Железобетонные изделия, их особенности и характеристики — Chrome World по-русски

Железобетонные изделия, их особенности и характеристики

Железобетонные изделия жби представляют собой материал, в котором сочетаются бетонная масса и стальные конструкции.

Изготовление железобетонных изделий (ЖБИ)

В железобетонных изделиях бетон призван отчасти защитить материал арматуры от коррозийного воздействия окружающей среды и принимает в данном составе сжимающие напряжения, а стальная арматура отвечает за растягивающие усилия. Данное «распределение труда» объясняется известным физическим качеством обоих материалов – бетон прекрасно работает на сжатие, а металл восприимчив к растяжению.

Активные составляющие бетона – это вода и цемент. Их реакция между собой и приводит в итоге к появлению цементного камня, который сцепляет зерна различных наполнителей в цельный монолит. Цемент и наполнитель не вступают в химические взаимодействия друг с другом, в связи с чем наполнители принято называть инертными материалами. Но в то же время наполнитель крупного типа (это щебень горных пород, либо известняка) и мелкого (речной песок) оказывают значительное влияние на структуру самого бетона.

В роли арматуры в железобетонных изделиях выступают прутики из металла (стали), либо пучки из металлической проволки. Арматура в ЖБИ разделяется на 2 вида – монтажную и рабочую. Рабочий тип размещается внизу изделия, которое работает на изгиб – это могут быть плиты перекрытий, подошвы фундаментов, балки. А монтажная арматура выполняет функцию скелета здания, проводит фиксации рабочей арматуры и способствует закреплению монтажных петель и различных деталей.

Одним из типов железобетонных изделий является напряженный железобетон. При помощи внедрения особых технологических приемов в процессе его изготовления стальная арматура фиксируется в бетонной массе в отчасти растянутом состоянии. Все дело в том, что несущие балки и плиты перекрытий работают именно на изгиб. В первую очередь, они должны выдерживать нагрузку конструкции пола, которая, к тому же, включает и сам вес плит. Во-вторых, они должны выдержать нагрузку различных бытовых предметов, которые располагаются на этаже. А также еще и нагрузку, которую стены передают на каркас здания. В итоге нижние слои несущей балки, либо плиты перекрытия находятся практически постоянно в растянутом виде, а это, в свою очередь, оказывает негативное влияние на надежность материалов. А в том случае, когда нижние слои панели во время изготовления подверглись искусственному сжатии, как это происходит в напряженным железобетоном, то нагрузка приведет их в нейтральное состояние с минимальным напряжением и, соответственно, с минимальной вероятностью появления эксплуатационных проблем.

Как изготавливаются изделия из железобетона

Плиты перекрытий, несущие балки, перемычки, ограды, части фундаментов и подвалов, дорожные плиты, колодезные «кольца», фонарные столбы – все эти хорошо знакомые практическим каждому из нас изделия изготовлены из железобетона. Конечно же, в зависимости от сферы применения каждое из перечисленных выше изделий обладает собственной системой армирования, технологией производства и рецептурой бетонной массы.

Плиты перекрытия и прочие элементы, работа которых сосредоточена на изгибе, изготавливаются из напряженного железобетона. В заранее подготовленную форму на специальные упоры кладутся стержни арматуры, которые затем натягиваются (это делается или механическим путем, используя домкраты, или термомеханическим, путем разогревания при помощи электротока) и закрепляются в таком натянутом положении на бортах формы.

Бетон заливается и уплотняется при помощи специальных вибраций на стендах (также вводятся образующие пустоты элементы), либо на конвейерах. Это происходит прокатным способом или роликовым формованием. После заливки бетона формы с будущими железобетонными изделиями направляются на тепловую обработку в «печи». Целью такого вида обработки является ускорение процесса затвердевания бетона. При таком методе через 8 – 12 часов пропаривания при температуре 80-95 градусов Цельсия железобетонное изделие  набирает 65-75 процентов своего марочного показателя прочности, а это эквивалентно 28 дням затвердевания в естественных условиях. После затвердевания изделия металлические стержни освобождают от креплений на боках формы. В результате стержни отчасти сжимаются, напряжение от арматуры передается и бетонной массе, и в тех частях бетона, которые вплотную прилегают к арматуре появляется напряженное состояние.

Железобетонные изделия, имеющие форму цилиндра (это стойки, кольца, столбы и прочие элементы) изготавливаются при использовании метода центрифугования. Изначально в половинчатую форму, которая располагается на центрифужном стенде, устанавливаются арматурные стержни (если имеется необходимость, они натягиваются). Затем на данные стержни навивают стальную проволку – таким образом происходит формирование  каркаса будущего изделия. При помощи ложкового бетонораздатчика бетон распределяется по всей длине полуформы, затем ее накрывают такой же полуформой, после чего включается центрифуга. Первоначальный этап позволяет бетону распределиться у внешней поверхности (это происходит под действием центробежных сил). Затем начинается следующий этап – центрифуга вращается с переменчивой частотой, в результате чего бетонная масса уплотняется и формируется будущее изделие. Затем уже почти готовое изделие (либо в полуформах, либо уже освобожденное от них) отправляется на обработку теплом в специальную печь.

Запрещенные действия при монтаже железобетонных изделий

Какой бы то ни был строительный материал, в том числе и железобетонное изделие, способно выдержать определенные нагрузки, повышение которых крайне нежелательно, а то и вовсе непозволительно. Для тех изделий, которые работают на изгиб, строительные нормативы установили свои допустимые нагрузки. Необходимо, правда, сражу оговориться, что данные нагрузки позволяют обеспечить существенный запас надежности и, при правильной установке ЖБИ, изделие практически не может разрушиться.

Каждая стройконструкция обладает собственной схемой монтажа. Данные схемы хорошо известны строителям, а вот нарушение их по каким-либо причинам может привести к крайне печальным последствиям. К примеру, довольно часто при строительстве становится необходимо просверлить отверстие в панели перекрытия. Необходимо помнить о том, что в том случае, если при сверлении отверстия нарушится целостность арматурного каркаса панели, либо разрежутся металлические стержни, которые и обеспечивают ее несущую способность, то данная панель не сможет уже выполнять своих функций. Такая панель не соответствует шкале допустимых нагрузок, и об этом не помещает знать заказчику строительства.

Но что же делать, если просверлить панель все же необходимо? Для этого нужно предварительно предусмотреть консольное закрепление разрезаемых панелей на промежуточную опору, то есть, к примеру, на перемычку, либо внутреннюю несущую стену и обвязать металлический профиль по периметру вырезанного отверстия в плите с закреплением на данном профиле концов стержней – это может быть резьбовое закрепление или сварка.