Palitra21.ru

Домашний уют — журнал
45 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сборный и сборно-монолитный железобетон: характеристики, особенности и применение

Сборный железобетон производится на специальных заводах в виде крупногабаритных элементов. Последние транспортируются на строительную площадку в готовом виде и собираются в одно целое. Первое преимущество такого способа очевидно: на площадке происходит только сборка, так как все производственные стадии – подготовка формы, армирование, отвердение бетона, были осуществлены на заводской площадке.

Сборно-монолитный железобетон – комбинация каркаса и монолита. В зависимости от типа и этапа работы они могут собираться как на заводской, так и на строительной площадке. Это, например, лестничные пролеты или блоки фундамента.

Преимущества

Преимущества такого метода весьма ощутимы.

  • Самая высокая скорость возведения капитальных сооружений: все элементы здания прибывают в готовом виде, а монтаж занимает куда меньше времени, чем изготовление на месте.
  • Типовые размеры элементов исключают технические и проектные ошибки, отсутствуют работы по подгонке блоков.
  • Эта же особенность позволяет механизировать процесс монтажа в куда большей степени, чем это возможно при работе с нестандартными элементами. Значительно повышает прочность материала предварительное натяжение арматуры. Для этого в форме перед заливкой бетона стержни, канаты, прутки растягивают до величины, не превышающей предела упругости, и в таком виде заливают бетоном. После того как бетон достигает нужной твердости, нагрузку снимают. Арматура стремится вернуться в первоначальное состояние и обжимает сцепленный со сталью бетон. Таким образом, получают блок, в котором каркас растянут, а бетон сжат.
  • Такое изделие относят к наиболее прочным вариантам материала. Однако осуществить такой процесс возможно только в заводских условиях.
  • Затраты по сравнению с монтажом из монолитного железобетона намного ниже, так как на сборку затрачивается меньше рабочего времени и нет нужды привлекать дополнительную спецтехнику – бетономешалки, бетоноукладчик и прочее.

Недостатки

Недостатки, однако, также очевидны и связаны с особенностями сборки.

  • Чем большее количество элементов необходимо соединить, тем больше швов получают в готовых стенах и перекрытиях. Это сказывается на общей прочности, а, главное, создает почву для образования холодовых мостиков.
  • Так как блоки изготавливаются по типоразмерам, большого разнообразия элементов ожидать трудно. Проекты зданий из стеновых панелей всегда ограничены по сравнению с объектами, сооруженными монолитным способом.

Достоинства

Преимущества, присущие монолитному железобетону:

  • огнестойкость;
  • нет необходимости в применении вспомогательной техники, кранов;
  • возможность самостоятельного изготовления;
  • имеет идентичную технологию производства для различного цикла;
  • не требует большого количества рабочей силы;
  • способность противостоять коррозии и окислению;
  • высокая сопротивляемость нагрузкам;
  • быстрота возведения строительства;
  • сейсмическая устойчивость зданий и сооружений;
  • обладает продолжительным сроком службы;
  • не требует большого количества в строительной технике;
  • по истечении многих лет увеличивает свои прочностные характеристики;
  • имеет относительно невысокую стоимость строительства;
  • еще одно преимущество конструкции – это возможность применения различных форм строительных элементов.

Вернуться к оглавлению

Устойчивость к механическим нагрузкам

За счет малого количества стыковочных швов в монолитном строении, образуется достаточная устойчивость к механическим нагрузкам. Применение монолитного железобетона увеличивает прочность стен и оснований конструкции путем сочетания раствора из цемента, песка, воды и внутренней армировки.

Сопротивление окислению

Монолитная железобетонная конструкция имеет продолжительный срок службы за счет бетонного защитного слоя, который покрывает армирующую сетку. Также долговечность бетона с железной арматурой обеспечивается путем химического воздействия цементного раствора. Процесс химического воздействия обусловлен гидролитически отделяющей извести в момент твердения бетонного раствора, что дает сильную щелочную реакцию. Получившаяся щелочная реакция способна предохранить сталь от окисления.

