуры в бетоне

разрушение железобетонных конструкций, таких как мосты, здания и инфраструктура является серьезной общенациональной проблемой из-за понесенных расходов при ремонте и замене поврежденных конструкций. Основная причина это ухудшение — это коррозия стальной арматуры в конструкции. Мы представили характеристику и диагностику механизмов разрушения от кросс-масштабного / мультифизического подходов. Предложить применимое исправление и методы реабилитации, многие методы предотвращения коррозии и защиты предлагаются технологии.

Один из наиболее часто используемых методов замедления коррозии и продления срока службы конструкции — катодная защита (КЗ).Однако КП бетонных конструкций плохо понимается на фундаментальном уровне. Системы CP работают в соответствии с в основном эмпирические протоколы, лечение которых не может быть оптимальным. Моделирование и численное моделирование может помочь определить лучшие условия эксплуатации, а также выяснить фундаментальные процессы, которые доминируют в полевых системах, и дать рекомендации относительно того, какие измерения следует проводить в лаборатории.

В следующем примере моделируется катодная защита стального арматурного стержня в бетоне. На поверхности стали рассматриваются три различные электрохимические реакции. Перенос заряда и кислорода моделируется в конкретной области, где Электропроводность и коэффициент диффузии кислорода зависят от содержания влаги. Влияние различных уровней влажности на токи коррозии тоже исследовал.

PS (5) = 0,4 Поверхность: потенциал электролита (В) Контур: Электролитный потенциал (В)

PS (13) = 0,8 Поверхность: Концентрация (моль / м3) Контур: Концентрация (моль / м3)

Мезоскопическое моделирование бетона с помощью конечных элементов с учетом геометрических границ реальных заполнителей

Бетон неоднороден и включает в себя переходные зоны из заполнителя, раствора и межфазные переходные зоны в мезоскопическом масштабе.Форма агрегата существенно влияет на развитие микротрещин. Для решения проблемы неточного описания фактического заполнителя в данном исследовании предлагается инновационный метод моделирования бетона с учетом геометрических границ фактического заполнителя. Во-первых, геометрические характерные точки фактических гравийных заполнителей, то есть форма фактического заполнителя, получают с помощью лазерного сканирования. Затем геометрические характерные точки случайным образом перемещаются в плоскости. Используя этот метод, создается библиотека агрегатов на основе фактических агрегатов.Наконец, предлагаются критерии конфликта и перекрытия передних многоугольников и задних описанных окружностей, которые могут обеспечить быстрый процесс размещения агрегата мультиуправляемых точек. С помощью этого метода проводятся численные испытания балки на одноосное растяжение и трехточечный изгиб, а результаты сравниваются с моделью круглого заполнителя. Результаты показывают, что геометрические свойства заполнителей оказывают как блокирующее, так и направляющее воздействие на развитие трещин. Таким образом, предлагаемый метод моделирования лучше подходит для анализа развития трещин.

1. Введение

Традиционные макроскопические модели предполагают, что бетон изотропен на основе механики сплошной среды. Однако модели не могут объяснить пути распространения трещин под действием внешних нагрузок. Кроме того, трудно описать конкретное повреждение, вызванное концентрацией напряжений [1]. Следовательно, макроскопическая модель не может определить взаимосвязь между внутренней структурой бетона и макроскопическими механическими свойствами.

С развитием вычислительной мощности были предложены различные методы моделирования бетона в мезоскопическом масштабе [2–9].Среди этих методов модель случайного заполнителя предполагает, что бетон включает заполнитель, раствор и межфазные переходные зоны [10–12]. Он подчеркивает случайное распределение агрегата и дает явную характеристику формы агрегата [13].

