Железобетонные изделия

Железобетон представляет собой строительный материал, в котором выгодно сочетается совместная работа бетона и стали. Бетон, как и всякий каменный материал, хорошо сопротивляется сжимающим нагрузкам, но слабо противодействует растягивающим напряжениям.

Рис.10. Колонныжелезобетонные для многоэтажных зданий.

Прочность бетона при растяжении примерно в 10-15 раз меньше, чем при сжатии. Сталь обладает высокими прочностными характеристиками при растяжении и способна воспринимать растягивающие напряжение, возникающие в ж/б элементе. Наиболее выгодно применять железобетон для строительных элементов, подверженных изгибу. При работе таких элементов возникают два противоположных по знаку напряжение положительное и отрицательное. При этом сталь воспринимает положительное напряжение, а бетон отрицательное.

Возможность работы двух резко различных по своим свойствам материалов определяется следующими факторами.

- бетон прочно сцепляется со стальной арматурой (из-за чего при приложении нагрузок к железобетонным изделиям оба материала работают совместно)

- сталь и бетон обладают почти одинаковыми коэффициентами температурного расширения.

-бетон предохраняет арматуру от коррозии.

Рис.11. Железобетонные конструкции

Классификация.

Железобетонные изделия по виду армирования:

1) С обычным армированием. К таким железобетонным изделиям относят такие, увеличение прочности, которых достигается путём укладки стальных стержней, сеток или каркасов при изготовлении изделий. Но такой способ армирования не предохраняет полностью изделия от образования трещин в бетоне в растянутой зоне, т.к. бетон обладает незначительной растяжимостью 1-2 миллиметра на 1 метр длины, тогда как сталь при таких же нагрузках растягивается в 5-6 раз > бетона.

Появление трещин отрицательно влияет на работу ЖБИ – увеличиваются прогибы, в трещины проникают влага, газы, что создает опасность коррозии арматуры. Избежать образования трещин в ЖБИ можно предварительным сжатием бетона в местах, подверженных в дальнейшем растяжению.

В таком бетоне трещины появляются только в том случае, если растягивающие напряжения больше, чем напряжений предварительного сжатия.

Сжатие бетона достигается предварительным растяжением арматуры.

По способу изготовления различают 2 вида предварительно-напряженных конструкций:

1) предварительное напряжение арматуры производиться до затвердения бетона;

2) после приобретения бетоном определенной прочности.

По 1-ому способу уложенную в форму арматуру с одного конца прикрепляют к упору, а с другой натягивают специальным приспособлением. После заполнения формы бетонной смесью и затвердевания бетона, арматуру освобождают от натяжения. Стремясь прийти в первоначальное состояние, она сокращается и увлекает за собой окружающий её бетон, обжимая железобетонный элемент в целом.

По второму способу арматуру располагают в канале, оставленном в бетоне. После затвердевания бетона, арматуру натягивают и закрепляют на концах конструкции специальными анкерными устройствами, затем заполняют канал бетоном, который после затвердевания сцепляется с арматурой.

Предварительное напряжение арматуры кроме предупреждения появления трещин, позволяет снизить массу ЖБК , увеличить их жесткость, повысить долговечность, сократить расход арматуры.

Классификация железобетонных изделий.

По объемной массе: (смотри классификацию бетонов) Железобетонных изделий:

- из особо тяжелых бетонов

- особо облегченных бетонов

- особо легких бетонов и т.д.

По виду бетонов:

- из цементных,

- силикатных,

- гипсовых,

- на органических вяжущих

По внутреннему строению:

- сплошные или пустотные

- изготовленные из бетона одного вида (однослойные), двухслойные, многослойные.

По назначению:

- для жилых и общественных зданий

- для промышленных

- для сооружений

- для зданий общего назначения

Номенклатура железобетонных изделий.

Фундаментные блоки и плиты.

