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:

1. собирают каркас из прутьев;
2. устанавливают опалубку (несъемную или под демонтаж) или используют готовые формы;
3. заливают бетон.

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:

• жилье;
• общественные здания;
• промышленные предприятия.

Также материал используют для строительства инженерных сооружений:

• бункеры,
• резервуары,
• гидротехнические комплексы.

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:

• инертность к биологическому поражению;
• устойчивость к большинству химических реагентов;
• низкое водопоглощение и паропроницаемость;
• способность выдержать значительные нагрузки общего, точечного и вибрационного характера;
• огнестойкость.

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:

• Большой вес.
• Высокая проводимость звука и тепла, независимо от толщины заготовок.
• Свойства железобетона проявляются через длительное время высыхания из-за высокой плотности и особенностей технологического процесса.
• Хрупкость. ЖБИ – это изделия, обладающие значительной прочностью и твердостью, но стоит отметить их хрупкость. Если не соблюдать правила транспортировки и монтажа, возможно появление трещин. Это снижает способность выдерживать большие механические нагрузки.

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:

• Композитная характеризуется малым весом и стойкостью к коррозии. Для ее изготовления используют стекло, базальт, углерод или арамидные волокна.
• Чаще из-за большей доступности применяются для железобетона стальные пруты, какой диаметр – определяется будущей нагрузкой.
• Фиброволокно или жидкие полимеры используют в качестве добавок.

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