Галечный агрегат обычно моделировался кругом и эллипсом в двух измерениях [14–17] или сферой и овалом в трех измерениях [18, 19]. Что касается гравийного заполнителя, ученые обычно сводили его к многоугольникам или многогранникам.Например, Гао и Лю [20] использовали треугольники и четырехугольники в качестве совокупной основы, а новые агрегаты были созданы путем добавления новых вершин и управления длинами сторон. Sun et al. [21] использовали случайные круги в качестве совокупного размера для создания треугольных совокупных баз, а затем сгруппировали все базы одновременно и произвольно расширили их, тем самым создав модели с высоким совокупным содержанием. Ma et al. [22] использовали формулу Валлавина для определения распределения двумерных (2D) образцов бетона, а затем расширили внутреннюю основу многоугольника до тех пор, пока его площадь не стала такой же, как у совокупности круга.В вышеупомянутых исследованиях все агрегированные модели основывались на регулярной геометрии, и для структурирования формы применялись определенные математические алгоритмы. Однако это не отражает характеристик реальных агрегатов.

Моделирование, основанное на реальных агрегатах, становится все более популярным [23]. Основным методом является построение агрегированной модели с использованием изображений срезов компьютерной томографии (КТ). Они могут лучше характеризовать фактическую геометрию агрегата. Ren et al. [24] использовали рентгеновские КТ-изображения для получения информации о форме и расположении агрегатов, и на основании этого они предложили мезоскопическую модель разрушения методом конечных элементов.Qin и Du [25] использовали методы преобразования нижней части для преобразования CT-срезов в трехмерные (3D) изображения. Реконструировал конкретные 3D-модели на основе метода объемных данных; модель учитывала пористость. Pan et al. [26] проанализировали распределение двухмерных агрегатов по размерам на основе трехмерных сечений и предложили численный метод. Применяя этот метод, можно определить двумерную функцию распределения масс с произвольной градацией. Fu et al. [27] использовали многоугольники, чтобы приблизительно описать четкие контуры на срезах CT.Размеры агрегатов были нормализованы, и для оценки совокупного вторжения использовался двойной критерий. Ли и Ван [28] создали относительно полную систему для анализа мезоскопической механики бетона, чтобы моделировать процесс растрескивания в результате усадки в высокоэффективном бетоне на основе реконструкции компьютерной томографии. Хотя технология КТ-реконструкции может удовлетворительно охарактеризовать форму фактического агрегата, форма агрегата и градация ограничены конкретным срезом.Требуется значительное количество экспериментов, чтобы удовлетворить различные градации; следовательно, этот метод имеет низкую эффективность моделирования.

Для улучшения агрегированного моделирования мы предложили инновационный метод. В этом исследовании в качестве примера используется двухмерное моделирование, и оно организовано следующим образом. Раздел 2 знакомит с методом генерации агрегатов, включая сканирование фактических агрегатов и создание библиотеки агрегатов. В Разделе 3 обсуждаются основной принцип агрегированного размещения и критерии перекрытия.Два численных механических испытания проводятся и обсуждаются в разделе 4, а также анализируются преимущества предложенной модели. Наконец, выводы представлены в Разделе 5.

2. Генерация агрегатов

2.1. Сканирование фактического агрегата

Для фактического агрегата форма контура отдельного агрегата является сложной и вогнуто-выпуклой. Ручной лазерный сканер Creaform использовался для сканирования совокупных частиц для получения трехмерных форм. Восстановленные совокупные изображения были получены путем сканирования фактического совокупного изображения, как показано на рисунке 1.

Множество точек контура реконструированного агрегата могут точно описать фактический агрегат, как показано на Рисунке 2 (а). Однако это делает построение сетки и расчет в моделях конечных элементов очень сложными. Следовательно, необходимо иметь дело с точками контура фактического агрегата.

Чтобы упростить точки контура, ключевые контрольные точки должны быть извлечены из исходных точек контура. Эти точки могут описывать основную форму фактического заполнителя, используя как можно меньше точек контура.Форма агрегата упрощена, как показано на рисунке 2 (b), и известна как совокупная основа фактического агрегата.

В этом исследовании контроль кривизны и минимальное расстояние между двумя точками используются для уменьшения количества точек контура, а упрощенная совокупная форма может быть создана с помощью геометрических контрольных точек и прямых линий. Перед определением минимального расстояния между двумя точками средний размер частиц каждого заполнителя рассчитывается следующим образом: где — средний размер частиц заполнителя, — расстояние от контрольной точки контура до геометрического центра, а — номер контура. контрольные точки.