Не поддается коррозии

Коррозия представляет собой самопроизвольное разрушение металла под воздействием физико-химических или химических взаимодействий с внешней средой. Коррозия бетона с железной арматурой происходит из-за разрушения застывшего цемента и влечет за собой снижение прочностных характеристик. Ржавчина металла сопровождается понижением водопроницаемости и ухудшением сцепления бетона с арматурной сеткой.

Стойкость к образованию коррозии на сооружениях и железобетонных элементах обеспечивается за счет применения специального вида цемента. Предотвратить появление коррозии возможно путем обработки бетонного покрытия специальными жидкостями или покрытием гидроизоляционным материалом.

Самоуплотняемость

За счет специального химического состава железобетон под воздействием влаги не только сохраняет свои прочностные характеристики, но и преувеличивает их. Технические характеристики позволяют железобетону самоуплотняться с течением времени.

Монолитные железобетонные конструкции

Монолитная железобетоннаяконструкция — это технология, при которой элементы здания или сооружения изготавливаются непосредственно на стройплощадке с использованием опалубки, установкой арматурных каркасов и послойной укладкой бетона. После того как бетон наберет достаточную прочность, опалубку удаляют.

Примеры монолитных железобетонных конструкций:

  • монолитные фундаменты — сооружение устраивается на опасных грунтах и позволяет избежать изменения геометрии фундамента из-за просадки или вспучивания грунтов;
  • плотины — гидротехнические сооружения из монолитного железобетона, выдерживающие колоссальное давление воды и разрушающие гидрологические воздействия — удары — без потери прочности. Плотины из монолитного железобетона, как важная составляющая часть гидроэлектростанций, служат многие годы, обеспечивая электроэнергией целые города;
  • несущие стены — монолитный железобетонный каркас, который дополнительно выполняет функции теплоизолирующей и ограждающей конструкции. По прочностным и теплоизоляционных качествам железобетонная стена толщиной в 12 см приравнивается к кирпичной кладке в 25 см, газобетону в 40 см и пенобетону в 63 см;
  • монолитные аэродромные и дорожные покрытия — эффективно гасят значительные динамические нагрузки, отлично сопротивляются истирающим воздействиям колес автомобилей и шасси самолетов, обладают превосходными сцепными характеристиками.

И это далеко не полный перечень сооружений, построенных из монолитных железобетонных конструкций. Из монолитного железобетона выполнено большое количество уникальных строительных объектов: промышленные трубы, путепроводы и тоннели метро, телевизионные башни, атомные реакторы АЭС и множество других сооружений.

Читать еще:  Кабельные железобетонные лотки, применяемые для прокладки кабеля в земле

Достоинства конструкций из монолитного железобетона

  • возведение монолитных ж б конструкций отличается гораздо более низкой стоимостью, нежели строительство из ЖБИ;
  • монолитная конструкция не имеет швов и стыков;
  • бетонная монолитная конструкция может быть любой формы, массы и размера;
  • монолитные железобетонные сооружения отличаются высокой устойчивостью к динамическим нагрузкам.

Недостатки железобетонного монолита

  • высокие временные и трудовые затраты на стройплощадке;
  • требуется время для набора прочности бетона, поэтому монолитную жб конструкцию вводят в эксплуатацию через определенные сроки;
  • в процессе монолитного жб строительства имеются большие объемы «мокрых» работ.

Строительство монолитных конструкций рационально в случае, если будущие здания и сооружения, а также их элементы отличаются большими размерами, массивностью, большим весом (колонны, большие фундаменты, плиты), а также если конструкции имеют сложные формы.

Монолитные железобетонные здания, сооружения, конструкции возводятся при условиях воздействия на них больших динамических нагрузок и т.д.

Железобетон – 2 подхода

Для реализации различных по сложности задач в промышленном и гражданском строительстве существует 2 способа изготовления ЖБИ-конструкций, которые по своей сути представляют собой залитую бетоном арматурную конструкцию.

Строительство из сборного железобетона

Строительные ЖБИ-конструкции заводского производства доставляют на площадку в готовом виде. Из блоков, плит перекрытий, панелей возводят строение после подгонки и соединения конструктивных элементов. Заводы производят конструкции в соответствии определенным стандартам, отличающиеся типоразмерами.

