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.
Эволюция технологии
Идея усиления бетона металлом пришла в голову пытливому французскому садовнику Жозефу Монье в далеком 19 веке. Монье выращивал экзотические растения для сада Версаля, а излишки продавал в Англию. Для саженцев пальм требовались прочные дубовые бочонки, которые изготавливались бондарем вручную и обходились слишком дорого. Из-за того, что кадка стоила почти столько же, сколько и пальма, садовник зарабатывал гроши.
Экспериментируя, садовник однажды догадался поместить одну бочку в другую, в промежуток вставить каркас из железной проволоки и залить его цементным раствором. В1867 году Монье запатентовал прочный материал; позднее добавились патенты на армированные металлом трубы, фасадные панели, балки, бассейны и мосты.
Футуристическая церковь Милосердного Бога Отца в Риме из сборного железобетонаИсточник pinterest.com
Через 19 лет инженер кайзеровской Германии Гюстав Вайс купил патент и усовершенствовал материал. Железобетон распространился по всему миру и стал основой авангардных стилей архитектуры – от утилитарного функционализма и лаконичного конструктивизма 20-х годов до броского брутализма 70-х и современной органической архитектуры. Сегодня из железобетона возводят не только корпуса заводов и многоэтажные жилые здания, но и другие объекты, среди которых церкви, музеи и многочисленные загородные коттеджи.
Классификация железобетонных изделий
Система классификации ЖБИ довольно обширна. Есть несколько параметров для разделения их на виды. Так, например, в зависимости от типа армирования существуют такие изделия:
- С обычным армированием. Здесь арматура играет роль элемента, усиливающего прочность конструкции в целом. Готовое изделие действительно отличается прочностью и устойчивостью к механическим нагрузкам. Однако она не обеспечивает защиту от появления трещин при максимальном растяжении бетона. А это значит, что со временем изделие может разрушиться, поскольку в трещины попадает вода, провоцирующая коррозию металла.
- С напряженной арматурой. Суть технологии заключается в следующем: арматуру предварительно натягивают, используя гидравлический домкрат, а после заливки раствором, отпускают. Результат — повышенная прочность, жесткость и устойчивость к деформации благодаря уплотнению бетона одновременно со стягиванием металлических прутьев.
Изделия второго типа изготавливают в больших количествах, поскольку они обладают длительным сроком службы, прочностью и устойчивостью к различным повреждениям.
Второй параметр для разделения — объемный вес бетона. Он делит все существующие ЖБИ на такие виды:
- Из особо тяжелых бетонов с весом больше 2 500 кг/м3.
- Из тяжелых бетонов с весом 1 800-2 500 кг/м3.
- Из легких ячеистых бетонов с весом 500-1 800 кг/м3.
- Из очень легких бетонов весом менее 500 кг/м3.
Еще один параметр, на основе которого проходит классификация, — назначение. Выделяют ЖБИ для строительства жилых домов, промышленных зданий, инженерных сооружений и общего назначения.
Виды ЖБИ-изделий
Железобетонные сваи — еще одна конструкция из данного материала. Такие сваи забиваются в грунт при возведении зданий и различных сооружений. Свая из железобетона – это изделие призматической формы, которое изготовлено из напряженной арматуры, нитей металла и крепкой проволоки. Такие сваи могут применяться в любых видах грунта: в средне-глинистых почвах, в песке, в рыхлой земле и т.д. Нижнюю часть сваи можно опирать на любые типы грунта, за исключением торфяных, глинистых и промерзлых почв.
ЖБИ-плиты для перекрытий – еще один вид железобетонных изделий, применяемых в строительстве. Такие плиты являются опорными и имеют повышенную прочность. Они помогают точно передать геометрическую форму сооружения.
Железобетонные плиты формируют ленточный фундамент, который распределяет нагрузку строения по основанию. Используется такой фундамент в самых разных местах – ему не страшна низкая температура и высокая сейсмическая активность.
Фундаментные блоки стен тоже делаются из железобетона. Они несут в себе опорную функцию и применяются в различных строениях. С их помощью можно возводить различные стены легко и быстро. Железобетон в этом случае является универсальным материалом, потому он и востребован в строительстве.
Также из железобетона делают лестницы, площадки, ступеньки, знакомые всем нам. Железобетонные лестницы отличаются высокой прочностью, длительными сроками эксплуатации, выдерживают различные нагрузки.
Основные виды железобетонных изделий
Железобетон активно приносит людям пользу уже 150 лет. Без него немыслимо строительство дорог, жилых и промышленных зданий. ЖБИ изготавливаются из бетона и металлических стержней. Ниже рассмотрим, какие бывают виды продукции.
