Что изготавливают из железобетона

Сегодня мы подготовили материал по теме: "что изготавливают из железобетона" с советами и комментариями.

Что изготавливают из железобетона?

Железобетон активно используется уже более 100 лет. И теперь без железобетонных изделий просто невозможно вообразить саму возможность строительства промышленных объектов, зданий, дорог. Сегодня ЖБИ изготавливаются из формового бетона, который армируют с помощью стальных стержней.

Разновидности ЖБИ

Существует несколько классификаций ЖБИ. Во-первых, их принято делить в соответствии с наличием предварительного напряжения.

Во-вторых, выделяются отдельные группы ЖБИ по сфере применения:

• для жилых, общественных зданий;

• для строений общего назначения.

В-третьих, изделия группируются по видам в соответствии с направлением использования:

Посмотреть, какие характеристики имеют данные железобетонные изделия каталог компании «Юнимарт» вполне позволяет, здесь же можно сделать заказ.

Характеристика самых востребованных в строительстве ЖБИ

Дорожные плиты. Без этих изделий невозможно оборудовать взлетную полосу, военный полигон и проложить магистраль для оживленного передвижения. Такими плитами пользуются при прокладке дорог в местностях, отличающимися болотистыми почвами, пучинистыми грунтами, сложным климатом с перепадами температур. Они значительно увеличивают прочность дорожного полотна. Без этих изделий не построить ни одну дорожную развязку.

Плиты перекрытий. Это изделия, которые укладываются горизонтально, образуя полы и потолки в строящихся зданиях, ими же перекрывают теплотрассы. Они могут цельными, пустотелыми и ребристыми. Каждая из этих разновидностей имеет свою сферу применения. Для индивидуального строительства возможно приобрести плиты, созданные по спецзаказу.

Диафрагмы жесткости. Эта группа предназначена для вертикальных нагрузок от плит перекрытий, ригелей, лестниц и различных инженерных сооружений.

Перемычки. Этот тип изделий нужен для оформления проемов (дверных, оконных). С их помощью усиливают жесткость всей конструкции, потому что принимают на себя статическую нагрузку. Различают несущие и ненесущие перемычки. Для монтажа несущих изделий используются краны.

Фундаментные блоки, балка – незаменимая часть ленточных, столбчатых фундаментов. Используются они и при обустройстве плитного фундамента. Выполняются в 2-х вариантах – сплошными / пустотелыми. Боковая часть изделий снабжается пазами, куда льют раствор при сборке. Блоки – подушки делают в основном форме прямоугольников.

Сваи – элемент для сооружения свайного фундамента. В зависимости от способа монтажа они бывают забивными, вдавливаемыми и оболочными. По особенностям производства выделяют монолитные и сборные. Основное достоинство железобетонных свай – высокая плотность погружения в грунт. Молот не только вгоняет изделие, но и уплотняет грунт вокруг, таким образом усиливая прочность конструкции. Такие сваи применяются и на подвижных грунтах, и в условиях с нестабильной влажностью.

Колодезные элементы (кольца и крышки к ним) – ЖБИ для строительства смотровых колодцев, газопроводных, канализационных колодцев. Диаметр изделий варьируется от 70 см до 200 см, высота обычно в пределах метра. Толщина стенок тоже бывает разной. Данные изделия имеют несколько типов, например, простые стеновые и замковые.

Разница между ними – в торцевых стыках (у замкового есть фигурные фальцы). Доборные кольца нужны для увеличения конструкции в высоту. Любые кольца комплектуются днищами и крышками, которые соответствуют конструкции самого кольца.

Колонны для зданий промышленного назначения в 1 этаж. Они бывают 2-х типов: с консолями, без консолей.

ЖБИ намного дешевле, чем кирпич, а работать с ними проще и быстрее, поэтому они пользуются такой востребованностью в строительстве. Например, на все железобетонные изделия стоимость можно посмотреть по вышеприведенной ссылке, поэтому с этой компанией сотрудничают многие строительные организации.

Сейчас, когда постоянно растет необходимость в автострадах, мостах, жилых зданиях, отказаться от этого материала уже нельзя, а грамотный выбор поставщика становится залогом успеха всего строительства.

Железобетонные изделия: состав, производство и применение

В статье написано о том, что такое железобетонные изделия, как они производятся, где применяются и какими положительными свойствами обладают. Что такое напряженный железобетон и когда он используется.

Железобетон и его применение

Железобетонные изделия представляют собой бетонный монолит с внутренним каркасом из стальной арматуры.

В таком виде этот стройматериал применяется уже давно и в широком масштабе. По отдельности что бетон, что стальная арматура — суть материалы не очень долговечные, но соединённые в одном монолите обеспечивают высокую прочность, практичность и, что немаловажно, экономически очень выгодны, если сравнивать с другими строительными материалами.

Здание, построенное из железобетонных блоков, отличается долговечностью и огнестойкостью, ему не требуются специальные мероприятия по защите от атмосферных явлений. Железобетон со временем только прочнеет, арматурный каркас защищён от коррозии со всех сторон толстым слоем бетона. Высокая прочность и несущая способность ЖБИ позволяет сооружениям хорошо выдерживать статические и динамические сейсмические нагрузки.

Под термином «железобетон» понимается все семейство железобетонных изделий и конструкций, используемых в многоэтажном и промышленном строительстве. Железобетонными можно изготавливать конструкции различных форм, что по достоинству оценят архитекторы.

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.
Читайте так же:  Корнеплодные культуры

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.

О свойствах и классах бетона

По плотности бетоны подразделяют на особо тяжёлые, тяжёлые (плотность D = 1800-2500 кг/м³ ), легкие и особо легкие. По размерам заполнителя тяжелые бетоны подразделяют на бетоны на крупных заполнителях и мелкозернистые бетоны. Плиты перекрытий, плиты дорожных покрытий, перемычки, элементы оград, подвалов и фундаментов, детали колодцев и столбы освещения изготавливают на основе тяжёлого бетона.

Классы бетона по прочности на сжатие (В), осевое растяжение (Вt ), растяжение при изгибе (Btb ) характеризуются соответствующей прочностью бетонов базового размера в установленном проектном возрасте (как правило – 28 суток). Таблица зависимости показателей прочности тяжёлого бетона от его класса приведена ниже.

Марка бетона по средней плотности (D) определяется фактическим показателем массы бетона в сухом состоянии в единице объёма образцов (кг/м³ ).

Марка бетона по морозостойкости (F) определяется количеством попеременных циклов замораживания и оттаивания в различных средах, которые выдерживают контрольные образцы без снижения прочности на сжатие более регламентируемой (для Московского региона F должна быть не менее 35).

Марка бетона по водонепроницаемости (W) определяется величиной давления воды, при котором не наблюдается ее просачивания через контрольные образцы.

Нормируемые показатели качества бетона должны быть обеспечены подбором его состава, выполнением технологических режимов приготовления, уплотнения бетонных смесей, твердения бетонных изделий и контролироваться на производстве. Более подробно — о марках и классах бетона.

Что изготавливают из железобетона?

Французский садовник Монье выращивал в теплицах пальмы, затем пересаживал саженцы в глиняные горшки и отправлял для продажи в Англию. Горшки в дороге бились, пальмы погибали. Садовник терпел большие убытки. Однажды раздосадованный Монье решил слепить кадку для пальмы из цемента. Он взял две деревянные бочки и поместил их одна в другую, а промежуток между стенками залил цементом, получив бетонную тонкостенную бочку. Для большей прочности он заключил её в каркас из железных стержней, а потом для красоты покрыл каркас тонким слоем жидкого цемента. После затвердения новая бочка оказалась на редкость прочной, и Монье был выдан патент на изобретение. Это случилось в 1867 году, который принято считать годом изобретения железобетона как универсального несгораемого строительного материала. Окрылённый успехом, он принялся за поиски других областей применения изобретённого материала: в 1877 году Монье запатентовал железобетонные железнодорожные шпалы, в 1880-83 годах — железобетонные перекрытия, здания, балки, своды, мосты.

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

Производство ЖБИ

В состав бетона входят вода, цемент и песок или щебень. Вода и цемент — это активные компоненты бетона. Они взаимодействуют друг с другом, образуя цементный камень и скрепляя зёрна заполнителей в клейкую смесь. Цемент химически не взаимодействует со щебнем и песком, поэтому заполнители являются инертными материалами. Величина зерён заполнителя, начиная со щебня горных пород или известняка и заканчивая мелким речным песком, значительно меняет свойства и структуру бетона.

Арматурный каркас железобетонного изделия изготавливается из стальных прутков или пучков проволоки. В составе ЖБИ выделяют монтажную и рабочую арматуру. Рабочую арматуру устанавливают в низ изделия. Монтажной арматурой формируется готовый «скелет» изделия, придающий ему необходимую жёсткость и прочность. А это важно для изделий, работающих на изгиб: балок, плит перекрытий, опорных блоков фундамента. На монтажной арматуре крепят стержни рабочей арматуры, фиксируют и закрепляют закладные элементы и петли.

Железобетонные изделия из напряженного бетона

В строительстве также применяется такая разновидность железобетона, как напряжённый железобетон. При заготовлении железобетонного изделия арматуру в бетоне слегка растягивают или сжимают, и она застывает в таком положении. Это делается вот для чего. Как правило, перекрытия из бетона и несущие балки всё время подвержены давлению на изгиб. Изогнуть железобетонную конструкцию стремятся её собственный вес, вес размещённых на ней предметов и нагрузка от стен на каркас сооружения.

Если не предпринимать никаких мер, то постоянное воздействие на растяжение и изгиб конструкции может серьёзно её ослабить и в итоге уменьшить долговечность несущей балки и плиты перекрытия, что недопустимо. Для этого арматуру в процессе изготовления ЖБИ искусственно «напрягают», сжимая или растягивая её в сторону, противоположную предполагаемой нагрузке. Реальная нагрузка в итоге будет гаситься искусственным напряжением, и конструкция будет пребывать в нейтральном состоянии, испытывая лишь незначительное воздействие.

Из железобетона изготавливают пустотные и ребристые плиты перекрытия, ограды, перемычки, фундаменты, плиты дорожного полотна, кольца колодцев и столбы линий электропередач. Для каждого вида железобетонных изделий разрабатывают собственный арматурный рисунок, подбирают требуемый состав бетона и определяют технологию изготовления.

Как уже говорилось, конструкции, работающие на изгиб (перемычки, балки и плиты перекрытия), производят из напряжённого железобетона. Бетон заливают в подготовленную форму, в которой должны быть установлены на специальные упоры стальные стержни. Натяжение арматурных стержней производят домкратами или предварительно разогрев стальную деталь электрическим током. После натяжения арматуру фиксируют в таком состоянии на бортоснастке формы, где заливают бетон.

Читайте так же:  Как построить дом с мансардой

Бетон в формы заливают на специальных стендах либо на специальном конвейере способом роликового формования или прокатом. Залитую смесь уплотняют вибрирующим уплотнителем, затем подают в специальные тепловые камеры. В тепловой камере бетон быстро затвердевает, где методом пропаривания при температуре 80-95 градусов Цельсия в течение 8-12 часов железобетонное изделие набирает 65-75 % паспортной прочности. Сушка в естественных условиях дала бы такой результат лишь по прошествии 28 дней твердения. После затвердевания изделия напряжённую арматуру отсоединяют от фиксаторов на стенках формы. Арматурные стержни немного ужимаются по длине, передавая напряжение на прилегающие к стержням слои бетона.

Производство ЖБИ цилиндрической формы

Железобетонные изделия цилиндрической формы производят способом центрифугирования. Для этого устанавливают полуформу на стенд центрифуги, внутрь полуформы укладывают металлические стержни (иногда в напряжённом состоянии), на которые навивают стальную проволоку для получения каркаса. Далее ложковый бетонораздатчик заливает бетон по всей длине полуформы, которую накрывают другой полуформой, затем включают центрифугу. Под действием центробежной силы бетон скапливается у внешнего ограждения формы, а затем, меняя частоту вращения центрифуги, уплотняют залитую бетонную смесь, получая готовую форму.

Наконец, цилиндрическое изделие отправляют в тепловую камеру, где оно затвердевает и готово к использованию.


Автор: СИСТЕМА 2 Google

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 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.

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.

Читайте так же:  Кронирование деревьев

Характеристики

К положительным качествам железобетонных конструкций относятся:

  • невысокая цена — железобетонные конструкции значительно дешевле стальных,
  • пожаростойкость — в сравнении со сталью и деревом,
  • технологичность — несложно при бетонировании получать любую форму конструкции,
  • химическая и биологическая стойкость — не подвержен коррозии, старению, гниению.

К недостаткам железобетонных конструкций относятся:

  • невысокая прочность при большой массе — прочность бетона 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).

О дефектах, явных и неявных

Видео (кликните для воспроизведения).

Иногда в приобретенную партию попадают изделия с явными дефектами. Некоторые из этих дефектов легко устранимы и не могут повлиять на качество изделий, некоторые – неустранимы и носят «летальный» характер. Иногда дефекты имеют фабричное происхождение, иногда они возникают при самовывозе изделий в результате их некорректной транспортировки.

Если изделие внешне не разрушено, а присутствуют лишь небольшие сколы, то они достаточно несложно устраняются путем их заделки цементно-песчаным раствором или специальными ремонтными смесями. Если же дефект серьёзен (смещение арматурного каркаса, неверная анкеровка закладных деталей и монтажных петель, тонкий защитный слой бетона), то подобные изделия подлежат возврату производителю и последующей замене. Но, как правило, подобные дефектные изделия выявляют на ещё стадии приемки техническим контролем и если они и выходят за пределы завода, то исключительно как некондиционные.

Некоторые заводские дефекты (например, сетка поверхностных тонких трещин на плите перекрытия) не носят «летального» характера и не влияют на надёжность и несущую способность изделия. Подобные дефекты устраняют в процессе монтажа изделий.

О доставке и промежуточном хранении ЖБИ

Уже упоминалось, что заводские железобетонные изделия имеют высокую степень надёжности и лишь от самих потребителей зависит, снизится ли эта надёжность в дальнейшем. Изделия, до того, как попадут в конструкцию и займут предназначенное им место, могут быть подвержены действию излишних механических нагрузок или оказаться в условиях повышенной влажности. Кроме того, бетон подвержен биологической коррозии (появлению плесени, грибка и пр.), что необходимо учитывать при его хранении.

Повреждения изделий могут происходить как при их транспортировке (доставке), так и при их складировании (промежуточном хранении). Влага обычно попадает в изделия при контакте с землёй (капиллярный подсос) или атмосферными осадками, что может привести как к ухудшению механических характеристик изделия, так и к развитию на нём корродирующей микрофлоры.

Наиболее распространённый вид повреждений – механические. Например, при транспортировке плит перекрытия (положенных, как это и следует, на

деревянные бруски-прокладки) поверх них были поставлены бетонные блоки. В результате, изделия прибыли на объект деформированными: с раскрытием трещин шириной более 1 мм по нижней части, с отколами бетона и обнажённой арматурой. Если это произошло по вине поставщика, то подобные изделия должны быть заменены. Но поставщики, как правило, соблюдают условия перевозки и подобных ситуаций практически не возникает.

Но когда изделия поступают на место промежуточного складирования, когда за них уже уплачены деньги и изделия приняты заказчиком, хозяин должен уже сам заботиться о принадлежащих ему изделиях. Даже если изделия приобретены с целью использования в течении недель или месяцев, для них необходимо обеспечить определенные «комфортные» условия хранения. Площадка для их складирования должна быть выровнена; между изделиями и грунтом не должно быть контакта; желательно наличие навеса или укрывающей изделие плёнки. Плиты перекрытий желательно хранить горизонтально (в «рабочем положении»), прокладывая их между собой деревянными брусками для проветривания и для снятия возникающих напряжений.

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.
Читайте так же:  Как правильно смешивать краски

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.

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.

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 деградации архитектуры региона. 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.
Читайте так же:  Винтовые лестницы особенности металлоконструкции

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

Основные принципы проектирования железобетонных конструкций

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Данную статью нельзя использовать как руководство по проектированию, она носит ознакомительный характер. Рассмотренные здесь случаи типичны, на их примере нельзя проектировать реальные конструкции. Именно поэтому здесь намеренно нет никаких формул для расчётов. Если вы не обладаете специальными знаниями, не пытайтесь возводить потенциально опасные ж/б конструкции (перекрытия или многоэтажные каркасы) — это опасно для жизни людей, которые будут под ними находиться.

Главной задачей при проектировании железобетонной конструкции является расчёт армирования. Армирование конструкций выполняется стальными стержнями. Диаметр стержней и характер их расположения определяется расчётами. При этом соблюдается следующий принцип — арматура устанавливается в растянутые зоны бетона либо в преднапряжённые сжатые зоны.

Железобетонные элементы рассчитываются по прочности, жёсткости, трещиностойкости.

По характеру работы выделяют изгибаемые элементы (балки, плиты), сжатые элементы (колонны, фундаменты).

Изгибаемые элементы (балки, плиты)

При изгибе любого элемента в нём возникает сжатая и растянутая зоны (см. рисунок), изгибающий момент и поперечная сила. В железобетонной конструкции выделяется две формы разрушения:

  • по нормальным сечениям — сечениям, перпендикулярным продольной оси, от действия изгибающего момента,
  • по наклонным сечениям — от действия поперечных сил.

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

1 — верхняя (сжатая) арматура
2 — нижняя (растянутая) арматура
3 — поперечная арматура
4 — распределительная арматура

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

Основными параметрами конструкции являются:
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 бетона, который 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 сечений (см. рисунок)

Рапределительная 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.

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.

Видео (кликните для воспроизведения).

Другой метод защиты железобетонных конструкций заключается в покрытии арматуры фосфатом цинка. [1] Фосфат цинка медленно реагирует с корродирующим химикатом (например щёлочью) образуя устойчивое апатитное покрытие.

Источники

Что изготавливают из железобетона
Оценка 5 проголосовавших: 1

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here