Из чего изготавливают железобетонные изделия (ЖБИ)
Железобетон - это материал, в котором соединены в единое целое стальная арматура и бетон. Бетон в этом композите частично защищает металл арматуры от коррозии и воспринимает сжимающие напряжения, а на долю арматуры приходятся растягивающие усилия. Известно, что металл хорошо работает на растяжение, а относительно хрупкий бетонный камень - на сжатие. Цемент и вода являются активными составляющими бетона. В результате реакции между ними образуется цементный камень, скрепляющий зерна заполнителей в монолит. Между цементом и заполнителем не происходит химического взаимодействия, поэтому заполнители часто называют инертными материалами. Однако крупный (щебень горных пород или известняка) и мелкий (кварцевый, он же речной песок) заполнители существенно влияют на структуру и свойства бетона.
В качестве арматуры используют металлические (стальные) прутки или пучки проволоки. Арматура подразделяется на рабочую и монтажную. Рабочая располагается в нижней части изделий, работающих на изгиб: плит перекрытий, балок, в подошвах фундаментных блоков. Монтажная арматура создает объемный скелет изделия, фиксирует расположение стержней рабочей арматуры, способствует фиксации и закреплению закладных деталей и монтажных петель.
Одна из разновидностей железобетона - напряженный железобетон. За счет применения специальных технологических приемов в процессе изготовления материалов из напряженного железобетона арматура замоноличивается в бетоне в частично растянутом виде.
Дело в том, что плиты перекрытий и несущие балки в конструкции работают на изгиб. Во-первых, они воспринимают нагрузку конструкции пола (в том числе и собственный вес); во-вторых - нагрузку от бытовых предметов, размещенных на этаже; в третьих - нагрузку, передающуюся от стен на каркас здания. В результате нижние слои плиты перекрытия или несущей балки находятся в слегка растянутом виде, что отрицательно сказывается на их надежности.
Если нижние слои панели или балки в процессе изготовления искусственно сжать (напряженный железобетон), то под бытовой и конструкционной нагрузкой они будут находиться в нейтральном состоянии, напряжения в них будут минимальными, а значит, минимальными будут и проблемы, связанные с эксплуатацией конструкции.
Как изготавливают железобетонные изделия
Плиты перекрытий (пустотные и ребристые), перемычки, элементы оград, подвалов и фундаментов, плиты дорожных покрытий, детали колодцев и столбы освещения - все это изделия из железобетона. Очевидно, что для каждого изделия характерна определенная система армирования, рецептура бетона и технология изготовления. Плиты перекрытия и перемычки, работающие на изгиб, изготавливают из предварительно сжатого (напряженного) железобетона. В подготовленную форму на специальные упоры устанавливают арматурные стержни, натягивают их (механически, с помощью домкратов, или термомеханически, посредством разогрева электрическим током) и закрепляют в натянутом положении на бортоснастке формы. Заливка бетонной смеси с последующим виброуплотнением может осуществляться на стендах (с введением пустотообразователей) или на конвейерных линиях, в том числе и способами проката или роликового формования, после чего изделия в формах отправляют на тепловую обработку в специальные камеры. Цель тепловой обработки - ускорение твердения бетона, и через 8-12 часов пропаривания при температуре среды 80-95 °C изделие набирает 65-75 % своей марочной прочности, эквивалентной 28 суткам твердения в естественных условиях. После того как изделие затвердело, напряженные арматурные стержни освобождают от крепления на стенках формы. Стержни частично сжимаются по длине, и напряжение от них передается бетону в изделии - в прилегающих к арматурным стержням областях бетона формируется напряженное состояние.
Изделия цилиндрической формы (стойки, кольца и т. п.) изготавливают методом центрифугирования. Предварительно в полуформу, размещенную на стенде центрифуги, укладывают арматурные стержни (при необходимости их натягивают), на которые навивают металлическую проволоку. Таким образом формируется каркас изделия. С помощью ложкового бетонораздатчика по всей длине полуформы распределяют бетонную смесь, одну полуформу накрывают другой и включают центрифугу. На первом этапе бетонная смесь за счет центробежных сил распределяется у внешней ограждающей поверхности цилиндрической формы. На втором этапе за счет изменяющейся частоты вращения центрифуги происходит уплотнение бетонной смеси и формование изделий, которые затем (в полуформах или распалубленные) отправляют на тепловую обработку.
Чего нельзя делать при монтаже ЖБИ
Любое строительное изделие, в том числе и ЖБИ, рассчитано на определенные нагрузки, превышение которых нежелательно или недопустимо. Для изделий, работающих на изгиб, строительными нормами и правилами установлены нормативно-допустимые нагрузки. Оговоримся сразу, что величина этих нагрузок обеспечивает весьма значительный запас надежности, и при корректном монтаже конструкции разрушение изделия практически исключено.
Каждая строительная конструкция (в том числе и плиты перекрытия) рассчитаны на определенные схемы монтажа. Эти схемы известны строителям, а нарушение их может привести к нежелательным для всех последствиям. Очень часто возникает необходимость сделать отверстие в панели перекрытия, и если при его формировании будет нарушена целостность арматурного каркаса панели или, что не менее важно, будут разрезаны арматурные стержни, обеспечивающие несущую способность этой панели, то положительный эффект преднапряжения будет практически полностью устранен. Подобная поврежденная панель не будет соответствовать шкале нормативно-допустимых нагрузок. Если сделать отверстие в панели все-таки надо, то необходимо предусмотреть консольное закрепление разрезаемых панелей на промежуточную опору (например, на внутреннюю несущую стену или на перемычку) и выполнить обвязку из металлического профиля по периметру вырезанной части плиты с закреплением (резьбовым или сваркой) на этом профиле концов арматурных стержней.
Доставка и промежуточное хранение ЖБИ
Заводские железобетонные изделия имеют высокую степень надежности, и лишь от самих потребителей зависит, снизится ли эта надежность в дальнейшем. До того как изделия попадают в конструкцию и занимают предназначенное им место, они порой подвергаются действию излишних механических нагрузок или оказываются в условиях повышенной влажности. Бетон подвержен биологической коррозии (появлению плесени, грибка и пр.), и это необходимо учитывать при его хранении. Повреждение изделий иногда происходит как при транспортировке (доставке), так и при складировании (промежуточном хранении). Влага обычно попадает в изделия при контакте с землей (капиллярный подсос) или атмосферными осадками, что может привести как к ухудшению механических характеристик ЖБИ, так и к развитию на них коррозирующей микрофлоры.
Наиболее распространены механические повреждения. Например, при транспортировке плит перекрытия (положенных, как это и следует, на деревянные бруски-прокладки) поверх них были поставлены бетонные блоки. В результате изделия прибыли на объект деформированными: с раскрытием трещин шириной более 1 мм по нижней части, с отколами бетона и обнаженной арматурой. Если подобное происходит по вине поставщика, он должен заменить испорченные изделия. Но поставщики, как правило, соблюдают условия перевозки, и таких ситуаций практически не возникает.
После того как заказчик оплачивает и принимает изделия, они поступают на место промежуточного складирования, и отвечает за них теперь покупатель. Даже если изделия были приобретены с целью использования в течение недель или месяцев, необходимо обеспечить для них определенные условия хранения. Площадка для складирования должна быть выровнена; между изделиями и грунтом не должно быть контакта; желательно наличие навеса или укрывающей изделие пленки. Плиты перекрытий лучше хранить горизонтально (в рабочем положении), проложив их деревянными брусками для проветривания и снятия возникающих напряжений.
О дефектах, явных и неявных
Иногда в приобретенной партии встречаются изделия с явными дефектами. Одни дефекты легко устранить, и они не влияют на качество изделий. Другие - неустранимы и носят «летальный» характер. Недостатки могут быть фабричного происхождения или возникать при самовывозе изделий в результате их некорректной транспортировки.
Если изделие внешне не разрушено, а присутствуют лишь небольшие сколы, то их достаточно легко устранить путем заделки цементно-песчаным раствором или специальными ремонтными смесями. Если дефект серьезный (смещение арматурного каркаса, неверная анкеровка закладных деталей и монтажных петель, тонкий защитный слой бетона), то подобные изделия подлежат возврату производителю и последующей замене. Но как правило, такие недостатки выявляют еще на стадии технического контроля. Бракованные ЖБИ если и выходят за пределы завода, то как некондиционные.
Некоторые заводские дефекты (например, сетка поверхностных тонких трещин на плите перекрытия) не влияют на надежность и несущую способность изделия. Подобные дефекты устраняют в процессе монтажа изделий.
Свойства и классы бетона
По плотности бетоны подразделяют на особо тяжелые, тяжелые (плотность D = 1800-2500 кг/м3), легкие и особо легкие. По размерам заполнителя тяжелые бетоны подразделяют на бетоны на крупных заполнителях и мелкозернистые бетоны. Плиты перекрытий, плиты дорожных покрытий, перемычки, элементы оград, подвалов и фундаментов, детали колодцев и столбы освещения изготавливают на основе тяжелого бетона.
Классы бетона по прочности на сжатие (В), осевое растяжение (Вt ), растяжение при изгибе (Btb ) характеризуются соответствующей прочностью бетонов базового размера в установленном проектном возрасте (как правило 28 суток). Таблица зависимости показателей прочности тяжелого бетона от его класса приведена ниже.
Марка бетона по средней плотности (D) определяется фактическим показателем массы бетона в сухом состоянии в единице объема образцов (кг/м3).
Марка бетона по морозостойкости (F) определяется количеством попеременных циклов замораживания и оттаивания в различных средах, которые выдерживают контрольные образцы без снижения прочности на сжатие более регламентируемой (для Московского региона F должна быть не менее 35).
Марка бетона по водонепроницаемости (W) определяется величиной давления воды, при котором не наблюдается ее просачивание через контрольные образцы.
Нормируемые показатели качества бетона должны быть обеспечены подбором его состава, выполнением технологических режимов приготовления, уплотнения бетонных смесей, твердения бетонных изделий. Все перечисленные параметры контролируются на производстве.
Источник: По материалам компании «ЖБИ-Комплект»
Поставка нерудных материалов: песок, щебень, отсев, ПГС, грунт. Санкт-Петербург (СПб) Тел. (812) 983-41-65
|
