Железобетонные изделия — основа любого современного строительства.

Производство ЖБИ

Процесс изготовления железобетонных изделий разделяется на несколько этапов:

• Проектирование изделия. Для производства ЖБИ изделия первостепенным и наиважнейшим подготовительным этапом является проектирование. Проектирование заключается в расчетах нагрузок, подборе состава бетонной смеси и стальной арматуры, способе производства.
• Подготовка бетонной смеси. Согласно проектной документации и с соблюдением пропорций компонентов замешивается бетонный раствор. Эта технологическая операция должна производится в строгом соответствии с нормами ГОСТ.
• Изготовление арматурного каркаса. Армирование проводится двумя способами: обычным и с предварительным натяжением. При обычном армировании формируется стальной каркас в форме в сочетании рабочей и монтажной арматуры.

Производство ЖБИ

Предварительное натяжение арматуры проводится механическим, термомеханическим, электромеханическим, электротермическим способом. Суть процесса заключается в том, что к рабочей арматуре прикладывается растягивающее усилие. В материале возникают силы, стремящиеся вернуть вещество в первоначальное состояние- так в арматуре возникают сжимающие усилия. Стальные стержни находятся в зафиксированном положении между упорами. После обжатия арматуры бетоном и набором прочности, упоры снимают, и сжимающее усилие передается на бетон. Так производят изделия до твердения бетона.

Отработан и другой метод- напряжение после твердения бетонной смеси. Заключается в следующем. Бетон подается в форму, в форменном блоке проложены каналы скольжения по направлению расположения напрягающих элементов. После набора прочности по каналам прокладывается армирующий элемент и натягивается нужным способом до расчетных значений. Затем канал бетонируется и набирает твердость. Свободные концы арматуры анкеруются. В завершение операции снимается внешнее растягивающее усилие. Так как арматура плотно обжата в канале бетоном сжимающее усилие передается на конструкцию в целом.

Формование. Заключается в заливке бетонной смеси в формы с подготовленным арматурным каркасом. На производстве выделяют три основных способа формования:

– Стендовый. При этом способе форма расположена на специальном стенде. Все операции с изделием проводятся в рамках стенда: виброуплотнение, набор прочности, подготовка и обработка поверхности

– Агрегатный. Бетонную смесь заливают в подготовленную форму на формовочном посту. Затем заготовку в опалубке, при помощи крана, помещают в специальные камеры для набора прочности. После проведения этой операции, формы поступают для распалубки и возвращаются обратно на формовочный пост.

– Конвейерный. Непрерывный процесс, при котором форма с железобетоном движется по конвейеру и все операции распределены одинаково по времени.

Стендовый способ формования бетона

• Твердение бетона. Твердение изделия проводится с соблюдением специальных режимов. Дело в том, что при естественном наборе прочности процесс твердения занимает много суток, а этого себе не может позволить ни один производитель. Свойства бетона позволяют ускорить процесс путем увеличения температуры смеси. На производстве температуру в форме по технологии могут поднимать до 100С и выше. При этом прочность изделия, достаточная для распалубки набирается за несколько часов.
• Обработка поверхности. Заключается в удалении бетонных наплывов и отделке изделия. Отделка может включать в себя облицовку плиткой, мозаикой, окрашивание и так далее.
• Приемка по качеству. На заводах ЖБИ производится контроль, выпускаемой продукции. Целью является обнаружение явных производственных дефектов. К ним относятся:

– Смещение арматурного каркаса.

– Нарушение и деформация конфигурации изделия.

– Тонкий бетонный слой, закрывающий арматуру.

– Нарушение анкеровки

– Глубокие трещины

При обнаружении таких дефектов изделия бракуются, и не могут быть отпущены с завода как кондиционные.

Дефекты ЖБИ

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

Размещение производства

Изготовление ЖБИ требует больших производственных площадей в промзоне города либо за его пределами вблизи подъездных путей. Оптимально, если на небольшом расстоянии имеются карьеры по добыче песка, щебня и прочих сырьевых ресурсов. В наилучшем варианте здание строится с нуля, исходя из объемов производства ЖБИ и номенклатуры изделий. Однако такое решение не всегда по силам предпринимателю, и тогда стоит рассмотреть вариант аренды подходящего завода или ангара. Размер арендной платы будет зависть от региона, площади и других моментов. В среднем по РФ аренда помещения, удовлетворяющего нормативным требованиям, колебнется в пределах 1-2 млн. рублей в год.