Монолитное строительство

Прямо на строительной площадке устанавливают арматуру в опалубку и заливают каркас бетоном. При такой технологии строительства возможна реализация проектов любой сложности и этажности.

В каждом конкретном случае проводится сравнение технико-экономических показателей. Выбор варианта, сборный железобетон или монолит, определяется показателями экономической эффективности, рассчитанными применительно к условиям конкретного строительства.

Монолитный и сборный железобетон

При своем зарождении в промышленном строительстве железобетон применялся только в виде монолитных конструкций, т. е. таких, которые полностью возводятся на том месте и в том положении, как это предусмотрено проектом здания или сооружения.

Процесс возведения монолитных конструкций:

  • а) заготовка и установка лесов и укрепляемых на них форм, предназначенных для заливки в них бетонной смеси; такие формы, называемые опалубкой, обычно делают из досок;
  • б) заготовка и установка арматурных каркасов;
  • в) приготовление и укладка в опалубку бетонной смеси;
  • г) уход за бетоном в процессе его твердения, имеющий целью обеспечить нормальный температурно-влажностный режим твердения бетона;
  • д) распалубка, т. е. освобождение отвердевшего бетона от форм после достижения им необходимой прочности.

Большое число отдельных операций, выполнение которых возможно только в последовательном порядке, делает процесс возведения монолитных конструкций весьма длительным, сдерживающим общие темпы строительства, а в зимнее время — требующим дополнительных затрат для обеспечения нормальных условий твердения бетона.

Однако и до настоящего времени некоторые железобетонные промышленные сооружения, например, отличающиеся большой высотой при ограниченных размерах в плане (дымовые трубы, угольные башни коксохимических заводов, силосы для хранения сыпучих материалов, башенные копры каменноугольных шахт), строят монолитными — с применением подвижной (скользящей) или переставной опалубки.

В первом случае пояс опалубки высотой 1 —1,5 м без разборки, медленно (периодически) поднимается вверх, при этом все нагрузки (кроме веса бетона) посредством выступающих вверх стальных стержней передаются на нижнюю, ранее, забетонированную часть самого сооружения.

Во втором случае пояс опалубки периодически разбирается и в строго организованном порядке собирается на новом, выше расположенном уровне, при этом все нагрузки (кроме веса бетона) передаются на специальную решетчатую башню.

Сборный железобетон это, в отличие от монолитного, такой бетон, в котором отдельные элементы (колонны, балки, плиты и др.) изготовляются вне места их будущего существования, чаще всего — на заводе. При этом железобетонные элементы называются сборными независимо от того, изготовляются они целиком или из отдельных частей.

Таким образом, например, фундамент под колонну, забетонированный на месте, называется монолитным, а такой же точно фундамент, целиком изготовленный в стороне и потом установленный на место краном, называется сборным, хотя он сам по себе и представляет единый цельный монолит.

Отдельные элементы сборного железобетона соединяют между собой двумя основными способами:

а) из соединяемых сборных элементов выпускают арматуру и стык на монтаже заливают бетонной смесью, после отвердения бетона в стыке конструкция приобретает свойства монолитной;

б) при изготовлении сборных элементов в них предусматривают закладные стальные детали, выступающие на поверхность элемента, но надежно закрепленные в бетоне приваренными к ним анкерами. Соединение сборных элементов достигается в этом случае сваркой закладных деталей. Такие стыки тоже заливают бетоном, однако в основном для защиты от коррозии.

Существуют также сборно-монолитные железобетонные конструкции. Часть сборно-монолитного элемента (например, нижняя часть балки) изготовляется как сборная, а остальной объем бетонируется на месте.

Понятие железобетон

Бетон имеет хорошую прочность на сжатие, чего не скажешь о растяжении. Именно из-за этого бетонные конструкции без арматуры используют очень редко. Для увеличения прочности на растяжение, в бетон при закладке фундамента закладывают металлическую проволоку или арматурные прутья. Из этого можно сделать вывод, что железобетон — это соединение бетона и стальной арматуры. В итоге получается идеальная конструкция, прочная и надежная.

В середине XIX века начали патентовать железобетонные конструкции. И спустя более 150 лет можно сказать, что данный материал существенно претерпел изменения. И его процесс изменения движется до сих пор.

