Железобетонные изделия: из чего они изготовлены (21 Июля 2012) Бетон, ЖБИ, кирпич
Железобетон является материалом, в котором в качестве единого целого представлена арматура из стали и бетона. Бетон выполняет функцию защиты металлической арматуры от коррозийных воздействий и принимает на себя сжимающие напряжения, а арматура отвечает за растягивающие усилия. Известный факт, что металл хорошо проявляет себя в растяжении, а бетон – в сжатии.
Цемент и воду используют как активную составляющую бетона. Они вступают в химическую реакцию и превращаются в цементный камень, который будет в свою очередь скреплять заполнительные зерна в плиту-монолит. Цемент и заполнитель в свою очередь в химическую реакцию не вступают, так как чаще всего в качестве заполнителей используются инертные материалы. Однако выбор заполнителя, он может быть мелким и крупным, отразится на структуре и свойствах бетона.
В качестве арматуры чаще всего используют прутья из металла или проволочные пучки. Арматура бывает рабочая и монтажная. Рабочая арматура – это та, что расположена внизу изделия, она работает на изгиб перекрывочных плит, балок, которые расположены в блоках фундамента. С помощью монтажной арматуры создают скелет изделия для объема, который позволяет зафиксировать положение рабочей арматуры, тем самым способствует фиксации и закреплению деталей закладки и петель для монтажа.
В качестве одной из разновидностей бетона используется напряженный железобетон. С помощью специальных приемов при изготовлении материалов, из которых в последствие делают напряженный бетон, арматуру делают монолитной с бетоном в немного растянутом виде.
Дело в том, что перекрывочные плиты и несущие балки выполняют изгибающую функцию в конструкции. Во-первых, с их помощью воспринимается нагрузка конструкции пола, включая и вес самой конструкции, во-вторых, воспринимается нагрузка от предметов быта, которые размещены на этаже, в-третьих, нагрузка, которая передается со стены на каркас здания. В результате этого нижние плиточные перекрывочные слои или несущие балки находятся в несколько растянутом виде, что не очень хорошо отражается на их надежности.
В случае если при изготовлении нижние слои панели или балки сжали искусственно, то под бытовой и конструкторской нагрузкой они будут пребывать в состоянии нейтралитета, напряжения будут минимальными, а значит, вы столкнетесь с минимумом проблем при эксплуатации конструкции.
Как изготавливают железобетонные изделия
Перекрывочные плиты, перемычки, оградительные элементы, подвалы, фундаменты – все это является изделиями из железобетона. Конечно, у каждого изделия своя характерная система армирования, рецептура бетона и технология производства.
Плиты перекрытия и перемычки работают на изгиб, их изготавливают из бетона, который предварительно был напряжен. В специально подготовленную форму, на упоры, производят установку арматурных стержней, их подвергают механическому натяжению и закрепляют в натянутом положении на формовой бортоснастке.
На стендах можно производить дальнейшую заливку бетонной смеси, затем ее виброуплотняют. Кроме стендов можно использовать конвейерные линии. В том числе используется способ прокатки или формования роликом, после этого изделия заливают в форму и отправляют в специальную камеру для тепловой обработки. На тепловую обработку изделие отправляют для скорейшего затвердевания бетона. Через 12 часов процесса пропаривания, которое происходит при температуре от 80 до 95 °С, изделие получает до 75% своей марочной прочности, которая эквивалентна затвердеванию в естественных условиях за 28 суток. Как только изделие стало твердым, напряженные арматурные стержни избавляют от креплений на формовых стенках.
Стержни при этом частично сжимают по длине, и их напряжение переходит к бетону, в областях, которые прилегают к стержням арматуры, формируется состояние напряжения.
Изделия, которые имеют цилиндрическую форму, изготавливают с помощью центрифугирования. Предварительно в форму, которая размещается на стенде центрифуги, укладывают стержни арматуры, если есть необходимость, их натягивают, потом на них навивают металлическую проволоку, с помощью которой сформировывают каркас изделия. При использовании ложкового бетонораздатчика по всей длине полуформы распределяют бетонную смесь. Обе полуформы прикладывают друг к другу и запускают центрифугу. На первых порах, бетонная смесь под воздействием центробежной силы, начинает распределяться у внешней поверхности ограждения, которая имеет цилиндрическую форму. На следующем этапе за счет того насколько часто вращается центрифуга, которая изменяет свою скорость, уплотняется бетонная смесь и формуется изделие. Далее изделия подвергаются тепловой обработке.