Если принять любую точку контура в качестве начальной точки, расстояние между двумя соседними контрольными точками удовлетворяет где — коэффициент управления расстоянием.

Контрольные условия для контроля кривизны с использованием трехточечного метода следующие: найти описанную окружность треугольника, образованного тремя соседними точками, и можно получить радиус кривизны описанной окружности. Если радиус кривизны больше заданного значения, средняя точка удаляется.Радиус кривизны для любых трех последовательных точек рассчитывается следующим образом: (1) Вычислите длину каждой стороны треугольника в соответствии с координатами трех точек:,, и. (2) Вычислите угол вершины треугольника напротив описанная окружность, согласно теореме косинусов. (3) Используйте теорему синусов, чтобы найти радиус кривизны. (4) Радиус контроля кривизны может быть принят равным 0,15–0,2 среднего размера частицы.

2.2. Создание библиотеки агрегатов

Из-за статистического сходства между различными агрегатами ключевые контрольные точки фактических агрегатов могут использоваться в качестве агрегированной базы для создания новых агрегатов.Метод генерации новых агрегатов случайным образом выглядит следующим образом: (1) Рисуются две окружности с радиусами и, а центроид агрегата принимается за центр окружности. Как показано на рисунке 3 (a), контрольные точки перемещаются между кольцевой полосой, содержащей два круга, и могут быть определены в соответствии с формой нового агрегата. (2) Выбрать контрольную точку во всех контрольных точках случайным образом, и позвольте ему беспорядочно перемещаться по линии с двойной стрелкой на Рисунке 3 (а). Расстояние перемещения контролируется как, а количество случайных перемещений «» выбирается в соответствии с отклонением от базовой формы исходного агрегата.

На рисунках 3 (b) –3 (d) показан пример новых агрегатов, созданных после случайного перемещения, а также определены контуры агрегатов. Однако следует учитывать размер частиц и расположение заполнителя при его размещении в обозначенной зоне. Следовательно, нам нужны способы определения локальных координат частиц агрегата и корректировки размера частиц в соответствии с распределением частиц по размерам для обработки агрегата, созданного выше.

Локальные координаты частиц агрегата определяются путем вычитания координат геометрического центра из координат контура агрегата, так что точка геометрического центра находится в начале координат. Поэтому эту точку легко найти при размещении агрегата.

Регулировка размера частиц в соответствии с гранулометрическим составом позволяет определить диаметр описанной окружности каждого агрегата в библиотеке агрегатов со следующими координатами агрегатов:

Размеры агрегатов были обработаны после применения (3) , а при размещении агрегатов координаты агрегатов увеличиваются и располагаются на основе градации, определяемой формулой Вальравена.

После сканирования различных форм фактического агрегата определяется количество оснований агрегата. На этой основе вышеупомянутые методы используются для генерации новых агрегатов и формируется статистически значимая фактическая библиотека агрегатов.

3. Совокупное размещение

3.1. Базовый принцип

Размещение агрегатов требует, чтобы агрегаты не перекрывались и достигали определенного агрегированного содержания. Раньше основная масса случайных агрегированных моделей представляла собой простые выпуклые многоугольники.В процессе размещения ученые установили критерий вторжения агрегатов, чтобы избежать перекрытия агрегатов, включая метод дискриминации дуги [29], метод дискриминации площадей [20], метод суммы углов [21], состояние матричный метод [30] и метод определения агрегатов по фоновой сетке [31]. В реальных агрегатах форма контура более сложная и имеет большее количество контрольных точек, чем простые выпуклые многоугольники. Кроме того, более ранние дискриминантные методы размещения были ограничены вычислительной неэффективностью. Следовательно, необходимо установить алгоритм агрегированного размещения, который адаптируется к фактическим совокупным точкам многоконтрольного управления.

В этом исследовании мы предлагаем алгоритм агрегированного размещения, основанный на оценке вторжения передних полигонов и задних описанных кругов. Предлагается следующий алгоритм.

