Что такое железобетон: характеристики и виды

Виды ЖБИ и их назначение

Железобетонные изделия — прочные и практичные конструкции, которые применяют при строительстве жилых домов, коммерческих зданий, промышленных сооружений. Существует несколько классификаций железобетонных изделий, основанных на различных критериях.

Многообразие ЖБИ обусловлено широтой их применения, конструктивными особенностями и материалами, из которых они изготовлены.

Параметры классификации железобетонных изделий

1. По виду бетона. При изготовлении ЖБИ используют самые разные виды бетонов: особо тяжёлые, тяжёлые, лёгкие и ячеистые бетоны. Также для создания изделий специального назначения применяют жаростойкие, декоративные или стойкие к химическим воздействиям бетоны.
2. ЖБИ разделяют и по виду армирования. Существуют предварительно напряжённые изделия и ненапряжённые. Предварительно напряжённые ЖБИ отличаются повышенной прочностью и выдерживают максимальные нагрузки.
3. По внутреннему строению. Разделяют пустотелые и сплошные изделия. Например, пустотные плиты перекрытия и сплошные фундаментные блоки.
4. По назначению. Каждое изделие служит для решения определенной задачи. Этот параметр классификации рассмотрим подробнее.

Виды железобетонных изделий по назначению

Строительство фундаментов и подземных частей зданий

Изделия для строительства фундаментов изготавливаются из тяжёлых бетонов, марки не менее 150, в отдельных случаях не мене 200.

Для ленточных фундаментов, подвальных стен используют фундаментные блоки.Маркировка фундаментных блоков включает в себя параметры длины, ширины и высоты. Например, блок 1200*500*600 мм будет маркирован ФБС 12*5*6.

Обозначение блоков разного типа:

• сплошные блоки — ФБС;
• сплошные блоки с вырезом для перемычек — ФБВ;
• блоки с пустотами — ФБП.

В таблице представлены основные размеры блоков и их вес.

Фундаментные плиты (подушки)

С помощью фундаментных плит строят ленточные фундаменты для зданий жилого и производственного назначения. Обозначение — ФЛ и ФП. Плиты производят из тяжёлых бетонов марок 150, 200, 400. Номенклатура размеров и форм фундаментных подушек более 100 наименований.

Строительство каркасов зданий

К изделиям, предназначенным для строительства каркасов зданий, относятся панели, фермы, балки перекрытия, прогоны и ригели. Все они производятся из армированного бетона марки не менее 200.

Стеновые панели

Применение стеновых панелей при строительстве зданий жилого и промышленного назначения существенно повышает темпы строительства. Панели используют для возведения наружных и внутренних стен, для стен цокольных и чердачных помещений.

Стеновые панели — сложные ЖБИ конструкции. Технологические требования к производству, показатели марок бетонов и армирования описаны в ГОСТах и должны чётко соблюдаются при производстве.

Существуют однослойные панели, которые требуют дополнительного утепления, и панели двухслойные, уже содержащие теплоизоляционный слой.

Панели изготавливают из различных видов бетона — тяжёлого, пористого, ячеистого, что зависит от назначения готового изделия, а так же необходимости дальнейшего утепления и декорирования.

Междуэтажные перекрытия

Наиболее часто применяемый элемент междуэтажных перекрытий — плита перекрытия.

Виды плит перекрытий:

1. Пустотные (ПК). Применяются для строительства каркасных и крупнопанельных домов. За счёт наличия пустот вес плиты значительно уменьшается, при этом упрощаются и строительные работы. Также пустоты повышают теплоизоляционные и звукоизоляционные свойства плит.
2. Ребристые (ПРТ). Применяются для строительства кровельных узлов, гаражей и складских помещений.
3. Плиты безопалубочного формирования (ПБ). Эти плиты применяют для перекрытия больших площадей, например, торговых центров, складов или гаражей.
4. Облегченные многопустотные (ПНО). Прекрасно подходят для частного домостроения. Наличие пустот облегчает вес плит, поэтому они являются оптимальным решением для обустройства перекрытий частных домов.