Сократить первоначальные расходы на обустройство, можно, подобрав здание, уже оснащенное промышленной электросетью, отопительными, водными и другими коммуникациями

При этом отдельное внимание следует уделить качественному оснащению складских площадей. Нарушение правил складирования может привести к намоканию либо механическим повреждениям готового продукта и, соответственно, финансовым потерям

От чего зависит выбор отопительных приборов

Приборы отопления должны соответствовать конкретным проектным требованиям эксплуатации. Запрещено применять отопительные приборы, у которых показатели по температуре теплоносителя и давлению ниже, чем требуемых условий по эксплуатации сети.  

Утилизацию радиаторов и конвекторов требуется осуществлять в соответствии с нормативной документацией завода- изготовителя.

Для правильного выбора приборов для отопления жилища или производственного помещения стоит опираться на ряд критериев, которые помогут сориентироваться в многообразии.

Экономические. Любая система отопительных приборов в помещении должна выдерживать соотношение цены и эффективности эксплуатации, минимизировать траты на монтаж и обслуживание.
Санитарно-гигиенические. Отопительные приборы должны соответствовать санитарно-гигиеническим нормам, поддерживать температуру и влажность воздуха, установленную в СанПиН в зависимости от назначения помещения. Не должны препятствовать проведению обеспыливания и служить источником загрязнения окружающего пространства.
Стилистико-архитектурные

Большое внимание уделяется стилистической направленности изделий. Отопители должны гармонично вписываться в пространство и не занимать много места.
Монтажные

Установка отопительных приборов не должна вызывать трудностей и привлекать сложного инструмента и высокооплачиваемого персонала. Приборы отопления должны быть универсальны по крепежу, иметь прочные и надежные способы крепления.
Эксплуатационные. Современная теплотехническая продукция должна соответствовать параметрам теплоснабжающей сети. Иметь регулировку теплоотдачи для поддержания комфортных условий в помещении.
Теплотехнические. Отопительные приборы должны обладать максимальным коэффициентом полезного действия для максимального использования энергии теплоносителя.

Утилизация отопительных приборов

Виды сборного железобетона

В жилом строительстве в основном используют сборный железобетон четырех следующих видов:

Однослойные железобетонные панели

Традиционный вариант изготовления, по которому производят железобетонные стеновые панели, подразумевает изготовление стального каркаса в опалубке и его заливку бетонной смесью. Такие плиты отличаются высокой прочностью, но не столь хорошими теплоизоляционными качествами, поэтому их используют в строительстве сильно нагруженных конструкций, перекрытий, фундаментов, цокольных этажей. Эти ЖБИ применяют для возведения перегородок, используют в качестве наружных ограждающих стеновых конструкций с дальнейшим утеплением.

Двухслойные железобетонные стеновые панели

Сборный двухслойный железобетон – конструкция из двух типов бетона и армирующего каркаса. У такой панели два слоя – несущий и теплоизоляционный. Несущий выполняют из прочного конструктивного материала, а утеплительный – из конструктивно-теплоизоляционного бетона. Этот тип панелей используют в строительстве внешних стен.

Трехслойные железобетонные стеновые панели

С развитием технологий конструкция железобетонной плиты модифицировалась и получила дополнительный слой из теплоизоляционного материала. Так производители железобетонных панелей смогли частично компенсировать их основной недостаток – высокую теплопроводность.

Трехслойные железобетонные стеновые панели состоят из двух слоев железобетона и утеплителя между ними. За счет наличия слоя пенополистирола, минеральной ваты, пеносиликата или другого утеплителя сборная железобетонная плита становится теплее и легче.

Пустотные или облегченные железобетонные плиты

Как правило, это железобетонные плиты перекрытия. Они представляют собой конструкции с отверстиями по всей длине. За счет пустот железобетонные плиты перекрытия легкие и экономичные – расход бетона и металла в конструкциях меньше, а арматура предварительно напряжена.