Определите описанные окружности каждого агрегата в реальной библиотеке агрегатов, а затем разместите агрегаты от большого к маленькому в соответствии с градацией. При размещении нового агрегата определите, перекрываются ли описанная окружность нового агрегата и размещенные контуры агрегата: новый агрегат правильно расположен, когда они не перекрываются.Алгоритм эффективно решает проблему низкой эффективности различения между многоугольниками со значительным количеством контрольных точек, одновременно удовлетворяя вариации градации агрегатов, не создавая больших промежутков между агрегатами. Этот метод представляет собой новый способ размещения фактических агрегатов со сложными геометрическими границами.

Формула Вальравена используется для расчета площади, занимаемой каждой градацией. Формула Вальравена [32] выглядит следующим образом:

Агрегат случайным образом выбирается из библиотеки агрегатов, и определяется окружность в центре окружности.Чтобы гарантировать случайность агрегатов, агрегаты перед размещением подвергали вращению агрегатов и градации размера частиц.

Совокупное вращение выполняется путем случайного вращения выбранного агрегата вокруг его центра описанной окружности: где — координаты контрольной точки до поворота, — координаты контрольной точки после вращения и — случайные числа от 0 до 1.

Сортировка по размеру частиц выполняется путем случайного расширения агрегатов в пределах диапазона согласно градационному диапазону распределения агрегатов, генерируя агрегаты, отвечающие указанным требованиям градации: где — координаты контрольной точки после расширения; — максимальный и минимальный размер частиц в градационном диапазоне соответственно; и является случайным числом от 0 до 1.

Агрегаты размещаются от большого к меньшему, пока общая площадь не будет удовлетворять требованиям градации. Как только это размещение градаций будет завершено, будет выполнено следующее размещение градаций.

3.2. Критерии перекрытия агрегата

Процесс размещения агрегата завершается, когда описанная окружность агрегата помещается в обозначенную область. Следовательно, необходимо оценить, перекрываются ли описанные окружности существующих агрегатов и нового агрегата при размещении, и это можно рассматривать как отношение вторжения между многоугольниками и окружностями.Этот метод упрощает выбор традиционных полигонов. В то же время принцип размещения агрегатов от больших к меньшим позволяет обойти проблему низкого содержания агрегатов из-за зазоров между описанными кругами и многоугольниками.

При оценке местоположения взаимосвязи между кругами и многоугольниками, это можно разделить на три случая: (1) контрольная точка внутри круга; (2) многоугольные ребра пересекаются окружностями; и (3) окружность внутри многоугольника, как показано на рисунке 4. В первом случае можно сразу определить, находится ли совокупная контрольная точка внутри описанной окружности; для второго случая требуется определить, меньше ли расстояние от центра описанной окружности до прямой, чем радиус описанной окружности, и попадает ли вертикальная точка на отрезок прямой, образованный соседней контрольной точкой; для третьего случая вычислите каждый угол между центром описанной окружности и двумя соседними вершинами, а затем определите, равна ли сумма этих углов 360 °.

3.3. Генерация заполнителя по градации

Крупные заполнители бетона делятся на четыре градации в зависимости от размера частиц: мелкий камень (5–20 мм), камень (20–40 мм), крупный камень (40–80 мм) и дополнительный. -большой камень (80–150 мм) [33]. Используя метод, предложенный в этом исследовании, для создания образцов бетона с двумя, тремя и четырьмя градациями, как показано на рисунке 5, размер модели заполнителя с двумя градациями составляет 150 × 150 мм, а содержание заполнителя составляет 45,42%. Размер агрегатной модели с тремя градациями — 300 × 300 мм, агрегатное содержание — 52.17%. Размер агрегатной модели с четырьмя градациями составляет 450 × 450 мм, а агрегатное содержание — 54,00%.

4. Численный тест и обсуждение

4.1. Испытание на одноосное растяжение бетона

Двухмерная модель заполнителя, созданная в этом исследовании, основана на фактических граничных характеристиках заполнителя и имеет высокую степень сходства с фактическим заполнителем. Чтобы изучить влияние формы заполнителя на макроскопические механические свойства и характеристики разрушения бетона, было проведено численное моделирование испытания на одноосное растяжение и испытания на трехточечный изгиб круговой модели заполнителя и реальной модели заполнителя.Цель состояла в том, чтобы определить влияние формы агрегата на макроскопическое механическое поведение.