Чего нельзя при монтаже ЖБИ
У любого строительного изделия, в том числе у железобетонного, есть максимальная нагрузка, которую не только нежелательно превышать, но и недопустимо. Для изделий, которые работают на изгиб, согласно строительным нормам и правилам есть допустимые нагрузки. Стоит сразу оговорить, что с помощью величины этих нагрузок обеспечивается запас необходимой надежности, и при правильном процессе монтажа конструкция практически не подвержена разрушению.
У каждой строительной конструкции есть конкретные схемы по монтажу. Эти схемы знают все строители, и при нарушении их можно получить нежелательные последствия. Очень часто есть необходимость в отверстии в панели перекрытия, однако есть опасность повреждения целостности арматурного каркаса панели, или разреза арматурных стержней, которые отвечают за несущую способность данной панели, можно будет практически полностью устранить положительный эффект «преднапряжения». Такие поврежденные панели не могут соответствовать нормативно-допустимым нагрузкам.
Однако если необходимость в отверстии все-таки существует, то необходимо предусмотреть закрепление на консоли панелей, которые будут разрезаны, на промежуточную опору и обвязать металлическим профилем, по всему периметру части плиты, которая будет вырезана. На одном профиле необходимо будет закрепить арматурные стержни.
Как доставлять и хранить ЖБИ
У заводских железобетонных изделий высокая степень надежности и только от ответственности потребителя зависит, будет ли снижена данная надежность в последующем. Прежде, чем попасть в конструкцию, изделие может быть подвергнуто излишним механическим нагрузкам или повышенной влажности. Кроме того, бетон плохо переносит природную коррозию, что стоит обязательно учесть при хранении.
Повредить изделие можно при транспортировке и складировании. Чаще всего влага попадает на изделие, когда контактирует с землей или атмосферными осадками, что приводит к ухудшению характеристик изделия с точки зрения механики, так и к развитию микрофлоры коррозии.
Самыми распространенными повреждениями являются механические. Например, при транспортировке, когда бетонные блоки ставятся поверх. Изделия деформируются, образуются трещины, отколы, обнажается арматуры. Если это вина поставщика, то можно потребовать замены бракованных изделий. Однако чаще всего поставщики в полной мере заботятся об условиях перевозки, и такие ситуации практически не имеют место. Однако при поступлении изделия на промежуточное складирование, когда они уже оплачены и приняты заказчиком, хозяин должен сам заботиться об их сохранности. Даже если вы приобретаете изделия и собираетесь использовать за срок нескольких недель или месяцев, необходимо чтобы были соблюдены комфортные условия. Площадку, где будут располагаться изделия, необходимо выровнять, грунт и изделия не должны никоим образом контактировать, желательно чтобы был навес или укрывная пленка. Плиты необходимо хранить горизонтально, прокладывая их брусками из дерева, для того чтобы подвергать проветриванию и снимать возникающее напряжение.
Дефекты
Бывает так, что в приобретенной партии вы обнаруживаете явные дефекты. Некоторые из них можно устранить достаточно легко и на качестве изделия они практически не отражаются, однако от некоторых вам избавиться не удастся. Иногда дефекты образовались уже на фабрике, а иногда это возникает при вывозе изделия, что означает неверную транспортировку.
Если вы не наблюдаете внешних разрушении, но видите сколы, то их можно устранить с помощью заделки раствора из песка и цемента или специальной ремонтной смесью. Если дефект отличается серьезностью, то стоит вернуть изделие производителю и потребовать замены. Однако, как правило, такие дефекты оказываются, выявлены еще при приеме товара на техническом контроле, и если они оказываются за пределами завода, то в качестве некондиционных. Некоторые заводские дефекты никак не отражаются на надежности изделия. Их можно устранить при монтаже.
Свойства и классы бетона
Есть несколько типов разделения бетонов. Один из них по плотности. Это особо тяжёлые, тяжёлые, легкие и особо легкие. В зависимости от размера заполнителя выделяют крупнозаполнительные и мелкозернистые бетоны. Из тяжелого бетона, как правило, изготавливают перекрывочные плиты, дорожные покрытия и подвалы.
По прочности и сжатию есть класс бетона В, по осевому растяжению Bt и растяжению при изгибе Btb.
Марку бетона по уровню средней плотности (D) можно определить с помощью фактического показателя массы бетона в состоянии порошка в единице объёма образцов (кг/м?).
Марку бетона по морозостойкости (F) определяют с помощью количества попеременных циклов замораживания и размораживания в разных средах, которые могут выдержать контрольные образцы, не снижая при этом своей прочности на сжатие.
Марку бетона по водонепроницаемости (W) определяют с помощью величины давления воды, которое не позволяет просачиваться ей через контрольные образцы.
Показатели норм качества бетона должны обеспечиваться подбором его состава. Кроме того, необходимо выполнять технологический режим приготовления, уплотнения смеси бетона, твердения изделия и контроля производства.