Что такое сборный железобетон

Сборный железобетон – железобетонные плиты или панели, производимые на заводах. Изготавливают этот строительный материал путем отливки в специальных стендовых формах – опалубке или на конвейере с формовочными машинами. За счет автоматизированной технологии производства и использования готовых формовочных конструкций достигается высокая скорость изготовления строительного материала.

Конструкция сборной железобетонной плиты представляет собой изделие из бетона, армированное металлом. Традиционно армирование выполняют в виде сетки из стальной арматуры. Из нее вяжут каркас и заливают бетонным раствором. Современные методы производства также подразумевают армирование при помощи фибры – кусков металлической проволоки. Но пока такая технология не получила широкого распространения.

Классификация строительных конструкций по материалу

Выбор подходящего типа строительного материала определяется рентабельностью проекта, требуемой долговечностью сооружения и граничной величиной эксплуатационных нагрузок на здание.

Металлические

Металл используется в качестве структурного каркаса для больших и высотных зданий, либо в качестве внешнего покрытия поверхности. Для строительства используются металлоконструкции из стали, а также сплавов некоторых цветных металлов, чаще меди и алюминия.

Стальные изделия отличаются прочностью, твёрдостью, технологической гибкостью, и – при условии надлежащей обработки, например, антикоррозионного покрытия – долговечностью. 

Важно: более низкая плотность и лучшая коррозионная стойкость алюминиевых сплавов иногда превосходят их более высокую стоимость. 

В особых случаях (в основном для сооружения представительских объектов) проектируются металлоконструкции из латуни и титана.

Деревянные

Виды строительных конструкций из дерева характерны в основном для малоэтажного строительства жилых объектов. В деревянной конструкции различные конструктивные элементы (стойки, стропила, прогоны) в основном изготавливаются из пород древесины, которые обладают хорошей прочностью на сжатие, растяжение и изгиб. 

Важно: используются два типа деревянных каркасных конструкций – баллонная и каркасная. 

Вторая считается более прочной и долговечной, в то время как баллонная применяется лишь по данным инструментальной оценки.

Древесина может быть очень гибкой, сохранять прочность при изгибе и вертикальном сжатии. Определенные виды деревьев лучше подходят для заданных целей, чем другие, причём для определения качества важны также район и условия выращивания древесины.

Железобетонные

Находят применение при строительстве промышленных и высотных гражданских объектов. Отличаются малой себестоимостью, поскольку производятся по индустриальным технологиям: в формы устанавливаются армирующие стальные стержни, после чего производится заливка бетона.

Чтобы свести к минимуму наличие пузырьков воздуха, которые могут ослабить конструкцию, для его удаления воздуха используются вибраторы. Железобетон по- прежнему является преобладающим строительным материалом из-за его долговечности, формуемости и простоты транспортировки. Вместе с тем изделия из железобетона отличаются громоздкостью и плохо работают на растяжение.

Бетонные

Технология их изготовления схожа с конструкциями из железобетона, однако армирующие элементы в форму не устанавливаются. Прочность и, соответственно, эксплуатационные возможности бетонных элементов ниже, чем железобетонных.

Алюминиевые

Являются разновидностью металлических (особенности см. в подразделе выше), но отличаются меньшим собственным весом. 

Важно: в последнее время возрастает доля строительных конструкций, для изготовления которых используются композитные материалы, керамика, стеклопластик. 

Нетрадиционные материалы разнообразят внешний облик здания, снижают трудоёмкость монтажных работ, позитивно сказываются на себестоимости проекта.

Состояние рынка

Первым этапом при разработке бизнес-плана должен стать детальный мониторинг рынка ЖБИ в регионе. В большинстве случаев работать на удаленные рынки нерентабельно, поскольку из-за значительной массы и габаритов изделий существенно возрастает стоимость доставки. Прежде всего, необходимо выявить потенциальных конкурентов: каковы их производственные объемы, и удовлетворяют ли они имеющийся спрос?