ЖБИ для инженерных сооружений

Благодаря своей особой прочности ЖБИ широко применяют при строительстве инженерных сооружений. При изготовлении используются тяжёлые бетоны марки не ниже 300, и это в большинстве своём предварительно напряжённые изделия.

Ассортимент ЖБИ для инженерных сооружений разнообразен настолько же насколько широко их использования в этой сфере.

Наиболее востребованные — трубы ЖБИ и кольца.

Трубы ЖБИ применяют:

• при строительстве канализаций (трубы раструбные безнапорные);
• при сооружении ливневых стоков (трубы раструбные безнапорные с подошвой);
• при создании инженерных коммуникаций (трубы напорные).

Кольца ЖБИ используются при строительстве водопроводов, газопроводов и каналов для электросетей. Кольца защищают эти важнейшие коммуникации от повреждающих воздействий окружающей среды.

Кольца маркируются буквами КС, рядом с которыми указываются цифры — первая цифра обозначает диаметр кольца, вторая — высота.

Дорожное строительство

Для строительства временных и постоянных дорог используются дорожные плиты из железобетона. В зависимости от назначения плиты маркируются 1П и 2П, для постоянных и временных дорог, соответственно. Размеры плит указываются рядом с буквами маркировки: первая цифра — длина, вторая — ширина, третья — высота.

Железобетонные плиты — отличная альтернатива асфальту. Это быстрый, экономичный и практичный способ организации дорожного покрытия. Плюс в пользу плит — их мобильность. Плиту, побывавшую в эксплуатации можно при необходимости демонтировать и переместить в другое место для новой укладки и последующего эксплуатирования.

В статье рассмотрены далеко не все виды железобетонных изделий. Перечень используемых в строительстве ЖБИ впечатляет: балки, колонны, ступени, фермы, плиты, панели, ригели, сваи, стенки, блоки. Каждое железобетонное изделие может быть изготовлено с применением различных материалов и видов бетонов, иметь разные размеры… Несомненно одно – применение готовых железобетонных изделий ускоряет процесс строительства и помогает создавать прочные и надёжные здания и сооружения.

Что такое железобетон: характеристики и виды

Сегодня железобетонные конструкции широко применяются в строительных работах, без них не обходится ни одно современное строительство. Любые сооружения из железобетона отличаются надежностью, высокой огнестойкостью, продолжительным сроком службы. Они не требуют специальной защиты от разрушительного атмосферного воздействия. Со временем прочность бетона только усиливается, а защищенная им арматура вовсе не поддается коррозии. Из такого материала несложно возводить конструкции разнообразных форм.

Описание

Железобетон – это композитный высокопрочный стройматериал, который производится из бетона, стальных прутьев. Подобная комбинация позволяет воспользоваться основными преимуществами обоих материалов.

Бетон считается искусственным камнем. Он прекрасно выдерживает высокие нагрузки на сжатие, но в то же время не переносит растяжение. Металл характеризуется малой стойкостью к сжиманию и значительной устойчивостью к растягиванию. Сочетание стального каркаса и качественного бетона позволяет железобетонным конструкциям выдерживать как растяжение, так и сжатие материала.

Армирующие металлические прутки внутри железобетона соединяются посредством точечной сварки. Площадь сечения стержней определяется при расчете нагрузок. Способ соединения элементов в каркас зависит от удобства сварки, укладки цементной смеси, иных факторов.

Плюсы и минусы

Несмотря на то, что железобетон – это достаточно надежный стройматериал, он обладает как достоинствами, так и недостатками. Основные преимущества железобетонных изделий такие:

• Долговечность. При правильной нагрузке, надлежащей эксплуатации ЖБ конструкции служат продолжительный период времени. Причем их несущая способность вовсе не снижается.
• Сравнительно небольшой вес. Для достижения аналогичных показателей прочности монолитный материал должен весить в пять раз больше.
• Огнестойкость. Железобетонные элементы не поддерживают процесс горения.
• Самоуплотняемость. Под влиянием влаги прочность материала повышается.
• Устойчивость к коррозии. Применение специального вида цемента при производстве железобетонных изделий позволяет избежать коррозионных процессов.
• Технологичность. Можно выпускать элементы различных форм, придавать им любого оттенка с помощью добавок.
• Доступная цена. Монолитные и сборные ЖБ конструкции отличаются минимальной себестоимостью.

• Высокая тепло- и звукопроводность. По этой причине требуются дополнительные расходы на укладку утеплителя, выполнение шумоизоляции.
• Существует риск образования трещин. При этом несущая способность конструкции сохраняется лишь до определенного момента.
• Продолжительное изготовление. Монолитные элементы отвердевают на стройплощадке, соборные – на заводе. В обоих случаях процесс занимает много времени.
• Плохая воздухопроницаемость. Построенные из железобетона здания требуют установки вентиляционной системы, если в них длительно пребывают люди.

Важно! Применение в строительстве тяжеловесные ЖБ элементов требует создания мощного фундамента, поскольку почва не всегда способна выдержать огромные нагрузки.

Видео описание

Характеристики

Процесс изготовления железобетонной конструкции состоит из следующих этапов:

• Подготовка формы для заливки.
• Формирование каркаса.
• Замешивание цементного раствора.
• Заполнение формы.
• Ожидание отвердевания бетона.

Среди наиболее ценных для строительства свойств железобетона стоит отметить:

• высокую плотность;
• способность выдерживать значительные нагрузки;
• устойчивость к влиянию влаги, температурным колебаниям.

Бетон и металл имеют аналогичные коэффициенты расширения. Благодаря этому даже под воздействием чрезмерных температур сохраняется целостность железобетонных изделий.

Важно! Плотность и влагостойкость бетона предупреждают развитие коррозии металла, который заключен в него. Затвердевший раствор ограждает железо от огня при пожаре в месте размещения ЖБ- конструкции.

Область применения

Железобетонные изделия широко применяются в современном строительстве при возведении:

• жилых домов;
• промышленных зданий;
• защитных сооружений различного назначения;
• инженерных конструкций.

Разнообразные высокопрочные ЖБ элементы используются при постройке фундаментов, стен, межэтажных перекрытий, колодцев.

Если рассматривать узконаправленное применение железобетона, стоит отметить его востребованность при строительстве:

• мостов;
• гидроэлектростанций;
• аэродромов;
• контактирующих с водой сооружений;
• ядерных реакторов.

Важно! Чтобы повысить стойкость железобетонных изделий к воздействию влаги, в процессе их создания в бетон добавляют специальные вещества. Они отталкивают воду, придают материалу антикоррозийные свойства.

Виды железобетонных конструкций

Существует три разновидности ЖБК. Каждая из них обладает своими положительными и отрицательными сторонами, используется при проведении определенных строительных работ.

Монолитные

Производятся прямо на стройплощадке. Самая простая из них – фундамент. Создается он следующим образом: выкапывается котлован, монтируется арматурный каркас, который потом заливается жидким бетоном. Впоследствии застывания он превращается в камень. Прочностные характеристики фундаментного основания зависят от качества использованной арматуры и марки бетона.

Главные преимущества монолита – низкая материалоемкость, огнестойкость, долговечность, прочность, простота формирования. Среди недостатков стоит отметить вероятность образование трещин на монолитном фундаменте впоследствии усадки либо чрезмерных нагрузок, высокую звуко- и теплопроводность. Также к минусам следует отнести сезонность выполнения работ. Их допускается проводить лишь в теплый период года.

Читайте также:
Дома из железобетонных панелей – плюсы и минусы технологии

Сборные

Изготавливаются на заводе: заливаются в формы, отвердевают в определенных условиях. Затем они доставляются на стройплощадку, где применяются для строительства. Производство сборных ЖБ конструкций на специальных предприятиях позволяет уменьшить их стоимость, получить высокую производительность.