Разновидности ЖБИ
ЖБИ классифицируются по нескольким параметрам. Первым из них является принцип применения:
- в жилом строительстве;
- для сооружений общего предназначения;
- в постройке промышленных предприятий.
Железобетонные изделия делятся по типу армирования на: обычное и с предварительным напряжением. В последних арматура перед заливкой бетоном растягивается. Эта особенность увеличивает устойчивость к нагрузке. Обычные просто заливают сваренный каркас бетонным раствором.
Существует разделение ЖБИ по типу бетона. Строительные спецы отличают три основных вида: ячеистые, специальные, тяжелые. Назначение последних – работа с хрупким основанием. Ломкий фундамент нуждается в больших нагрузках для стойкости. Ячеистые применяют для более надежного соединения с поверхностью. Специальные используются при производстве промышленных сооружений спецназначения.
Также изделия из железобетона бывают:
- сборные – востребованы по причине высоких технологических параметров;
- монолитные – применяют в строении мощных, тяжелых оснований зданий;
- сборно-монолитные – собираются при помощи сварки или бетона.
Характеристика самых востребованных в строительстве ЖБИ
Ниже представлены наиболее распространенные разновидности железобетонной продукции.
Балки и ригели используют для постройки фундамента, перекрытий. Их изготавливают односкатными, двускатными и прямоугольными.
Дорожные плиты необходимы для строительства путей в местности с болотистым грунтом. Также их используют как основание под асфальт для ускорения строительного процесса. Данные плиты применяют на взлетных полосах, парковках.
Колонны могут быть консольными и безконсольными. Используются для постройки зданий промышленного, общественного и жилого назначения.
Плита перекрытия служит для пола или потолка в строениях промышленного и жилого предназначения. Также ею покрывают теплотрассы.
Кольца для колодца, крышки служат для строительства канализационных, газопроводных и водопроводных конструкций.
Фермы из ЖБ – это плоская прямоугольная система с решетками. Отличаются высокой пожарной безопасностью и прочностью, устойчивы к морозам. Используются как перекрытия в жилых домах и зданиях общественного предназначения.
Сваи применяют для сооружения фундамента. Они отлично показали себя на изменчивом и неустойчивом грунте.
Стойки – опорный элемент линии электропередач. Надежно держат электрические провода над земной и водной поверхностями.
Блоки – это, в сущности, готовые строительные элементы с оконными и дверными проемами. Могут содержать панели утепления, изоляционные.
Перечисленное выше – это далеко не все виды ЖБИ. Их существует еще множество. Характеристики железобетона показали себя с лучшей стороны. В данный момент ни один из материалов не в состоянии конкурировать с ним. Нужно помнить, что одной из гарантий успешной стройки является правильный выбор поставщика ЖБИ.
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.
Основные критерии выбора железобетонных изделий
Нужно учитывать тип армирования, уровень плотности, класс продукции, особенности внутреннего строения. Сваи требуются для возведения фундамента, колонны передают нагрузку с верхнего уровня на опору, ригель служит опорой, плиты используются для создания перегородок, перемычки — для перекрытия проемов дверей и окон. Возводимые конструкции, должны соответствовать нормам ГОСТа:
- Экологически чистые материалы;
- Пожарная безопасность;
- Высокая прочность;
- Сейсмоустойчивость;
- Устойчивость к воздействию высоких и экстремально низких температур;
- Устойчивость к обильным осадкам.
Как изготавливают ЖБИ
Производство любого вида железобетонных изделий проводится по единой технологии и состоит из нескольких этапов. Их очередность выглядит так:
- В заранее подготовленную форму для заливки устанавливается металлический каркас. Она может стоять на специальных стендах или на конвейере.
- Следом заливают теплый раствор.
- Проводится уплотнение, благодаря которому выходит лишний воздух.
- Форму вместе с бетоном помещают в тепловую камеру с температурой около 80-95℃ и оставляют там на 8-12 часов. За это время бетон успевает набрать примерно 75% прочности. В обычных условиях на это ушло бы минимум 4 недели.
- Готовое изделие вынимают из формы, арматуру ужимают.
По окончании рабочего процесса специалисты изымают несколько изделий из партии и отправляют на проверку. Если они на 100% соответствуют ГОСТу, партия получает все необходимые сопроводительные документы и отправляется на продажу.
Производство элементов, имеющих цилиндрическую форму, выглядит немного по-другому. В этом случае используют центрифужный метод. Что это значит?
- Полуформу изделия закрепляют на центрифуге.
- На ней фиксируют стальные прутья, соединенные друг с другом стальной проволокой. Это каркас. Прутья могут быть напряженными или нет.
