Разновидности жби изделий

2 Основные виды железобетонных конструкций и их маркировка

Номенклатура ЖБИ включает более 20 различных позиций, рассмотрим условные обозначение основных из них:

• балки — Б (подкрановые — БК, стропильные — БС, обвязочные — БО);
• колонные — К;
• лестничные ступени — ЛМ, площадки — ЛП;
• опорные подушки — ОП;
• перемычки — ПР;
• ригели — Р;
• сваи — С;
• фундаментные блоки — ФБС;
• шпалы — Ш;
• фермы стропильные — ФС, подстропильные — ФП;
• трубы безнапорные — ТФ, напорные — БТ.

Разновидности ЖБИ

По параметру функционального назначения бетонные и железобетонные конструкции делятся на 4 основные группы:

1. ЖБИ для жилищного строительства.
2. ЖБИ для промышленных зданий.
3. ЖБИ для инженерных сооружений.
4. ЖБИ общестроительного назначения.

В группу ЖБИ для строительства жилых зданий входят плиты перекрытий, сваи, стеновые панели, фундаментные блоки, лотки, перемычки и балки. Данный класс ЖБИ допускается изготавливать из бетонов марки М150 и выше, а для свай  — не менее М200.

Широко распространено использование плит и блоков для сборных фундаментов. Плиты выпускаются в размерах от 120*80*40 см до 320*120*50 см, стандартный размер блоков — 300*60*60 см. Вес одного элемента сборных фундаментов, в соответствии с требованиями СНиП, не должен превышать 3 тонны.

Склад ЖБИ

В многоэтажном строительстве практикуется использование сборных каркасов зданий. Каркасы состоят из колонн, балок покрытий, подстропильных балок, ригелей и прогонов. Для изготовления элементов каркаса используется бетон марки М200 и выше. После сборки несущие конструкции обшиваются стеновыми панелями.

Плиты перекрытий производятся в прямоугольной форме с круглыми либо овальными пустотами, на крупногабаритных конструкциях  предусматриваются ребра жесткости. Плиты могут изготавливаться как из тяжелых бетонов, так и из бетона с пористыми заполнителями.

2.1 Технические характеристики и особенности выбора ЖБИ

Проектирование железобетонных конструкций осуществляется с учетом характеристик бетона, используемого для их производства.  Основным свойством бетона является прочность на сжатие, которая и определяет его марку. Данная характеристика указывается в маркировке ЖБИ литерой «М», всего существует 16 марок прочности от М50 до М800. Числовая номенклатура указывает, какую нагрузку (в килограммах) способен выдержать 1 см2 бетона.

Также железобетонные и каменные конструкции имеют такие характеристики как устойчивость к растяжению (маркировка BT) и устойчивость на изгиб (BTb), которые определяются свойствами заложенного в ЖБИ армокаркаса. Требования к свойствам арматуры для армирования ЖБИ приведены в стандарте ГОСТ 5781-82 «Сталь горячекатаная для  армирования железобетонных конструкций».

Также важной характеристикой, которую необходимо учитывать при выборе ЖБИ, является класс его морозостойкости. Именно данный параметр определяет долговечность конструкции, так как он указывает на максимальное число циклов замораживания/размораживания, которые может выдержать конкретная марка бетона

Морозостойкость указывается номенклатурой F, которая может варьироваться в пределах F15-F200.

Сравнение марок бетона

Отметим и такой показатель как степень водонепроницаемости (W), от нее зависит максимальное давление воды, которое способно выдерживать железобетонное изделия сохраняя герметичность своих стенок.

При покупке ЖБИ необходимо руководствоваться вся вышеуказанными характеристиками и выбирать изделия, подходящие по характеристикам для эксплуатации в вашем регионе. Таким образом вы получите долговечный стройматериал и сэкономите деньги в будущем, поскольку ремонт железобетонных конструкций — занятие не дешевое.