СЖБ характеризуется универсальностью, для строительства его допускается применять круглый год. Единственный минус подобных изделий – большая трудоемкость.

Сборно-монолитные

Нередко в строительстве одновременно применяется сборный и монолитный железобетон. Качество сцепления составляющих играет важную роль в такой технологии. Для достижения желаемого результата укладываются элементы различных форм, размеров.

Если поверхность СЖБ шероховатая, допускается обойтись без шпонок. На участках соприкосновения сборных элементов с бетоном важно предусмотреть выпуск поперечной арматуры. В монолите дополнительно проводится анкеровка. Комбинированный железобетон применяется в качестве опалубки для монолитных частей сооружения.

СЖБ конструкции обладают всеми плюсами вышеуказанных разновидностей. Они экономичны, позволяют быстро и качественно возводить здания.

Видео описание

Стены из монолитного железобетона

Наиболее распространенные железобетонные изделия

Производители выпускают огромное количество ЖБИ. Каждое из них предназначено для использования в конкретных целях, чем облегчает возведение различных объектов. Среди самых популярных ЖБ элементов стоит отметить следующие.

Читайте также:
Минимальная толщина стяжки пола из пескобетона и железобетона

Панели

Чрезвычайно востребованы в строительстве жилых и промышленных зданий. Они отличаются плоской прямоугольной формой, иногда содержат оконные и дверные проемы, выступы для подоконников. При транспортировке панельные изделия устанавливаются вертикально под малым наклоном. Если одновременно перевозятся несколько панелей, важно исключить их соприкосновение.

Фермы

Применяются для обустройства перекрытий в производственных постройках, культурных зданиях. Внешне это плоские прямоугольные конструкции, снабженные решетками. Транспортируются такие элементы в вертикальном положении.

Производятся фермы из различных видов бетона (тяжелого, легкого, конструкционного). При их использовании важно точно рассчитать несущую способность постройки.

Балки и ригели

Нашли широкое применение в создании фундаментов и покрытий, выполняют роль несущих деталей. Такие железобетонные элементы бывают прямоугольными, одно- или двухскатными. Их перевозка допускается лишь в вертикальном положении: при горизонтальной транспортировке существует вероятность повреждения изделий.

Сваи

Востребованы при строительстве сооружений различного назначения на неустойчивых грунтах. Транспортируются сваи горизонтально с обязательным применением специальных подкладок. На транспортное средство они складируются в несколько ярусов.

Стойки

Представляют собой прочные опорные элементы, предназначенные для линий электропередач, светильников. Перевозятся они в горизонтальном положении. Основная задача железобетонных стоек –удерживать электропровода на определенном расстоянии от поверхности земли.

Колонны

Несущие элементы культурных, промышленных и жилых сооружений имеют прямоугольную или двухветвую форму. Последняя предназначена для значительной крановой нагрузки. Транспортируют колонны штабелем: начальный ряд изделий укладывают непосредственно на грузовое место, следующие – поверх предыдущих.

Читайте также:
Фундамент на железобетонных сваях для частного дома: разновидности и этапы монтажа

Заключение

Железо и бетон – прекрасное сочетание. Современные ЖБ конструкции обладают множеством плюсов, их экономично выгодно применять при возведении сооружений различного назначения. В зависимости от способа изготовления, ЖБК бывают монолитные, сборные или комбинированные. Каждую из указанных разновидностей целесообразно использовать при проведении определенных строительных работ. Также стоит отметить наличие огромного разнообразия железобетонных изделий. Они производятся на предприятиях, затем перевозятся на стройплощадку. Применение железобетона в строительстве позволяет возводить различные объекты в короткие сроки.

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.

Понятие и историческая справка

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.
Сборными.
Сборно-монолитные.

Зачастую несущее основание конструкции заливается на месте, а его верхняя часть собирается из элементов, заранее изготовленных промышленным способом.

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.

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.
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.

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.

Основные свойства железобетона:

• прочность;
• надежность;
• долговечность.

Виды арматуры

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.

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

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.