Строительный материал, соединяющий в единое целое бетон и стальную арматуру, называется железобетоном. Главные его составляющие, как понятно из названия, железо и бетон, который, в свою очередь, создается из цемента и воды. Технические показатели готового изделия во многом зависят от качества цемента. Чем выше используемая марка, тем прочнее и надежнее получится раствор. Кроме того, создание прочного монолита невозможно без заполнителя, влияющего на структуру и свойства. Это может быть речной или кварцевый песок, щебень различной фракции или известняк.
Основные составляющие
Для армирования используют стальные прутья, нарезанные определенным образом. Различается два основных вида арматуры:
- рабочая — заключенная в нижней части ЖБИ;
- монтажная — участвует в создании внутреннего каркаса.
Металлическая арматура принимает нагрузку на себя, помогая распределять ее равномерно по всей конструкции. Верхний бетонный слой защищает ее от коррозии и деформации.
Одной из основных разновидностей строительного материала является напряженный железобетон. Из-за особенностей производства арматура, находящаяся внутри «подушки», остается в растяжении. Такое искусственное сжатие повышает надежность и минимизирует проблемы, возникающие в процесс эксплуатации. В классических плитах ЖБИ берут на себя и собственную массу, и вес здания. В результате нижние слои находятся в постоянном растяжении, что отражается на их надежности. Эти погрешности учтены при создании «напряженного железобетона», потому конструкции, находясь под нагрузкой, сохраняют заданную форму.
Изготовление ЖБИ
Несмотря на общую для всех изделий технологию, каждый вид имеет свои отличия в технологии приготовления. Например, плиты и перемычки отливают из напряженного бетона. Для этого в подготовленную форму устанавливаются и фиксируются упорами отрезки арматуры. Второй этап — механическое, термомеханическое или разогревающее растяжение, после чего стержни закрепляют в этом положении. Далее происходит заливка подготовленной бетонной смеси и формовка. Для придания окончательной структуры изделия проходят тепловую обработку при температуре 80–95ºC. Благодаря этому затвердение происходит быстрее, чем в естественной среде. Последний этап — извлечение из стен формы. После освобождения арматурных стержней от крепления, происходит сжатие, которое и передается бетону.
Цилиндрическая форма создается в специальной центрифуге. В результате получают стойки, колодезные кольца и другие элементы. В предназначенную форму укладывают стержни арматуры (при необходимости с натяжением). Далее формируется каркас ЖБИ, а по всей длине полуформы распределяют подготовленную смесь. В центрифугу помещаются две соединенные полуформы — и начинается процесс обработки:
- распределение бетонной смеси по всей поверхности формы (за счет центробежных сил процесс происходит автоматически);
- уплотнение и формовка;
- тепловая обработка;
- застывание, по окончании которой заготовку извлекают из формы.
Классы и свойства бетона
Изготавливать ЖБИ необходимо по стандартам ГОСТ. В нормативах прописано, какая марка бетона идет на производство того или иного изделия. Согласно классификации, выделяют несколько видов — от особо тяжелых до особо легких.
На характеристики изделия влияет использованный наполнитель. Мелкие фракции щебня помогают выполнять конструкции с гладкой поверхностью, крупные идут на изготовления других групп продукции. Для наполнения используют не только щебень, но и вермикулит, керамзит, вермикулит, кварцевый и речной песок.
Существует также классификация по прочности, где B — прочность на сжатие, Bt —осевое растяжение, Btb — растяжение на изгибе. Для регионов со сложными климатическими условиями важно обращать внимание на морозостойкость F и водонепроницаемость (W). Морозостойкость — этот параметр определяет число циклов заморозки и оттаивания в разных средах.
Еще один важный показатель, водонепроницаемость — величина давления воды, при котором просачивание влаги через ЖБИ не допускается. Для испытаний используются опытные образцы, тестирование проводят в лабораторных условиях.
У железобетонных конструкций, выпущенных на производстве, заявленные качества соответствуют маркировкам.
Ошибки при монтаже ЖБИ
Первая ошибка при монтаже железобетонных изделий — неверный расчет нагрузки. Каждая единица ЖБИ использует свои показатели выносливости, превышать которые не рекомендуется. Устанавливаются эти нормы согласно стандартам ГОСТ. Несмотря на значительный запас прочности, несоблюдение правил монтажа ухудшает технические характеристики изделия, что способствует нарушению структуры монолита.
Вторая ошибка — несоблюдение правил монтажа. В плитах предусмотрены отверстия, петли и другие элементы для удобной кладки. Часто возникает необходимость сделать дополнительные отверстия в панели. Но при этом не исключено нарушение целостности каркаса, снижение несущей способности, пропадает эффект напряжения. Такие плиты не соответствуют нормативам и не могут использоваться в строительстве. Повреждения снижают характеристики, повышая риск разрушения плиты и наступления неприятных последствий.
Доставка и хранение
ЖБИ, созданные на заводе по стандартам ГОСТ, отличаются надежностью. Сохранится ли она в дальнейшем, зависит от перевозки и самих потребителей. До того как элементы используются по назначению, они могут подвергаться механическим нагрузкам и вредному воздействию окружающей среды. Например, при избыточной влажности плиты не защищены от грибка и плесени. Поэтому, размещая ЖБИ на хранение, стоит обеспечить достаточное укрытие, вентиляцию и защитить от грунтовых вод.
Даже если использовать изделия планируется скоро, для них необходимо подготовить соответствующие условия. Хранить плиты стоит на выровненной и утрамбованной площадке, защитив от грунта пленкой. Желательно размещать их в горизонтальном положении. Для снятия избыточной нагрузки и обеспечения свободной циркуляции воздуха их перекладывают деревянными брусками.
Широкое распространение получили механические повреждения, полученные при транспортировке. Если при перевозке элементы были уложены с нарушениями или сверху на них разместили тяжелые блоки, материал прибудет на место назначение поврежденным: сколы, трещины, раскрытие арматуры и т.д. делают плиты непригодными для использования.
Проверенные поставщики ЖБИ соблюдают правила перевозки, поэтому конечный потребитель застрахован от подобных ситуаций. Чтобы минимизировать риски и затраты, воспользуйтесь их услугами.
Возможные дефекты
Иногда в приобретенной партии попадаются ЖБИ с видимыми дефектами. Условно они делятся на две группы:
- устранимые — небольшие сколы и трещины, которые нивелируются цементным раствором или строительной смесью.
- неустранимые — смещение каркаса, тонкий слой бетона, раскрытие арматуры. Попавшие в эту категорию ЖБИ не годятся для использования и подлежат замене.
Как правило, все дефекты получаются при неправильной транспортировке, ведь явные проблемы выявляются еще на этапе проверки в заводских условиях. Бракованные изделия подлежат переработке на месте. Однако допускается продажа плит с мелкой сеткой трещин на поверхности. Подобные повреждения не относятся к серьезным и устраняются в процессе кладки.