- Полуформу заполняют раствором и закрывают второй частью.
- Включают центрифугу. За счет центробежной силы бетон равномерно распределяется по внешним краям формы, заполняя весь ее объем.
- Последний этап — сушка в специальной печи.
Как и в предыдущем случае, несколько изделий берут на проверку.
Виды железобетонных конструкций
Под железобетонными конструкциями подразумевают изделие, состоящее из соединенных между собой элементов, в том числе, плит, колонн, балок и т.д. Они бывают 3 видов:
- монолитные;
- сборные;
- сборно-монолитные.
Монолитные конструкции нашли свое применение сразу в нескольких сферах. Это и военная, и жилая, и промышленная. Процесс их изготовления предельно прост. Сначала создается металлический каркас. По нему выставляют опалубку, внутрь которой, используя шланг, заливают раствор с нужными характеристиками.
Такие конструкции можно делать даже в домашних условиях, например, при строительстве фундамента для дома. Для того, чтобы он был прочным и надежным, арматуру вяжут в форме куба. После ее укладывают в подготовленную траншею и заливают бетоном.
Сборные железобетонные конструкции известны еще со временем СССР. Именно с их помощью построены жилые дома, так называемые «брежневки». По сути, это обычный блочный дом, собранный, подобно конструктору.
Технология строительства подразумевает производство всех необходимых деталей на заводе. После плиты, колонны и перекрытия транспортируют на строительную площадку и уже на месте по схеме собирают в единое целое.
Сборно-монолитные конструкции используют для возведения мостов. Монолитными частями здесь являются опоры. Все остальное — сборные детали, собранные на заводе. Для повышения прочности и надежности моста в железобетон добавляют пластмассу и другие материалы, которые повышают устойчивость к механическим нагрузкам.
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
ЖБИ — области применения
Конечно бесспорен тот факт, что в последнее время значительно выросли объемы монолитного строительства, но несмотря на это популярность жби изделий ничуть не снижается, а скорее даже наоборот все большее количество людей стремиться обзавестись своим загородным домом и отдает предпочтение железобетонным (жби) изделиям при строительстве.
Практически в любой стадии строительства свое место находят железобетонные конструкции. ЖБИ настолько универсальны, что границы их применения просто огромны. Несмотря на то, что использование заводских железобетонных (ЖБИ) изделий кажется проблематичном в частном секторе из-за сложностей при доставке и монтаже они уже достаточно прочно вошли и в эти область строительства. Быстрота возведения сооружений, за счет приобретения практически полностью готовых к сборке элементов, необходимая прочность и соблюдение стандартов победили над небольшими на наш взгляд неудобствами при доставке и монтаже.
Достоинства и недостатки технологии
К достоинствам относят:
- Качество ж/б дома. Изготовление панелей в промышленных условиях контролируется на каждом этапе производства, что минимизирует риск брака. Качественные железобетонные панели определяют высокие эксплуатационные характеристики и долговечность конструкции.
- Использование многослойных панелей позволяет экономить на утеплении, шумоизоляции и отделке.
- Высокая скорость возведения. Технологический плюс, уменьшающий сопутствующие издержки и, следовательно, окончательную стоимость проекта. Железобетонные панели – готовые стены, которые имеют точные размеры и форму, нуждаются лишь в установке и закреплении.
- Всесезонность. Строительный процесс не зависит от времени года.
Работы идут быстро и в любую погодуИсточник vse-pro-stroyku.sqicolombia.net
- Экономичность. Бюджетная цена материала, механизация работ и минимальное использование ручного труда делают здание из ж/б панелей весьма привлекательным вариантом.
- Пожаростойкость. Железобетон не горит.
- Экологичность и долгосрочная эксплуатация. Железобетон нейтрален к окружающей среде и хорошо сопротивляется колебаниям температуры, дождю и солнцу.
Минусами считают:
Применение тяжелой техники и сложность доставки (ж/б элементы имеют большую массу и габариты).
- Швы. Служат мостиками холода, через которые дом теряет тепло. Единственный способ борьбы с утечками тепла и денег – качественная изоляция стыков конструкции.
- Слабая звукоизоляция требует либо дополнительной отделки, либо применения пустотелых изделий.
- Типичность. Аргумент, актуальный 15-20 лет назад. Современные железобетонные изделия имеют композитную полимерную основу и позволяют реализовывать разнообразные архитектурные идеи.
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
Армирование
Армирование представляет собой комплекс работ, которые направлены на повышение надежности и увеличение значения прочности бетонных конструкций в жилом/промышленном строительстве. Армированный железобетон используют в создании разнообразных изделий и элементов, в заливке фундаментов и монолитных зданий, перекрытий и колонн.
