При возведении зданий в промышленной сфере, жилищно-коммунальном хозяйстве, социальной инфраструктуре используется сборный железобетон. Этот вид строительного материала по внутренней структуре и технико-эксплуатационным показателем не отличается от залитых монолитных конструкций. Отличается лишь способ изготовления изделий — сборные изготовляются на промышленной основе в заводских условиях, а литые — на стройплощадке.
Особенности ЖБИ
Использование железобетонных конструкций сегодня актуально во всех сферах строительства Источник 1beton.info
Слово «железобетон» на сегодняшний день стало именем нарицательным, и когда его произносят, не всегда подразумевают строительный материал, но под этим непременно кроется определение какой-либо прочности и незыблемости. И в самом деле, если учитывать качества, которыми обладают монолитные и сборные железобетонные конструкции, такое сравнение не лишено смысла.
Армирование бетона
Армирование бетона позволяет укрепить его структуру, и сделать ее более устойчивой к большим нагрузкам Источник vseoarmature.ru
Создание любых конструкций из железобетона предусматривает армирование стальными прутьями того или иного сечения, о чем упоминается уже в определении самого строительного материала. Для этой цели используется стальная проволока сечением 6 мм, но это чаще всего идет как вспомогательный элемент для общего каркаса. В основном армирование монолитных, сборных и монолитно-сборных конструкций производится стальным прутком диаметром от 10 до 16 мм. При этом используют разную арматуру, то есть, она может быть либо гладкой, либо рифленой (AIII).
Для монолитных и сборных конструкций армирующие каркасы соединяются при помощи вязальной проволоки Источник dom-s-ymom.org
Предварительно напряженный железобетон
Характерной особенностью изгибаемых железобетонных элементов является образование трещин в бетоне растянутой зоны уже при нормальных эксплуатационных условиях, обусловленное малой растяжимостью бетона (относительная предельная деформация εб-пред =0,0001).
Рассмотрим железобетонную балку с арматурой из Ст. 3. При напряжении в растянутой арматуре δ = 1000 кг/см2, т. е. в пределах, допускаемых для Ст. 3 при нормальной эксплуатации, удлинение арматуры на участке длиной 1 м будет равно
В то же время предельное возможное удлинение бетона
Недостаточная растяжимость бетона компенсируется образованием трещин и суммарная ширина раскрытия трещин на длине 1 м равна 0,5—0,1=0,4 мм. Однако при большом количестве трещин ширина каждой из них настолько мала, что наличие их не препятствует нормальной эксплуатации конструкции.
Имея в виду экономию металла, повысим марку стали, приняв Ст. 5 при σ = 2000 кu/см2. При этом на длине 1 м
При той же величине ΔLб.пред суммарная ширина раскрытия трещин на длине 1 м равна 1,0—0,1 =0,9 мм, т. е. возросла более чем в 2 раза. Вследствие неравномерности раскрытия трещин отдельные из них могут получить такое раскрытие, что это сделает недопустимой нормальную эксплуатацию конструкции (хотя даже и такие трещины в неработающем бетоне растянутой зоны практически не сказываются на несущей способности балки в целом).
При арматуре из стали той же марки Ст. 5, но периодического профиля, будет обеспечиваться надежное сцепление бетона с арматурой по всей ее длине, растянутый бетон будет лучше следовать за деформациями арматуры и при той же суммарной ширине раскрытия трещин количество их будет больше, а наибольшая ширина раскрытия меньше (примерно как при арматуре из Ст. 3).
Однако дальнейшее повышение марки арматурной стали из-за большего раскрытия трещин практически невозможно.
Предварительное напряжение железобетона обеспечивает возможность дальнейшего и очень большого повышения напряжений в арматурной стали вплоть до применения высокопрочной проволоки с пределом прочности до 20000 кг/см2 .
Схема экономии преднапряженного бетона
Идея предварительного напряжения заключается в том, чтобы предварительно, т. е. до нагружения балки эксплуатационной нагрузкой, создать сжимающие напряжения в той зоне балки, которая при эксплуатации работает на растяжение. Тогда при нагружении балки эксплуатационной нагрузкой растягивающие напряжения в бетоне появятся лишь после того, как будут погашены предварительные напряжения сжатия. И так как величина усилия предварительного обжатия поддается широкой регулировке, балка может быть запроектирована и выполнена даже так, что в бетоне и при эксплуатационных нагрузках не будет растягивающих напряжений.
Предварительное напряжение железобетонных конструкций осуществляется двумя способами:
- натяжением арматуры на упоры и
- натяжением на бетон.
При натяжении на упоры арматура до укладки бетонной смеси натягивается гидравлическими домкратами до определенного напряжения, не превышающего предела упругости, и закрепляется концами в упорах. После этого укладывают бетонную смесь и арматура остается натянутой на протяжении всего времени твердения бетона. После отвердения бетона концы арматуры освобождают и она, стремясь вернуться к первоначальной длине, обжимает бетон.
При стержневой арматуре из горячекатаной стали периодического профиля используют электротермический вариант этого способа, который отличается от описанного выше тем, что необходимое удлинение стержней достигается без помощи домкратов путем нагревания их пропусканием электрического тока. Нагретые стержни закрепляются в упорах, и при остывании получают необходимое натяжение.
При натяжении на бетон арматура натягивается после отвердения бетона. Для этого при изготовлении конструкции в ней оставляют каналы. После отвердения бетона в каналы заводят стержни горячекатаной арматуры или пряди из высокопрочной проволоки и натягивают их домкратом с передачей реактивных усилий непосредственно на бетон самой конструкции, чем и создается обжатие бетона. По достижении необходимого усилия арматура закрепляется в вытянутом состоянии, домкраты отключаются и в бетоне сохраняется достигнутое при натяжении арматуры предварительное обжатие. Затем канал заполняют (под давлением) цементным раствором.
Виды ЖБ конструкций
Под видом железобетонных конструкций подразумевается их тип изготовления, и они бывают:
- монолитными или состоящими из одного цельного блока;
- сборными, которые изготавливаются на ЗЖБИ, транспортируются на стройплощадку для сборки;
- сборно-монолитные конструкции подразумевают два типа сразу и укладываются на объекте, как единое целое.
Монолитные конструкции
Монолитный железобетон активно используется при возведении высотных построек, а также сооружений частного и производственного типа Источник znaybeton.ru
На сегодняшний день монолитные железобетонные конструкции приобретают все большую и большую популярность, как надежный эффективный и недорогой вид строительства. Его используют в жилой, промышленной и даже в военной сфере. Процесс создания монолитного железобетона достаточно прост. Если это большое промышленное строительство каких-либо зданий или сооружений, то сначала идет сборка армирующего каркаса, затем выставляется опалубка, в которую шлангом подается бетонная смесь того или иного класса прочности и марки (зависит от производственных расчетов).
Ленточный фундамент идеально подходит для частного строительства Источник betonzone.com
В домашних условиях (в частном секторе) монолитные конструкции из железобетона – это широко распространенные ленточные фундаменты для строительства домов, хозпостроек и заборов. В данном случае армирующий каркас вяжется в виде прямоугольного куба, опускается в предварительно вырытую траншею и заливается бетоном. Бетон чаще всего изготавливают на стройплощадке в бетономешалке, но иногда (если есть возможность), делают заказ на каком-либо частном или государственном предприятии и раствор доставляется в автобетономешалке в готовом состоянии. Если есть потребность, то над траншеей устанавливают опалубку, как на верхней фотографии, и ленточный фундамент заливают одновременно с цоколем.
Преимущества и недостатки
Железобетонная стена – крепкая и долговечная конструкция, которая способна выдерживать немалые нагрузки и демонстрировать положительные свойства и характеристики. До реализации проекта необходимо тщательно изучить все особенности данного типа конструкций.
Основные достоинства монолитных железобетонных стен:
- Небольшой вес – 1 квадратный метр весит около 340 килограммов, что позволяет выбирать облегченный фундамент (к примеру, квадратный метр кирпичной кладки весит до 960 килограммов)
- Длительный срок эксплуатации – монолитный железобетон не боится внешних негативных факторов, служит минимум 100 лет
- Прочность и надежность из-за отсутствия соединений в конструкции и риска расхождения швов, появления трещин
- Высокий уровень пожаробезопасности, стойкости к воздействию ураганов, циклонов, сейсмической активности
- Экономия на отделочных материалах и работах благодаря ровным и гладким стенам, позволяющим выбрать любой вариант интерьера и не тратить силы, время и средства на выравнивание стен, устранение дефектов и т.д.
- Возможность выполнить все работы самостоятельно, без спецтранспорта и подъемников
- Стойкость к окислению, коррозии
- Простота и высокая скорость монтажа
- Невысокая стоимость реализации проекта
- Возможность воссоздать самую оригинальную дизайнерскую задумку – плита стеновая железобетонная размеры предполагает любые, залить можно конструкцию какой угодно конфигурации, с криволинейными, арочными элементами, реализовав оригинальный проект коттеджа или авторского дома
- Хорошие теплоизоляционные характеристики за счет отсутствия мостиков холода
Главные недостатки монолитной железобетонной стены:
- Необходимость обязательно проводить тепло/звукоизоляционные мероприятия
- Сложность в разборке
- Риск появления отслоек, трещин и других деформаций в случае неправильного замеса бетона, несоблюдения технологии заливки, ухода и т.д.
- При строительстве в холодную пору появляется необходимость прогрева бетона
- Важность дополнительного ухода в период набора прочности бетона и остановки работ на этот период
В целом, преимуществ монолитная железобетонная плита демонстрирует намного больше, чем минусов. Более того, многие недостатки можно нивелировать теми или иными решениями, остальные же больше относятся к ряду особенностей, чем явных и серьезных минусов.
ЖБ изделия
Для сборных железобетонных конструкций применяется целый ряд изделий, которые изготавливаются на ЗЖБИ на пару путем вибрации. Безусловно, в домашних условиях такое сделать, невозможно, так как не позволят технические условия (элементарное отсутствие необходимого оборудования). Единственное, что может хоть как-то напоминать заводское ЖБ изделие, это то, что в бытовых условиях можно сделать на импровизированном вибростоле. Но в данном случае из-за невозможности применять пар, изделие будет иметь просадку, так как вода при выпаривании освобождает объем.
Железобетонные плиты
Перекрытия перевозят плашмя с прокладками из деревянных реек Источник mskukraine.com
Железобетонные плиты перекрытия в современном строительстве можно назвать самым востребованным материалом, так как из них делают не только потолки, но и полы, либо одно перекрытие выполняет двойную функцию. Такая заливка имеет полую конструкцию, где внутренние отверстия не только значительно понижают массу изделия (почти вдвое), но также могут послужить в качестве кабель-каналов для прокладки различных коммуникаций. Как правило, это разводка проводов для потолочного (верхнего) освещения, но иногда это могут быть кабеля сигнализации, ТВ или Интернета.
