Железобетон

Что такое железобетон: виды, область применения

Железобетонные конструкции — достаточно распространенный вид материалов в строительстве, без которого не обходится сегодня ни одна современная стройка по всему миру.

Что такое железобетон?

Железобетон это – композитный строительный материал, для производства которого используется сталь и бетон. При его изготовлении, заранее подготовленный железный каркас заливается раствором из цемента, песка и воды. После его затвердевания и получается железобетон, обладающий прочностью стали и стойкостью к факторам окружающей среды бетона, компенсируя при этом их недостатки. В частности стойкостью к сжатию и растяжению.

Понятие и историческая справка

Первым железобетон изготовил французский садовник, выращивающий экзотические растения в оранжерее Версаля — Жозеф Монье. Он занимался продажей саженцев пальмы, получая при этом мало дохода. Большую часть выручки приходилось отдавать бондарю, который готовил для будущих пальм деревянные горшки.

Дешевым вариантом стал керамический сосуд, но он является очень хрупким изделием, и при случайном падении садовника, не заметившего на полу мешок с цементом, попросту разбился. Но данный случай навел его на мысль изготавливать горшки из цемента и песка. И здесь наш герой потерпел фиаско — материал легко разрушали со временем, обладающие большой силой роста корни растений. Для укрепления конструкции он зашил ее в металлический каркас, но изделие при этом, потеряло эстетический внешний вид, поэтому садовник покрыл его еще одним внешним слоем бетона.

В результате подобные горшки получились практичными и недорогими. После этого, Жозеф Монье запатентовал свою технологию и не прогадал, ведь свойства подобного материла стали востребованными в строительстве. Железобетон стали использовать повсеместно для создания зданий и сооружений, которые отличались прочностью и надежностью, стойкостью к разным факторам окружающей среды.

Виды по технологии изготовления

Железобетонные изделия бывают:

Обычными.
Предварительно напряженными.

Технология изготовления напряженного бетона достаточно проста и ничем особо не отличается от применяемой при производстве обычного. Единственным отличием является то, что армирующая сетка предварительно натягивается, и после затвердевания бетона при снятии натяжителей энергия напряжения работает на сжатие, передается всему изделию, обеспечивая ему повышенную стойкость, компенсацию весовым растягивающим нагрузкам.

железобетонные трубы (Т, ТБР, ТСП);
колодезные кольца (К);
дорожные плиты (ПД);
сваи (С);
сваи с прямоугольным сечением (СГ);
плиты для ленточных фундаментов (ФЛ);
блоки стен подвалов (ФБС);
прогоны (ПРГ);
брусковые перемычки (ПБ);
пустотелые плиты перекрытий (Пк).

Преимущества и недостатки

Он представляет собой плотный, прочный, тяжелый материал, который плохо впитывает влагу и пропускает воздух, устойчив к влиянию температур в широком диапазоне.

Прочность и износостойкость.
Самоуплотняемость. Со временем он становится тверже и прочнее.
Стойкость к нагрузкам.
Долговечность.
Пожаростойкость. Изготовленные из этого материала конструкции не возгораются, не способствуют горению.
Химическая нейтральность.
Технологичность. Можно производить изделия любой формы, придавать им при помощи добавок любой цвет.
Небольшая стоимость.

Сравнительно с чистым металлом небольшая прочность.
Для производства изделий и их составных элементов требуется достаточно большое количество времени.
Приличная масса. Даже использование легких бетонов не позволяет существенно снизить вес.
Вероятность появления трещин после усадки, которые необходимо отметить не влияют на свойства изделия и не обеспечивают его разрушение.
Низкий уровень тепло- и звукоизоляции.
Плохая воздухопроницаемость. Созданные из него здания требуют обустройства системы вентиляции, в случае если планируется длительное пребывание в них людей.

Свойства и состав

В состав железобетона входят цемент, вода, песок и железо. В изделии используется больше бетона, чем металла. При этом удельный вес железа и конструкция стального каркаса может быть разной. Все зависит от изделия, которое планируется создать – плита, колона, свая, фундамент и т.д.

прочность;
надежность;
долговечность.

Виды арматуры

1) в зависимости от назначения:

рабочей;
выдерживающей максимальные нагрузки на растяжение;
распределяющей нагрузки по всей плоскости изделия.

2) в зависимости от технологии производства:

стержневой. В эту категорию входят прутки, стержни любого диаметра, изготовленные по технологии горячей прокатки;
армирующая проволока. Производится, как из низкоуглеродистой, так и из высокоуглеродистой стали.

Поверхность армирующих элементов может быть гладкой или рифлёной.

Виды бетона

При производстве избыточных железобетонов применяются бетоны, которые имеют прочность на сжатие не ниже класса В15. В состав изделия включается стержневая арматура классов А240, А300, А400, А500, В500, диаметр которой должен быть не меньше 40 мм. Созданная для заливки конструкция имеет вид пространственных каркасов и плоских сеток. Нередко может быть использовано жесткое армирование с применением профилированных стальных заготовок – швеллеры, уголки, двутавры.

Для изготовления перенапряженных железобетонов применяются марки бетонов В20 — В60 (относятся к тяжелым), арматурная сталь — А540, А600, А800, А1000, Вр1200, Вр1300, Вр1400, Вр1500, К1400 и К1500.

Читайте также:

Гардеробные системы хранения вещей Elfa

Сталефибробетоны изготавливаются из специальных бетонных смесей с применением для армирования металлических пластин небольшого размера.

Характеристики

Что такое железобетон? Это удачное сочетание свойств двух разных материалов, которые можно объединить в одну монолитную конструкцию. Вначале создается форма для заливки. После этого из стали каркас. Далее замешивается раствор, который заливается в форму. Изделие должно определенное время выстояться, чтобы приобрести требуемые свойства. В процессе затвердевания между арматурой и бетоном возникают существенные силы сцепления, поэтому под определенной нагрузкой оба материала деформируются совместно.

В число полезных и востребованных в современном строительстве свойств этого материала входит:

высокая плотность;
способность выдерживать очень большие весовые и ударные нагрузки;
стойкость к воздействию влаги, повышенных и пониженных температур, их резким колебаниям.