Основные материалы для армирования бетона:
- Проволочные сетки и стальные прутья.
- Полимерные сетки.
- Стекловолоконные сетки.
Арматуру для более надежного соединения с бетоном делают с рельефной поверхностью, что существенно повышает адгезию. Поверхность обычно делают с кольцевым, серповидным, четырехсторонним, смешанным покрытием. Чтобы добиться определенных показателей, выбирают арматурные прутья нужного сечения и объема. Расход считают в килограммах на кубический метр раствора – для каждой цели показатель свой.
Так, к примеру, для фундамента в среднем используют 150-200 килограммов арматуры на кубометр бетона, несущие перекрытия укрепляют 200 килограммами стальных прутьев.
Еще несколько лет тому бетон армировали исключительно рельефными стальными стержнями и сетками. Сегодня же для упрочнения используют стеклопластик, фибру в качестве добавки и т.д. Но, несмотря на разнообразие решений, сочетание бетона и стальных прутьев по-прежнему актуально.
Преимущества армированного бетона:
- Возможность сделать надежными конструкции даже наиболее необычных форм и конфигураций.
- Стойкость к воздействию температур.
- Существенное увеличение срока эксплуатации.
- Значительное увеличение прочности и допустимых механических нагрузок.
- Защита от распространения трещин по конструкции.
Из недостатков стоит упомянуть такие, как увеличение веса изделия (вместе с повышением показателей), сложность установки арматуры в уже существующей конструкции, риск корродирования металла, разрушения бетона (при несоблюдении технологии, использовании некачественной арматуры, неверного применения определенных изделий).
Виды армирования бетона в соответствии с конструкцией:
- Монолитное – выполняется в момент производства ЖБИ разного типа на заводах либо при заливке в опалубку бетона на смонтированный каркас. На заводах в плитах, балках и т.д. бетон заливают в формы со смонтированными внутри стальными прутьями (обычно укладываются сеткой или в длину, в несколько слоев и т.д.).
- Дисперсное – армирование осуществляется за счет введения в состав жидкой смеси добавки мелкодисперсного типа (фибра), которая может быть сделана из базальта, стали, стекловолокна, полипропилена.
- С использованием сетки – армирующая сетка (чаще всего используют стальные, но есть и полимерные, композитные) поставляется в готовом виде с ячейками диаметром 15-20 сантиметров в виде листов.
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
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.
Сборка ЖБИ
Сборка ЖБИ может производиться разными способами. Первый способ: конвейерный. Он основан на автоматике. Изделие проходит по заводским линиям и постепенно собирается. На выходе получается собранная конструкция.
Второй способ сборки ЖБИ: агрегатно-поточный. С его помощью можно собирать достаточно сложные ЖБИ, которые находят свое применение в ультрасовременных конструкциях. Производство агрегатно-поточным методом считается трудоемким.
Третий способ сборки ЖБИ: стендовый. В этом случае конструкция фиксируется и собирается движущимися агрегатами. Такой метод идеален для сборки достаточно массивных конструкций.
Проекты, где используют железобетонные изделия
Строительство мостов и эстакад: железобетонные балки, опоры и плиты широко применяются при строительстве мостов и эстакад. Чаще всего, на магистральных дорогах и железнодорожных трассах используются пролетные строения на основе жби конструкций.
Строительство жилых домов: железобетонные панели, балки и плиты активно применяются в строительстве многоэтажных жилых домов. За счет своей прочности и долговечности, жби элементы востребованы в маштабных проектах современных городов.
Строительство объектов промышленности: железобетонные колонны, балки, фундаменты и стены широко используются при строительстве заводов, складских помещений и других промышленных объектов. Прочность и надежность жби конструкций позволяют выдерживать огромные нагрузки.
Строительство гидротехнических сооружений: железобетонные блоки и плиты активно применяются при строительстве плотин, гидроэлектростанций, каналов и других гидротехнических сооружений. Эти изделия востребованы за свою прочность и устойчивость к взаимодействию с водой.
- Примеры полезных свойств железобетонных изделий:
- долговечность
- устойчивость к погодным условиям,
- стойкость к огню,
- низкие эксплуатационные расходы,
- возможность многократного использования при демонтаже и реконструкции зданий и сооружений.
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
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 Rbt,n.
- Сопротивление бетона осевому сжатию Rb.
Rb и Rbt вычисляют по следующим формулам:
Принимается прочность по стандартным испытаниям на производстве.
Главный показатель качества арматуры, принятый при проектировании, – класс по прочности на растяжение.