Что такое железобетон: плюсы и минусы, виды и применение

Железобетон - это композитный материал, состоящий из бетона и арматуры. Цемент, песок и вода смешиваются в определенных пропорциях, чтобы получить бетонную смесь. Арматура в виде стержней или сетки добавляется в бетонную смесь, чтобы придать ему прочность.

Арматура изготавливается из высокопрочной стали, которая способна выдерживать большие нагрузки. Она располагается внутри бетонной конструкции, соединенная путем точечной сварки и защищена от коррозии бетоном. Бетон хорошо переносит нагрузки на сжатие, но не переносит растяжение. Металл, в свою очередь, менее устойчив к сжиманию, но выдерживает растяжение.

Бетон и арматура взаимодействуют между собой, образуя неразрывное соединение, которое придает железобетону высокую прочность и устойчивость к различным воздействиям.

Плюсы и минусы ЖБИ

Железобетонные изделия являются одними из самых популярных материалов в строительной индустрии. Однако, как и любой другой материал, есть свои плюсы и минусы.

Преимущества ЖБИ:

• Прочность. ЖБИ является одним из самых прочных материалов для строительства, его конструкции могут выдерживать большие нагрузки.
• Долговечность: ЖБИ хорошо сопротивляется коррозии и различным атмосферным условиям, что делает его долговечным материалом.
• Противопожарная безопасность. ЖБИ не горит, не выделяет вредных для здоровья газов, поэтому он отлично подходит для строительства объектов с повышенным требованием к противопожарной безопасности.
• Широкие технологические возможности: изготовление элементов разной формы и цвета.
• Экономичность. ЖБИ относительно недорогой материал, при этом устойчив к истиранию и разрушению.

Недостатки ЖБИ:

• Тяжелый вес: ЖБИ является очень тяжелым материалом, что делает его трудным для транспортировки и установки. Кроме того, тяжелый вес может привести к дополнительным расходам на фундамент и усиление конструкций.
• Высокая стоимость транспортировки. Благодаря тяжелому весу и массивности конструкций доставка обходится дороже.
• Высокие показатели звуко- и теплопроводности. Поэтому нужны дополнительные расходы на звукоизоляцию и утепление.
• Отсутствие воздухопроницаемости. В железобетонных зданиях требуется установка вентиляционных шахт внутри стен.

Этапы изготовления железобетонной конструкции

1. Подготовка площадки и материалов: определение места расположения конструкции, подготовка опалубки, арматуры, бетона и других материалов.
2. Изготовление опалубки. Опалубка – это конструкция, созданная для формования бетона. Она состоит из досок или металла и крепежных элементов. На этом этапе производится ее изготовление, сборка и установка на месте будущей конструкции.
3. Укладка арматуры. Арматура – это металлические стержни, которые укладываются в опалубку, чтобы обеспечить железобетонной конструкции прочность и устойчивость. Арматура устанавливается в соответствии с проектом и закрепляется специальными крепежными элементами.
4. Заливка бетона. Когда арматура закреплена и опалубка установлена, начинается заливка бетона. Бетон заготавливается на специальных производственных участках и доставляется на место стройки. Затем он распределяется по опалубке.
5. Уплотнение бетона: использование вибратора для удаления воздушных карманов и уплотнения бетона.
6. Выдержка бетона: бетон должен выстояться в течение определенного времени, чтобы достичь необходимой прочности.
7. Демонтаж опалубки: снятие опалубки после выдержки бетона, очистка поверхности и проверка качества конструкции.
8. Осмотр и испытания: после демонтажа опалубки проводятся испытания конструкции на прочность и устойчивость, а также ее внешний осмотр.

Применение железобетона

ЖБИ широко используется во многих областях строительства:

1. Строительство жилых и промышленных зданий: железобетонные блоки, плиты перекрытия, лестничные марши, колонны и балки.
2. Строительство мостов и туннелей: железобетонные балки, плиты дорожного покрытия, опоры и др.
3. Железнодорожное строительство: подкрановые балки, плиты железнодорожных путей, кольца для приемистых колодцев.
4. Промышленное строительство: фермы, арки, элементы фундаментов, плиты и панели перекрытий, панели стен и перегородок, лестничные марши и площадки.
5. Гидроэнергетическое строительство: бетонные конструкции гидротехнических сооружений, направляющие своды, затворные элементы.
6. Дорожное строительство: бетонные элементы для обустройства дорог (бордюры, тротуарные плиты, дренажные каналы, бетонные сооружения).
7. Строительство аэропортов: плиты для взлетно-посадочных полос и терминалов.
8. Обустройство прилегающих территорий: бетонные элементы для ограждений, садово-парковой архитектуры (скамейки, фонтаны, садовые дорожки).

Типы и виды железобетонных конструкций

Железобетонные конструкции могут быть различных типов, в зависимости от их функциональных и конструктивных особенностей.

Существует три основных типа железобетонных конструкций, отличающихся методом изготовления: монолитные, сборные и сборно-монолитные.

Монолитные железобетонные конструкции создаются на месте строительства путем налива бетона и армирования его необходимыми металлическими стержнями. Используются для создания фундаментов, стен, перекрытий и других элементов зданий и сооружений.

Сборные железобетонные конструкции производятся на заводе и затем доставляются на строительную площадку для монтажа. Этот вид конструкций используется для создания стен, колонн, балок и других элементов зданий и сооружений.

Сборно-монолитные железобетонные конструкции имеют частично сборный, а частично монолитный способ изготовления. Монолитные элементы монтруются на месте, а сборные - в заводских условиях. Широко используется для создания зданий и сооружений, имеющих сложную геометрию и большие нагрузки.

Некоторые из наиболее распространенных видов железобетонных конструкций:

• Плиты и балки - используются для строительства перекрытий и потолков.
• Колонны и стойки - служат для создания вертикальных опорных конструкций.
• Фермы и ригели - используются для создания пролетных конструкций, таких как мосты и кровли.
• Фундаменты - используются для создания опоры и устойчивости зданий и сооружений.
• Стены и ограждения - используются для укрепления и разделения пространства.
• Лестницы и навесы - используются для создания дополнительных функциональных элементов зданию.
• Балконные и террасные плиты - используются для создания площадок на высоте.
• Конструкции для водохранилищ и промышленных сооружений - используются для создания больших резервуаров и трубопроводов.

Доставка и хранение железобетонных изделий

Как и любой строительный материал, железобетонные изделия (ЖБИ) должны быть доставлены на объект с помощью транспорта. Обычно для этого используются автомобили с грузоподъемностью от 3 до 20 тонн. Важно, чтобы транспортное средство соответствовало габаритам и весу перевозимых изделий.

При доставке ЖБИ необходимо учесть:

• Соответствие состояния дорог и мостов, по которым будет проходить маршрут доставки;
• Наличие улиц шириной не менее 4 метров, чтобы обеспечить безопасность движения на дороге;
• Наличие проездных и проходных отверстий в заборах, на дорогах и прочих препятствиях;
• При погрузке изделий необходимо равномерно распределить нагрузку;
• Между плитами должны прокладываться деревянные бруски для предотвращения ударов.

При хранении ЖБИ важно помнить, что материал достаточно тяжелый и габаритный. Его необходимо хранить на ровной поверхности с выравниванием поддонов и таким образом, чтобы исключить риск деформации или повреждения изделий.

Изделия могут быть уложены друг на друга, но не должны находиться под гнетом.

Обязательно следует учитывать габариты изделий при проектировании склада, а также оббивать стены и колонны морозостойкими материалами для сохранения температурного режима в зимнее время.

Производство, транспортировка и хранение железобетонных изделий строго регламентируются нормативно-правовыми актами: ГОСТ 13015-2012 (изделия бетонные и железобетонные для строительства), ГОСТ 23009-78 (Конструкции и изделия бетонные, железобетонные, сборные, условные обозначения), ГОСТ 22904-93 (Конструкции железобетонные), а также ряд других ГОСТов, регулирующих процессы приемки, маркировки, составления документов о качестве, транспортировке, хранение и др.

Заключение

Железобетон — это важный строительный материал, который используется во многих конструкциях. Он сочетает в себе прочность и устойчивость к различным воздействиям, делая его одним из наиболее популярных материалов в строительстве.

Он имеет свои плюсы и минусы, которые необходимо учитывать при выборе материала для строительства. Важно оценить все факторы и выбрать оптимальный вариант в каждом конкретном случае.