Читать еще:  Как варить полуавтоматом без газа порошковой проволокой

Основные виды арматуры железобетонных конструкций

В строительстве на сегодняшний день бетон армируют не только для увеличения прочности на растяжение, но и для уменьшения веса конструкции. Кроме стандартного армирования, используют напряженные конструкции из железобетона. Их производят путем растяжения арматуры с одновременным сжатием бетона.

СПРАВКА! Данное напряжение повышает стойкость против трещин и снижает количество трещин.

Предварительному напряжению подвергают большие конструкции. Например, плиты перекрытия, у которых увеличена нагрузка на растяжение.

Плюсы и минусы жб плит и конструкций

Плюсы

Если говорить о достоинствах данных конструкций, то это:

  • — увеличенный срок эксплуатации. Из-за того, что арматура находится внутри бетона, вся конструкция будет обладать долговечностью. И атмосферные перепады давления на железобетон не действуют;
  • — прочностные качества со временем увеличиваются, а не уменьшаются;
  • — при возведении фундамента есть возможность выполнить их самостоятельно. Для этого вам понадобится опалубка, а в ней металлический каркас из арматуры. Все это заливается бетонным раствором и фундамент готов;
  • — стойкость против открытого огня. Железобетонные конструкции отлично противостоят пожарам. Для увеличения огнестойкости в состав бетонной смеси добавляют шамот, базальт и шлаки;
  • — сейсмическая устойчивость. Благодаря своей монолитной конструкции, железобетон отлично противостоит сейсмическим колебаниям;
  • — высокие качества эксплуатации. Т.е. из железобетона можно выполнить любую конструкцию различной формы;
  • — приемлемая стоимость. Если учесть материалы, которые необходимы для создания железобетона, то получится вполне доступная за перекрытие цена.

Минусы

К недостаткам конструкции можно отнести:

  • — Относительно большой вес сооружения;
  • — Увеличенная звукопроводность и теплопроводность;
  • — Возможно растрескивание материала.

ВНИМАНИЕ! Для того, чтобы утеплить железобетонную конструкцию используйте материал для теплоизоляции, например, пенополистирол или минеральную вату.

Основные виды бетонных и железобетонных конструкций

Железобетонные конструкции можно разделить на три основных типа:

  • Сборные. С их помощью можно механизировать строительство. Такие ЖБИ наиболее популярны;
  • Монолитные. Предназначены для массивных неразделимых фундаментов. Например, гидротехнические здания и сооружения;
  • Монолитно-сборные. Включают в себя как монолит, так и сборные части. Некоторые закладные части для данных конструкций можно соединить между собой не только при помощи бетона, но и путем контактной сварки.

Железобетон. Виды и применение. Плюсы и минусы. Особенности

Железобетон – это композитный строительный материал, состоящий из бетона армированного сталью. Железобетонные изделия являются основным стройматериалом при строительстве тяжелых сооружений, таких как мосты, небоскребы, дамбы, бомбоубежища. Также из железобетона делаются ленточные и плитные фундаменты практически всех зданий вне зависимости от их этажности.

Что такое железобетон

Это материал, который состоит из стального каркаса залитого бетоном. Он получил преимущества каждой составляющей, которые перекрывают некоторые их недостатки, проявляемые по отдельности. К примеру, бетон обладает высокой устойчивостью к воздействию на сжатие, но малым противодействием на растяжение. Включение в его состав стального каркаса позволяет повысить крепость материала при разрыве.

Стальной каркас железобетона располагается внутри. Он не виден снаружи, за исключением отдельных элементов, таких как скобы, которыми планируется поднимать изделие, используя кран или другую спецтехнику. Каркас железобетона изготавливается из арматуры. Та в свою очередь делается из специализированных марок стали, обладающих коррозийной устойчивостью к цементу и растяжению. При производстве железобетона проводятся точные расчеты нагрузок на готовое изделие. Отталкиваясь от них, делается выбор в пользу применяемой марки бетона, а также сечения и количества арматуры.

Технологии изготовления железобетона
По технологии производства различают 2 разновидности железобетонных конструкций:
  1. Монолитные.
  2. Сборные.

