Что такое железобетон: виды, область применения

Железобетонные конструкции — достаточно распространенный вид материалов в строительстве, без которого не обходится сегодня ни одна современная стройка по всему миру.

Что такое железобетон?

Железобетон это – композитный строительный материал, для производства которого используется сталь и бетон. При его изготовлении, заранее подготовленный железный каркас заливается раствором из цемента, песка и воды. После его затвердевания и получается железобетон, обладающий прочностью стали и стойкостью к факторам окружающей среды бетона, компенсируя при этом их недостатки. В частности стойкостью к сжатию и растяжению.

изделие из железобетона

Понятие и историческая справка

Жозеф Монье

Первым железобетон изготовил французский садовник, выращивающий экзотические растения в оранжерее Версаля — Жозеф Монье. Он занимался продажей саженцев пальмы, получая при этом мало дохода. Большую часть выручки приходилось отдавать бондарю, который готовил для будущих пальм деревянные горшки.

Дешевым вариантом стал керамический сосуд, но он является очень хрупким изделием, и при случайном падении садовника, не заметившего на полу мешок с цементом, попросту разбился. Но данный случай навел его на мысль изготавливать горшки из цемента и песка. И здесь наш герой потерпел фиаско — материал легко разрушали со временем, обладающие большой силой роста корни растений. Для укрепления конструкции он зашил ее в металлический каркас, но изделие при этом, потеряло эстетический внешний вид, поэтому садовник покрыл его еще одним внешним слоем бетона.

В результате подобные горшки получились практичными и недорогими. После этого, Жозеф Монье запатентовал свою технологию и не прогадал, ведь свойства подобного материла стали востребованными в строительстве. Железобетон стали использовать повсеместно для создания зданий и сооружений, которые отличались прочностью и надежностью, стойкостью к разным факторам окружающей среды.

Виды по технологии изготовления

Железобетонные изделия бывают:

1. В зависимости от способа изготовления:
  • Монолитными. Их создают на месте ведения строительных работ. Ярким примером этого вида является фундамент. Производится он следующим образом – вырывается котлован, в котором создается опалубка, монтируется армирующая сетка, которая впоследствии, заливается непосредственно бетонным раствором.
  • Сборными. Элементы будущей сборной конструкции производятся в цеху, не на месте строительства. После достижения ими готовности, они транспортируются к месту сборки.
  • Сборно-монолитные. Зачастую несущее основание конструкции заливается на месте, а его верхняя часть собирается из элементов, заранее изготовленных промышленным способом.

плиты жб

2. В зависимости от способа армирования:
  • Обычными.
  • Предварительно напряженными.

Технология изготовления напряженного бетона достаточно проста и ничем особо не отличается от применяемой при производстве обычного. Единственным отличием является то, что армирующая сетка предварительно натягивается, и после затвердевания бетона при снятии натяжителей энергия напряжения работает на сжатие, передается всему изделию, обеспечивая ему повышенную стойкость, компенсацию весовым растягивающим нагрузкам.

армирование

Перечень самых востребованных железобетонных изделий и их условные обозначения:
  • железобетонные трубы (Т, ТБР, ТСП);
  • колодезные кольца (К);
  • дорожные плиты (ПД);
  • сваи (С);
  • сваи с прямоугольным сечением (СГ);
  • плиты для ленточных фундаментов (ФЛ);
  • блоки стен подвалов (ФБС);
  • прогоны (ПРГ);
  • брусковые перемычки (ПБ);
  • пустотелые плиты перекрытий (Пк).

Преимущества и недостатки

Он представляет собой плотный, прочный, тяжелый материал, который плохо впитывает влагу и пропускает воздух, устойчив к влиянию температур в широком диапазоне.

У него есть как преимущества, так и недостатки.

1) Достоинства

  1. Прочность и износостойкость.
  2. Самоуплотняемость. Со временем он становится тверже и прочнее.
  3. Стойкость к нагрузкам.
  4. Долговечность.
  5. Пожаростойкость. Изготовленные из этого материала конструкции не возгораются, не способствуют горению.
  6. Химическая нейтральность.
  7. Технологичность. Можно производить изделия любой формы, придавать им при помощи добавок любой цвет.
  8. Небольшая стоимость.

2) Недостатки

  1. Сравнительно с чистым металлом небольшая прочность.
  2. Для производства изделий и их составных элементов требуется достаточно большое количество времени.
  3. Приличная масса. Даже использование легких бетонов не позволяет существенно снизить вес.
  4. Вероятность появления трещин после усадки, которые необходимо отметить не влияют на свойства изделия и не обеспечивают его разрушение.
  5. Низкий уровень тепло- и звукоизоляции.
  6. Плохая воздухопроницаемость. Созданные из него здания требуют обустройства системы вентиляции, в случае если планируется длительное пребывание в них людей.

Свойства и состав

В состав железобетона входят цемент, вода, песок и железо. В изделии используется больше бетона, чем металла. При этом удельный вес железа и конструкция стального каркаса может быть разной. Все зависит от изделия, которое планируется создать – плита, колона, свая, фундамент и т.д.

  • прочность;
  • надежность;
  • долговечность.

Виды арматуры

арматура

Она бывает:

1) в зависимости от назначения:

  • рабочей;
  • выдерживающей максимальные нагрузки на растяжение;
  • распределяющей нагрузки по всей плоскости изделия.

2) в зависимости от технологии производства:

  • стержневой. В эту категорию входят прутки, стержни любого диаметра, изготовленные по технологии горячей прокатки;
  • армирующая проволока. Производится, как из низкоуглеродистой, так и из высокоуглеродистой стали.

Поверхность армирующих элементов может быть гладкой или рифлёной.

Виды бетона

Для производства железобетонных конструкций могут использоваться как легкие, так и тяжелые бетоны. При этом зачастую используются последние.

При производстве избыточных железобетонов применяются бетоны, которые имеют прочность на сжатие не ниже класса В15. В состав изделия включается стержневая арматура классов А240, А300, А400, А500, В500, диаметр которой должен быть не меньше 40 мм. Созданная для заливки конструкция имеет вид пространственных каркасов и плоских сеток. Нередко может быть использовано жесткое армирование с применением профилированных стальных заготовок – швеллеры, уголки, двутавры.

ручной замес

Для изготовления перенапряженных железобетонов применяются марки бетонов В20 — В60 (относятся к тяжелым), арматурная сталь — А540, А600, А800, А1000, Вр1200, Вр1300, Вр1400, Вр1500, К1400 и К1500.

Сталефибробетоны изготавливаются из специальных бетонных смесей с применением для армирования металлических пластин небольшого размера.

Характеристики

монолитные колоны

Что такое железобетон? Это удачное сочетание свойств двух разных материалов, которые можно объединить в одну монолитную конструкцию. Вначале создается форма для заливки. После этого из стали каркас. Далее замешивается раствор, который заливается в форму. Изделие должно определенное время выстояться, чтобы приобрести требуемые свойства. В процессе затвердевания между арматурой и бетоном возникают существенные силы сцепления, поэтому под определенной нагрузкой оба материала деформируются совместно.

В число полезных  и востребованных в современном строительстве свойств этого материала  входит:

  • высокая плотность;
  • способность выдерживать очень большие весовые и ударные нагрузки;
  • стойкость к воздействию влаги, повышенных и пониженных температур, их резким колебаниям.
Плотность бетона и его влагостойкость не допускают возникновения коррозии заключенного в него металла. Затвердевший раствор предохраняет железо от непосредственного контакта с огнем в случае возникновения возгорания в месте расположения конструкции.

Как тот, так и другой материал имеют приблизительно одинаковый коэффициент линейного расширения. По этой причине даже при воздействии повышенных температур не наблюдается внутренних разрывов и разрушения, сохраняется изначальная целостность.

Прочное соединение входящих в железобетон материалов обеспечивается:

  • специальными выступами, которые обеспечивают 75 % общей величины сцепления;
  • силами трения;
  • адгезией (склеиванием) бетона и металлических элементов

Область применения

Железобетонные изделия являются широко используемым в строительстве материалом, в частности при создании:

  • гражданских, жилых зданий;
  • промышленных зданий;
  • сооружений, инженерных конструкций и т.д.

Все используемые в строительстве элементы железобетонных изделий разделяются на следующие группы – предназначенные для создания:

  • фундаментов, подземных объектов – колодцев;
  • каркасов – балок, прогонов, ригелей, перемычек;
  • стен – блоки, перегородки;
  • межэтажных конструкций – плиты перекрытия;
  • лестниц – марши.

Кроме этого, железобетон имеет узконаправленное применение. Его используют для создания:

  • мостов разных  размеров;
  • гидроэлектростанций не зависимо от того, в каком месте планируется их расположение;
  • сооружений, которые будут контактировать с водой;
  • ядерных реакторов;
  • аэродромов и т.д.

Для обеспечения повышенной стойкости к воздействию влаги в бетон при создании подобных конструкций добавляют специальные вещества, которые отталкивая воду, обеспечивают ему антикоррозийные свойства.

Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации
Adblock detector