Как тот, так и другой материал имеют приблизительно одинаковый коэффициент линейного расширения. По этой причине даже при воздействии повышенных температур не наблюдается внутренних разрывов и разрушения, сохраняется изначальная целостность.

Прочное соединение входящих в железобетон материалов обеспечивается:

специальными выступами, которые обеспечивают 75 % общей величины сцепления;
силами трения;
адгезией (склеиванием) бетона и металлических элементов

Область применения

Железобетонные изделия являются широко используемым в строительстве материалом, в частности при создании:

гражданских, жилых зданий;
промышленных зданий;
сооружений, инженерных конструкций и т.д.

Все используемые в строительстве элементы железобетонных изделий разделяются на следующие группы – предназначенные для создания:

фундаментов, подземных объектов – колодцев;
каркасов – балок, прогонов, ригелей, перемычек;
стен – блоки, перегородки;
межэтажных конструкций – плиты перекрытия;
лестниц – марши.

Кроме этого, железобетон имеет узконаправленное применение. Его используют для создания:

мостов разных размеров;
гидроэлектростанций не зависимо от того, в каком месте планируется их расположение;
сооружений, которые будут контактировать с водой;
ядерных реакторов;
аэродромов и т.д.

Для обеспечения повышенной стойкости к воздействию влаги в бетон при создании подобных конструкций добавляют специальные вещества, которые отталкивая воду, обеспечивают ему антикоррозийные свойства.

Железобетон

Железобето́н — строительный композиционный материал, состоящий из бетона и стали. [1] Запатентован в 1867 году Жозефом Монье как материал для изготовления кадок для растений.

Содержание

История

В 1802 г. при строительстве Царскосельского дворца российские зодчие использовали металлические стержни для армирования перекрытия, выполненного из известкового бетона. В 1829 г. английский инженер Фокс реализовал армированное металлом бетонное перекрытие. В 1849 г. во Франции Ламбо построил лодку из армоцемента. В 1854 г. Уилкинсон в Англии получил патент на огнестойкое железобетонное перекрытие. В 1861 г. во Франции Куанье опубликовал книгу о 10-летнем опыте применения железобетона. Он же в 1864 г. построил церковь из железобетона. В 1865 г. Уилкинсон построил дом из железобетона. И только в 1867 г. Монье, которого часто считают “автором” железобетона, получил патент на кадки из армоцемента. В 1868 г. Монье построил железобетонный бассейн, а с 1873 по 1885 гг. получил патенты на железобетонный мост, железобетонные шпалы, железобетонные перекрытия, балки, своды и железобетонные трубы. В 1877 г. первая книга по железобетону опубликована Т. Хайэтом в США. С 1884 по 1887 гг. в Москве осуществлялось применение железобетона при устройстве плоских перекрытий, сводов, резервуаров. В это же время проводились испытания конструкций, были реализованы железобетонные перекрытия по металлическим балкам. В 1886 г. в США П. Джексон подал заявку на патент на использование преднапряжения арматуры при строительстве мостов. В 1888 г. патент на преднапряжение получен в Германии В. Дерингом, в 1896 г. в Австрии И. Мандлем, в 1905-07 гг. в Норвегии И. Лундом, в 1906 г. в Германии М. Кененом. В 1886 г. в Германии (фирма Вайс) под руководством проф. Баушингера проведены испытания плит и сводов. В 1886-87 гг. М. Кенен в Германии разрабатывает способ расчета железобетонных конструкций. В 1891 г. в России проф. Н. А. Белелюбский проводит широкомасштабные исследования железобетонных плит, балок, мостов. В этом же году выходит книга инж. Д.Ф. Жаринцева «Слово о бетонных постройках», а в 1893 г. – «Железобетонные сооружения». С 1892 по 1899 г. во Франции Ф. Геннебиком реализовано более 300 проектов с применением железобетона. В 1895 г. на 2 съезде зодчих в России выступает А. Ф. Лолейт, создавший впоследствии основные положения современной теории железобетона. В 1899 г. инженерный совет министерства официально разрешает применять железобетон в России. Первые нормы по проектированию и применению железобетонных конструкций появились в 1904 г. в Германии и Швеции, в 1906 г. во Франции, в 1908 г. в России. Развитие теории железобетона в России в первой половине 20 в. связано с именами А. Ф. Лолейта, А. А. Гвоздева, В. В. Михайлова, М. С. Боришанского, А. П. Васильева, В. И. Мурашева, П. Л. Пастернака, Я. В. Столярова, О. Я. Берга и др.

В XX веке железобетон является наиболее распространённым материалом в строительстве (см. Пьетро Нерви).

Характеристики

К положительным качествам железобетонных конструкций относятся:

долговечность;
невысокая цена — железобетонные конструкции значительно дешевле стальных;
пожаростойкость — в сравнении со сталью;
технологичность — несложно при бетонировании получать любую форму конструкции;
химическая и биологическая стойкость;
высокая сопротивляемость статическим и динамическим нагрузкам.

К недостаткам железобетонных конструкций относятся:

невысокая прочность при большой массе — прочность бетона при растяжении в среднем в 10 раз меньше прочности стали. В больших конструкциях железобетон «несёт» больше своей массы, чем полезной нагрузки.

Выделяют сборный железобетон (ж/б конструкции изготавливаются в заводских условиях, затем монтируются в готовое сооружение) и монолитный железобетон (бетонирование выполняется непосредственно на строительной площадке), а также сборно-монолитный (сборные конструкции используются как оставляемая опалубка – сочетаются преимущества монолитных и сборных конструкций).

Основные принципы проектирования и расчета железобетонных конструкций

В России железобетонные элементы принято рассчитывать: по 1-ой и 2-ой группе предельных состояний:

по несущей способности (прочность, устойчивость, усталостное разрушение);
по пригодности к нормальной эксплуатации (трещиностойкость, чрезмерные прогибы и перемещения).

Задачи расчета железобетонных конструкций по 1-й группе предельных состояний включают:

проверка прочности конструкций (нормальные, наклонные, пространственные сечения);
проверка конструкции на выносливость (при действии многократно повторных нагружений);
проверка устойчивости конструкций (формы и положения).

