Современный рынок строительных материалов предлагает широчайший перечень продукции: кирпич, строительный лес, металлопрокат, фанера, USP … Но далеко не всегда уже сформованные стандартные стройматериалы подходят для создания конструкций. В качестве одной из альтернатив нередко используются железобетонные конструкции.
История железобетона уходит своими корнями в начало XIX века. В 1802 году российские строители армировали известняковое перекрытие Царского дворца металлическими стержнями. Первый патент на ЖБИ получен в 1867 году французским инженером Жозефом Монье.
Железобетонные изделия (ЖБИ) – армированные конструкции из бетона. В качестве армирующего элемента чаще всего выступает металлопрокат:
- Стержни (прут)
- Проволока
- Сетка
- Арматура
Вместе с тем для армирования могут использоваться: капроновая сетка, различные полимерные волокна и даже простая пластиковая стружка.
В обзоре пойдет речь о том, как изготовить ЖБ-конструкцию.
Виды железобетонных конструкций
Виды железобетонных конструкций
Различают несколько разновидностей ЖБИ:
- Железобетонные изделия заводского производства
- Железобетонные изделия, которые производятся по месту
На заводах ЖБИ изготавливаются в основном стандартизированные изделия для сборных железобетонных конструкций. Но производственные линии многих заводов ЖБИ позволяют заниматься изготовлением и уникальных железобетонных конструкций, по индивидуальному проекту.
Заводы ЖБИ не практикуют производство крупногабаритных изделий на монолитной основе. Ведь подобные конструкции весьма проблематично транспортировать и сложно устанавливать.
Если речь идет про изготовление монолитной железобетонной конструкции, то практикуется метод создания ЖБИ по месту. Данный способ производства железобетонных изделий практикуется при постройке пандусов и лестничных проемов, монолитных фундаментов и многих конструкций.
Тенперь подробнее про технологию создания железобетонных изделий.
Производство ЖБИ на заводе
Промышленное изготовление железобетонных конструкций позволяет быстро создавать высокопрочные ЖБ-конструкции. Номенклатура ЖБИ заводского изготовления включает в свой состав несколько сотен товарных позиций.
Наиболее известными и востребованными вариантами ЖБИ можно считать:
- Канализационные трубы и водостоки
- Кольца коллекторов и колодцев
- Стеновые панели
- Плиты перекрытия
- Столбы линий электропередач
- Шпалы
- Лестничные подъемы
- и пр.
У изготовленных промышленным методом ЖБИ есть одно неоспоримое преимущество. В процессе своего создания изделия проходят термообработку в специальной пропарочной камере. Это позволяет конструкциям в считанные часы набирать свои кондиционные свойства.
Термическая обработка дает возможность железобетонным изделиям получить около 70% прочности за 12 часов. ЖБИ без термообработки достигают подобного уровня прочности практически за 30 дней!
Высокий уровень автоматизации и контроль качества на всех этапах производства дают возможность получать ЖБ-изделия эталонного качества. Ниже написано про то, как изготовить ЖБ-конструкцию.
Заводское производство ЖБИ выглядит следующим образом:
- На первом этапе изготовления создается бетонная смесь. Бетон получают методом растворения цемента в воде. Дополнительно в состав вводится щебень, отсев или кварцевый песок, зависимо от необходимых ЖБИ свойств.
Вместе с основными ингредиентами в бетонную взвесь вводятся вспомогательные присадки. Это могут быть: пластификатор, загуститель, добавка против замерзания на морозе и пр.
- Второй этап производства ЖБИ предполагает создание армировочного скелета. Заводские условия дают возможность подготавливать скелет конструкции либо в полностью автоматическом режиме, либо полуавтоматическом. Разумеется, в некотором случае не обойтись и без ручной работы.
Скелет использует 2 разновидности армирования:
- Опорную (рабочую)
- Объемную
Опорная часть скелета отвечает за основные прочностные характеристики железобетонных изделий. Объемная армировка защищает сам бетон от разрушения.
При изготовлении скелета принято использовать сварку. Нередко используется контактная сварка, но может применяться и классическая электродуговая.
- Далее происходит установка скелета в форму и заливка армировки бетоном. В процессе заливки обязательно используется уплотнение смеси вибрационной нагрузкой.
Для создания вибрации обычно используют массивную виброплиту.
- После заливки формы передаются в пропарочную камеру. ЖБИ подвергается нагреву в условиях повышенной влажности.
Температура нагрева находится в пределах 95 С. Нагрев производится горячим паром. Время выдержки в пропарочной камере составляет 8-12 часов. За это время ЖБИ успевают обрести в пределах 70% своих кондиционных свойств.
- Завершающим этапом производства является просушка ЖБ-конструкций.
Готовые железобетонные изделия извлекаются из форм и подвергаются контролю качества. Экземпляры со следами брака или повреждениями отбраковываются.
При складировании ЖБИ следует предусмотреть, чтобы готовые изделия не контактировали с открытым грунтом. Конструкции складируются в горизонтальном положении, слоями. Между слоями необходимо использовать подкладки из мягкого материала. Обычно используются деревянные бруски и доски.
Мягкие прослойки способствуют вентиляции и нивелируют часть внутренних напряжений. Хранятся штабели с ЖБИ под навесом.
Производство монолитных ЖБИ по месту
Достаточно часто на строительных площадках используются не сборные ЖБИ из заводских изделий, а монолитные. В этом случае процесс производства железобетонных изделий осуществляется по месту, от создания скелета до заливки и сушки конструкции.
Для монолитного железобетона характерны следующие конструкции:
- Фундаментные плиты
- Стены
- Межэтажные перекрытия
- Опорные и несущие колонны
- Пандусы и лестничные подъемы
Монолитные ЖБ-конструкции хороши тем, что они изготавливаются под конкретно взятый объект. В этом случае можно рассчитывать, что форма и прочностные характеристики конструкции будут в точности соответствовать проектной документации.
Монолит представлен цельной ЖБ-конструкцией, что дополнительно повышает надежность и долговечность строения.
Процесс изготовления железобетонного монолита схож с заводской технологией. Но при этом в создании монолита имеются свои нюансы.
Технология создания железобетонных изделий:
- Процесс создания ЖБИ начинается с установки опалубки. Опалубкой называют форму, в которой будет размещаться скелет. Форма может быть как полностью или частично съемной, так и несъемной.
При этом монтажное место монолита должно быть полностью подготовленным. Для установки монолита потребуется ровная и утрамбованная поверхность с песчаной присыпкой или подушкой из щебня.
Стоит отдельно заметить, что опалубка может быть как самодельной, так и заводского производства.
Крупные строительные компании используют промышленную опалубку. Такие формы собираются в виде конструктора. Из подобной опалубки можно получить конструкцию любой формы и размера.
Единственным недостатком профессиональной опалубки является высокая цена.
- Далее производится вязка скелета. На строительных площадках нередко используется не сварка, а соединение арматуры при помощи мягкой вязальной проволоки.
Считается, что проволочное соединение нивелирует остаточные напряжения, которые появляются в ЖБИ в процессе застывания бетона. Если же использовать при создании скелета сварку, то ЖБ-конструкцию может повести.
Но это замечание относится больше к крупным монолитным изделиям, таким как фундаментные плиты, стены или перекрытия. Если же говорить о небольших изделиях, таких как лестница или колонна, то вполне допустимо пользоваться сваркой.
- Следующим этапом производства железобетонной конструкции является заливка. Если изготавливается крупная ЖБ-конструкция, то обычно прибегают к помощи бетононасоса.
Особенно актуален машинный насос при заливке расположенных на высоте изделий.
Ответственные крупные конструкции следует заливать за один подход. В этом случае обеспечивается целостность монолитной конструкции. На такие объекты бетон подвозят так называемым «миксером». Это бетономешалка на колесном шасси.
В одном миксере может находиться от 3 до 10 (м3) бетона, а в некоторых случаях и более того.
- Далее монолит сохнет. Для монолитного ЖБИ среднего размера время застываниия составляет около 5-7 дней в опалубке. Дополнительно нужно еще 20-30 дней для подсыхания на воздухе, в естественной среде, без опалубки.
Монолитную конструкцию можно совмещать и комбинировать с кирпичной кладкой и многими другими видами строительства. Монолитные ЖБИ демонстрируют превосходные прочностные характеристики и отличные эстетические качества.