Выполняют из тяжелого бетона прямоугольного или трапециевидного сечения. Блоки l=880-2380 мм; b=300-600 мм; h=580 мм,

Рис.12. Фундаментные блоки

Рис.13. Фундаментная плита

1 - стены; 2 - монолитная армированная фундаментная плита; 3 - ребра фундамента (можно расположить гораздо чаще)

Рис.14 Многопустотные плиты перекрытий

Фундаменты стаканного типа под ж/б колонны (из тяжелого бетона), фундаменты пенькового типа под стальные колонны и кирпичные столбы, сборные фундаменты, монолитные фундаменты.

Рис.15. Столбчатые фундаменты

Колонны - ж/б линейные элементы прямоугольного сечения (300*300м, 400*400мм), длина до 8400-10800мм (без смены сечения по длине колонны, с консолями, ступенчатые - с уступами, сплошные, сквозные, на один, два, три этажа, для гражданских зданий, для промышленных зданий)

Рис.16. Ригели промышленных зданий

Ригели каркасов(балки, стропильные фермы).

Рис.17. Стропильныефермы

Рис.18. Балки

Панели наружных стен.

Могут быть однослойными из легкого бетона на пористом заполнителе и из ячеистого бетона t=300мм, l= 3000,6000мм.

Панели внутренних стен.

Из тяжелого или легкого бетона сплошные или с дверными проемами.

t= 120 до 160мм, до 200 мм.l= 1200, 3600, 6000мм, h=2650 до 2900мм.

Панели и плиты для перегородок.

Могут быть сплошными, пустотными, с проемами для дверей.

t= 80 до 100 мм, применяют легкие и особо легкие бетоны, часто на гипсовом вяжущем.

Стеновые блоки.

Сплошные, пустотелые из легкого бетона.

Плиты и панели перекрытий.

Сплошные, пустотные, ребристые.

Рис.19. Ребристые плиты перекрытий

Рис. 20. Пустотные плиты перекрытий

Плиты покрытий.

Лестничные марши.

Рис.21. Лестничные марши

Блоки вентиляционные, мусоропроводов, сантехнические кабины и т.д.

Гипсовые изделия

Получают из гипсового теста, минеральных или органических тонкомолотых заполнителей. Искусственный гипсовый камень армируют также минеральными или органическими волокнистыми наполнителями.

В качестве заполнителей применяют кварцевый песок, пемзу, туф, топливные и металлургические шлаки, шлаковую пемзу, керамзитовый гравий.

Органическими заполнителями служат древесные опилки, стебли и волокна камышей, стружка, бумажная макулатура и т.д.

Основное назначение заполнителей и наполнителей – сократить расход вяжущего (гипса, ангидритовых цементов); а также для увеличения или уменьшения массы, улучшения гвоздимости, уменьшения хрупкости, улучшение тепло- и звукоизоляционных качеств.

Гипсовые изделия по назначению (самые распространенные):

1. перегородочные плиты и панели;

2. панели для основания пола;

3. обшивочные листы (гипсовая сухая штукатурка).Гипсокартонные листы прямоугольной формы l=2,5-3,3м (сухая штукатурка), в=1,2 м, t= 8-12 мм

4. Гипсовый сердечник листов оклеивается с двух сторон картоном. Материал применяют для отделки стен и устройства перегородок;

5. теплоизоляционные плиты,

6. вентиляционные блоки;

7. санитарно-технические кабины

8. акустические гипсовые плиты

9. гипсовые декоративные плиты 60*60мм, t=15-25 мм.

Достоинства гипсовых изделий:

- небольшая объемная масса

- несгораемые

- хорошая звукоизоляция

Недостатки:

- значительное уменьшение прочности при увлажнении, т.е. гипсовые изделия можно применять в помещениях, где w меньше 60% и отсутствует систематическое увлажнение;

- хрупкость.

Технология производства.

Гипсовые и гипсобетонные изделия формуют:

- литьем

- прессованием

- вибрированием

- прокатом.

Технологический процесс мало чем отличается от технологии железобетонных изделий

Рис.22. Стеновые панели