Армирование конструкций выполняется, как правило, отдельными стальными стержнями или сетками, каркасами. Диаметр стержней и характер их расположения определяется расчётами. При этом соблюдается следующий принцип — арматура устанавливается в растянутые зоны бетона либо в сжатые зоны при недостаточной прочности последней, а также по конструктивным соображениям. При расчете железобетонных изгибаемых элементов основной целью является определение требуемой площади рабочей арматуры в соответствии с заданными усилиями (прямая задача) или определение действительной несущей способности элемента по заданным геометрическим и прочностным параметрами (обратная задача).

По характеру работы выделяют изгибаемые элементы (балки, плиты), центрально и внецентренно сжатые элементы (колонны центрально и внецентренно растянутое элементы (элементы ферм).

Изгибаемые элементы (балки, плиты)

При изгибе любого элемента в нём возникает сжатая и растянутая зоны (см. рисунок), изгибающий момент и поперечная сила. Изгибаемые железобетонные элементы, как правило, рассчитывают по прочности следующих видов сечений:

по нормальным сечениям — сечениям, перпендикулярным продольной оси, от действия изгибающего момента,
по наклонным сечениям — при действия поперечных сил (срез или раздавливание сжатой зоны бетона), по наклонной полосе между наклонными сечениями (трещинами), от действия момента в наклонном сечении.

В типичном случае армирование балки выполняется продольной и поперечной арматурой (см. рисунок).

Элементы конструкции:

Верхняя (сжатая) арматура
Нижняя (растянутая) арматура
Поперечная арматура
Распределительная арматура

Верхняя арматура может быть растянутой, а нижняя сжатой, если внешняя сила будет действовать в противоположенном направлении.

Основные параметры конструкции:

L — пролёт балки или плиты, расстояние между двумя опорами. Обычно составляет от 3 до 25 метров
H — высота сечения. С увеличением высоты прочность балки растёт пропорционально H²
B — ширина сечения
a — защитный слой бетона. Служит для защиты арматуры от воздействия внешней среды
s — шаг поперечной арматуры.

Арматура (2), устанавливаемая в растянутую зону, служит для упрочнения железобетонного элемента, бетон в которой в силу своих свойств быстро разрушается при растяжении. Арматура (1) в сжатую зону устанавливается обычно без расчёта (из необходимости приварить к ней поперечную арматуру), в редких случаях верхняя арматура упрочняет сжатую зону бетона. Растянутая арматура и сжатая зона бетона (и иногда сжатая арматура) обеспечивают прочность элемента по нормальным сечениям (см. рисунок).

Поперечная арматура (3) служит для обеспечения прочности наклонных или пространственных сечений (см. рисунок).

Распределительная арматура (4) имеет конструктивное назначение. При бетонировании она связывает арматуру в каркас.

Разрушение элемента в обоих случаях наступает вследствие разрушения бетона растягивающими напряжениями. Арматура устанавливается в направлении действия растягивающих напряжений для упрочнения элемента.

Небольшие по высоте балки и плиты (до 150 мм) допускается проектировать без установки верхней и поперечной арматуры.

Плиты армируются по такому же принципу как и балки, только ширина B в случае плиты значительно превышает высоту H, продольных стержней (1 и 2) больше, они равномерно распределены по всей ширине сечения.

Кроме расчёта на прочность для балок и плит выполняется расчёт на жёсткость (нормируется прогиб в середине пролета при действии нагрузки) и трещиностойкость (нормируется ширина раскрытия трещин в растянутой зоне).

Сжатые элементы (колонны)

При сжатии длинного элемента для него характерна потеря устойчивости (см. рисунок). При этом характер работы сжатого элемента нескольно напоминает работу изгибаемого элемента, однако в большинстве случаев растянутой зоны в элементе не возникает.

Если изгиб сжатого элемента значителен, то он рассчитывается как внецентренно сжатый. Конструкция внецентренно сжатой колонны сходна с центрально сжатой, но в сущности эти элементы работают (и рассчитываются) по-разному. Также элемент будет внецентренно сжат, если кроме вертикальной силы на него будет действовать значительная горизонтальная сила (например ветер, давление грунта на подпорную стенку).

Типичное армирование колонны представлено на рисунке.

1 — продольная арматура
2 — поперечная арматура

В сжатом элементе вся продольная арматура (1) сжата, она воспринимает сжатие наряду с бетоном. Поперечная арматура (2) обеспечивает устойчивость арматурных стержней, предотвращает их выпучивание.

Центрально сжатые колонны проектируются квадратного сечения.

Массивными считаются колонны, минимальная сторона сечения которых более или равна 400 мм. Массивные сечения обладают способностью к наращиванию прочности бетона длительное время, т.е. с учетом возможного увеличения нагрузок в дальнейшем (и даже возникновения угрозы прогрессирующего разрушения – террористические атаки, взрывы и т.д.) – они имеют преимущество перед колоннами немассивными. Т. о. сиюминутная экономия сегодня не имеет смысла в дальнейшем, и, кроме этого, малые сечения нетехнологичны при изготовлении. Необходим баланс между экономией, массой конструкции и т. н. жизнеутверждающим строительством (Sustainable construction) www.concreteresearch.org

Изготовление железобетонных конструкций

Изготовление железобетонных конструкций включает в себя следующие технологические процессы:

Подготовка арматуры
Опалубочные работы
Армирование
Бетонирование
Уход за твердеющим бетоном

Изготовление сборных железобетонных конструкций

Сущность сборных железобетонной конструкций, против монолитных, состоит в том, что конструкции изготавливаются на заводах ЖБИ, а затем доставляются на стройплощадку и монтируются в проектное положение. Основное преимущество технологии сборного железобетона в том, что ключевые технологические процессы происходят на заводе. Это позволяет достичь высоких показателей по срокам изготовления и качеству конструкций. Кроме того, изготовление предварительно напряженных ЖБК возможно, как правило, только в заводских условиях.

Недостатком заводского способа изготовления является невозможность выпускать широкий ассортимент конструкций. Особенно это относится к разнообразию форм изготавливаемых конструкций, которые ограничиваются типовыми опалубками. Фактически, на заводах ЖБИ изготавливаются только конструкции, требующие массового применения. В свете этого обстоятельства, широкое внедрение технологии сборного железобетона приводит к появлению большого количества однотипных зданий, что, в свою очередь, приводит к уменьшению затрат на строительство. Такое явление наблюдалось в СССР в период массового строительства.

Большое внимание на заводе ЖБИ уделяется технологической схеме изготовления. Используется несколько технологических схем:

Конвейерная технология. Элементы изготовляют в формах, которые перемещаются от одного агрегата к другому. Технологические процессы выполняются последовательно, по мере перемещения формы.

Поточно-агрегатная технология Технологические операции производят в соответствующих отделениях завода, а форма с изделием перемещается от одного агрегата к другому кранами.

Стендовая технология. Изделия в процессе изготовления остаются неподвижными, а агрегаты перемещаются вдоль неподвижных форм.

В предварительно напряженных конструкциях применяют два способа создания предварительного напряжения: натяжение на упоры и натяжение на бетон, а также два основных способа натяжения арматуры: электротермический и электротермомеханический.

Изготовление монолитных железобетонных конструкций

При изготовлении монолитных железобетонных конструкций следует учитывать, что физико-механические характеристики арматуры относительно стабильны, а вот те же характеристики бетона изменяются во времени. Необходимо всегда находить компромисс между запасами при конструировании и проектировании (выбор форм и сечений — выбор между надежностью, «жизнью», но тяжестью массивных конструкций и между изяществом, ажурностью, легкостью, но «мертвостью» конструкций с большим модулем поверхности), стоимостью и качеством исходных материалов, затратами на изготовление монолитных железобетонных конструкций, усилением оперативного контроля работниками ИТР на всех этапах, назначением мероприятий по уходу за бетоном, защитой его во времени (созданием условий для наращивания во времени его характеристик, что может понадобится к моменту начала эксплуатации для сопротивления прогрессирующему разрушению), контролем динамики набора основных прочностных и деформативных характеристик бетона. [2] [3] То есть, очень много зависит от того, с чьих позиций проектируют конструкции и технологию, исполняют и контролируют работы, и что ставится во главу угла: надежность и долговечность, экономичность, технологичность выполнения, безопасность эксплуатации, возможность дальнейшего применения путем усилений и реконструкций, так называемый рациональный (англ. sustainable ) подход, то есть проектирование от обратного (сначала думаем, как следующие поколения будут все это разбирать и заново использовать). [4]

Защита железобетонных конструкций полимерными материалами

Для защиты железобетонных конструкций применяются специальные полимерные составы, позволяющие изолировать поверхностный слой железобетона от негативных влияний внешней среды (химические агенты, механические воздействия). Для защиты железобетонного основания применяют различные типы защитных конструкций, позволяющих модифицировать эксплуатационные свойства минеральной поверхности — увеличить износостойкость, уменьшить пылеотделение, придать декоративные свойства (цвет и степень блеска), улучшить химическую стойкость. Полимерные покрытия, наносимые на железобетонные основания, классифицируют по типам: обеспыливающие пропитки, тонкослойные покрытия, наливные полы, высоконаполенные покрытия.

Читайте также:

Запах нового ковролина

Другой метод защиты железобетонных конструкций заключается в покрытии арматуры фосфатом цинка. [5] Фосфат цинка медленно реагирует с коррозирующим химикатом (например щёлочью) образуя устойчивое апатитное покрытие.

Для защиты железобетонных конструкций от воздействия воды и агрессивных сред также применяется проникающую гидроизоляцию, которая модифицирует структуру бетона, увеличивая его водонепроницаемость, что предотвращает разрушение бетонных конструкций и коррозию арматуры.

Усиление железобетонных конструкций углепластиком

При восстановлении несущей способности железобетонных конструкций подвергнутых не нормативным нагрузкам применяют армирование углепластиком. Усиление углеволокном используются для продольного и поперечного армирования стержневых элементов, для создания армирующих усиляющих оболочек на колоннах и опорах мостов, эстакад, консолях колонн, для усиления плит, оболочек, элементов ферм и других конструкций;

Железобетон – главный современный строительный материал

Изобретателем железобетона в 1867 году стал французский садовод Жозеф Монье. Его не устраивали деревянные кадки для растений, и Монье решил использовать бетонные. Однако последние надежд не оправдали, поскольку корни растений разрушали стенки.

Чтобы увеличить стойкость своих кадок, Монье стал использовать железные вкладыши. Это и есть первый, официально признанный образец железобетонной конструкции. Итак, давайте поговорим про старые и новые виды, а также свойства железобетона.

Что такое железобетон?

Понятие и историческая справка

Железобетон – композиционный материал, получаемый путем соединения стального каркаса и бетона. Такая комбинация позволяет использовать достоинства обоих материалов и компенсировать недостатки.

Бетон – искусственный камень отличается высокой стойкостью к сжатию, но низкой к растяжению, что объясняет относительную его хрупкость. Металл обладает прекрасной стойкостью к растяжению, но не отличается стойкостью к сжатию. Стальной каркас, залитый бетоном, обладает устойчивостью и к растяжению, и к сжатию.

Об истории изобретения железобетона в познавательном видеосюжете:

Виды по технологии изготовления

Различают несколько видов изделия, что связано не столько со свойствами, сколько с технологией изготовления.

Монолитный – железобетон, получаемый непосредственно на строительной площадке. Типичный пример такой конструкции – фундамент, причем как дачного домика, так и высотного здания. В подготовленный котлован устанавливают опалубку, монтируют арматуру в соответствии с нагрузкой и заливают бетоном. Характеристики конструкции зависят от марки бетонной смеси и количества арматуры.
Сборный железобетон изготавливается на заводской площадке. Для этого арматуру закрепляют в специальной форме и туда же заливают бетон. Готовое изделие, уже достигшее нужной степени твердости, транспортируется на строительную площадку и собирается.
Сборно-монолитный железобетон означает, что сборные конструкции, изготавливаемые на заводе, играют роль несъемной опалубки. На практике так называют строительство, где часть конструкций производится монолитным способом, а часть – перекрытия, например, сборным.

Преимущества и недостатки

Прочность и стойкость к нагрузкам – главное достоинство материала. Монолитная или сборная конструкция намного превосходит каркасную и по прочности, и по надежности. Есть и другие достоинства.

