Железобетон – весьма распространенный строительный материал, в составе которого соединяются бетон и стальная арматура. Что касается функции бетона, то он защищает сталь арматуры от процесса коррозии. Бетон воспринимает сжимающие напряжения, арматура же практикует растягивающие усилия. Все дело в том, что сталь отлично работает на растяжение, а бетонный камень – на сжатие.

Бетон состоит из цемента и воды. Когда они контактируют друг с другом, получается цементный камень, он скрепляет в единое целое зерна заполнителей. Цемент и заполнитель между собой в реакцию не вступают. Заполнитель называют инертным материалом. В качестве крупного заполнителя выступает щебень известняка и других горных пород. Мелкий заполнитель – кварцевый, им же может быть речной песок. Хотя химической роли они не играют, но на структуру бетона, в состав которого они входят, очень влияют.

Арматурой служат прутья из металла, чаще всего из стали, кроме того, пучки проволок. Арматура бывает рабочей и монтажной. Рабочую располагают в нижней части тех изделий, которые должны работать на изгиб. В качестве таковых могут выступать плиты перекрытий, балки, подошвы блока фундамента. С помощью монтажной арматуры получается своеобразный скелет отдельно взятого изделия. Она закрепляет стержни рабочей арматуры, фиксирует закладные детали, монтажные петли.

Очень распространенным видом железобетона считается напряжённый железобетон. Современные технологии таковы, что когда изготавливаются материалы из напряженного железобетона, в этом случае арматура в бетоне фиксируется в немного растянутом виде.

Плиты перекрытий обычно работают на изгиб, так же как и несущие балки. Они несут нагрузку пола (включая свой вес); нагрузку от предметов быта, находящихся на этаже; нагрузку стен на каркас постройки. Все это приводит к тому, что нижние слои несущей балки или плиты перекрытия пребывают в немного растянутом виде, их надёжность при этом падает.

При искусственном сжатии нижних слоев панели или балки при их изготовлении под любой нагрузкой эти конструкции будут поддерживать нейтральное состояние, напряжений будет минимум, проблемы эксплуатации тоже минимальны.

Изготовление железобетонных изделий

Из железобетона изготавливают плиты перекрытий, перемычки, составляющие оград, фундаментов, подвалов, колодцев, плиты дорожных покрытий, столбы освещения. Каждое изделие отличается характерной для него системой армирования, рецептурой бетона и, конечно, технологией изготовления.

Изделия, работающие на изгиб: плиты перекрытия, перемычки, – изготавливают из напряжённого железобетона. В специальную форму на упоры устанавливаются арматурные стержни, они натягиваются двумя способами: или домкратами, или посредством разогрева электрическим током, потом стержни закрепляются на бортоснастке формы уже в натянутом положении.

Заливка бетонной смеси и виброуплотнение проводится на стендах или конвейерных линиях прокатом, роликовым формованием, потом изделия в формах уходят в специальные камеры на теплообработку. Тепло ускоряет затвердевание бетона, уже через 8-12 часов при температуре 80-95 °C изделие показывает 65-75% марочной прочности, это то же самое, если бы бетон твердел в естественных условиях 28 суток подряд. После затвердения изделия арматурные стержни от крепления освобождают. Они немного сжимаются по длине, напряжение передается бетону. На участках бетона, которые прилегают к арматурным стержням, образуется напряжённое состояние.

Цилиндрические ЖБИ (железобетонные изделия) получаются с помощью центрифугирования. В полуформу на стенде центрифуги укладывают арматурные стержни, на них навивают металлическую проволоку, чтобы получился каркас. Ложковым бетонораздатчиком по длине полуформы распределяют бетонную смесь, одна полуформа накрывается другой, включается центрифуга. Сначала центробежная сила распределяет бетонную смесь у ограждающей внешней поверхности. Потом начинает меняться частота вращения центрифуги, бетонная смесь уплотняется, изделие формируется и отправляется на тепловую обработку.

Монтаж ЖБИ

Изделие ЖБИ несет определенные нагрузки. Их нельзя превышать. Если ЖБИ изделия работают на изгиб, есть нормы нагрузок, которые оговариваются строительными нормами и правилами. Величина нагрузок оговаривает большой запас надежности. Потому, если конструкция будет смонтирована правильно, о ее безопасности вы можете не беспокоиться.

Строительные конструкции предполагают свои схемы монтажа. Строители их знают, знают также и о том, что нарушать эти нормы нельзя. Возьмем те же плиты перекрытия. Иногда в панели требуется проделать отверстие. При этом целостность конструкции нарушается. Подчас разрезаются и стержни арматуры, а они как раз исполняют несущую функцию панели. Итог: эффект «преднапряжения» полностью устраняется. Поврежденная панель не соответствует нормам.

Но если никуда от этого отверстия не деться, лучше практиковать консольное закрепление разрезанных панелей на внутреннюю несущую стену либо перемычку, после чего по периметру всей вырезанной части плиты проводится обвязка из металлического профиля. Концы арматурных стержней закрепляются на профиле сваркой.

Доставка и хранение ЖБИ

Заводские ЖБИ очень надежны, их надежность при правильном монтаже не падает. Но прежде, чем вмонтироваться в какую-либо конструкцию, ЖБИ могут попасть во влажную среду или на них действуют механические нагрузки. На бетоне появляется плесень или грибок, потому хранить его нужно в сухом месте.

Изделия повреждаются во время доставки, складирования. Вода может попасть в материал, соприкоснувшись с землей либо при выпадении осадков. При этом все механические характеристики изделий ухудшаются, на них начинает развиваться коррозирующая микрофлора.

Очень часто ЖБИ изделия получают повреждения чисто механические. Например, идет транспортировка плит перекрытия, которые положены на бруски-прокладки. Сверху ставятся бетонные блоки. На месте оказывается, что трещины в нижней части раскрылись на 1 мм, и более того, бетон откололся, арматура обнажилась. Если при таком раскладе виноват поставщик, он должен заменить товар. Но чаще всего поставщики делают это очень бережно, чтобы подобного рода проблем не возникало.

Итак, изделия прибыли на место промежуточного складирования, за них заплачены деньги, заказчик их принял. Дальше он будет заботиться о материале самостоятельно. Даже если их придется хранить всего пару недель, условия для этого в любом случае должны быть обеспечены. Площадку для складирования следует выровнять; изделия не должны соприкасаться с грунтом, нужно построить навес, подготовить пленку для покрытия. Плиты перекрытий хранятся горизонтально, прокладываются деревянными брусками, чтобы происходило проветривание.

Дефекты

Иногда в партии приобретенных ЖБИ изделий попадаются бракованные. Брак может быть разным: устранимым и неустранимым. Брак получается в нескольких случаях. Он может быть фабричным или появившимся в процессе транспортировки или складирования.

Если ЖБИ изделие не разрушилось внешне, а появились лишь маленькие сколы, их заделывают цементно-песчаным раствором либо ремонтными смесями. При серьезном дефекте изделия нужно возвратить производителю и заменить. Чаще всего дефекты обнаруживаются еще в тот момент, когда продукцию принимает технический контроль. В этом случае изделия признаются некондиционными.

Иногда заводские дефекты не влияют на степень надежности изделия и его несущую способность. Такие дефекты устраняются при монтаже изделий.