Обращайте внимание на наличие явных дефектов — выступов арматуры из плоскости бетона, неправильного расположения монтажных петель, трещин на поверхности. Такие ЖБИ применять нельзя

В случае обнаружения сетки  микротрещин на уже эксплуатируемой конструкции их можно заделать специальным ремонтным раствором либо смесь из цемента и ПВА клея. Крупные повреждения заделываются обычной цементно-песчаной смесью.

Для получения более детальной информации о ЖБИ рекомендуем изучить учебное пособие «Технология бетонных и железобетонных изделий» авторства Ю.М Баженова. В книге детально рассмотрено проектирование и расчет железобетонных конструкций, технология их производства и правила монтажа.

Достоинства и недостатки

Говоря об этой разновидности материалов, нельзя упустить из виду анализ их сильных и слабых сторон. Как мы знаем, железобетон в капитальном строительстве весьма востребован, потому вполне логично, что у него есть вполне объективные достоинства.

Среди них:

Длительный срок службы. ГОСТ на железобетонные конструкции, используемые в строительстве, подразумевает деление на три категории долговечности: первая — свыше 100 лет, вторая – 50-100 лет и третья — от 30 лет.

Относительно невысокая стоимость

Если принимать во внимание исключительно финансовую составляющую, то железобетонная конструкция выйдет значительно более дешевой, нежели стальная с аналогичными эксплуатационными показателями.

Высокая термостойкость. Принимая во внимание низкую теплопроводность бетона, можно с уверенностью утверждать, что такое сооружение будет куда более огнестойким, чем изделие из стальных балок.

Сопротивление воздействию химических и биологических факторов

Инертный бетон надежно изхолирует стальной каркас от внешней среды, благодаря чему конструкция на несколько порядков медленнее разрушается вследствие коррозии. Да и бактериальные поражения бетона встречаются только в исключительных условиях (постоянная высокая влажность при высокой температуре).

Возведенное сооружение будет достаточно прочным и долговечным

• Хорошая сопротивляемость нагрузкам – статическим и динамическим. Это преимущество обусловлено оптимальной комбинацией свойств бетона и стальной арматуры.
• Технологичность – при необходимости и наличии необходимых ресурсов из железобетона можно изготовить практически любую архитектурную форму. В частном строительстве возможна также заливка конструкций своими руками: конечно, трудозатраты будут существенными, но отнюдь не запредельными.

Впрочем, железобетонные конструкции обладают и рядом недостатков:

• Во-первых, как ни парадоксально, минусом считается малая прочность при значительной массе. По этому показателю железобетон серьезно уступает стальным фермам и балкам, поскольку изделие несет значительно меньшей полезной нагрузки на единицу массы.
• Во-вторых, эксплуатационные качества материала (теплопроводность, звукоизоляция и т.д.) делают невозможным использование его в жилищном строительстве без дополнительной отделки.

Материал требует обязательной теплоизоляции

Впрочем, эти минусы не являются фатальными, и потому данная разновидность стройматериалов будет повсеместно использоваться, по-видимому, еще довольно долго. Тем более что сопоставимых по характеристикам альтернатив пока не предвидится.

Отличия железобетона от ЖБИ

Железобетонные изделия отличаются от железобетона тем, что производятся индустриальным способом. Железобетон производится непосредственно на строительной площадке методом налива в предварительно армированную форму. Таким образом возводятся фундаменты, опорные колонны монолитных зданий.

Возведение железобетонных объектов имеет ряд недостатков и ограничений:

• Характеристики объекта напрямую зависят от привезенной бетонной смеси.
• При отрицательных температурах требуется внесение в бетонную смесь антиморозных добавок и обеспечение специальных температурно-влажностных режимов для твердения.
• Существуют лимиты по дальности доставки бетонного раствора.
• Непосредственно на объекте сложно контролировать качество бетона
• При работе с «живым» раствором нарушение технологии укладки влечет серьезные риски и трудно исправимые последствия.

Преимущества железобетонных изделий:

• Индустриальный способ производства гарантирует качество продукции
• В заводских условиях проще соблюдать технологию процесса
• Завод ЖБИ и заказчик продукции не ограничены расстоянием и временем доставки на объект, так как транспортируется готовый к эксплуатации продукт
• Разработаны технологии по ускорению набора прочности железобетонными изделиями в промышленных условиях. В естественных условиях бетон набирает проектную прочность в течение 28 суток
• Нет климатических ограничений при работе с готовыми ЖБИ
• Предварительно напряженное изделие возможно изготовить только на производстве.

Железобетонные изделия по способу производства бывают:

• Предварительно напряженные
• Обычного армирования

По объемной массе применяемого бетона выпускают продукцию из:

• Особолегких бетонов плотностью 500 кг/м3 и ниже.
• Легких. Объемной массой 500- 1800 кг/м3.
• Тяжелых. Показатель плотности лежит в диапазоне от 1800 до 2500 кг/м3.
• Особотяжелых. К ним относят изделия плотностью 2500 кг/м3

По внутреннему строению производят:

• Пустотелыми
• Сплошными.

По видам бетонов:

• из одного вида
• из нескольких видов.

Однородные изделия различаются типоразмерами и формами: стеновые блоки, угловые блоки и тому подобное.

По назначению:

• Для общественных и жилых строений
• Промышленных зданий и сооружений
• Для общего назначения.

Арматурный каркас плиты перекрытия обычного армирования

Требования безопасности к отопительным приборам

Поверхность конвекторов и радиаторов не должна иметь острых краев и быть травмобезопасной.

В случае, если технологически предусмотрено нагревание поверхности отопительного прибора до температуры превышающей 75С, то должны устанавливаться защитные экраны

Для окраски приборов отопления необходимо применять порошковые, лакокрасочные материалы, которые не выделяют в процессе эксплуатации вредных и токсичных веществ.

Использование батарей централизованного отопления для организации заземления или токопроводящих работ запрещено.

Не допускается производить выпуск воздушной смеси из алюминиевого прибора в процессе эксплуатации при наличии поблизости открытого огня.

Ошибки при монтаже ЖБИ

Строительные конструкции и элементы, в том числе и изделия из железобетона, обладают заданными физико-механическими характеристиками. Использование изделий с характеристиками меньше проектных недопустимо.

Важно строго соблюдать схему и технологию монтажа ЖБ изделий. Нарушение технологии процесса может привести к непоправимым последствиям

Не допускается в железобетонных конструкциях обнажать арматуру, срезать видимые закладные детали корректировать арматурный каркас. Безграмотные и непрофессиональные действия могут свести к нулю эффект преднапряжения и объект не будет обладать заданной прочностью и надежностью.

Ошибкой инвесторов является привлечение к проведению строительных работ непрофессиональных, малоизвестных, компаний без репутации и опыта. Нельзя забывать, что строительство– это ответственность! Ответственность не разовая, а распределенная во времени, ответственность за жизнь, безопасность и здоровье людей.

Характеристики железобетонных конструкций

ЖБИ конструкции применяются в строительстве жилых и промышленных зданий, инженерных объектов и производственных сооружений. Чаще всего применяется сборный железобетон, но также конструкции бывают монолитными, сборно-монолитными. Для получения изделия небольшого веса с сохранением свойств и показателей в создании элементов применяют высококачественный прочный бетон и стальную арматуру.

Большая часть конструкций эксплуатируются в оптимальном температурном режиме (от -70 до +50 градусов по Цельсию), точные характеристики изделия зависят от сферы использования.

Какие объекты строят из железобетона:

• Жилое строительство – фундаменты, стены, перекрытия и т.д.
• Объекты особого назначения – аэродромы, бункера, атомные реакторы, морские конструкции.
• Коммерческие и промышленные объекты – склады, цеха, ангары, производственные помещения.

Основные преимущества, которые демонстрируют монолитные и сборные железобетонные элементы – высокая прочность (увеличивается с течением времени), длительный срок эксплуатации (минимум 50 лет), стойкость к огню и морозу, оптимальная стоимость, возможность сделать или собрать самостоятельно (но с применением спецтехники), стойкость к сейсмической активности, возможность создавать любые архитектурные формы из бетона.

Недостатки железобетона: большая масса, необходимость проведения дополнительных теплоизоляционных мероприятий, риск появления трещин, важность правильных расчетов (в противном случае плита или колонна, фундамент или перекрытие не будут служить, а могут стать причиной разрушений даже под воздействием собственного веса). Все свойства, которые демонстрирует монолитный или сборный железобетон, напрямую зависят от качества вяжущего и наполнителей для приготовления бетона

Итоговое качество бетона также во многом зависит от его пористости и плотности. Чем меньше пор и больше плотность – тем прочнее бетонный монолит

Все свойства, которые демонстрирует монолитный или сборный железобетон, напрямую зависят от качества вяжущего и наполнителей для приготовления бетона. Итоговое качество бетона также во многом зависит от его пористости и плотности. Чем меньше пор и больше плотность – тем прочнее бетонный монолит.

Благодаря стойкости к огню бетонные сооружения часто эксплуатируют в строительстве промышленных предприятий и производств, где отмечена высокая температура

Немаловажно и то, что бетон обладает прекрасными показателями морозостойкости, успешно выдерживает резкие перепады, понижение/повышение температур

Ввиду того, что при всех своих преимуществах бетон обладает неспособностью выдерживать сопротивление на растяжение, его укрепляют армированной сталью и другими материалами. Тандем металла и бетона гарантирует самые высокие показатели и характеристики.

Технология изготовления

Сборные элементы

Схема, по которой осуществляется производство железобетонных конструкций, зависит от того, какой результат мы планируем получить.

При этом методики заливки отдельных блоков и монолитных конструкций существенно различаются:

• Для производства сборных модулей нам понадобятся формы. Если нужно сделать только несколько штук (например, для формирования перекрытия), то можно собрать форму из досок и толстой фанеры. В противном случае оптимальным выбором будет покупка сборной металлической конструкции с достаточным запасом прочности.
• Изнутри обрабатываем форму машинным маслом. Деревянные конструкции также можно выстелить полиэтиленом во избежание набухания от влаги.

Промышленная формовка блоков

Далее собираем арматурный каркас, который устанавливаем в емкости на расстоянии примерно 30-50 мм от нижней плоскости. Для дистанцирования лучше всего использовать специальные стойки.

• Затем заливаем подготовленный раствор на основе цемента, песка и заполнителя. Пропорции основных компонентов определяем в зависимости от требуемой прочности бетона.
• Используя глубинный вибратор или вибростол, уплотняем материал. При этом из него удаляется лишний воздух, за счет чего плотность повышается и улучшается сцепление гидратированного цемента с арматурой и гравием.

На последнем этапе выполняется сушка изделия, причем в промышленности для этого используют специальные высокотемпературные камеры. Постоянный нагрев выше 500С способствует более быстрому набору прочности. В быту же придется выдерживать блок до использования минимум 28 суток.

Перед использованием в строительстве изделия промышленного производства обязательно проходят многоступенчатую проверку. Тесты по железобетонным конструкциям позволяют определить соответствие параметров прочности запланированным, а также выявить возможные дефекты.

Инструментальное обследование железобетонных конструкций для контроля качества

Заливка монолита

Производство монолитных конструкций является более быстрым, но в то же время – более трудоемким:

• Вначале собирается арматурный каркас, который устанавливается на определенном заранее участке и сварным способом крепится к уже возведенным элементам.
• Затем вокруг каркаса возводится опалубка, мощность которой позволяет выдерживать массу залитого раствора без деформации и разрушения.

Заливка монолита по арматуре

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

После набора прочности желательно выполнить инструментальный контроль качества материала. Это позволит нам с уверенностью использовать его расчетную несущую способность, не опасаясь обрушения.

Ремонт бетона с применением зимних ремонтных смесей ВАЙТМИКС. 29.10.2013 05:35

       Железобетонные конструкции сегодня применяются практически во всех областях строительства. Они позволяют быстро возводить надежные здания и сооружения с высокими прочностными характеристиками. Однако в процессе эксплуатации бетон подвергается разрушению в результате воздействия атмосферных факторов, температурных перепадов, механических повреждений и т.д. При этом железобетонные конструкции утрачивают свою несущую способность, что может приводить к обрушению. Для решения этой проблемы сегодня существуют специальные технологии ремонта бетона. Они позволяют восстановить поверхность и несущую способность железобетонных конструкций.

        Ремонт бетона выполняется с помощью специальных восстановительных смесей. Они обладают особыми свойствами, к числу которых можно отнести:• высокая адгезия к бетону;• повышенная скорость твердения;• влагонепроницаемость и высокая прочность при затвердевании.Эти качества дают возможность эффективно устранять даже значительные дефекты железобетонных конструкций и восстанавливать их эксплуатационные характеристики.

        Существенным ограничением при работе с ремонтными смесями является температурный фактор. При наружной температуре ниже -5 градусов кристаллизация воды, находящейся в составе раствора, происходит раньше твердения смеси. При этом она не набирает необходимой прочности. Результатом становится образование трещин и быстрое разрушение поверхности. Это фактически делает невозможным выполнение ремонтных работ в зимний период при отрицательной температуре. Между тем, такая необходимость может возникать довольно часто. Например, при значительном объеме ремонтных работ исполнитель может просто не успеть закончить их до наступления холодов. Кроме этого, возникновение серьезных дефектов бетонных конструкций, при которых ремонт нельзя откладывать, может возникать непосредственно в зимний период. В подобных случаях ремонт бетона приходится выполнять с предварительным прогревом смеси и ремонтируемой поверхности, что значительно усложняет ведение работ и повышает их стоимость.

        Решением этой проблемы служат специальные зимние ремонтные смеси ВАЙТМИКС. В состав таких смесей включаются особые компоненты, благодаря которым они приобретают специальные эксплуатационные свойства. Основная функциональность зимних ремонтных смесей достигается за счет включения алюминатных добавок, например, глиноземистых цементов. При растворении смеси в воде происходит гидратация алюминатных добавок. Этот процесс сопровождается достаточно интенсивным выделением тепла, что обеспечивает естественный нагрев. Кроме этого, дополнительные компоненты обеспечивают более быстрое схватывание раствора. Благодаря этому вода не успевает кристаллизоваться до полного затвердевания смеси, и ремонтируемая поверхность полностью набирает необходимую прочность.

        Использование зимних смесей ВАЙТМИКС возможно для ремонта бетона при температуре до -20 градусов. За счет этого достигается возможность выполнения работ в холодное время года без использования дополнительного нагрева. Это позволяет значительно сократить технологические издержки и трудозатраты, а также обеспечивает более высокую скорость ведения работ. При этом достигается высокий уровень качества отремонтированных поверхностей. Они обладают высокой прочностью на сжатие и изгиб, устойчивостью к образованию трещин, влагостойкостью и водонепроницаемостью. Стоимость зимних смесей ненамного выше стандартных ремонтных составов, что дает высокую экономическую эффективность их применения.

Защита изделий из сборного железобетона

Воздействие агрессивных химических компонентов на железобетон. Когда изделия из железобетона изготовлены, в процессе эксплуатации они могут поддаваться воздействию внешних факторов. Поэтому, чтобы продлить срок службы материалов, следует защитить изделия. Для этого применяют специальные растворы на основе полимера. Такие смеси образуют на поверхности изделия прозрачную пленку, которая выполняет защитную функцию от различных влияний окружающей среды. Негативно воздействовать на поверхность из железобетона могут погодные явления, химические вещества и механические воздействия. Полимерные смеси бывают:

• тонкослойные;
• высоконаполненные;
• обеспыливающие;
• наливные.

Защита поверхностей полимерными составами является не единственным методом, используют обработку арматуры фосфатом цинка. Такой состав оказывает качественную апатитную обработку.

1 Общие сведения о ЖБИ

Железобетонные изделия представляют собой сборные строительные элементы повышенной прочности, которая достигается за счет совместной работы металла и бетона. Бетон, как материал, отличается повышенным сопротивлением к сжимающим нагрузкам, однако он обладает сильной уязвимостью к нагрузкам на изгиб и растяжение, устойчивость к которым почти в 15 раз меньше, чем к сжимающей деформации.

Данные нагрузки принимает на себя и компенсирует стальная арматура, посредством которой выполняется усиление железобетонных конструкций. Металл имеет высокий предел прочности при растяжении, в результате чего изделия из железобетона, армированыне арматурой, одинаково устойчивы к нагрузкам разного характера.

Совместная работа стали и бетона достигается за счет прочного сцепления двух материалов между собой, при этом они имеют практически одинаковый коэффициент температурного расширения, что гарантирует монолитность железобетона. Дополнительным плюсом является то, что бетон защищает заложенную в него арматуру от коррозии.

Армирование бетонной конструкции

Все разновидности ЖБИ, в зависимости от способа армирования, классифицируются на два типа:

• железобетонные конструкции с обычным армированиям;
• предварительно напряженные железобетонные конструкции.

ЖБИ с обычным армированием усиливаются исключительно за счет арматуры. Однако данная технология усиления не обеспечивает трещиностойкость конструкций в фазе максимального растяжения бетона, поскольку его растяжимость составляет 2 мм/п.м, тогда как у стали — 5 мм/п.м. В дальнейшем в появившиеся трещины может попадать влага, что приведет к коррозии арматурного каркаса.

Чтобы железобетонные конструкции получили устойчивость к образованию трещин применяется технология преднапряжения арматуры. Ее суть заключается в том, что размещенная в опалубке арматура натягивается с помощью гидравлического домкрата (второй край стержней фиксируется на упоре), после чего опалубка заполняется бетоном, выжидается его частичное отвердевание и прутья отпускаются. В результате со стягиванием прутьев уплотняется сцепившийся с ними бетон, что повышает плотность, жесткость и деформационную устойчивость ЖБИ.

Преднапряжение арматуры при изготовлении свай

Железобетонные изделия преднарпяженного типа превосходят конструкции с обычным армированием по прочности, трещиностойкости и долговечности. Поэтому современная промышленность ориентирована на увеличение объемов их производства.

1.1 Классификация ЖБИ

Технология производства, эксплуатации и требования к качеству ЖБИ приведены в нормативном стандарте СНиП №2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции», согласно которому классификация изделий выполняется по следующим факторам:

• способ армирования;
• тип и объемный вес бетона;
• внутреннее строение (сплошные и пустотелые);
• назначение.

Производство ЖБИ

Разновидности ЖБИ по типу армирования были рассмотрены в предыдущем разделе. В зависимости от объемного веса бетона все ЖБИ классифицируются на:

• железобетонные конструкции из особотяжелых бетонов — вес более 2500 кг/м3;
• из тяжелых бетонов — вес 1800—2500 кг/м3;
• их легких бетонов ячеистого типа — вес 500-1800 кг/м3;
• железобетонные конструкции теплоизоляционного типа из особолегких бетонов — вес до 500 кг/м3.

ЖБИ одного вида нередко выпускаются в разной форме и типоразмерах, к примеру стеновые блоки угловые, U-образные и подоконные.Отметим, что бетонный раствор, которым выполняется бетонирование конструкций заводского производства, отличается от обычного товарного бетона меньшей фракцией щебня (3-10 мм), который обеспечивает равномерное заполнение литьевой формы.