Долговечность – соединение стали, и строительного камня создает крайне устойчивую конструкцию. Железобетонные строения относятся к самым долговечным.
Пожаростойкость – оба материала не горят и не поддерживают горения.
Химическая инертность – весьма немаловажное качество не только для промышленных объектов, но и для жилых. Не менее значима и биологическая стойкость: ни бетон, ни сталь, никогда не станут жертвами грызунов и большинства грибков.
Технологичность – железобетонной конструкции можно придать любую, физически возможную форму.
Низкая стоимость – и монолитные, и сборные конструкции имеют минимальную себестоимость.
Наличествуют и недостатки.
Невысокая прочность – показатель неудовлетворителен именно по сравнению с массой. Такая же конструкция, например, отлитая из металла, прочность имела бы намного выше.
Скорость изготовления – сборные элементы достигают твердости на заводе, монолитные – прямо на строительной площадке. И в том, и в другом случае процесс занимает немало времени.

Сказать, что железобетон – основа современного строительства, значит, ничуть не преувеличить положение вещей. Высотные здания и коттеджи, фундамент гаража и гидротехнические сооружения, бассейн и промышленный цех – везде в основе лежит железобетон.

Следующее видео содержит примеры расчета монолитного железобетона и построение в КП модели будущего изделия из него:

Состав и свойства

Железобетон состоит из железа и бетона. Однако эти две его составляющиеся распределены неравномерно.

Главным образом каркас должен размещаться на участках, подвергаемых максимальному растяжению. Соответственно, перед изготовлением какой-либо продукции – фундамент, свая, плита, колонна, необходимо рассчитать нагрузку на будущую конструкцию и ее распределение.

Виды арматуры

По назначению

По назначению арматуру разделит на следующие группы:

рабочая арматура;
воспринимающая нагрузку, то есть, подвергающаяся наибольшему растяжению;
распределительная, позволяющая передать часть нагрузки равномерно по всей арматуре.

Кроме того, устройство каркаса должно учитывать температурные, усадочные, транспортные и другие нагрузки.

По технологии изготовления

По технологии изготовления используют следующую классификацию:

стержневая – к ней относится арматура любого диаметра и вида – собственно стержень, прутки, мотки, которую допускается подвергать упрочнению в холодном или нагретом состоянии. Изготавливается горячей прокаткой;
арматурная проволока – производится волочением в холодном состоянии. Используется для нее низкоуглеродистая сталь – B-1, или прочная высокоуглеродистая класса В-П. Последнюю обычно применяют для получения блоков напряженного бетона. Оба вида арматуры могут быть гладкими или рифлеными.

Также может использоваться и канатная проволока, свитая из 2 или 3 прядей.

Особая категория

В особую категорию стоит выделить сборные конструкции из напряженного бетона. Понятно, что для максимально качественного взаимодействия материалов друг с другом сталь должна быть плотно охвачена бетоном. Это достигается за счет уплотнения смеси при заливке.

Но ведь коэффициент растяжения у стали и камня разный, и при возникновении нагрузки, сталь, растягиваясь, волей-неволей растягивает и бетон. Камень при этом трескается. Явление это закономерное, и если трещины не превосходят стандартные размеры, недостатком не считаются.

Однако стойкость к растяжению можно повысить, если устанавливать арматуру растянутую. Для этого в форму стержни и прутки закладываются под соответствующей нагрузкой – механической, электротермической, электромеханической. Когда бетон отвердеет, нагрузка снимается.

Сталь при этом в некоторой степени сжимается, сжимая заодно и схватившийся бетон. В результате, когда конструкция попадает под настоящую расчетную нагрузку, уже адаптированный бетон не трескается. Такой материал используют на объектах, где от железобетона требуется особо высокая прочность на сжатие и стойкость.

Виды бетона

Химические и многие физические характеристики железобетона определяет марка используемой смеси. Для заливки применяют практически все существующие виды.

По нормативной плотности

По нормативной плотности выделяют следующий железобетон.

Особо тяжелый бетон с плотностью более 2500 кг/куб м. Как правило, используется для фундамента, опорных колонн, стенок бункеров и так далее.
Тяжелый с плотностью 2200 кг/куб.м. Это обычный материал для несущих стен в промышленных постройках, многоэтажных зданиях и так далее.
Бетон с плотностью выше 1800 кг/куб. м., но ниже 2200 кг/куб. м. называют мелкозернистым или облегченным.
Легкий бетон обладает плотностью не более 800 кг/ куб. м. и сверхлегкий – менее 600 кг/куб м. Сюда относятся смеси с легкими наполнителями – опилкобетон, например, а также пористые материалы.

По типу заполнителя

По типу заполнителя выделяют самые разные виды:

с плотными заполнителями, например, морозостойкий бетон;
с пористыми;
с жаростойкими – металлургический шлак, например;
специальные, для повышения биологической стойкости и прочее.

По величине зерна

По величине зерна выделяют такие виды:

крупнозернистый с крупным наполнителем;
крупнозернистый с мелким наполнителем – плотность такого всегда выше;
мелкозернистая смесь с мелким заполнителем.

По условиям твердения

Различают материал и по условиям твердения.

Бетон естественного твердения – это, как правило, монолитный. В частном строительстве он встречается чаще всего.
Материал, твердеющий в условиях термовлажной обработки – сборные конструкции, изготавливаемые в заводских условиях, где срок твердения сокращен до минимума.
Бетон, получаемый в автоклавах.

Бетон имеет неоднородный состав, что одновременно является и достоинством, и недостатком материала. В целом его стойкость к сжатию становится выше, при как можно более однородном составе.

И бетон, и арматура подбирают для каждого объекта с учетом всех возможных нагрузок.

А теперь поговорим про объемный и удельный вес (кг/м3) бетона и железобетона, его плотность,

Характеристики

Говорить о свойствах железобетона в целом практически невозможно: очень разные технические характеристики у этого материала. В целом всем видам свойственны высокая долговечность и низкая стоимость.

Без сомнений, очень привлекательна для архитекторов способность жидкого бетона принимать любую форму – это позволяет разнообразить строительные работы.

К главному недостатку любой железобетонной конструкции относят невысокую прочность при изрядной массе. В крупных наземных сооружениях большую часть нагрузки составляет масса самого железобетона.

К главным критериям выбора относят следующие характеристики.

Средняя плотность – рассчитывается как сумма массы каркаса и бетона в 1 куб. м. При этом учитывается, каким способом был уложен бетон – с вибрированием или без вибрирования. Маркируется буквой D, после которой указывается плотность – 2200, 2000 и так далее.
Прочность – классы бетона определяются по прочности на осевое сжатие – давление на куб с размером ребра в 150 мм, и на осевое растяжение. Классификация разная для тяжелых, мелкозернистых и легких бетонов.

Для тяжелых, например, соотношения выглядят следующим образом.

Таблица соотношения прочности бетонов

Морозостойкость – определяется по количеству циклов замораживания и оттаивания при насыщении водой. Условие: снижение прочности при этом должно быть не более, чем на 15%. Для бетонов разной плотности показатели различны.
- Классы для тяжелых бетонов: F50, F75, F100, F150, F200, F300, F400, F500.
- Классы по морозостойкости легких бетонов: F25, F35, F50, F75, F100, F150, F200, F300, F400, F500.
- Ячеистые и пористые бетоны выделяют в отдельную категорию: F15, F25, F35, F50, F75, F100.

Водонепроницаемость – это показатель максимального давления воды, при котором сквозь образец не просачивается вода. Классы бетона по этому признаку следующие: W2, W4, W6, W8, W10, W12.

О том, какие изделия производят из бетона и железобетона, а также об областях применения материала читайте ниже.

Области применения

Класс железобетона, марку бетона и степень армирования выбирают в соответствии с техническими задачами и экономическими соображениями. Очевидно, что для легкой одноэтажной постройки не нужно использовать тяжелый бетон, а для высотного здания не подойдет ячеистый.

В 7,5 – применяется в основном в подготовительных работах, может использоваться при укладке тротуаров.
В 12,5 – популярный вариант для стяжки полов. Также применяется для заливки фундамента под ограждение. Марка бетона – М150, обойдется в 2750–3030 р.
В 15 – рекомендован для сжатых стержневых элементов, что означает самое широкое использование в базовом строительстве, а также при сооружении фундаментов для малоэтажных объектов – дачи, гаража. Соответствует классу бетон марки М 200. Стоимость материала – 2900–3250 р. за куб.м.
Для элементов, испытывающих значительное сжатие – колонны, арки, перекрытия, колодезные элементы и прочее, используется железобетон класса В 20–В 30. Последний – марка М300, относится к самым популярным видам тяжелых бетонов, так как быстро твердеет, стоек к истиранию и схватывается даже при повышенной влажности. Стоимость колеблется в зависимости от марки и наполнителя от 3000 до 3500 р.
В 35 – наиболее востребованный материал при строительстве многоэтажных зданий и любых других конструкций, где требуется стойкость к высоким нагрузкам. Цена за 1 куб.м. составляет 3200–3450 р.
Для изготовления напряженного бетона выбирают материал класса В 20– В40. Это наиболее прочный вариант и в строительстве жилых зданий, как правило, не используется. Обычное его применение – гидротехнические сооружения. Бетон марки М 550, соответствующий классу В 40, обойдется в 4000 р.

Про применение железобетона в изготовлении колец для колодцев расскажет следующий видеосюжет:

Железобетон – что это такое и для чего он используется?

Многие потребители хотят знать, что такое железобетон, ведь этот материал, изобретенный еще в 19 веке, до сих пор остается самым популярным на фоне огромного количества современных строительных материалов, появившихся благодаря активному развитию технического прогресса. Сочетающие в себе лучшие характеристики стальной арматуры и бетона, железобетонные изделия используются не только во всех направлениях строительства, но и в промышленности, области обустройства и других сферах народного хозяйства.

Что такое железобетон?

Чтобы понять, что называют железобетоном и арматурой, необходимо рассмотреть официальное определение этого материала, в соответствии с которым он представляет собой строительный искусственный материал, полученный путем монолитного соединения бетона и металлического каркаса. Для формирования каркаса используют стальную рабочую и монтажную арматуру или проволоку. Рабочие металлические стержни предназначены для усиления нижней части железобетонной конструкции, в то время как монтажные прутки применяют для создания объемного скелета железобетонной конструкции, фиксации точек расположения рабочей арматуры, а также закрепления монтажных петель и закладных деталей. Для производства железобетона используют бетон, полученный путем смешивания цемента различных марок от М150 до М600, воды, и наполнителя – песка, гравия или щебня. Для повышения качества и эксплуатационных характеристик изделия в бетон также добавляют пластификаторы.

Такое сочетание материалов, после затвердевания бетона позволяет получить конструкцию, которая под воздействием высоких нагрузок работает как единая система. В ней разные по физико-механическим свойствам и структуре материалы обеспечивают усиление друг друга: стальная арматура увеличивает надежность плохо работающего на растяжение бетона, а тот в свою очередь уберегает металл от коррозии и деформации. При этом несущая способность железобетона будет зависеть от количества используемой арматуры. Например, при армировании всего 2% площади поперечного сечения увеличивает несущую способность в 20 раз, если сравнивать с бетоном без металлического каркаса.

Чтобы правильно выбрать данный материал в зависимости от поставленных задач, необходимо знать на какие виды он подразделяется и как по-другому называется железобетон.

Виды железобетона и особенности производства

Железобетон или по-другому армированный (конструкционный) бетон, в соответствии с технологией изготовления стального каркаса, разделяются на непреднапряженные (обычные) и предварительно напряженные. Отличие между ними в том, что во втором случае армирующая сетка фиксируется с предварительным натяжением, в результате которого металлические стержни после застывания бетона и снятия натяжителей работают на сжатие, передавая его всей конструкции. Разница состоит и в используемых компонентах:

Вид армирования	Класс бетона	Диаметр арматуры	Класс арматуры
Непреднапряженное	В15	от 4 мм	А240 – А500, В500
Преднапряженное	от В20 до В80	от 10 мм	А540 – А1000, Вр1300 – Вр1500

Помимо разницы в организации армирующего каркаса, железобетон отличается особенностями проведения производственного процесса, по которому выделяют монолитные конструкции и сборные.

