Для чего используют железобетон

Что такое железобетон: виды, область применения

Железобетонные конструкции — достаточно распространенный вид материалов в строительстве, без которого не обходится сегодня ни одна современная стройка по всему миру.

Что такое железобетон?

Железобетон это – композитный строительный материал, для производства которого используется сталь и бетон. При его изготовлении, заранее подготовленный железный каркас заливается раствором из цемента, песка и воды. После его затвердевания и получается железобетон, обладающий прочностью стали и стойкостью к факторам окружающей среды бетона, компенсируя при этом их недостатки. В частности стойкостью к сжатию и растяжению.

Понятие и историческая справка

Первым железобетон изготовил французский садовник, выращивающий экзотические растения в оранжерее Версаля — Жозеф Монье. Он занимался продажей саженцев пальмы, получая при этом мало дохода. Большую часть выручки приходилось отдавать бондарю, который готовил для будущих пальм деревянные горшки.

Дешевым вариантом стал керамический сосуд, но он является очень хрупким изделием, и при случайном падении садовника, не заметившего на полу мешок с цементом, попросту разбился. Но данный случай навел его на мысль изготавливать горшки из цемента и песка. И здесь наш герой потерпел фиаско — материал легко разрушали со временем, обладающие большой силой роста корни растений. Для укрепления конструкции он зашил ее в металлический каркас, но изделие при этом, потеряло эстетический внешний вид, поэтому садовник покрыл его еще одним внешним слоем бетона.

В результате подобные горшки получились практичными и недорогими. После этого, Жозеф Монье запатентовал свою технологию и не прогадал, ведь свойства подобного материла стали востребованными в строительстве. Железобетон стали использовать повсеместно для создания зданий и сооружений, которые отличались прочностью и надежностью, стойкостью к разным факторам окружающей среды.

Виды по технологии изготовления

Железобетонные изделия бывают:

Технология изготовления напряженного бетона достаточно проста и ничем особо не отличается от применяемой при производстве обычного. Единственным отличием является то, что армирующая сетка предварительно натягивается, и после затвердевания бетона при снятии натяжителей энергия напряжения работает на сжатие, передается всему изделию, обеспечивая ему повышенную стойкость, компенсацию весовым растягивающим нагрузкам.

Преимущества и недостатки

Он представляет собой плотный, прочный, тяжелый материал, который плохо впитывает влагу и пропускает воздух, устойчив к влиянию температур в широком диапазоне.

Свойства и состав

В состав железобетона входят цемент, вода, песок и железо. В изделии используется больше бетона, чем металла. При этом удельный вес железа и конструкция стального каркаса может быть разной. Все зависит от изделия, которое планируется создать – плита, колона, свая, фундамент и т.д.

Виды арматуры

1) в зависимости от назначения:

2) в зависимости от технологии производства:

Поверхность армирующих элементов может быть гладкой или рифлёной.

Виды бетона

При производстве избыточных железобетонов применяются бетоны, которые имеют прочность на сжатие не ниже класса В15. В состав изделия включается стержневая арматура классов А240, А300, А400, А500, В500, диаметр которой должен быть не меньше 40 мм. Созданная для заливки конструкция имеет вид пространственных каркасов и плоских сеток. Нередко может быть использовано жесткое армирование с применением профилированных стальных заготовок – швеллеры, уголки, двутавры.

Для изготовления перенапряженных железобетонов применяются марки бетонов В20 — В60 (относятся к тяжелым), арматурная сталь — А540, А600, А800, А1000, Вр1200, Вр1300, Вр1400, Вр1500, К1400 и К1500.

Сталефибробетоны изготавливаются из специальных бетонных смесей с применением для армирования металлических пластин небольшого размера.

Характеристики

Что такое железобетон? Это удачное сочетание свойств двух разных материалов, которые можно объединить в одну монолитную конструкцию. Вначале создается форма для заливки. После этого из стали каркас. Далее замешивается раствор, который заливается в форму. Изделие должно определенное время выстояться, чтобы приобрести требуемые свойства. В процессе затвердевания между арматурой и бетоном возникают существенные силы сцепления, поэтому под определенной нагрузкой оба материала деформируются совместно.

В число полезных и востребованных в современном строительстве свойств этого материала входит:

Как тот, так и другой материал имеют приблизительно одинаковый коэффициент линейного расширения. По этой причине даже при воздействии повышенных температур не наблюдается внутренних разрывов и разрушения, сохраняется изначальная целостность.

Прочное соединение входящих в железобетон материалов обеспечивается:

Область применения

Железобетонные изделия являются широко используемым в строительстве материалом, в частности при создании:

Все используемые в строительстве элементы железобетонных изделий разделяются на следующие группы – предназначенные для создания:

Кроме этого, железобетон имеет узконаправленное применение. Его используют для создания:

Для обеспечения повышенной стойкости к воздействию влаги в бетон при создании подобных конструкций добавляют специальные вещества, которые отталкивая воду, обеспечивают ему антикоррозийные свойства.

Источник

Железобетон и железобетонные изделия

Железобетон – это нужный и полезный материал, который используется во многих отраслях строительства, промышленности. Его получают из соединения бетона и железа (арматуры). С появлением такой технологии удалось значительно расширить возможности строительства.

Железобетонные изделия долговечные и прочные. Качество продукции из ЖБ во многом зависит от правильной технологии изготовления. В статье мы расскажем, где чаще всего применяется железобетон и как выбрать качественные ЖБИ.

История появления железобетона

Впервые такое изделие появилось в 1867 году. Придумал его садовник из Франции. Это был цветочный горшок. Француз задумался о том, как сохранить растения при их транспортировке. Глиняные горшки не выдерживали тряску, поэтому было принято решение придумать более прочные емкости. Так на свет появился железобетонный горшок. Он был выполнен из цементного раствора, а внутри находилась стальная арматура.

Далее инженеры начали активно применять такую технологию для изготовления различных построек. Первые дома из ЖБИ появились во Франции, США и Британии в XIX веке. В нашей стране изучение полезных свойств такого материала пришлось на конец XIX-начало XX века.

В наше время сложно встретить хотя бы один объект, где не использовался бы железобетон. Даже в деревянных домах фундамент заливают бетоном с армирующим веществом.

Характеристики железобетонных изделий

Сочетание железа и бетона делают ЖБИ очень прочными. В результате такой материал обладает отличной сопротивляемостью к сжатию. А это крайне важная опция для строительства высотных зданий и крупных объектов.

Перечислим и другие полезные свойства:

Наиболее распространенные изделия из железобетона

С появлением ЖБИ возможности в сфере строительства значительно расширились. Сегодня сложно встретить хотя бы один объект, где не использовался бы этот материал. Перечислим основные изделия, которые изготавливаются из бетона с добавлением армирующих элементов.

Фундамент

Основа дома должна быть прочной. С появлением такого материала удалось, наконец, предотвратить большую усадку зданий, повысить их долговечность. Особенно хорошо зарекомендовали себя ЖБ фундаменты на нестабильном грунте, где раньше в принципе невозможно было возводить дома.

Плиты перекрытия

Отличное решение для перекрытия этажей и настила пола в каменных домах. ЖБ плиты надежны и влагостойки, поверх них можно укладывать плитку, теплый пол и другие материалы.

Внимание! Дома с плитами перекрытия требуют хорошей и прочной опалубки.

Стены

Дома из монолита довольно сложные в реализации, поэтому редко где можно встретить коттеджи, выполненные полностью из ЖБИ. Зато нередко монолитные конструкции встречаются в многоэтажных жилых, офисных и производственных зданиях.

Площадки

Учитывая, что бетон не боится влаги и больших нагрузок, он активно используется для строительства различных площадок и отмостков.

Лестницы

Такая лестница прослужит сотни лет, не потеряв своих первоначальных свойств. Потому именно этот материал применяется для изготовления лестничных маршей в многоэтажных домах. В загородном строительстве ЖБИ для производства лестницы используется реже.

Оконные и дверные перемычки

Тротуарные плиты, крышки колодца и другие элементы.

ТПК «Время строить» занимается собственным производством железобетонных изделий. У нас можно заказать лестничные марши, кольца колодцев, плиты перекрытия и другое.

Источник

Что такое железобетон?

Железобетон – искусственный строительный материал, в котором соединены в монолитное целое стальная арматура и бетон. В современном строительстве этот «союз» имеет чрезвычайно широкое распространение, что не удивительно – ведь железобетон обладает большими техническими и экономическими преимуществами по сравнению с другими материалами.

Железобетон – искусственный строительный материал, в котором соединены в монолитное целое стальная арматура и бетон. В современном строительстве этот «союз» имеет чрезвычайно широкое распространение, что не удивительно – ведь железобетон обладает большими техническими и экономическими преимуществами по сравнению с другими материалами.

Сооружения из железобетона огнестойки и долговечны, не требуют специальных защитных мер от разрушающих атмосферных воздействий. Прочность бетона со временем увеличивается, а арматура не поддаётся коррозии, будучи защищенной окружающим её бетоном. Железобетон обладает высокой несущей способностью, хорошо воспринимает и статические, и динамические (в т.ч. сейсмические) нагрузки.

Термин «железобетон» нередко употребляется как собирательное название железобетонных конструкций и изделий (ЖБИ). Из железобетона относительно легко создавать сооружения и конструкции самых разнообразных форм, достигающих большой архитектурной выразительности.

Из чего изготавливают ЖБИ

Цемент и вода являются активными составляющими бетона – в результате реакции между ними образуется цементный камень, скрепляющий зерна заполнителей в единый монолит. Между цементом и заполнителем не происходит химического взаимодействия, поэтому заполнители часто называют инертными материалами. Однако, крупный заполнитель (щебень горных пород или известняка) и мелкий заполнитель (кварцевый, он же речной песок) существенно влияют на структуру и свойства бетона.

В качестве арматуры используются металлические (стальные) прутки или пучки проволок. Арматура подразделяется на рабочую и монтажную. Рабочая арматура располагается в нижней части изделий, работающих на изгиб: плит перекрытий, балок, в подошвах фундаментных блоков. Монтажная арматура создает объемный скелет изделия, фиксирует расположение стержней рабочей арматуры, способствует фиксации и закреплению закладных деталей и монтажных петель.

Одной из разновидностей железобетона является напряжённый железобетон. За счет применения специальных технологических приемов, в процессе изготовления материалов из напряженного железобетона арматура замоноличивается в бетоне в частично растянутом виде.

Дело в том, что плиты перекрытий и несущие балки в конструкции работают на изгиб. Во-первых, они воспринимают нагрузку конструкции пола (в том числе и собственный вес); во-вторых – нагрузку от бытовых предметов, размещенных на этаже; в третьих – нагрузку, передающуюся от стен на каркас здания. В результате, нижние слои плиты перекрытия или несущей балки находятся в слегка растянутом виде, что отрицательно сказывается на их надёжности.

Если же нижние слои панели или балки в процессе изготовления были искусственно сжаты («напряжённый» железобетон), то под бытовой и конструкционной нагрузкой они будут находиться в нейтральном состоянии. В этом случае напряжение в них будет минимальным, а, значит, и минимальны будут проблемы, связанные с эксплуатацией конструкции.

Как изготавливают ЖБИ

Плиты перекрытий (пустотные и ребристые), перемычки, элементы оград, подвалов и фундаментов, плиты дорожных покрытий, детали колодцев и столбы освещения – всё это изделия из железобетона. Очевидно, что каждое изделие имеет характерную для него систему армирования, рецептуру бетона и технологию изготовления.

Плиты перекрытия и перемычки, работающие на изгиб, изготавливают из предварительно напряжённого железобетона. В подготовленную форму на специальные упоры устанавливают арматурные стержни, натягивают их механическим способом (с помощью домкратов) или термомеханически (посредством разогрева электрическим током) и закрепляют в натянутом положении на бортоснастке формы.

Заливка бетонной смеси с последующим виброуплотнением может осуществляться на стендах (с введением пустотообразователей) или на конвейерных линиях, в том числе и способами проката или роликового формования. После этого изделия в формах отправляют на тепловую обработку в специальные камеры. Цель тепловой обработки – ускорение твердения бетона, и через 8-12 часов пропаривания при температуре среды 80-95 C изделие набирает 65-75% своей марочной прочности, эквивалентной 28 суткам твердения в естественных условиях. После того, как изделие затвердело, напряжённые арматурные стержни освобождают от крепления на стенках формы. Стержни частично сжимаются по длине, и напряжение от них передается бетону в изделии – в прилегающих к арматурным стержням областях бетона формируется напряжённое состояние.

Изделия цилиндрической формы (стойки, кольца и т.п.) изготавливают методом центрифугирования. Предварительно в полуформу, размещённую на стенде центрифуги, укладываются арматурные стержни (при необходимости их натягивают), на которые навивается металлическая проволока – формируется каркас изделия. С помощью ложкового бетонораздатчика по всей длине полуформы распределяется бетонная смесь, одну полуформу накрывают сверху другой и включают центрифугу. На первом этапе, бетонная смесь, за счёт центробежных сил, распределяется у внешней ограждающей поверхности цилиндрической формы. На втором этапе, за счёт изменяющейся частоты вращения центрифуги, происходит уплотнение бетонной смеси и формование изделия. Далее изделия (в полуформах или распалубленные) отправляют на тепловую обработку.

Что нельзя делать при монтаже ЖБИ

Любое строительное изделие, в том числе и ЖБИ, рассчитано на определенные нагрузки, превышение которых нежелательно или недопустимо. Для изделий, работающих на изгиб, строительными нормами и правилами установлены нормативно-допустимые нагрузки. Оговоримся сразу, что величина этих нагрузок обеспечивает весьма и весьма значительный запас надёжности и, при корректном монтаже конструкции, разрушение изделия практически исключено.

Каждая строительная конструкция (в том числе и плиты перекрытия) рассчитана на определенные схемы монтажа. Эти схемы известны строителям, а их нарушение может привести к нежелательным последствиям. Очень часто возникает необходимость сделать отверстие в панели перекрытия, и если при его формировании будет нарушена целостность арматурного каркаса панели или, что не менее важно, будут разрезаны арматурные стержни, обеспечивающие несущую способность этой панели, то положительный эффект «преднапряжения» будет практически полностью устранён. Подобная поврежденная панель не будет соответствовать шкале нормативно-допустимых нагрузок.

Если же сделать отверстие в панели все-таки надо, то необходимо предусмотреть консольное закрепление разрезаемых панелей на промежуточную опору (например, на внутреннюю несущую стену или на перемычку) и выполнить обвязку из металлического профиля по периметру вырезанной части плиты с закреплением (резьбовом или сваркой) на этом профиле концов арматурных стержней.

Источник

Описание железобетона и области его применения

В строительстве все чаще используются материалы альтернативные природным ресурсам. Одним из вариантов является железобетон. ЖБИ ーчто это такое, как классифицируется и где используется? Ответы скрываются в этой статье.

Что такое железобетон — определение

Железобетон ー это композитный материал, в состав которого входит раствор на цементной основе и арматура из стального сплава. Готовые конструкции изготавливают в 3 этапа:

Смесь замешивают из связующего, очищенного песка, щебня или гравия, функциональных добавок и технической воды. Разборка ограждений на строительном участке возможна через 10-14 дней. В результате получают долговечный монолит высокой прочности.

Область применения железобетона

Область применения железобетона распространяется на возведения различного рода сооружений. Это могут быть фундамент, стены и перекрытия домов различной этажности и назначение:

Также материал используют для строительства инженерных сооружений:

Актуален армированный бетон для прокладки тоннелей, дорог, шахт.

Преимущества

Широкое распространение армированного бетона обосновано высокими техническими показателями, которые важны в строительстве. Прежде всегоーэто суммарная прочность, свойственная металлу, бетону с минеральными наполнителями. Для последнего также характерен набор прочности со временем в отличие от любых других материалов.

Экономическая целесообразность использования материала заключается в том, что большую часть состава железобетона занимают песок и дробленые горные породы. Они же способствуют продлению срока службы конструкций.

Кроме того, у строительного композита наблюдаются следующие достоинства:

Если необходимо возвести конструкции с максимальной устойчивостью к высоким температурам, то в качестве наполнителя используют шамот, вулканические породы или доменные шлаки.

Для придания любой произвольной или объемной формы достаточно соорудить нужную опалубку. С помощью готовых элементов на строительство в целом уходит заметно меньше времени, если сравнить с брусом или кладкой (кирпич, блоки).

Минусы материала

Наряду с существенными достоинствами, имеются и недостатки:

Технические характеристики железобетона

Производство железобетона строго регламентируется государственными стандартами или техническими условиями. К ним относятся ГОСТы 13015-2012 и 8829-94, СП 52-103-2007,СНиП 52-01-2003. На основании сводов допустимое растяжение составляет 0,15 мм/м, а сжимаемость 2 мм/м. Показатели прочности зависят от класса используемого раствора.

В таблице указана информация о тяжелых бетонах:

Морозостойкость определяется маркой цемента и присадками, а также плотностью: тяжелые ーF50-500, легкиеーF25-500, пористые и ячеистые ーF15-100. По водонепроницаемости материал соответствует W2-12.

Плотность, удельный и объемный вес

Плотность строительных конструкций определяется маркой используемого раствора и природой твердого наполнителя. Плотность железобетона кг/м3 указана в таблице.

Объемная масса отражается в плотности материала. Удельный вес железобетона определяется маркой бетона. В таблице рассмотрены востребованные варианты (в кг).

Материалы для изготовления железобетона

Из чего состоит железобетон? Основой для производства монолита выступают бетон и железная арматура. В первый входят связующий компонент, твердый наполнитель и пластификаторы. Добавки выбирают в зависимости от назначения материала: морозостойкие, гидрофобизаторы, антисептики и прочие.

Что входит в состав, какие используются арматура и бетон

Что такое железобетон по составу? Основное связующее ーцемент. Аналоги используют редко, так как минеральный клинкер отвечает высоким требованиям лучше других. Для затворения всегда применяется техническая вода. Наполнитель выбирают в соответствии с требуемыми показателями прочности, веса железобетона в 1 м3 или пожарной безопасности. Это могут быть горные породы, вулканические или шлак из доменной печи.

Относительно природы арматуры для композита используют несколько вариантов:

Для укрепления бетона используют металлическую сетку или каркасы, собранные методом сварки или связывания заготовок.

Арматуру различают по назначению: для компенсации нагрузок, их распределения, соединения отдельных элементов и монтажа готовых конструкций. Продольные стержни отвечают за растяжение, а поперечные – за сжатие материала.

Виды железобетонных конструкций

Готовые элементы могут быть изготовлены разными по размеру и форме. Существует классификация железобетонных конструкций по типу производства. Монолитные актуальны для возведения гидротехнических и фундаментальных сооружений.

Сборные ЖБИ удобны в работе из-за компактности и относительной легкости. Однако строительство отличается трудоемкостью из-за использования дополнительной арматуры для связывания отдельных элементов. Если строение не ответственное, то достаточно бетонного раствора. Третий вариант ー комбинированный.

Какие бывают по технологии изготовления

Производство железобетона ведется по трем технологиям. Агрегатно-поточный способ подразумевает использование готовых форм, которые последовательно смазывают, и заполняют с армированием. Конвейерный метод отличается большей механизацией процесса, но расчет идет только на типовые панели. Для стендового варианта применяются стационарные формы.

Что нельзя делать при монтаже ЖБИ

Первое, что важно учесть ーрегламентированная нагрузка. Превышение показателей приведет к разрушению ЖБИ. При выборе заготовок стоит учесть, что изготовители заранее указывают нормы с запасом прочности.

Нужно принимать во внимание назначение готовых элементов. Имеются ограничения по схемам монтажа. Последствия нарушения приведут к появлению трещин и разломов.

За несущие способности в железобетоне отвечает армирование. Поэтому в ответственных конструкциях нарушение цельности одного из элементов каркаса исключено. Разрыв стержней или сетки существенно снизит выносливость заготовок

Описание и сфера применения штукатурки — что это такое

Что такое бетон — определение, виды и их применение

Что такое керамзитобетон — марки и характеристики

Виды ленточных фундаментов и их характеристики

Источник