В соответствии с приведенными выше алгоритмами генерации и размещения создаются фактическая совокупная модель и круговая совокупная модель; геометрическая модель показана на рисунке 6. Размер образца составляет 100 × 100 мм, а размер агрегата составляет 2–20 мм. Совокупное содержание фактической совокупной модели и круговой совокупной модели составляет 49,09% и 49,11% соответственно, а геометрическая усадка уменьшает толщину границы раздела на 0.5 мм, чтобы образовать границу раздела между заполнителем и раствором.

Геометрическая модель агрегата импортируется в программу конечных элементов ABAQUS. Сетка разделена четырехугольной сеткой произвольной формы. Если взять фактическую агрегатную модель в качестве примера, сетка модели разделена на сетку, как показано на рисунке 7, а общее количество элементов составляет 50 717 элементов. Общее количество узлов — 50 149.

Модель пластичности повреждений ABAQUS используется для описания поведения разрушения бетонных материалов.Эта модель может быть использована для характеристики неупругого поведения бетона в сочетании с изотропными упругими повреждениями и изотропной теорией пластичности при растяжении и сжатии. Чтобы упростить расчет, эволюционная модель переменной двойного повреждения [34] принята в качестве составляющей материала каждой фазы, как показано на рисунке 8.

Переменные повреждения могут быть выражены как где — растяжение прочность, — остаточная прочность на растяжение, — основная деформация растяжения, соответствующая, — остаточная деформация, соответствующая остаточной прочности на растяжение, — это предельная деформация растяжения, и является наибольшим значением первичной деформации растяжения за всю историю нагружения.Связь между параметрами:, и.
Механические параметры материала бетонной фазы представлены в таблице 1, где было принято 0,1, принято 10, а заполнитель, раствор и граница раздела — 5, 4 и 4, соответственно. Схема расчета бетонного образца на одноосное растяжение показана на рисунке 9, где левая граница — это приложенное горизонтальное ограничение, левая середина — приложенное вертикальное ограничение, а правая граница — приложенная смещающая нагрузка.
90472
Тип материала Модуль упругости (ГПа) Предел упругости (МПа) Коэффициент Пуассона
9047 9047 9047 9047 9047 0,2
Раствор 26 3,2 0,2
Интерфейс 25 3 0,2
Бетон 32 32

Макроскопическая кривая напряжения-деформации образца бетона на растяжение показана на рисунке 10. В упругой фазе градиенты кривой напряжения-деформации модели круглого заполнителя и фактическая совокупная модель по существу идентичны, что указывает на то, что характеристики напряжения макрообразцов в упругой фазе одинаковы. В конце упругой фазы напряжение образца приближается, на границе раздела в образцах бетона возникают многочисленные трещины и образуются микротрещины.

После перехода в стадию размягчения зона повреждения увеличивается по мере увеличения деформации. Чтобы наблюдать за развитием макроскопических трещин, деформация образцов для испытаний была увеличена до значения, превышающего значение, при котором макроскопические трещины размером более 0,02 мм стали видимыми. Помимо небольших трещин, которые развивались на левой стороне круговой модели заполнителя, макроскопические трещины продолжали развиваться вдоль границы раздела заполнителей и раствора в середине слева образца и, наконец, образовали макроскопическую трещину, перпендикулярную направлению растяжения образца. , как показано на рисунке 11 (а).Для реальной модели агрегата трещина развивалась справа от образца перпендикулярно направлению растяжения. В отличие от круглого агрегата, макроскопические трещины в реальной агрегатной модели развивались одновременно на двух границах раздела, явление, известное как бифуркация трещины, и, наконец, встречались внизу, как показано на рисунке 11 (b). Судя по кривой напряжения-деформации, поскольку форма и распределение агрегатов в модели круглого заполнителя и фактической модели заполнителя различаются, пик напряжения и соответствующая деформация фактической модели заполнителя незначительно больше, чем у круглого заполнителя, который приводили к одиночным и бифуркационным трещинам.Это явление отражает значительное влияние геометрии агрегата на макроскопические механические свойства образцов.
На нисходящем участке кривой растяжения продолжают развиваться трещины в агрегате. Кривые напряжения-деформации фактической модели агрегата и модели круглого агрегата уменьшаются с одинаковой скоростью, и сглаженный конец кривых совпадает. В этот момент трещина в образце приблизительно проникла в образец, что указывает на то, что геометрические характеристики заполнителя приведут к появлению различных кривых на участке размягчения.Пределы напряжений образцов практически идентичны.
4.2. Испытание бетонной балки на трехточечный изгиб
Расчетная схема образца бетонной трехточечной балки изгиба показана на Рисунке 12. Параметры материала каждой фазы такие же, как и раньше, а размер образца взят как 400 × 100 мм . Чтобы уменьшить сложность построения сетки и расчета, середина образца принимается за неоднородную область, а обе стороны образца принимаются за однородную область.Сетка модели показана на рисунке 13 с общим количеством 62 988 единиц и 62 707 узлов.