Монолитный железобетон

К монолитному железобетону относятся конструкции, изготавливаемые непосредственно на месте установки в положении и с формой, предусмотренной по проекту. Один из ярких примеров такого вида железобетонного сооружения является фундамент. Возведение монолитных ЖБ-конструкций осуществляется с соблюдением следующих этапов:

создание формы (опалубки) путем установки и укрепления лесов из досок;
заготовка стальной арматуры;
формирование армирующего каркаса;
приготовление бетонной смеси и ее заливка в опалубку;
уход за бетонной конструкцией в течение его периода твердения с поддержанием оптимального влажностного и температурного режима;
освобождение уже затвердевшей бетонной конструкции от формы.

Большой перечень операций и необходимость в соблюдении их последовательности, приводят к сокращению темпов строительных работ. Поэтому, для строительства чаще всего отдают предпочтение сборному железобетону.

Особенности технологии изготовления сборного железобетона

Чтобы понять, что такое сборный железобетон как строительный материал, необходимо рассмотреть главные его отличия от монолитных сооружений. Сборный железобетон производится не на месте строительства, а в цеху. Его транспортировка на объект осуществляется только после максимального набора прочности изделия, которое проходит в заводских условиях. Соединение таких конструкций осуществляется за счет сварки закладных деталей или их заливки бетоном.

Производство сборного железобетона проводится в следующем порядке:

Подготовка формы для будущего изделия.
Установка в форму армирования в виде пространственного каркаса или плоской сетки. Для некоторых типов изделий предусматривается возможность армирования с применением прокатного стального профиля – двутавров, швеллеров, уголков.
Фиксация закладных выступающих деталей, обеспечивающих возможность дальнейшей сборки ЖБ-элементов.
Заливка в форму бетонной смеси с равномерным распределением и последующей процедурой виброуплотнения на стенде с применением пустотообразователей, либо на конвейерных линиях способом роликового формования или проката.
Отправка формы в специальные камеры для тепловой обработки, ускоряющей твердение бетона, который уже через 12 часов нахождения при температуре около 90°С набирает 70% марочной прочности, что эквивалентно 28 суткам выдержки материала в естественных условиях.
Освобождение конструкции от формы.

Преимущественные характеристики железобетона

Независимо от того, к какому классу конструкционных материалов относится железобетон – обычному, преднапряженному, монолитному или сборному, этот материал обладает широким перечнем преимущественных характеристик:

высокая сопротивляемость вибрационным и динамическим нагрузкам;
огнестойкость, позволяющая выдерживать до 600°C;
устойчивость к атмосферным воздействиям;
возможность производства изделий конфигурации любой сложности;
долговечность.

Этот материал характеризуется биологической и химической инертностью, а также способностью сохранять прочность и целостность конструкции при скалывании или срезе.

Виктор Филонцев

Образование:
НИУ МСГУ, Кафедра Технологии вяжущих веществ и бетонов, 2003.

Опыт работы:
12 лет в сфере производства бетона.

Текущая деятельность:
независимые консультации в сфере строительства.

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.

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?

Железобетон — это некий композитный материал. При его изготовлении используют металл совместно с бетоном. Для этого заранее подготовленный стальной каркас заливают в форме раствором. После затвердевания монолита получается продукция, обладающая высокой прочностью и способная противостоять внешним факторам. Монолит стоек по отношению к напряжениям на растяжение либо сжатие.

Что такое железобетон

Свойства железобетона определяются комбинацией достоинств входящих в него материалов. Это искусственно созданный камень, у которого металл внутри противостоит растяжению материала, а бетон — его сжатию.

Преимущества и недостатки

Достоинства монолита определены его характеристиками. Железобетон:

долговечен;
он устойчив к высоким температурам;
химически инертен;
отличается технологичностью в сборке;
имеет невысокую стоимость.

Присутствуют и определенный недостаток: относительно невысокая прочность, спровоцированная скоростью изготовления.

Где применяется железобетон

Рассматривая области применения железобетона, стоит отметить, что продукцию используют при возведении зданий, гидротехнических сооружений, транспортных коммуникаций, проведении инженерных магистралей. Материал незаменим в качестве сооружения фундаментов для опоры высотных конструкций.

Виды железобетонных конструкций

Монолитные

Такие изделия используют для сооружения монолитных конструкций. Они распространены в качестве элементов различных зданий. Бетонная масса закрывает целиком армирование, поэтому отсутствуют любые соединения. Благодаря такому составу существенно ускоряются этапы строительства, конструкции приобретают пространственную целостность, они максимально долговечны. Для монолита присуща простота изготовления, небольшие траты на его создание.

Среди недостатков следует отметить возможность усадки, провоцирующую развитие трещин, высокую плотность материала, его слабую изоляцию от шумов. Монолит заливают прямо на стройплощадке, из-за чего невозможно получать продукцию при отрицательной температуре.

Сборные ЖБИ

Так именуют готовые заводские изделия, поставляемые на стройку для дальнейшего сбора требуемой конфигурации. Отличная производительность при использовании таких изделий привлекает потребителей. Именно сборные ЖБК позволяют строить быстро и продуктивно. Изделия универсальны, их используют при выполнении разных работ. Единственный минус — большой вес.

Фермы

Эти конструкции необходимы для перекрытий производственных помещений, сооружений культурного назначения. Они имеют форму прямоугольной конструкции, снабженной решетками. Перевозят такие ЖБИ вертикально. Фермы прочные, жесткие, устойчивы к сильным холодам. При строительстве требуется аккуратность, поскольку их нужно монтировать, выполняя точные расчеты. Перед монтажом проверяют качество продукции, соответствие ее размеров, готовят бетонные опоры для установки.

Балки и ригели

Транспортируют такие изделия также вертикально. Ригель — это горизонтальная опора, к которой пристраивают иные несущие элементы. Главная его задача — равномерное распределение нагрузки от стропил на балки. Последние являются элементом, основная функция которого — принятие изгибающего усилия. Оба изделия используют при монтаже фундаментов либо покрытий.

Изделия необходимы при возведении любых строительных объектов на сильно неустойчивой почве. Сваи обеспечивают прекрасную стойкость к химическим веществам, они не боятся коррозии, обладают водонепроницаемостью, не изменяют свои характеристики при сильной жаре или морозе.

