Железобетон - это сочетание бетона и стальной арматуры, монолитно соединенных и совместно работающих в конструкции. Прочность бетона при растяжении значительно меньше, чем при сжатии, поэтому в железобетонных конструкциях он предназначен для восприятия сжимающих усилий; сталь же, обладающая высоким временным сопротивлением при растяжении и вводимая в бетон в виде арматуры, используется главным образом для восприятия растягивающих усилий. Взаимодействие столь различных материалов весьма эффективно: бетон при твердении прочно сцепляется со стальной арматурой и надежно защищают ее от коррозии.
История железобетонаНачало применения ЖБИ связано с именем парижского садовника Ж.Монье, получившего ряд патентов на изобретение железобетона во Франции и других странах; первый его патент на цветочную кадку из проволочной стали, покрытой цементным раствором, относится к 1867г, но фактически конструкции из бетона со стальной арматурой возводились и раньше. В 1802 году в строительстве царскосельского дворца использовались перекрытия из известкового бетона, армированные стальными стержнями. В начале XX века вопросы технологии бетона и проектирования сооружений из бетона разрабатывали известные русские ученые - И.Г.Малюга, Н.А.Житкевич... В России первым крупным сооружением из бетона и железобетона была Волховская ГЭС.
Основные характеристики железобетона
Как любой строительный материала, ЖБИ имеют свои преимущества, и недостатки. Преимуществ существенно больше, к ним относятся:
- Долговечность. Сооружения из железобетона (ЖБИ) огнестойки и долговечны, не требуют специальных защитных мер от атмосферных воздействий;
- Высокая прочность и устойчивость к нагрузкам. Прочность бетона со временем увеличивается, а арматура не поддается коррозии, будучи защищенной окружающим её бетоном. Железобетон обладает высокой несущей способностью, хорошо воспринимает статические и динамические нагрузки
- Технологичность, разнообразие форм. Из железобетона относительно легко создавать сооружения и конструкции самых разных форм, достигающих большой архитектурной выразительности.
- Низкая стоимость. В железобетоне основной объем занимают повсеместно распространенные материалы - щебень, гравий, песок.
- Простота монтажа, быстрые темпы строительства. Готовые железобетонные изделия обеспечивают высокие темпы возведения зданий и сооружений.
Значительный недостаток ЖБИ - большая плотность - в значительной мере устраняется при использовании легких бетонов (на искусственных и природных пористых заполнителях) и ячеистых бетонов.
Основные способы производства ЖБИЗавод железобетонных изделий (ЖБИ) - специализированное предприятие по производству жби и деталей для строительства зданий и сооружений. Значительная часть заводов ЖБИ выпускает изделия для промышленного и гражданского строительства: плиты перекрытий, стен, перегородок и покрытий, фундаментные блоки, колонны, фермы, лестничные марши. Отдельные заводы специализируются на производстве изделий специального назначения (шпалы, шахтные крепи). Каждое изделие имеет характерную для него систему армирования и технологию изготовления, например, плиты перекрытия и перемычки изготавливают из предварительно напряженного железобетона.
Основные способы производства ЖБИ
- Стендовый способ производства ЖБИ. ЖБИ изделия получают в неподвижных формах. Механизмы (бетоноукладчики, вибраторы) поочерёдно подходят к стенду для выполнения операций. Этим способом изготавливают, как правило, крупногабаритные изделия.
- Кассетный способ производства ЖБИ. Это вариант стендового способа. Его основой является формование изделий в стационарно установленных кассетах, состоящих из нескольких вертикально установленных металлических форм-отсеков. В форму закладывают арматурный каркас и заполняют её бетонной смесью. Тепловую обработку производят контактным обогревом через стенки форм. После тепловой обработки стенки форм раздвигают и изделия вынимают мостовым краном. Кассетным способом изготавливают плоские изделия (панели перекрытий, стеновые панели).
- Поточно-агрегатный способ производства ЖБИ. Формы с изделиями перемещаются от одного технологического агрегата к другому. Тепловлажностная обработка может осуществляться непрерывным способом.
- Вибропрокатный способ производства ЖБИ. Процессы получения ЖБИ происходят на одной установке непрерывного действия - вибропрокатном стане. Вибропрокатный стан - это конвейер из стальной обрезиненной формующей ленты, движущейся вдоль постов укладки арматуры и бетона, виброуплотнения бетона и контактной тепловой обработки. Этим способом получают плиты перекрытий, легкобетонные панели наружных стен, перегородочные панели.
Классификация ЖБИПо виду армирования выделяют ЖБИ:
- предварительно напряжённые
- с обычным армированием
По плотности и виду бетона:
- из особо тяжёлых бетонов (р более 2500 кг/м3)
- из тяжёлых бетонов (р=1800...2500 кг/м3)
- из лёгких бетонов (р менее 1800 кг/м3)
- из особо лёгких бетонов (р = 700 кг/м3)
По виду вяжущего:
- из цементного бетона
- силикатобетонные ЖБИ
- гипсобетонные ЖБИ
По внутреннему строению:
- сплошные
- пустотелые
- изготовленные из бетона одного вида
- изготовленные из бетонов разных видов
По назначению:
- для жилых и общественных зданий
- для промышленных зданий
- для инженерных сооружений
- для фундаментов зданий (фундаментные плиты, бетонные блоки для стен подвалов, фундаментные блоки стаканного типа)
- ЖБИ для каркасов зданий (колонны,ригели, балки, прогоны, фермы, арки)
- стеновые бетонные блоки (простеночные блоки, перемычечные блоки)
- стеновые панели (панели наружных стен отапливаемых зданий, панели наружных стен неотапливаемых зданий и внутренних несущих стен, панели перегородок)
- изделия для инженерных сооружений (плиты покрытий дорог, бортовые камни, элементы мостов и путепроводов, шпалы, осветительные столбы и столбы, контактной сети, напорные и безнапорные железобетонные трубы, элементы коллекторов)
- элементы междуэтажных перекрытий
- панели и плиты покрытий
- санитарно-технические устройства
- лестничные марши и площадки
- железобетонные перемычки
Доставка и хранение ЖБИТранспортировка ЖБИ, как правило, осуществляется на обычных грузовых машинах. Крупноразмерные транспортируют на специальном транспорте. Стеновые панели транспортируют на панелевозах. Разгрузка ЖБИ осуществляется краном. Складирование ЖБИ осуществляют согласно требованиям ГОСТа и ТУ. Изделия укладывают в штабеля монтажными петлями вверх. Положение ЖБИ должно воспроизводить условия их работы в здании.
Повреждения изделий могут происходить как при их транспортировке, так и при складировании. Даже если изделия приобретены с целью использования в ближайшее время, для них необходимо обеспечить правильные условия хранения: площадка для складирования должна быть ровной, а изделия не должны контактировать с грунтом, желательно наличие навеса или укрывающего материала. Плиты перекрытий желательно прокладывать между собой деревянными брусками (для снятия напряжений).