Сила реакции и отклонение средней-нижней точки балки извлекаются из результатов моделирования. Кривая нагрузка-прогиб получается, как показано на рисунке 14, где можно увидеть, что градиент модели круглого заполнителя в упругой фазе немного больше, чем градиент реальной модели заполнителя, а у круглого заполнителя больше пикового напряжения. чем фактический агрегат.По сравнению с кривой одноосного растяжения напряжение-деформация, участок разупрочнения кривой нагрузки-прогиба является относительно плоским, в то время как кривая модели круглого заполнителя уменьшается быстрее, чем фактическая модель заполнителя. Однако конечные тенденции двух моделей схожи.

Из окончательного распределения трещин и процесса их развития, как показано на рисунке 15, можно увидеть, что под влиянием нагрузки и граничных условий макроскопическая зона зарождения трещины формируется в правой нижней части и указывает на место загрузки.Трещина в круговой модели заполнителя начинает развиваться в небольших заполнителях и растворе и достигает заполнителя 1, как показано на рисунке 15 (a), где развитие трещин блокируется и продолжает развиваться вверх вдоль границы заполнителя 1. То же явление, известный как совокупный блокирующий эффект, наблюдается для заполнителей 2, 3 и 4. Для реальной модели заполнителя трещины также возникают на границе раздела и строительном растворе, и развитие трещины меняет направление вдоль границы заполнителя в зависимости от форма агрегата, как видно для агрегатов 1, 2, 3 и 4 на рисунке 15 (b).Это было особенно заметно в агрегате 1, где трещина явно изменила направление, указывая на то, что форма агрегата направляет развитие трещины.
Таким образом, можно сделать вывод, что совокупная геометрия оказывает эффект блокирования и направления трещины в мезомасштабной модели, в то время как блокирующий эффект имеет тенденцию происходить в совокупной модели круга и направляющий эффект в реальной совокупной модели. Однако блокирование также можно наблюдать в реальной модели агрегата, как показано на рисунке 15 (b), а для агрегата 5 эффект блокирования растрескивания более очевиден, когда направление длины агрегата перпендикулярно направлению разрушения.Можно видеть, что смягчающийся конец кривой нагрузки-прогиба фактической агрегированной модели постепенно сглаживается.
5. Выводы
Предложена модель микромеханики бетона, основанная на геометрических границах реального заполнителя. В отличие от многоугольной модели, она использует границы фактического агрегата в качестве основы для создания новых агрегатов. Кроме того, в модели можно было разместить агрегаты в соответствии с их градацией. Для решения проблемы низкой дискриминирующей эффективности многоугольников с большим количеством вершин предложены критерии конфликта передних полигонов и задних описанных окружностей и перекрытия.
На основе предложенных решений были проведены численные испытания балок на одноосное растяжение и трехточечной балки. Результаты показали, что геометрические свойства заполнителей оказывают как блокирующее, так и направляющее влияние на развитие трещин. В отличие от традиционных моделей, моделирование развития трещины в модели, предложенной в этом исследовании, приближает реальное развитие трещины.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации этой статьи.
10 идей для презентации вашего проекта с бетонными моделями
10 идей для презентации вашего проекта с бетонными моделями
Solo House / Pezo von Ellrichshausen. Изображение © Pezo von Ellrichshausen ShareShare
Facebook
Twitter
Pinterest
Whatsapp

Mail
ежедневно. com / 866899/9-idea-to-презента-ваш-проект-с-конкретными-моделями
На протяжении веков физические модели были высокоэффективным способом объяснения архитектурной идеи, позволяя аудитории испытать концепцию в план, разрез, отметка и перспектива одновременно. Однако модель может передать гораздо больше, если вы отойдете от традиционного картона. Если вы хотите выразить монолитную массу вашей последней схемы или ее выразительную текстуру, тогда модель из гипса или цемента может уловить гораздо больше, чем когда-либо могла бы сделать цифровая визуализация.
Создание бетонной модели очень увлекательно, так как заставляет нас следовать методологии, аналогичной методике крупномасштабного строительства: сделать форму / опалубку, смешать цемент или штукатурку с водой, а затем залить.Если все сделано правильно, получившаяся модель могла бы стать самостоятельной архитектурной скульптурой.
Ниже мы собрали конкретные модели из архивов ArchDaily, что дает вам вдохновение для воплощения ваших идей конкретных моделей в камне.
Solo House / Pezo von Ellrichshausen
Solo House / Pezo von Ellrichshausen. Изображение © Pezo von Ellrichshausen Прозрачное и монолитное здание сбалансировано на вершине слепого пьедестала таким образом, что его очертания делятся между возвышенной частью, видимой издалека, и другой, скрывающейся за листьями местных растений. виды
Монументальная Венеция_2 / Энрике Ллатас
Монументальная Венеция_2 / Энрике Ллатас.Image © LLATAS Вы создаете каркас, добавляете металлическую сетку, готовите смесь из цемента, песка, охры и воды и начинаете заливку. Вы смешиваете смесь, чтобы внутри не образовывались пузыри. Вы заполняете форму, даете ей высохнуть, вынимаете ее, вы поливаете ее водой, и ваша работа готова
Предложение для Регионального музея Атакамы / Дэвид Родригес Arquitectos + Combeau & De Iruarrizaga Architects
Предложение для Атакамы Региональный музей / David Rodriguez Arquitectos + Combeau & De Iruarrizaga Architects.Изображение © Дэвид Родригес Arquitectos + Combeau & De Iruarrizaga Arquitectos Церковь Святого Искупителя / Menis Arquitectos
Церковь Святого Искупителя / Menis Arquitectos. Изображение © Menis Arquitectos
Конференц-зал Vitra / Accésit IX Concurso Fco. Хавьер Саенс де Оиса, Катедра Бланка Конференц-зал Vitra / Accésit IX Concurso Fco. Хавьер Саенс де Оиса, Катедра Бланка. Изображение © Энрике Моралес Пуэнте Дом Очо Кебрадас / ELEMENTAL
Дом Очо Кебрадас / ELEMENTAL.Image © ELEMENTAL По правде говоря, в последнее время мы стараемся быть максимально примитивными. (…) Мы ожидаем, что эти изделия состарятся как камень, приобретя часть жестокости этого места, но при этом сохраняя нежность для людей, чтобы они могли наслаждаться природой и жизнью в целом
Cien House / Pezo von Ellrichshausen
Cien House / Pezo фон Элльрихсхаузен. Изображение © Pezo von Ellrichshausen Павильон DIT [Департамент информационных технологий] / Архитектурное бюро WALL
Павильон DIT [Департамент информационных технологий] / Архитектурное бюро WALL.Image © Архитектурное бюро WALL Предложение для будущей музыкальной школы в Италии / ETB Studio
Предложение для будущей музыкальной школы в Италии / ETB Studio. Изображение © ETB Studio Оцифрованный камень: Предложение по умной кладке / ZArchitects
Оцифрованный камень: Предложение по умной кладке / ZArchitects.
No related posts.