Железобетонные конструкции - всесторонний анализ

Железобетонные конструкции в современном постройке являются, без преувеличения, ключевым компонентом фактически любого сооружения. Для аналогичных изделий характерно очень широкое разнообразие, что разрешает использовать их при решении самых разноплановых задач.

Ниже мы обрисуем ключевые изюминки деталей из железобетона, охарактеризуем тонкости их производства, и рассмотрим основные преимущества и недостатки этого вида материала.

Классификация изделий

Основополагающим документом, регламентирующим применение аналогичных изделий, есть СНиП по железобетонным конструкциям (2.03.01-84). Данный норматив, и другие документы, регламентирующие отдельные аспекты применения железобетона в строительных работах, определяют его состав и ключевые  требования к чертям.

По данным нормативам, железобетон представляет собой композит, складывающийся из цементного либо подобного по свойствам связующего, плотного наполнителя и железной арматуры. Такое сочетание разрешает объединить массивность и стойкость настоящего бетона с достаточной прочностью на изгиб и сжатие, которой  владеет сталь.

Для облегчения ориентации в разнообразии железобетонных конструкций существует пара вариантов их классификации. В базе каждого варианта лежит тот либо другой фундаментальный показатель.

 Так, по принципу возведения ж/б изделия делятся на:

• Сборные – складываются из отдельных элементов, создаваемых в заводских условиях и собираемых в единую систему на объекте.
• Монолитные – обустраиваются методом заливки конкретно на месте. Для изготовления монолитных конструкций значительно чаще используются опалубки разных форм.

Обратите внимание! Кроме этого время от времени выделяют промежуточный, сборно-монолитный тип изделий, объединяющий обе обрисованные технологии.

Классификация по конфигурации в большинстве случаев включает в себя такие разновидности:

• Блочные - наиболее распространенные и простые в изготовлении. Являются полнотелые либо пустотелые блоки верной геометрической формы.
• Линейные – разновидность блочных модулей, вытянутых в длину. К линейным конструкциям в большинстве случаев относят балки, сваи, столбы, фермы и т.д.
• Плоские – плиты и перекрытия различного размера и прочности. Как и блоки, смогут делаться пустотелыми для уменьшения массы при малом понижении прочности.
• Пространственные изделия – лотки, трубы, кольца для колодцев и т.д. Основной отличительной чертой аналогичных модулей есть наличие внутренней функциональной полости.

Естественно, тут приводится только обзор основных типов изделий. СНиП на железобетонные конструкции содержит более подробную классификацию с правильными чертями, и потому при проектировке эксперты обращаются как раз к этому нормативу.

Основные компоненты и производство

Связующее вещество

Изготовление железобетонных конструкций предполагает применение четырех основных компонентов: связующего, наполнителя, арматуры и воды. Помимо этого, для улучшения качества материала в сырье довольно часто додают модификаторы – вещества, оптимизирующие состав, улучшающие пластичность, ускоряющие отвердение и т.д.

Связующе есть одним из наиболее ответственных компонентов:

• В качестве вяжущего материала, отвердевающего по окончании гидратации (сотрудничества с водой) в большинстве случаев употребляется портландцемент. Для него свойственны большие показатели прочности и в полной мере доступная цена.

Обратите внимание! Отдельную группу составляют так именуемые безусадочные цементы, количество которых при гидратации не изменяется. С их помощью в большинстве случаев делают ремонт железобетонных конструкций.

• Для производства бетонов, каковые употребляются в массовом постройке, в большинстве случаев используются цементы марки М400 либо М500. Именно на эти виды материала в большинстве случаев ориентируются, рассчитывая пропорции других компонентов смеси для изготовления ж/б изделий.

• Но во многих случаях от конструкции требуются повышенные механические характеристики. Наряду с этим возможно задействован более высокомарочный цемент (М600 – М800). Но направляться не забывать, что применение аналогичных составов значительно удорожает конструкцию. Помимо этого, по окончании застывания такие изделия хуже поддаются обработке.

Наполнитель

Вторым по важности компонентом есть наполнитель. И в случае если для строительного бетона без внутреннего армирования смогут использоваться самые различные материалы, вплоть до вспененных полимеров, то при производстве ж/б конструкций в большинстве случаев задействуются лишь те вещества, каковые обеспечат составу большую плотность и прочность.

Их возможно условно поделить на пара групп, каковые приводятся в таблице ниже:

При выборе наполнителя в большинстве случаев придерживаются таких правил:

• Для производства бетона марки М400 и ниже употребляется гравий, для более прочных материалов – щебень.
• И щебень, и гравий перед внесением в состав подвергают фракционированию – разделению в соответствии с размером частиц. Применение материалов одной фракции содействует увеличению однородности состава и улучшению его свойств.
• При расчете механических черт необходимо учитывать, что прочность каменного заполнителя должна быть приблизительно в 1,5 – 2 раза выше, чем прочность цементного состава.

Арматурный каркас

Наконец, ответственным элементом есть арматурный каркас:

• Для улучшения механических черт материала употребляется стальная арматура – проволока, прутья, трубы либо другие элементы, соединенные в каркасы определенной формы. Конфигурация каркаса определяется очертаниями и габаритами самого сооружения, и расчетными требованиями по прочности.
• Инструкция допускает как сварное соединение элементов каркаса, так и связывание их применением особой проволоки. Второй способ есть менее надежным, но его несложнее реализовать самостоятельно, потому он обширно употребляется в частном постройке.

• По изюминкам закладки арматуру разделяют на напряженную и ненапряженную. Напряжением арматуры именуют ее предварительно растягивание посредством особых устройств: по окончании полимеризации бетона таковой каркас сохраняет упругость, и его свойство компенсировать нагрузки многократно увеличивается.

Технология изготовления

Сборные элементы

Схема, по которой осуществляется производство железобетонных конструкций, зависит от того, какой итог мы планируем взять.

Наряду с этим методики заливки отдельных блоков и монолитных конструкций значительно различаются:

• Для производства сборных модулей нам пригодятся формы. В случае если необходимо сделать лишь пара штук (к примеру, для формирования перекрытия), то возможно собрать форму из досок и толстой фанеры. В другом случае оптимальным выбором будет приобретение сборной железной конструкции с достаточным запасом прочности.
• Изнутри обрабатываем форму машинным маслом. Деревянные конструкции кроме этого возможно выстелить полиэтиленом чтобы не было набухания от жидкости.

• Потом собираем арматурный каркас, который устанавливаем в емкости на расстоянии приблизительно 30-50 мм от нижней плоскости. Для дистанцирования оптимальнее применять особые стойки.

Обратите внимания! Не забываем о закладных для крепления и транспортировки модулей с применением автокрана!

• После этого заливаем подготовленный раствор на базе цемента, песка и заполнителя. Пропорции основных компонентов определяем в зависимости от требуемой прочности бетона.
• Применяя глубинный вибратор либо вибростол, уплотняем материал. Наряду с этим из него удаляется лишний воздушное пространство, за счет чего плотность увеличивается и улучшается сцепление гидратированного цемента с арматурой и гравием.

На последней стадии выполняется сушка изделия, причем в индустрии для этого применяют особые высокотемпературные камеры. Постоянный нагрев выше 500С содействует более стремительному комплекту прочности. В быту же нужно будет выдерживать блок до применения минимум 28 дней.

Перед применением в строительных работах изделия производства в обязательном порядке проходят многоступенчатую диагностику. Тесты по железобетонным конструкциям разрешают выяснить соответствие параметров прочности запланированным, и распознать вероятные недостатки.

Заливка монолита

Производство монолитных конструкций есть более стремительным, но одновременно с этим – более трудоемким:

• Сначала планирует арматурный каркас, который устанавливается на определенном заблаговременно участке и сварным методом крепится к уже возведенным элементам.
• После этого около каркаса возводится опалубка, мощность которой разрешает выдерживать массу залитого раствора без деформации и разрушения.

• В опалубку заливаем бетон, распределяя его так, дабы избежать образования «воздушных карманов». Уплотняем материал, повышая его прочность.
• Потом делаем просушивание бетона, следя за тем, дабы он сохранял достаточное количество жидкости для гидратации. Для этого покрываем материал полиэтиленом, периодически увлажняя поверхность.

Обратите внимание! Сушка обязана проходить при положительных температурах. В случае если же планируется заливка монолита в зимний период, то в конструкцию дополнительно закладываются электропроводящие кабели для нагрева смеси, или же обустраивается теплоизоляционная опалубка.

По окончании комплекта прочности нужно выполнить инструментальный контроль качества материала. Это разрешит нам с уверенностью применять его расчетную несущую свойство, не опасаясь обрушения.

Преимущества и недостатки

Говоря об данной разновидности материалов, нельзя упустить из виду анализ их сильных и не сильный сторон. Как мы знаем, железобетон в капитальном постройке очень пользуется спросом, потому в полной мере логично, что у него имеется в полной мере объективные преимущества.

Среди них:

• Долгий срок работы. ГОСТ на железобетонные конструкции, применяемые в строительных работах, подразумевает деление на три категории долговечности: первая - свыше 100 лет, вторая – 50-100 лет и третья - от 30 лет.

Обратите внимание! Нормативными документами ограничивается минимально допустимый срок работы сооружения. При соблюдении правил эксплуатации, своевременной профилактике и ремонте данный период возможно многократно расширить.

• Относительно низкая цена. В случае если принимать к сведенью только денежную составляющую, то железобетонная конструкция выйдет намного более недорогой, нежели стальная с аналогичными эксплуатационными показателями.
• Высокая термостойкость. Принимая к сведенью низкую теплопроводность бетона, возможно с уверенностью утверждать, что такое сооружение будет куда более огнестойким, чем изделие из стальных балок.
• Сопротивление действию химических и биологических факторов. Инертный бетон надежно изхолирует стальной каркас от окружающей среды, благодаря чему конструкция на пара порядков медленнее разрушается благодаря коррозии. Да и бактериальные поражения бетона видятся лишь в исключительных условиях (постоянная высокая влажность при большой температуре).

• Хорошая сопротивляемость нагрузкам – статическим и динамическим. Это преимущество обусловлено оптимальной комбинацией свойств бетона и стальной арматуры.
• Технологичность – при необходимости и наличии нужных ресурсов из железобетона возможно изготовить фактически любую архитектурную форму. В частном постройке вероятна кроме этого заливка конструкций своими руками: само собой разумеется, трудозатраты будут значительными, но отнюдь не запредельными.

Но, железобетонные конструкции владеют и рядом недостатков:

• Во-первых, как ни парадоксально, минусом считается малая прочность при большой массе. По этому показателю железобетон без шуток уступает стальным фермам и балкам, потому, что изделие несет намного меньшей нужной нагрузки на единицу массы.
• Во-вторых, эксплуатационные качества материала (теплопроводность, звукоизоляция и т.д.) делают неосуществимым применение его в жилищном постройке без дополнительной отделки.

Но, эти минусы не являются фатальными, и потому данная разновидность строительных материалов  будет везде употребляться, по-видимому, еще довольно продолжительное время. Тем более что сопоставимых по чертям альтернатив пока не предвидится.

Вывод

Создавая железобетонные конструкции по СНиПу, необходимо уделять внимание всем нюансам, начиная от состава раствора и заканчивая режимом комплекта прочности. Лишь в этом случае возведенное сооружение будет владеть всеми положительными качествами, характерными для обрисовываемого материала.

Видео в данной статье содержит дополнительную данные по данному вопросу, так что новичкам (и не только!) мы настоятельно рекомендуем с ним ознакомиться.