В РФ производства ЖБИ различного масштаба активно действуют по всей территории страны. Ознакомиться с их деятельностью и ассортиментом продукции можно на примерах предприятий из перечня ниже.

• Грозненский завод железобетонных конструкций (ГЗЖБК), г. Грозный;
• Тверской завод железобетонных изделий и труб (ТЖБИ-4), г. Тверь;
• Выбор-С, г. Новороссийск;
• Промышленно-строительные железобетонные изделия (Промстрой-ЖБИ), г. Санкт-Петербург;
• Аксайский машиностроительный завод (АМЗ), г. Новочеркасск;
• Боровичский завод железобетонных изделий, г. Боровичи;
• Завод железобетонных изделий «Терем», г. Белореченск;
• Сафоновский сельский строительный комбинат (СССК), г. Сафоново;
• Очаковский комбинат ЖБИ (ОКЖБИ), г. Москва;

Также потребуется проанализировать основные сферы применения ЖБИ в том или ином месте. От этого напрямую зависит номенклатура выпускаемого продукта. Например, если превалирует жилищное строительство, есть смысл производить плиты перекрытия, элементы фундаментов и т. д. Если же в приоритете возведение дорог и мостов, речь пойдет о совершенно другом продукте.

Заключительный этап – оценка собственных возможностей. Достаточно ли имеющегося стартового капитала для организации производства ЖБИ нужного масштаба, придерживаясь установленных нормативов и требований ГОСТов? Если нет, существует ли возможность привлечь инвесторов или воспользоваться кредитными средствами? Получив удовлетворительные ответы, можно приступать к составлению бизнес-плана по организации завода.

Типы изделий

В ходе различных строительных работ применяется представленный материал. Железобетон выпускают в двух основных вариациях:

• балки;
• плиты.

Плиты, в отличие от балок, имеют большую ширину и меньшую высоту поперечного сечения.

Стальная арматура, которая входит в состав железобетона, отличается высокой прочностью. Поэтому этот материал становится целесообразно применять не только в растянутых, но и в сжатых элементах. Например, это могут быть колонны. Наличие в таких конструкционных элементах арматуры позволяет уменьшить их поперечное сечение. Если же колонна состоит только из бетона, она будет гораздо толще и, соответственно, тяжелее.

Такая особенность материала позволяет снизить стоимость строительных работ, повысив их качество. Даже при случайных эксцентриситетах продольных сил и нагрузках поперечного типа получается сохранить целостность изделия или строения. Это делает материал надежным и долговечным.

Арматура в железобетоне позволяет применять материал в виде панелей при высотном строительстве. Если раньше для изготовления таких панелей применяли бетон марки М100-М200, то сегодня используется цемент М400-М500. Для создания колонн нужен материал марки М900.

Арматура защищена от коррозии слоем бетона. Поэтому плиты и балки применяются для уличного монтажа, например линий электропередач, панельных домов. При строительстве объектов, которые будут подвержены высоким нагревам, применяется жаростойкий железобетон. Он изготавливается из термостойкого цемента и горячекатаной арматуры.

Какие требования к ЖБИ находятся в приоритете?

Благодаря прочным каркасным изделиям можно реализовать любой строительный проект с самыми замысловатыми конструкциями. Но без выполнения требований к плитам и иным бетонным форматам сделать это невозможно. Базовыми характеристиками являются следующие параметры:

• использование соответствующих марок бетонов;
• армирование каркасами с натяжением и без него;
• параметры износостойкости и долговечности.

Продолжают список требований такие качества, как экологичность, стойкость к нагрузкам и воздействию извне, а также совместимость с отделочными материалами и смесями, изоляционные и контактные свойства. Часто железобетонная продукция становится единственным вариантом при строительстве, не имеющим альтернативы, так как нужным набором характеристик не обладает ни один существующий материал.

Основные компоненты и производство

Связующее вещество

Изготовление железобетонных конструкций предполагает использование четырех основных компонентов: связующего, наполнителя, арматуры и воды. Кроме того, для улучшения качества материала в сырье часто добавляют модификаторы – вещества, оптимизирующие состав, улучшающие пластичность, ускоряющие отвердение и т.д.