Сваи легко устанавливать, они являются частью максимально прочных, долговечных оснований. Изделия выпускают монолитными либо сборными, доставляют на место готовыми или выполняют заливку бетона непосредственно на стройке. Встречаются набивные конструкции, буронабивные или забивные. Внутреннее строение содержит арматуру, которую располагают продольно, продольно-поперечно. Ее сечение встречается круглым либо квадратным. По сферы применения такие изделия различаются определенными характеристиками: прочностью, несущей способности, возможностью противостоять различным средам.

Колонны

Так именуют специальные элементы, задача которых — усиливать каркас сооружения. Изделие является дополнительной опорой на разных объектах строительства зданий, его используют, чтобы крепить ригели, лотки и балки, арки и прогоны. Сборные колонны выполняют из тяжелых марок бетона. Для арматуры применяют специальные конструкции. Чаще железобетонные колонны применяют для усиления промышленных, одноэтажных бытовых зданий, многоэтажных строений. Они помогают распределить равномерно нагрузку, получаемую от перекрытий, а также иных несущих конструкций.

Объемные блоки

Такие конструкции используют при строительстве разнообразных зданий. Они являются практически готовыми к установке строительными деталями, обладающими тонкостенной прямоугольной формой, полой внутри, а также специальными проемами, в которые монтируют окна с дверями. Изделия могут иметь утеплительные, а также изоляционные добавки в виде панелей.

Все объемные блоки — это пространственные конструкции, изготавливаемые в производственных условиях. Они обладают заранее заданными параметрами прочности, жесткости, а также устойчивости. Применяя на практике объемно-блочный метод строительства, специалистам удается существенно уменьшить количество монтажных элементов, снизить перечень операций при сооружении объекта, сделать блоки, имеющие габариты готового помещения (что обеспечивает высокое качество), значительно понизить трудоемкость выполняемых работ.

Санитарно технические кабины

Так именуют монолитные изделия, выполненные в формате готовой конструкции санузла. Подобные кабины популярны при возведении жилых либо общественных сооружений. Их конструкция состоит из объемного блока, снабженного плитой перекрытия. Обычно делают раздельный санузел, в который монтируют специальные приспособления для вентиляции помещения.

Сборно-монолитные ЖБИ

Такие конструкции выполняют на заводе, собирая воедино отдельные элементы в общее целое непосредственно на объекте. Впоследствии детали делают монолитными, заливая все соединения бетоном. Это гарантирует жесткую связку входящих в конструкцию узлов.

Заключение

Любые железобетонные изделия активно используются строителями. Сочетание входящих материалов — оптимальное решение для реализации всевозможных проектов. Основная задача специалистов — подобрать для конкретного сооружения идеальный вариант железобетонного изделия, точно подходящего по параметрам.

Железобетон

Железобетон был открыт в 1867 году садоводом Жозефом Монье во Франции. Он решил использовать бетонные кадки для садоводства вместо деревянных. Но корни растений со временем разрушали стенки из бетона, и Монье стал использовать вкладыши из железа, чтобы добавить устойчивости кадкам. Это и был первый официально зарегистрированный образец конструкции из железобетона.

Состав и технические требования

Железобетон – материал, который состоит из арматуры и бетона. Каждый составляющий элемент должен соответствовать определенным нормам, установленным соответствующими СНиПами. Согласно документу СП 63.13330.2012 все типы конструкций из железобетона должны удовлетворять техническим требованиям по эксплуатационной пригодности, безопасности, долговечности и отвечать дополнительным условиям, указанным в задании на проектирование.

Требования к бетону

Согласно установленному своду правил при проектировании конструкций из железобетона рекомендуется использование следующих видов конструкционного бетона:

мелкозернистого средней плотности от 1800 до 2200 кг/м;
тяжелого средней плотности от 2200 до 2500 кг/м включительно;
ячеистого;
легкого;
напрягающего.

Требования к арматуре

Железобетон армируют согласно установленным требованиям. При этом используется следующая арматура:

термомеханически упрочненная периодического профиля диаметром 6–50 мм;
арматурные канаты диаметром 6–18 мм;
горячекатаная гладкая и периодического профиля с постоянной и переменной высотой выступов (кольцевой и серповидный профиль соответственно) диаметром 6–50 мм;
холоднодеформированная периодического профиля диаметром 3–16 мм.

Виды армирования

У бетона достаточно высокая прочность на сжатие и плохая сопротивляемость к растяжению. Чтобы придать ему большую сопротивляемость растягивающим напряжениям, его укрепляют арматурой, которая принимает на себя растягивающие усилия. За счет армирования бетона можно создать конструкции, хорошо работающие на изгиб и растяжение. При изготовлении железобетонных изделий могут использовать два вида армирования:

ненапряженное . Осуществляется с применением плоских сеток и объемных каркасов. Для него задействуют вспомогательную и основную арматуру. В части конструкции, где под нагрузкой будет возникать напряжение на растягивание, помещают основную. В ненапряженных местах располагают вспомогательную;
предварительно напряженное. Используется при изготовлении элементов конструкций, где будут преобладать изгибающие нагрузки. В основном задействуют упрочненную или высокопрочную проволочную сталь. Сначала арматуру натягивают и крепят, затем заливают бетоном. После того как масса затвердеет, крепления снимают и металлический элемент начинает возвращаться в исходное состояние. Существуют и другие способы натяжения арматуры.

Виды по технологии изготовления

Железобетон по технологии изготовления разделяют на следующие виды:

монолитный . Этот железобетон получают на строительной площадке. Примером такой конструкции является фундамент любого здания. Опалубка устанавливается в предварительно подготовленный котлован, затем монтируется арматура в соответствии с нагрузкой и все заливается бетоном;
сборный . Этот железобетон изготавливают на площадке завода. Арматура закрепляется в специальной форме, и туда же заливает бетон. Когда достигается нужная степень твердости, готовое изделие доставляют на строительную площадку и собирают;
сборно-монолитный . Конструкции, которые изготавливаются на заводе, выступают в роли несъемной опалубки. Это вид технологии, когда часть изделия производят монолитным способом, а часть – сборным.

Этапы изготовления ЖБИ

Все железобетонные изделия производят по определенным нормам из разных видов бетона, по разным технологиям и т. д. Но в целом весь технологический процесс состоит из следующей последовательности действий: