Железобетонные конструкции, виды и типы железо бетонных изделий
Одним из самых популярных и распространенных материалов для строительства на сегодняшний день является железобетон.
Любая работа, которая выполнена из такого материала, имеет название «железобетонное изделие». Чаще, используется сокращение «жби».
На ум приходит любопытный вопрос, почему же именно железобетон стал настолько популярен и широко применяем в наши дни? Всё дело в том, что он успешно соединяет в себе эталон высокого качества и доступной для каждого работника и покупателя цены.
Практически все виды строительства, начиная от жилищного и завершая список промышленным видом, обязательно используют в каких-то рабочих моментах железобетон. Его область применения настолько широка, что она так же объясняет его бешеную популярность. Железобетон уже много лет подряд поддерживает свою репутацию, как материал с долгосрочной эксплуатацией, как материал, который надежно держится.
Есть несколько самых распространенных видом «жби».
Основной представляет собой монолитный вид.
Это монолитные конструкции, обычно их делают, заливая железобетон в отдельные, нужные для работы, формы на строительной площадке.
За основным видом идет сборный вид железобетонных изделий. Это такие конструкции, которые используются в изначальном готовом виде и имеют промышленное происхождение.
Есть ещё один вид, который называется сборно – монолитный вид «жби».
Он представляет собой сочетание двух предыдущих видов изделий, каждый из которых делается из железобетона не далеко от конечной цели строительной компании и вблизи условий отдельно взятого объекта, нужного для работы. Завод подобных конструкций, может предложить любому желающему покупателю или заказчику огромный ассортимент необходимой продукции.
Когда на фабрике делается сразу несколько различных по применению вещей, этот строительный материал будет входить в состав каждого из них. Он всегда пользуется огромным спросом. Потому что практически каждый человек, разумеется, встречался в жизни с такими конструкциями из железобетона. На сегодняшний день весьма затруднительно представить себе ту отрасль, где не используются «жби».
Ежедневно, любой житель своего города наступает на железобетонные конструкции, которые называются лестничными проемами. Любое возведение новых дорог полностью зависит от железобетона, а именно от отдельных элементов, сделанных на его основе. Это и бордюры, и тротуарные фактурные плиты, и дорожные плиточки и прочее и прочее.
Любые инженерные стройки применяют «жби»
Такие изделия будут использоваться в крышках от люков, в трубах или специальных кольцах и много в чем ещё. Каждая отрасль отличается индивидуальным использованием железобетонных изделий, ведь любой предмет из такого материала очень надежен, долговечен и прочен. Его срок эксплуатации в разы выше, чем у других подобных материалов. И он очень универсален в использовании.
В создании железобетона всегда используется бетон различного типа. Это может быть и легкий бетон и тяжелый, ячеистый и какой-то другой. Всё это придает этому уникальному материалу определенные нужные свойства. Недостатки «жби», это всего лишь некоторые сложности при их транспортировке.
Что такое железобетон?
Железобетон – искусственный строительный материал, в котором соединены в монолитное целое стальная арматура и бетон. В современном строительстве этот «союз» имеет чрезвычайно широкое распространение, что не удивительно – ведь железобетон обладает большими техническими и экономическими преимуществами по сравнению с другими материалами.
Железобетон – искусственный строительный материал, в котором соединены в монолитное целое стальная арматура и бетон. В современном строительстве этот «союз» имеет чрезвычайно широкое распространение, что не удивительно – ведь железобетон обладает большими техническими и экономическими преимуществами по сравнению с другими материалами.
Сооружения из железобетона огнестойки и долговечны, не требуют специальных защитных мер от разрушающих атмосферных воздействий. Прочность бетона со временем увеличивается, а арматура не поддаётся коррозии, будучи защищенной окружающим её бетоном. Железобетон обладает высокой несущей способностью, хорошо воспринимает и статические, и динамические (в т.ч. сейсмические) нагрузки. 
Термин «железобетон» нередко употребляется как собирательное название железобетонных конструкций и изделий (ЖБИ). Из железобетона относительно легко создавать сооружения и конструкции самых разнообразных форм, достигающих большой архитектурной выразительности.
Из чего изготавливают ЖБИ
Цемент и вода являются активными составляющими бетона – в результате реакции между ними образуется цементный камень, скрепляющий зерна заполнителей в единый монолит. Между цементом и заполнителем не происходит химического взаимодействия, поэтому заполнители часто называют инертными материалами. Однако, крупный заполнитель (щебень горных пород или известняка) и мелкий заполнитель (кварцевый, он же речной песок) существенно влияют на структуру и свойства бетона.
В качестве арматуры используются металлические (стальные) прутки или пучки проволок. Арматура подразделяется на рабочую и монтажную. Рабочая арматура располагается в нижней части изделий, работающих на изгиб: плит перекрытий, балок, в подошвах фундаментных блоков. Монтажная арматура создает объемный скелет изделия, фиксирует расположение стержней рабочей арматуры, способствует фиксации и закреплению закладных деталей и монтажных петель.
Одной из разновидностей железобетона является напряжённый железобетон. За счет применения специальных технологических приемов, в процессе изготовления материалов из напряженного железобетона арматура замоноличивается в бетоне в частично растянутом виде.
Дело в том, что плиты перекрытий и несущие балки в конструкции работают на изгиб. Во-первых, они воспринимают нагрузку конструкции пола (в том числе и собственный вес); во-вторых – нагрузку от бытовых предметов, размещенных на этаже; в третьих – нагрузку, передающуюся от стен на каркас здания. В результате, нижние слои плиты перекрытия или несущей балки находятся в слегка растянутом виде, что отрицательно сказывается на их надёжности.
Если же нижние слои панели или балки в процессе изготовления были искусственно сжаты («напряжённый» железобетон), то под бытовой и конструкционной нагрузкой они будут находиться в нейтральном состоянии. В этом случае напряжение в них будет минимальным, а, значит, и минимальны будут проблемы, связанные с эксплуатацией конструкции.
Как изготавливают ЖБИ
Плиты перекрытий (пустотные и ребристые), перемычки, элементы оград, подвалов и фундаментов, плиты дорожных покрытий, детали колодцев и столбы освещения – всё это изделия из железобетона. Очевидно, что каждое изделие имеет характерную для него систему армирования, рецептуру бетона и технологию изготовления.
Плиты перекрытия и перемычки, работающие на изгиб, изготавливают из предварительно напряжённого железобетона. В подготовленную форму на специальные упоры устанавливают арматурные стержни, натягивают их механическим способом (с помощью домкратов) или термомеханически (посредством разогрева электрическим током) и закрепляют в натянутом положении на бортоснастке формы.
Заливка бетонной смеси с последующим виброуплотнением может осуществляться на стендах (с введением пустотообразователей) или на конвейерных линиях, в том числе и способами проката или роликового формования. После этого изделия в формах отправляют на тепловую обработку в специальные камеры. Цель тепловой обработки – ускорение твердения бетона, и через 8-12 часов пропаривания при температуре среды 80-95 C изделие набирает 65-75% своей марочной прочности, эквивалентной 28 суткам твердения в естественных условиях. После того, как изделие затвердело, напряжённые арматурные стержни освобождают от крепления на стенках формы. Стержни частично сжимаются по длине, и напряжение от них передается бетону в изделии – в прилегающих к арматурным стержням областях бетона формируется напряжённое состояние.
Изделия цилиндрической формы (стойки, кольца и т.п.) изготавливают методом центрифугирования. Предварительно в полуформу, размещённую на стенде центрифуги, укладываются арматурные стержни (при необходимости их натягивают), на которые навивается металлическая проволока – формируется каркас изделия. С помощью ложкового бетонораздатчика по всей длине полуформы распределяется бетонная смесь, одну полуформу накрывают сверху другой и включают центрифугу. На первом этапе, бетонная смесь, за счёт центробежных сил, распределяется у внешней ограждающей поверхности цилиндрической формы. На втором этапе, за счёт изменяющейся частоты вращения центрифуги, происходит уплотнение бетонной смеси и формование изделия. Далее изделия (в полуформах или распалубленные) отправляют на тепловую обработку.
Что нельзя делать при монтаже ЖБИ
Любое строительное изделие, в том числе и ЖБИ, рассчитано на определенные нагрузки, превышение которых нежелательно или недопустимо. Для изделий, работающих на изгиб, строительными нормами и правилами установлены нормативно-допустимые нагрузки. Оговоримся сразу, что величина этих нагрузок обеспечивает весьма и весьма значительный запас надёжности и, при корректном монтаже конструкции, разрушение изделия практически исключено.
Каждая строительная конструкция (в том числе и плиты перекрытия) рассчитана на определенные схемы монтажа. Эти схемы известны строителям, а их нарушение может привести к нежелательным последствиям. Очень часто возникает необходимость сделать отверстие в панели перекрытия, и если при его формировании будет нарушена целостность арматурного каркаса панели или, что не менее важно, будут разрезаны арматурные стержни, обеспечивающие несущую способность этой панели, то положительный эффект «преднапряжения» будет практически полностью устранён. Подобная поврежденная панель не будет соответствовать шкале нормативно-допустимых нагрузок.
Если же сделать отверстие в панели все-таки надо, то необходимо предусмотреть консольное закрепление разрезаемых панелей на промежуточную опору (например, на внутреннюю несущую стену или на перемычку) и выполнить обвязку из металлического профиля по периметру вырезанной части плиты с закреплением (резьбовом или сваркой) на этом профиле концов арматурных стержней.
Что такое железобетон, его достоинства и недостатки
Практически все здания сооружаются с использованием такого композитного материала, как железобетон. Он обладает рядом качеств, выделяющих его перед другими строительными материалами, именно поэтому применяется во всех сферах народного хозяйства.
Состав железобетона
Железобетон производится из двух составных элементов: стальной арматуры, выполняющей функцию каркаса, и бетона, который получают путем смешивания нескольких компонентов:
При затвердевании бетона получается прочная конструкция заданной формы – от железобетонных колец до фундамента дома или междуэтажных перекрытий. В России действует целый свод ГОСТов и ТУ, регламентирующих как сам процесс производства, так и характеристики ЖБИ. Это ГОСТ 13015-2012 (Изделия бетонные и железобетонные для строительства), 8829-94 (Изделия строительные железобетонные и бетонные заводского изготовления), СП 52-103-2007 (ЖБИ монолитные конструкции зданий) и другие.
Характеристики железобетона, его преимущества
Главное достоинство ЖБИ – его повышенная стойкость к нагрузкам. Из других преимуществ выделяют:
При затвердевании бетона получается прочная конструкция заданной формы – от железобетонных колец до фундамента дома или междуэтажных перекрытий. В России действует целый свод ГОСТов и ТУ, регламентирующих как сам процесс производства, так и характеристики ЖБИ. Это ГОСТ 13015-2012 (Изделия бетонные и железобетонные для строительства), 8829-94 (Изделия строительные железобетонные и бетонные заводского изготовления), СП 52-103-2007 (ЖБИ монолитные конструкции зданий) и другие.
Характеристики железобетона, его преимущества
Главное достоинство ЖБИ – его повышенная стойкость к нагрузкам. Из других преимуществ выделяют:
Все эти характеристики зависят от разновидности железобетона, а также от применяемых для его производства составляющих.
Виды железобетона
Если говорить в общем, то ЖБИ делят на:
При более конкретном рассмотрении можно заметить, что ЖБИ могут различаться по многим другим параметрам. Во-первых, это уровень прочности, который определяется маркой цемента. Для строительства обычного фундамента жилого малоэтажного коттеджа подойдет цемент М300, М400. Тогда как для сложных инженерных конструкций применяют марки от М600 и выше. Во-вторых, вид арматуры, применяемой в производстве, в роли которой выступают:
Чаще применяют стержни диаметром от шести до 40 миллиметров. Они производятся в соответствии с ГОСТ 34028-2016 (Прокат арматурный для железобетонных конструкций). Поверхность арматуры, как правило, рифленая (арматура периодического профиля) для лучшего сцепления с бетоном. Есть также стальная арматура с гладким профилем.
Область применения ЖБИ
Железобетон используется не только для промышленного или жилого строительства, у него есть и другие сферы применения: