Сегодня ни один строительный объект не обходится без использования железобетонных изделий (ЖБИ). Ежедневно в мире производят около 2 миллиардов изделий из бетона, при этому существующие технологии постоянно обновляются и дорабатываются.
Основными преимуществами использования железобетонных конструкций являются быстрота и удешевление возведения домов различной сложности. Это обеспечивается, в том числе простотой изготовления ЖБИ.
Характеристики железобетонных конструкций
Основные характеристики:
- Повышенная прочность и долговечность.
- Способность стойко переносить перепады температуры, в том числе сильные морозы.
- Устойчивость к воздействию влаги и огня.
Прочностные качества бетона напрямую зависят от качества цемента и от свойств, которыми обладают применяемый песок и гравий. Конечное качество бетона также зависит от пористости (отношения количества пор к общему объему) и плотности (отношения массы к объему).
Пористость бетона зависит от количества цемента в смеси и возникает из-за испарения излишков воды при его недостаточности. Плотность бетона напрямую влияет на прочность изделия и его способность противоборствовать сжиманию.
Устойчивость железобетонных конструкций к огню, объясняется невысокой теплопроводностью. Они могут переносить, без видимых разрушений, до одной тысячи градусов тепла без последствий очень долгое время. Именно поэтому бетонная продукция используется при строительстве промышленных предприятий, работающих при повышенных температурах.
Несомненно, важная особенность железобетонных конструкций – морозоустойчивость. Если материал насыщен достаточным количеством воды, то он сможет выдержать многочисленные изменения температуры без ощутимых потерь для качества. Согласно исследованиям, снижение прочности будет минимальным.
Однако, при всех плюсах бетон характеризуется очень маленьким сопротивлением растяжению. Чтобы избежать связанных с этим проблем, проводится укрепление элементами из армированной стали (например, проволокой или прутьями), или других материалов. Подобное изделие является высокопрочным и к тому же практически не поддается растяжению.
Вывод
Железобетонные конструкции применяют в строительстве различных зданий и сооружений, и не только. Разновидности ЖБИ (панели, объемные блоки, фермы, сантехнические кабины) за счет своих габаритов, масс и условий, которые нужно соблюдать в процессе перевозки, требуют узкой специализации подвижного состава.
Транспортировка балок, колонн, опор и стоек линий электропередач, ригелей и свай имеет схожие требования к перевозочному процессу, поэтому схемы подвижного состава для их перевозки могут совпадать.
Армирование
Армирование – комплекс работ, направленных на увеличение надежности и прочности бетонных изделий в жилом и промышленном строительстве.
Безусловно, одним из лучших примеров применения армирования является создание прочного и долговечного основания для полового покрытия.
Основная работа заключается в создании металлической основы при стяжке.
С помощью армирования можно уменьшить количество используемого бетона. Основными материалами для армирования являются:
- Армирующие проволочные сетки и прутья.
- Стекловолокнистые изделия.
- Сетки из полимерных материалов.
Имея такой широкий выбор материалов, в любое время можно подобрать лучший вариант, отвечающий высокому качеству производимой конструкции.
Основные преимущества сборного железобетона:
- а) при сборном железобетоне резко увеличивается оборачиваемость опалубки (возможность ее многократного использования) и этим экономятся лесоматериалы, при массовом заводском способе изготовления конструкций вместо деревянных форм применяют стальные. Ускорение оборота форм на заводах достигается ускорением твердения бетона путем пропаривания изделий или применением быстротвердеющих цементов;
- б) при применении сборного железобетона резко сокращаются сроки строительства за счет совмещения различных работ во времени, поскольку сборные конструкции изготовляют заблаговременно, а монтаж их при помощи кранов производится быстро и практически почти не зависит от времени года;
- в) заводской способ изготовления сборного железобетона дает возможность широко применять механизацию и предварительное напряжение и этим путем резко снижать трудоемкость и уменьшать расход металла.
При этом предварительное напряжение дает возможность изготовлять из железобетона такие изделия, как напорные водопроводные трубы (взамен стальных, подверженных коррозии), железнодорожные шпалы (взамендеревянных, подверженных гниению) и др.
Массовое заводское производство сборного железобетона поставило с особой остротой проблему унификации конструкций, как необходимую предпосылку рентабельности такого производства.
Виды железобетонных конструкций
Теперь рассмотрим виды железобетонных конструкций.
Монолитные
Монолит — это основной тип железобетонных конструкций, используемых для строительства всех видов строений.
Железобетон состоит из стали и бетонной массы и называется комплексным стройматериалом, ускоряющим темпы строительства.
Достоинства:
Важным достоинством монолита можно считать низкую материалоемкость. То есть пространственная целостность, а говоря профессионально, высокая статическая неопределенность. К другим сильным сторонам относятся прочность, огнестойкость, долговечность, простота формообразования, низкие расходы на эксплуатацию.
Недостатки:
Вследствие усадки или силовых нагрузок существует возможность возникновения трещин, высокая тепло и звукопроводность, высокая плотность. Сезонность выполнения работ тоже можно отнести к недостаткам, так как все они должны быть выполнены в теплое время года.
Сборные ЖБИ
Сборные железобетонные конструкции являются готовыми изделиями. СЖК изготавливаются на специальных предприятиях, где имеется необходимые устройства. Это дает возможность уменьшить стоимость изделий и получить высокую производительность.
Когда-то создание СЖК благоприятно повлияло на увеличение объемов строительства. Сборные изделия из железобетона обладают универсальностью, из них можно строить в любое время года и в любую погоду.
В таких сборных сооружениях имеется единственный минус — это большая трудоёмкость. Для создания стыков применяются арматурные приспособления и соответственно влияют на стоимость.
Железобетонные плиты
Это довольно широко распространенный вид ЖБИ, которыми пользуются на стройках при возведении потолков, стен зданий, перегородок как в жилых, так и коммерческих помещениях. Железобетонная плита похожа на прямоугольник, имеющий дверные и оконные проемы, выступы под подоконники. На потолочных железобетонных плитах проемы отсутствуют. На случай перевозки панели устанавливаются вертикально под уклоном в 10 градусов. Категорически следует исключать соприкосновение плит, под них обязательно подкладываются специальные подкладки.
Фермы
Специальные железобетонные фермы применяются в качестве перекрытий в огромных сооружениях. Они похожи на плоский прямоугольник с решетками. Перевозка строго в положении стоя.
Балки и ригели
Балки и ригели применяются в качестве несущих компонентов, в боковых, верхних и центральных местах строящегося здания. Они бывают односкатными, двускатными или с прямыми углами. В процессе спецперевозки ригели устанавливаются прямо по всей длине. В целях опоры ригелей пользуются подосновами, устанавливаемые под нижнюю часть. От длины балок зависит расстояние между прокладками. Сбоку их обязательно закрепляют по всей высоте. Транспортируют строго вертикально, горизонтальная спецперевозка недопустима, возможно, разрушение изделия. Перевозя сразу множество частей, между балками прокладывают разделительные подкладки толщиной более 10 см.
Сваи
Возведение зданий и сооружений промышленного и жилого назначения на грунтах со слабой несущей способностью, невозможно без применения в их основании свай. ЖБИ сваи стойки к агрессивному химическому воздействию и мало подвержены коррозии. Сваи сохраняют работоспособность во влажных и мёрзлых грунтах. Их монтаж выполняется с применением специального оборудования. Применение свай обеспечивает устойчивость здания, прочность и неизменность его основания. Сваи перевозят, укладывая горизонтально с опиранием на деревянные подкладки. Допускается перевозка свай, уложенных в несколько ярусов.
Стойки
Стойки служат опорами для электропередающих линий и наружного освещения. Их главное предназначение надёжное расположение электропроводов на заданном безопасном расстоянии от различных поверхностей. Применение в конструкции опор арматурного каркаса и специальных марок бетона обеспечивает их надежность и длительный срок эксплуатации.
Конструкционно стойки подразделяют на виды:
- концевые;
- промежуточные;
- угловые;
- анкерные.
Кроме того, стойки для опор ЛЭП могут быть одноцепными и многоцепными.
Допускается группирование опор для их перевозки, соблюдая их горизонтальное положение. Обязательно наличие специальных подкладок в местах соприкосновения.
Колонны
Колонна железобетонная является несущим элементом сборного каркаса зданий и сооружений производственного и жилищно общественного предназначения.
В основном колонны имеют прямоугольное или квадратное сечение. Для тяжёлых подкрановых конструкций производят двухветьевые колонны.
Перевозка колонн железобетонных может производиться с укладкой штабелем, когда первый ряд уложен непосредственно на грузовое место, а остальные ряды укладывают на настил из спецподкладок.
Объёмные блоки
Объёмные блоки используются при строительстве зданий и сооружений для промышленности. Существуют отдельные конструкции, применяемые в жилом и общественном строительстве. Это тонкостенные элементы, как правило, с дополнительным заполнением звуко- и теплоизоляционными материалами, с проёмами для окон и дверей. Отличаются почти полной заводской готовностью.
Перевозка объёмных блоков допускается только в вертикальном положении, поскольку они не переносят динамических нагрузок, неизбежных при транспортировке. Чтобы не допустить смещения блока во время движения на грузовых платформах устраивают специальные упорные выступы.
Санитарно-технические кабины (СТК)
Представляют собой пространственную конструкцию санитарного узла. Кабины такого типа применяются при строительстве зданий для жилья и общественного пользования. Имеют большие габариты и объемы. Перевозка СТК разрешена в вертикальном положении, при этом опора осуществляется на грузовую платформу, с использованием двух прокладок. Таким же способом перевозятся шахты лифтов. Устанавливаются кабины на основание, выведенное по горизонтальному уровню.
Сборно-монолитные ЖБИ
Представляют собой совокупность элементов. Технология сборки осуществляется путем совместного укладывания сборного железобетона и монолита. В этой технологии важную роль играет качество взаимодействия сборных частей с частями монолита. Допускается разность в формах и габаритах сборных элементов, для достижения наилучшего качества. Решение принимается с учетом назначения объектов и обстоятельств.
Необходимо знать, что в СМЖК опалубкой для монолита является сборный железобетон. Пространственная жесткость гарантируется монолитной заливкой, что ведет к снижению расхода материалов.
В СМЖК сочетаются достоинства прежних видов. Благодаря своей экономичности, позволяют возводить объекты с учетом современных методов. В элементах из монолита широко применяют пористые бетоны, вследствие чего в значительной степени уменьшается вес всей конструкции.
Особенности и свойства
Эксплуатационные качества железобетонных изделий определяются их многокомпонентным составом. Пластичная арматура обладает высокой прочностью на растяжение, а застывшая бетонная смесь сопротивляется сжатию. Это позволяет выпускать элементы разных форм и размеров без риска растрескивания или деформации.
Кроме того, ЖБИ противостоят влаге, коррозии, огню, вибрационным нагрузкам, механическим воздействиям. На них не отражаются температурные колебания, агрессивные среды, химические и биологические факторы. С течением времени они не теряют первоначальных свойств, оставаясь прочными даже через сотни лет.
Долговечность, технологичность, большая вариативность делают их незаменимыми в строительной индустрии. Причем удобство монтажа значительно сокращает сроки возведения объектов, открывая полную свободу для реализации оригинальных архитектурных замыслов.
Где используют железобетонные изделия
Они широко востребованы при сооружении общественных и жилых зданий (административных учреждений, школ, поликлиник, коттеджей, многоквартирных домов), крупных промышленных комплексов (складов, заводов, фабрик), а также объектов городской инфраструктуры.
ЖБИ решают множество инженерно-строительных задач и служат для:
- укрепления подвальных стен;
- создания заглубленных фундаментов;
- формирования межэтажных перекрытий;
- оборудования сливных ям, смотровых колодцев;
- прокладки водоотводных систем разного диаметра;
- мощения тротуаров, постоянных/временных дорог;
- снижения нагрузок на инженерные конструкции, ригели, лестницы;
- обустройства взлетно-посадочных полотен;
- возведения мостов;
- установки ограждений.
Но их функциональное предназначение не ограничивается реализацией типовых проектов – бетон и арматура подходят даже для архитектурных элементов самых сложных форм.
Разновидности архитектурного бетона
Есть две основные разновидности арт-бетона, которые различаются сферой применения.
Декоративный белый бетон используется для отделки фасадов и внутреннего декора помещений. Он легкий и красивый, но не рассчитан на серьезные нагрузки.
Облегчённый белый бетон применяется для создания декоративных конструкций: водопадов, деревьев из бетона, искусственных скал. Можно добиться максимального сходства его поверхности с природными материалами − песчаником или мрамором. Отличить «искусственные» минералы от настоящих почти нельзя. Разница заметна лишь при эксплуатации − конструкции из архитектурных смесей превосходят по физическим свойствам изделия из натуральных материалов.
Большинство декоративных элементов на фасаде этого дома выполнены из архитектурного бетона
Фото: viimiracula.ru
Каждая студия архитектурного бетона использует материал собственной разработки. Но состав смесей разных производителей близок. В него обязательно входят цементная смесь и пластификаторы − специальные вещества, которые обеспечивают необходимые свойства материала. Еще один секрет − краска. Ей готовые изделия из арт-бетона покрываются снаружи.
В качестве основы чаще всего берется песок или минеральная крошка из гранита или мрамора. Эти материалы помогают передать текстуру натурального камня. Вяжущим компонентом обычно выступает цемент.
Вода для создания смеси должна быть чистой и не содержать примесей. Ее количество должно четко соответствовать рецептуре. Избыток воды превратит смесь в мутную жидкую субстанцию со взвесями, а недостаток приведет к утрате пластических свойств.
Используемые разными студиями смеси различаются по времени застывания, пластичности, износостойкости, прочности
Фото: viimiracula.ru
В работах «Студии Семь чудес света» используется собственный состав архитектурного бетона VII MIRACULA . Разработка его рецептуры заняла более 10 лет. Все это время инженеры добивались создания состава в таких пропорциях, которые обеспечат пригодность материала к художественной обработке поверхности и физическую прочность.
Смесь VII MIRACULA полностью соответствует задачам, которые ставятся перед художниками и скульпторами «Студии Семь чудес света»
Фото: viimiracula.ru
Основные с войства архитектурной смеси VII MIRACULA:
- возможность детальной имитации текстуры природного камня, дерева, металла;
- длительный период застывания, обеспечивающий возможность скульптурной обработки поверхности;
- высокая прочность готовых объектов;
- устойчивость к перепадам температур и воздействию солнечных лучей − изделия не выгорают со временем;
- возможность использования во влажных помещениях и при условии постоянного контакта с водой.
Обновленные составы архитектурной смеси всегда тестируются на образцах и попадают на строительную площадку, только когда мы полностью уверены в результате
Фото: viimiracula.ru
О создании ЖБИ
С учетом сферы использования каждое изделие ЖБИ имеет свою личную систему армирования, технологию производства. Бетон для каждого вида изделия готовится по специальному рецепту.
Плиты перекрытия и другие детали, работа которых сконцентрирована в точке изгиба, делают из железобетона. Последний предварительно подвергают напряжению. Другими словами, на упоры в форму кладется арматура. Механическим методом, подразумевающим использование тока, ее растягивают и фиксируют на концах формы.
Бетон заливают и уплотняют путем особой вибрации на стендах или конвейерах. Когда бетон будет залит и утрамбован, форму подвергают тепловой обработке в печке. Там бетон твердеет за довольно короткий период времени. После этого с металлических стержней снимают крепления. В результате этого они сжимаются, передавая свое напряжение бетонной массе. Те изделия, которые имеют форму цилиндра, делают путем центрифугования. В половину формы, расположенной на центрефужном стенде, помещают арматурные стержни. При необходимости их натягивают. Затем их обвивают стальной проволокой, чтобы сформировать каркас. После этого бетон тщательно распределяют по всей полуформе, которую потом сверху накрывают точно такой же полуформой и включают центрифугу. На начальном этапе бетонная смесь просто равномерно распределяется по всей форме. Затем центрифуга начинает крутиться с разной скоростью. В результате этого происходит уплотнение смеси на стенках формы и формирование самого изделия. Процесс сушки бетона также происходит в печке.
Художественная обработка изделий из архитектурного бетона
Изделия из обычного бетона, как правило, унылого серого цвета и примитивных геометрических форм. Изготавливая объекты из арт-бетона, можно добиться большей индивидуальности и эстетического вида изделий.
Рассмотрим, какими способами можно изготовить необычные элементы декора и конструкции с применением архитектурного бетона.
Создание трещин, следов выветривания, древесной текстуры
С помощью декорирования элементов из арт-бетона красками и добавления в состав смеси различных добавок, улучшающих свойства, можно добиться максимального сходства с изделиями из натуральных камней.
С помощью декоративной росписи колоннад из бетона можно создать эффект древнего мрамораФото: viimiracula.ru
Из архитектурного бетона можно изготавливать камни, скалы, статуи, скульптуры, с точностью передать текстуру древесины, листьев, фруктов и даже создать реалистичную фигуру огромной змеи, грациозно сползающей с дерева.
Фигуры из арт-бетона можно легко оживить с помощью декорирования краскамиФото: viimiracula.ru
В помещениях с постоянной влажностью, где невозможно использовать металлические элементы декора, их можно заменить деталями из архитектурного бетона.
С помощью искусственного состаривания поверхностей даже самые массивные и большие конструкции могут выглядеть хрупко и утонченно
Фото: viimiracula.ru
Использование светодиодной подсветки для создания эффектов
Светодиодная подсветка способна выгодно подчеркнуть фактуру искусственного камня или создать ощущение, что между скал течет лава.
Футбольный магазин со светодиодной подсветкой витрины из искусственного камня
Фото: viimiracula.ru
Создание орнаментов
Гладкими бетонными стенами никого не удивишь, другое дело − стены, украшенные диковинным орнаментом. После того, как орнамент изготовлен, его декорируют краской − это добавляет изображению текстуры и подчеркивает выпуклости и линии.
Декорирование фасада здания орнаментом с птицами Эшера
Фото: viimiracula.ru
О классификации стеновых панелей
При выборе стеновых панелей вы должны учитывать их классификацию. Они делятся на классы по таким параметрам:
- По предназначению здания.
- По конструкционным решениям, которые будут использоваться.
- По числу базовых слоев.
У стеновых панелей может быть различная структура. Поэтому они могут по-разному воспринимать и передавать нагрузки. В этом случае они делятся на:
- Несущие.
- Самонесущие.
- Навесные.
При выборе типа стеновых панелей обязательно учитывается не только степень нагрузки, но и те климатические условия, в которых будет эксплуатироваться готовое здание.
О стеновых панелях
Стеновые панели изготавливают для создания наружных и внутренних стен строений. Наружные элементы бывают однослойными и многослойными. Но однослойные пользуются большей популярностью. Их изготавливают из очень легкого бетона, который имеет ячейки. Но также может быть использован и бетон тяжелого класса, оснащенный утеплителем. Снаружи панели декорируют либо специальным раствором для декора, либо просто заделывают бетонной смесью. Поверх их покрывают краской, которая выдерживает капризы погоды или облицовывают специальной плиткой. Если говорить о внутренней поверхности панелей, то она уже заранее подготовлена под оклеивание обоями или окрашивание. Если в плите имеются проемы, то их часто оснащают окнами или дверьми еще на стадии изготовления.
Высота стеновых панелей равняется высоте одного этажа. Их ширина может доходить до семи метров. В толщину они имеют около тридцати пяти сантиметров. Отметим, что стеновые панели, которые используются внутри помещения всегда тоньше. Их толщина обычно не превышает шестнадцати сантиметров.
Декоративные фонтаны
Фонтан
Декоративные фонтаны на садовом участке могут выполнять функцию доминирующего акцента, относительно которого формируется восприятие всего ландшафта. Фонтан может быть установлен по центру участка, элементы которого приобретают симметричное расположение относительно главной доминанты. Или наоборот, фонтан может быть украшением зоны отдыха с лавочками.
Водоем-скамья
Фонтаны из бетона различаются по следующим признакам:
Бетон идеально подходит для создания фонтана, так как обладает необходимой водо- и морозостойкостью. Благодаря пластичности материала, фонтан может приобретать разную форму.Важно! Так как фонтан является сложным гидротехническим устройством, то его изготовление, установка и обслуживание должны производиться силами специализированных фирм.
Основные требования, которые предъявляются к фонтанам – это: безопасность, долговечность и эстетичность.
Красивый фонтан