Пропорции смесей для производства раствора

Связующе является одним из наиболее важных компонентов:

В качестве вяжущего материала, отвердевающего после гидратации (взаимодействия с водой) обычно используется портландцемент. Для него характерны высокие показатели прочности и вполне доступная цена.

Наиболее распространенные марки цемента

Однако в ряде случаев от конструкции требуются повышенные механические характеристики. При этом может быть задействован более высокомарочный цемент (М600 – М800). Однако следует помнить, что использование подобных составов существенно удорожает конструкцию. Кроме того, после застывания такие изделия хуже поддаются обработке.

Наполнитель

Вторым по важности компонентом является наполнитель. И если для строительного бетона без внутреннего армирования могут применяться самые разные материалы, вплоть до вспененных полимеров, то при производстве ж/б конструкций обычно задействуются только те вещества, которые обеспечат составу высокую плотность и прочность

Наполнители разного размера

Их можно условно разделить на несколько групп, которые приводятся в таблице ниже:

Группа наполнителей	Примеры и характеристики
Природные материалы	Наиболее часто применяемая группа. К ней относятся различные пески, гравий, щебень и т.д.  Как правило, при заливке армированного бетона используются заполнители, полученные путем дробления отходов плотных горных пород  — кварцитов, гранитов и т.д.
Искусственные материалы	Производятся путем совместной обработки природного сырья и синтетических компонентов.  Для изготовления железобетона искусственные заполнители задействуются очень редко, исключение составляет лишь чугунная дробь для укрепления высокопрочных монолитных конструкций.
Отходы производства	Шлак, зола и т.д. Обычно не обладают достаточной прочностью, потому используются в качестве добавок.

Металлическая дробь для особо прочных конструкций

При выборе наполнителя обычно придерживаются таких правил:

• Для производства бетона марки М400 и ниже используется гравий, для более прочных материалов – щебень.
• И щебень, и гравий перед внесением в состав подвергают фракционированию – разделению в соответствии с размером частиц. Использование материалов одной фракции способствует повышению однородности состава и улучшению его свойств.
• При расчете механических характеристик нужно учитывать, что прочность каменного заполнителя должна быть примерно в 1,5 – 2 раза выше, чем прочность цементного состава.

Арматурный каркас

Наконец, важным элементом является арматурный каркас:

• Для улучшения механических характеристик материала используется стальная арматура – проволока, прутья, трубы или другие элементы, соединенные в каркасы определенной формы. Конфигурация каркаса определяется очертаниями и габаритами самого сооружения, а также расчетными требованиями по прочности.
• Инструкция допускает как сварное соединение элементов каркаса, так и связывание их использованием специальной проволоки. Второй метод является менее надежным, однако его проще реализовать самостоятельно, потому он широко используется в частном строительстве.

Фото скобы для вязки арматуры

По особенностям закладки арматуру разделяют на напряженную и ненапряженную. Напряжением арматуры называют ее предварительно растягивание с помощью специальных устройств: после полимеризации бетона такой каркас сохраняет упругость, и его способность компенсировать нагрузки многократно повышается.

Устройство для предварительного напряжения каркаса

Транспортировка и хранение ЖБИ

Перевозка изделий из железобетона допускается любым видом транспорта с соблюдением правил транспортировки. Ограничений по дальности расстояний, как в случае с жидким бетоном, не существует. Перевозчиком должны быть приняты меры по жесткой фиксации ЖБИ продукции и обеспечении мер безопасности при доставке. Перевозка допускается только специализированным транспортом.

Погрузочно- разгрузочные работы должны проводится при помощи подъемного оборудования. Запрещается производить разгрузку методом сваливания.

Хранение железобетонной продукции производится на ровных площадках с небольшим уклоном или возможностью отведения воды. Продукция размещается штабелями или штучно. Между единицами обязательно прокладываются деревянные бруски для обеспечения вентиляции и препятствию слеживания. Запрещается складировать ЖБИ продукцию в стопках и штабелях с превышением допустимых норм нагрузки на грунт. В результате пренебрежения нормами возникает угроза проседания грунта, и обвала изделий, заложенных на хранение.