Монолитный производится непосредственно на строительной площадке. Для этого из досок или плитного материала изготавливается опалубка, выполняющая роль формы. В нее укладывается арматура, связываемая в каркас. После этого в опалубку заливается бетон. Для его равномерного распространения и исключения образования пустот используются вибрационные плиты или глубинные вибраторы, позволяющие утрясти материал по всему периметру, выгнав воздух. Данным методом изготавливаются фундаменты под практически любые строения, даже легкие заборы. Отличительным качеством монолитного железобетона выступает его целостность по всему периметру. В результате его заливки получается единое изделие, что гарантирует надежность и долговечность с отсутствием зазоров, способных выступить мостиками холода.

Сборный железобетон делается в условиях производства. Он представляет собой отдельное изделие, применяемое как конструктор для складывания строения. Такие детали транспортируются на стройплощадку, и там из них монтируется фундамент, стены, межэтажное перекрытие, ступени, забор. Для производства сборного железобетона используются специальные формы. В них закладывается стальной каркас и заливается бетон. После застывания последнего, борта формы открываются и готовое изделие вынимается за специально заложенные проушины. При этом освобожденная форма используется повторно для получения аналогичных конструктивных деталей.

В современном строительстве пользуются спросом как монолитная, так и конструктивная технология изготовления железобетона. Также применяется комбинирование данных методов. К примеру, фундамент делается монолитным, а межэтажное перекрытие собирается из изготовленных на заводе плит.

Преимущества и недостатки
Широкое распространение железобетона в военном, промышленном и гражданском строительстве объясняется рядом положительных качеств данного материала:
  • Долговечность.
  • Пожарная безопасность.
  • Нейтральность к большинству химических веществ.
  • Умеренная себестоимость.
  • Возможность любой формовки.

По уровню долговечности железобетон могут превзойти только конструкции из профессионально обработанного и уложенного природного камня. Фактически правильно рассчитанные ЖБ конструкции вполне способны простоять сотни лет. При верных инженерных расчетах, во время их изготовления, они не растрескиваются и не рассыпаются. Армированный железом бетон не по зубам грызунам, на нем не могут заводиться колонии большинства известных грибков, что вызвано высоким содержанием цемента.

Читать еще:  Характеристика и установка анкерных болтов в стену, способы

Материал не поддается горению. Защищенная бетоном сталь при сильном температурном воздействии не обжигается, то есть не теряет своих прочностных характеристик. Незначительное разрушение ЖБ поверхности не несет опасности обвала сооружения.

Поверхность из железобетона можно красить, ей не страшен контакт с бензином, большинством бытовых и промышленных кислот. Благодаря гибкости арматуры стальной каркас ЖБ может укладываться под любую форму. В результате готовое изделие соответствует сложным архитектурным требованиям проекта.

Железобетон имеет и недостатки:
  • Затяжной процесс изготовления.
  • Большая масса.
  • Холодная поверхность.

При изготовлении железобетона много времени затрачивается на сборку его опалубки, а также увязывания каркаса из арматуры. Также после заливки самого бетона требуется технологическая пауза продолжительностью 28 дней. Именно столько времени необходимо для набора цементом полной прочности. К тому же даже после окончательного застывания материал может еще долго отдавать влагу. В большинстве случаев на строительной площадке это не проблема, но бывают и исключения. К примеру, при заливке армированной сталью бетонной стяжки. В таком случае пока она окончательно не высохнет нельзя переходить к отделочным работам.

При сравнении прочности и массы бетона наблюдается существенный дисбаланс между данными показателями. Зачастую для достижения материалом необходимой механической устойчивости требуется существенное утяжеление конструкции. Это может стать проблемой при использовании ЖБ для изготовления межэтажного перекрытия. Оно создает колоссальные нагрузки на фундамент, при этом является менее крепким, чем более легкое перекрытие из стальных балок.

Железобетонные поверхности всегда холодные. Это делает нахождения в строениях из него дискомфортным. Для решения данной проблемы требуется применение теплоизоляционных материалов.

Классификация железобетона
Железобетон можно классифицировать на виды по:
  • Нормативной плотности.
  • Типу заполнения.
  • Величине зерна.
  • Условиям твердения и т.д.

