Способы производства железобетонных изделий: технология

Изобретению такого строительного материала, как железобетон, предшествовало другое открытие: англичанин Паркер в конце 18-го века получил с помощью обжига смеси, состоящей из извести и глины, романцемент, который можно считать первой маркой цемента. Вскоре были созданы и другие сорта этого широко применяемого сегодня строительного материала, который при добавлении в него воды и смешивании с песком и с гравием образовывал бетон.

Бетонные конструкции были очень устойчивыми при действии на них огня и воды, а также нагрузок в виде сжатия, но, как и всякий камень, плохо сопротивлялись растяжению, из-за чего их применение было весьма ограниченным.

В то же время конструкции из железа были очень стойкими и при их растяжении, и сжатии, и изгибе, но если они находились во влажной среде, то быстро теряли все свои качества, так как были подвержены коррозии.

Применяя отдельно железо и бетон, строители не сразу догадались, что лучший строительный материал можно получить, лишь объединив их вместе. К такому выводу пришли только опытным путем.

Сначала до этого додумался штукатур-англичанин Уильям Уилкинсон в 1954-м, затем первые железобетонные изделия были созданы французами (строительным подрядчиком Франсуа Куанье и садовником Жозефом Монье, по отдельности каждым и независимо друг от друга) в 1861-м.

Знаменательным может считаться 1880 год, когда Монье получил объединенный патент, подтверждающий его авторские права на все ранее сделанные открытия в области железобетонных конструкций. В это же время им были поданы аналогичные заявки на изобретения в Германии, а также и в России, в которой строительные технологии с применением железобетона в основном начали применяться спустя 15 лет после этого.

Свойства ЖБИ
высокая огнестойкость;
повышенная прочность на сжатие, на изгиб и на растяжение;
отличная шумоизоляция;
сейсмоустойчивость;
устойчивость к возникновению трещин;
точные размеры и правильные геометрические формы;
простота монтажа при использовании спецтехники;
доступная цена.
Наиболее востребованные виды ЖБИ
А) фундаментные блоки;
Б) плиты перекрытий;
В) дорожные плиты;
Г) фундаментные подушки;
Д) железобетонные сваи;
Е) перемычки железобетонные.

Существуют различные способы и рецептуры, применяемые при создании железобетонных конструкций здесь, отличающиеся также и системами армирования. Но в целом весь техпроцесс может быть представлен в виде нескольких этапов:

А)приготовление бетонного раствора;
Б)подготовка арматуры и сооружение из нее каркаса;
В)формование;
Г)твердение;
Д)уход за твердеющим бетонным изделием.

При приготовлении бетона используют:

воду,
заполнители (например, песок, гравий и т.п.),
цемент,
особые добавки (при необходимости).
Рассмотрим последовательно особенность каждого из упомянутых выше этапов.

А) Соотношение всех компонентов при приготовлении бетона зависит от требований, изложенных в ГОСТах и технических условий на каждый конкретный вид железобетонных изделий.

Б) Армирование ЖБИ может производиться двумя отличающимися принципиально способами. При ненапряженном (обыкновенном) армировании используются плоские сетки, а также объемные каркасы, выполненные из стали. Основную арматуру размещают в тех местах железобетонных изделий, в которых предполагается наличие растягивающих усилий. Вспомогательную арматуру устанавливают на участках ненапряженных или подвергающихся сжатию.

Что касается предварительно напряженных ЖБИ, то процесс их изготовления предусматривает применение одноосного обжатия формируемых изделий с помощью пучков из кусков проволоки или стальных стержней, располагаемых по оси ЖБИ. Также может использоваться объемное обжатие навивкой напряженной стальной проволоки в 2-х направлениях (иногда в нескольких).

В) Формование может производиться тремя способами, описанными ниже.

Первый способ, называемый стендовым, предполагает, что изготовление железобетонных изделий проходит с использованием не перемещаемых форм.

Второй способ заключается в применении перемещаемых форм, местоположение которых меняется в зависимости от выполняемой операции.

При третьем способе, считающимся наиболее производительным, идет непрерывное формование с применением вибропрокатного стана.

Г) Процесс твердения железобетонных изделий может проходить при трех вариантах обработки:

с температурой 15…20 °C («нормальный» режим);
с температурой выше 20 °C, но не превышающей 100 °C;
с температурой, превышающей 100 °C, и при повышенном давлении (режим «автоклавной обработки»).
Режим твердения выбирается в зависти от того, какие требования предъявляются к прочности ЖБИ.

Д) Уход за твердеющим железобетоном и обработка его поверхности зависит от типа ЖБИ, а также от условий его эксплуатации.

Рекомендации по доставке и способам хранения железобетонных изделий

ЖБИ сразу после изготовления их на заводах являются надежными и прочными изделиями, но то, как долго сохранятся эти качества, во многом зависит и от потребителя.

Заказчики, приобретающие ЖБИ, должны учитывать, что наиболее часто такая продукция повреждается в процессе ее доставки и при организации складирования на стройплощадках. Погрузка и выгрузка ЖБИ часто становится причиной появления в таком строительном материале механических повреждений.

Кроме того, если при хранении железобетонных изделий они соприкасаются с землей, то в них попадает влага и механические свойства ЖБИ ухудшаются, кроме того в этих изделиях начинает развиваться микрофлора. Избежать этого можно, только если грамотно организовать хранение, при котором необходимо:

А) выделение ровной площадки под складирование ЖБИ;
Б) наличие навеса;
В) отсутствие контакта железобетонных изделий с грунтом;
Г) горизонтальное расположение плит, блоков, свай и т.п. с прокладкой между слоями деревянными брусками.

В случае обнаружения в изделиях дефектов, прежде всего, нужно определить, являются ли они устранимыми или нет. Если, например, ЖБИ в целом не разрушено, а на поверхности имеются небольшие сколы, то их можно самостоятельно заделать цементным раствором. Но при обнаружении более серьезных дефектов, например, в виде сдвига арматурного каркаса или наличия очень тонкого защитного бетонного слоя, необходимо такие железобетонные изделия вернуть изготовителю.