На площадке хранения железобетонных изделий необходимо обеспечить места хранения по видам продукции, и проезд погрузочного транспорта к каждому виду ЖБИ.

Изделия ЖБИ принимаются партиями. В партиях могут оказаться единицы с дефектами, носящими устранимый или недопустимый характер.

Устранимые, «не летальные» дефекты могут возникать в процессе производства, транспортировки и хранения. Таковыми признаются если они могут быть легко устранены при использовании и не влияют на основные качественные характеристики:

• Мелкие сколы.
• Неровности.
• Неглубокое растрескивание.

В случае выявления дефектов, связанных с коррозией арматуры, анкеров, большими сколами, глубокими трещинами шириной более 1 мм., данное изделие отбраковывается.

Транспортировка ЖБИ

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.

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).

Сырье

Как понятно из названия, для производства ЖБИ необходимы бетон и арматура. Основными компонентами бетонной смеси являются вода и цемент. В зависимости от класса бетона в состав могут входить крупный (щебень) и мелкий (кварцевый песок) наполнитель, а также пластификаторы и другие добавки, обеспечивающие массе заданные свойства.

Арматуру изготавливают из металлических прутков или пучков проволоки, скрепляемых между собой при помощи сварки. Стержневая арматура выполняется в виде стальных стержней диаметром 10 мм, поставляемых в бухтах-мотках. Изделия большого диаметра имеют вид прутов 6-8 м длиной. В отдельных случаях поставщики предоставляют арматуру, нарезанную отрезками заданной заказчиком длины.

2 Основные виды железобетонных конструкций и их маркировка

Номенклатура ЖБИ включает более 20 различных позиций, рассмотрим условные обозначение основных из них:

• балки — Б (подкрановые — БК, стропильные — БС, обвязочные — БО);
• колонные — К;
• лестничные ступени — ЛМ, площадки — ЛП;
• опорные подушки — ОП;
• перемычки — ПР;
• ригели — Р;
• сваи — С;
• фундаментные блоки — ФБС;
• шпалы — Ш;
• фермы стропильные — ФС, подстропильные — ФП;
• трубы безнапорные — ТФ, напорные — БТ.

Разновидности ЖБИ

По параметру функционального назначения бетонные и железобетонные конструкции делятся на 4 основные группы:

1. ЖБИ для жилищного строительства.
2. ЖБИ для промышленных зданий.
3. ЖБИ для инженерных сооружений.
4. ЖБИ общестроительного назначения.

В группу ЖБИ для строительства жилых зданий входят плиты перекрытий, сваи, стеновые панели, фундаментные блоки, лотки, перемычки и балки. Данный класс ЖБИ допускается изготавливать из бетонов марки М150 и выше, а для свай  — не менее М200.

Широко распространено использование плит и блоков для сборных фундаментов. Плиты выпускаются в размерах от 120*80*40 см до 320*120*50 см, стандартный размер блоков — 300*60*60 см. Вес одного элемента сборных фундаментов, в соответствии с требованиями СНиП, не должен превышать 3 тонны.

Склад ЖБИ

В многоэтажном строительстве практикуется использование сборных каркасов зданий. Каркасы состоят из колонн, балок покрытий, подстропильных балок, ригелей и прогонов. Для изготовления элементов каркаса используется бетон марки М200 и выше. После сборки несущие конструкции обшиваются стеновыми панелями.

Плиты перекрытий производятся в прямоугольной форме с круглыми либо овальными пустотами, на крупногабаритных конструкциях  предусматриваются ребра жесткости. Плиты могут изготавливаться как из тяжелых бетонов, так и из бетона с пористыми заполнителями.

2.1 Технические характеристики и особенности выбора ЖБИ

Проектирование железобетонных конструкций осуществляется с учетом характеристик бетона, используемого для их производства.  Основным свойством бетона является прочность на сжатие, которая и определяет его марку. Данная характеристика указывается в маркировке ЖБИ литерой «М», всего существует 16 марок прочности от М50 до М800. Числовая номенклатура указывает, какую нагрузку (в килограммах) способен выдержать 1 см2 бетона.

Также железобетонные и каменные конструкции имеют такие характеристики как устойчивость к растяжению (маркировка BT) и устойчивость на изгиб (BTb), которые определяются свойствами заложенного в ЖБИ армокаркаса. Требования к свойствам арматуры для армирования ЖБИ приведены в стандарте ГОСТ 5781-82 «Сталь горячекатаная для  армирования железобетонных конструкций».

Также важной характеристикой, которую необходимо учитывать при выборе ЖБИ, является класс его морозостойкости. Именно данный параметр определяет долговечность конструкции, так как он указывает на максимальное число циклов замораживания/размораживания, которые может выдержать конкретная марка бетона

Морозостойкость указывается номенклатурой F, которая может варьироваться в пределах F15-F200.

Сравнение марок бетона

Отметим и такой показатель как степень водонепроницаемости (W), от нее зависит максимальное давление воды, которое способно выдерживать железобетонное изделия сохраняя герметичность своих стенок.

При покупке ЖБИ необходимо руководствоваться вся вышеуказанными характеристиками и выбирать изделия, подходящие по характеристикам для эксплуатации в вашем регионе. Таким образом вы получите долговечный стройматериал и сэкономите деньги в будущем, поскольку ремонт железобетонных конструкций — занятие не дешевое.

Обращайте внимание на наличие явных дефектов — выступов арматуры из плоскости бетона, неправильного расположения монтажных петель, трещин на поверхности. Такие ЖБИ применять нельзя

В случае обнаружения сетки  микротрещин на уже эксплуатируемой конструкции их можно заделать специальным ремонтным раствором либо смесь из цемента и ПВА клея. Крупные повреждения заделываются обычной цементно-песчаной смесью.

Для получения более детальной информации о ЖБИ рекомендуем изучить учебное пособие «Технология бетонных и железобетонных изделий» авторства Ю.М Баженова. В книге детально рассмотрено проектирование и расчет железобетонных конструкций, технология их производства и правила монтажа.

Монолитный бетон

Производство бетона и железобетона регламентировано соответствующими стандартами. Это позволяет обеспечить необходимые эксплуатационные качества материала. По способу монтажа железобетон делится на две группы:

1. Монолитный.
2. Сборный.

Раньше в ходе строительных работ применяли исключительно монолитные конструкции. Их полностью с нуля создавали на стройплощадке. Они имели точно такое расположение, которое было предусмотрено проектом. Монолитные железобетонные конструкции создаются в несколько этапов:

1. Установка заготовленных предварительно лесов, форм, которые на них укрепляются. Эти конструкции предназначены для заливки в них цементного раствора. Формы называют опалубками, которые собирают из досок.
2. Монтаж каркасов из арматуры.
3. Приготовление цементного раствора и его заливка в опалубку.
4. Уход за материалом в процессе его отвердения. Поддерживается оптимальный температурный режим, уровень влажности. Это позволяет бетону набрать требуемую прочность. В противном случае на его поверхности появляются трещины, а несущая способность снижается.
5. Снятие опалубки, освобождение затвердевшего цемента из подготовленной формы по достижении им требуемых прочностных характеристик.

Это довольно длительный процесс, который имеет множество нюансов и тонкостей. В зимнее время строительный процесс требует дополнительных затрат.

Нормативные и расчетные характеристики конструкций из железобетона

Бетонные конструкции рассчитывают по ГОСТ 27751 по предельным состояниям 1-й, 2-й группы.

Расчет бетонных ж/б конструкций по предельным состояниям 1-й, 2-й групп проводят по напряжениям, деформациям, усилиям и перемещениям (СП 63.13330.2018).

При расчете сборных конструкций учитывается прочность стыковых и узловых соединений. Соединяются выпуски арматуры, закладные детали заливаются бетоном.

Основные нормативные значения прочности бетона (данные берутся из таблицы СП 63.13330.2018):

• Сопротивление бетона осевому растяжению R_bt,n.
• Сопротивление бетона осевому сжатию R_b.

R_b и R_bt вычисляют по следующим формулам:

Принимается прочность по стандартным испытаниям на производстве.

Главный показатель качества арматуры, принятый при проектировании, – класс по прочности на растяжение.