Нормативная плотность ЖБ: бывает особо тяжелый, тяжелый, облегченный и легкий. Он отличается в зависимости от того какой бетон использовался для изготовления. Его плотность измеряется весом на 1 м³. У особо тяжелого железобетона плотность бетона составляет более 2,5 т на 1 м³, у легкого 0,8 т.

По типу заполнения ЖБ может быть плотным, пористым, жаростойким со шлаком или со специальными добавками, для увеличения биологической стойкости. Важным отличием железобетона является его величина зерна, которая зависит от размера применяемого заполнителя. По данному критерию он может быть крупнозернистым и мелкозернистым. По условиям твердения материал бывает естественного затвердевания, после термовлажной обработки и застывающий в автоклаве.

Изделия из сборного железобетона

Сборный железобетон позволяет собирать необходимые конструкция по месту строительства в минимальные сроки.

По данной технологии изготавливается много изделий, например:
  • Плиты для межэтажного перекрытия.
  • Фундаментные блоки.
  • Дорожные плиты.
  • Заборные плиты.
  • Столбы.
  • Стеновые панели.
  • Трубы.
  • Колодезные кольца.

Крайне широкое распространение получили ЖБ плиты для межэтажного перекрытия. Они укладываются на коробку строения, формируя его перекрытие между этажами или потолок перед настилом плоской кровли. Это облегченные плиты с пустотами внутри, пространство которых может применяться для скрытой прокладки электропроводки. Плиты перекрытия из железобетона используется как в многоэтажном, так и одноэтажном строительстве.

Из железобетона делают фундаментные блоки. Они укладываются в траншею по периметру будущей кладки стен и используются как силовая основа. Их применение позволяет добиться более скорого начала кладки, чем при заливке монолитного фундамента.

Дорожные плиты похожи на межэтажные, но обычно не имеют пустот. Они используются для отмостки дорог. Плиты укладываются вплотную друг к другу, формируя ровное прочное дорожное полотно. По уровню износоустойчивости они превосходят асфальт, как и по скорости строительства трассы.

Железобетон используют для изготовления заборных плит. Они применяются преимущественно для ограждения промышленных объектов. Такой забор полностью перекрывает обзор на загражденную территорию, отличается высокой механической прочностью.

Из ЖБ делают столбы для линий электропередач, заборов, а также сваи для столбчатого фундамента. Их высота может превышать 10 м. Обычно столбы имеют выходы арматуры наружу для возможности приваривания к ним стальных деталей.

Стеновые панели из ЖБ используются для возведения панельных зданий. Из них формируются несущие стены и межкомнатные перегородки. В панелях изначально предусматриваются проемы под двери, окна, вентиляционные выходы. Их применение обеспечивает самую высокую скорость строительства.

Из железобетона делаются трубы и колодезные кольца. Они применяются для строительства подземной системы канализации, колодцев с питьевой водой, кессонов для скважин. Форма труб и колец позволяет их стыковать, получая канал любой длины.

Монолитная стена из бетона

Стены из монолитного бетона имеют высокий уровень прочности на сжатие. В частности прочность монолитного бетона стены толщиной 120 мм соответствует прочности следующих конструкций:

  • Кирпичная кладка толщиной 25 см.
  • Стена из пенобетонных блоков толщиной 65 см.
  • Стена из газобетонных блоков толщиной 40 см.

Это дает возможность значительно сэкономить на основных материалах. В то же время, практика строительства монолитных малоэтажных зданий рекомендует придерживаться следующих нормативов: монолитные стены одно-двухэтажных зданий должны иметь толщину бетона не менее 20 см, стены зданий высотой более 2-х этажей должны возводиться толщиной 55 и более сантиметров.

Как сделать дома?

Самостоятельно таким способом можно построить ленточную фундаментную конструкцию. Для этого размечают участок под котлован, выполняют рытье под укладку блоков. Потом выполняют подложку из песка с последующим созданием гидробарьера. Далее с применением подъемной техники укладывают железобетонные элементы, контролируют с помощью уровня горизонталь установки. Заключительный этап — гидроизоляция фундамента.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector