Строительные материалы и изделия

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ИЗДЕЛИЯ

Ф Железобетонные изделия для сборного строительства — от­носительно новый вид конструктивных элементов. Начало прак­тического применения их относят к концу прошлого столетия. 0 20-х и 30-х годах текущего столетия появились первые здания, выполненные в основном из сборных железобетонных изделий и конструкций. Однако широкому и всестороннему применению сборного железобетона в то время препятствовали низкий уровень механизации строительства, отсутствие мощных монтажных кранов и оборудования для производства железо­бетонных изделий.

Исключительно большую роль в организации массового вы­пуска сборных железобетонных изделий сыграло постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 19 августа 1954 г. «О развитии производства сборных железобетонных конструкций и деталей для строительства». В нашей стране создана самая крупная в мире индустриальная промышленность сборного железобетона. Если в 1954 г. было выпущено около 2 млн. м3 сборных железобетонных изделий, то в 1985 г. общий выпуск сборного железобетона составил 137 млн. м3. Наряду с увели­чением выпуска расширяется номенклатура железобетонных изделий, увеличиваются их размеры. Накоплен некоторый опыт строительства зданий с применением объемных элементов.

Основные факторы, обеспечивающие столь быстрый подъем производства сборного железобетона в Советском Союзе, следую­щие: 1) максимальная степень заводской готовности, что дает определенный технико-экономический эффект; 2) универсальность свойств железобетонных изделий; путем определенных техноло­гических приемов изготовления и соответствующего выбора материалов железобетонные изделия могут быть получены с различными механическими и физическими свойствами — высо­копрочные, водонепроницаемые, жаростойкие, с низкой тепло­проводностью и т. д.; 3) долговечность; 4) возможность зна­

чительно сократить расход стали в строительстве.

Наряду с достоинствами железобетонные конструкции обла­дают и недостатками: 1) большая масса; 2) высокая себестои­мость изделий; 3) значительные транспортные расходы. Все это снижает общую технико-экономическую эффективность стро­ительства из сборных железобетонных изделий.

Первостепенной задачей производственников и конструкторов является уменьшение массы сборных железобетонных конструк­ций путем применения материалов высокого качества и более Рациональных форм изделий, совершенствование организации технологического процесса, более полная его механизация с ши­роким использованием автоматического управления.

• Железобетон представляет собой строительный материал, котором выгодно сочетается совместная работа бетона и стали крайне отличающихся своими механическими свойствами. ge'

тон, как и всякий каменный материал, хорошо сопротивляется сжимающим нагрузкам, но он хрупок и слабо противодействует растягивающим напряжениям. Прочность бетона при растяже­нии примерно в 10... 15 раз меньше прочности при сжатии В результате этого бетон невыгодно использовать для изготов­ления конструкций, в которых возникают растягивающие напря­жения. Сталь же, обладая очень высоким пределом прочности при растяжении, способна воспринимать растягивающие на­пряжения, возникающие в железобетонном элементе.

Для строительства элементов, подверженных изгибу, целе­сообразно применять железобетон. При работе таких элементов возникают напряжения двух видов: растягивающие и сжи­мающие. При этом сталь воспринимает первые напряжения, а бетон — вторые и железобетонный элемент в целом успешно противостоит изгибающим нагрузкам. Таким образом сочетается работа бетона и стали в одном материале — железобетоне.

Возможность совместной работы в железобетоне двух резко различных по своим свойствам материалов определяется сле­дующими важнейшими факторами: прочным сцеплением бетона со стальной арматурой, вследствие этого при возникновении напряжения в железобетонной конструкции оба материала ра­ботают совместно; почти одинаковым коэффициентом темпера­турного расширения стали и бетона, чем обеспечивается полная монолитность железобетона; бетон не только не оказывает разрушающего влияния на заключенную в нем сталь, но и пре­дохраняет ее от коррозии.

В зависимости от способа армирования и состояния арма­туры различают железобетонные изделия с обычным армиро­ванием и предварительно напряженные. Армирование бетона стальными стержнями, сетками или каркасами не предохраняет изделия, работающие на изгиб, от образования трещин в растя­нутой зоне бетона, так как последний обладает незначительной растяжимостью (1...2мм на 1 м), тогда как сталь выдерживает без разрушения в 5...6 раз большие растягивающие напряже­ния, чем бетон. Появление трещин отрицательно влияет на работу железобетонного элемента: увеличиваются прогибы, в трещины проникают влага и газы, отчего создается опасность коррозии стальной арматуры.

Избежать образования трещин в железобетонной конструк­ции можно предварительным сжатием бетона в местах, подвер­женных растяжению. В предварительно сжатом бетоне трещины появляются только в том случае, если растягивающие напряже­ния перерастут напряжения предварительного сжатия. Сжатие бетона достигается предварительным растяжением арматуры.

различают два вида предварительного напряжения арма­туры: до затвердения бетона и после приобретения бетоном определенной прочности. Если напряжение арматуры произво­дится до бетонирования, то уложенная в форму арматура растя­гивается и в таком состоянии закрепляется в форме. После заполнения формы бетонной смесью и затвердения бетона ар­матура освобождается от натяжения, сокращается и увлекает За собой окружающий ее бетон, обжимая железобетонный элемент в целом. Если же напряжение арматуры произво­дится после затвердения бетона, то в этом случае арматуру располагают в специально оставленном в бетоне канале. После затвердения бетона арматуру натягивают и закрепляют на концах конструкции анкерными устройствами. Затем заполняют канал раствором, который после затвердения сцепляется с арматурой и с бетоном конструкции, обеспечивая монолитность железобетона.

Предварительное напряжение арматуры не только предупреж­дает появление трещин в растянутом бетоне, но и позволяет снизить массу железобетонных конструкций, увеличить их жест­кость, повысить долговечность и сократить расход арматуры. Поэто­му дальнейшее развитие строительной техники направлено на зна­чительное увеличение выпуска тонкостенных предварительно на­пряженных железобетонных конструкций.

В основу классификации сборных железобетонных изделий положены следующие признаки: вид армирования, плотность, вид бетона, внутреннее строение и назначение.

По виду армирования железобетонные изделия делят на предварительно напряженные и с обычным армированием.

По плотности изделия бывают из тяжелых бетонов, облег­ченного, легкого и из особо легких (теплоизоляционных) бето­нов. Для элементов каркаса зданий применяют тяжелый бетон, а для ограждающих конструкций зданий — легкий.

По виду бетонов и применяемых в бетоне вяжущих разли­чают изделия: из цементных бетонов — тяжелых на обычных плотных заполнителях и легких бетонов на пористых заполни­телях: силикатных бетонов автоклавного твердения — плотных (тяжелых) или легких на пористых заполнителях на основе извести или смешанном вяжущем; ячеистых бетонов — на цемен­те, извести или смешанном вяжущем; специальных бетонов — жаростойких, химически стойких, декоративных, гидратных.

По внутреннему строению изделия могут быть сплошными и пустотелыми, изготовленными из бетона одного вида, однослой­ные или двухслойные и многослойные, изготовленные из разных видов бетона или с применением различных материалов, напри­мер теплоизоляционных.

Железобетонные изделия одного вида могут отличаться так­же типоразмерами, например стеновой блок угловой, подоконный и т. д. Изделия одного типоразмера могут подразделяться также по классам. В основу деления на классы положено раз­личное армирование, наличие монтажных отверстий или разл чиє в закладных деталях.

В зависимости от назначения сборные железобетонные изде лия делят на основные группы: для жилых, общественных промышленных зданий, для сооружений сельскохозяйственного ц гидротехнического строительства, а также изделий общего назна­чения.

Железобетонные изделия должны отвечать требованиям дей_ ствующих государственных стандартов, а также требованиям рабочих чертежей и технических условий на них. Изделия мае- сового производства должны быть типовыми и унифицирован­ными для возможности применения их в зданиях и сооружениях различного назначения. Изделия должны иметь максимальную степень заводской готовности. Составные или комплексные изделия поставляют потребителю, как правило, в законченном собранном и полностью укомплектованном деталями виде.' Железобетонные изделия с проемами поставляют со вставлен­ными оконными или дверными блоками, проолифенными или загрунтованными. Качество поверхности изделия должно быть таким, чтобы на месте строительства (если это ие предусмотре­но проектом) не требовалось дополнительной их отделки.