Всё, что необходимо знать о железобетоне или как сделать железобетон своими руками

Бетон как искусственный камень хорошо работает на сжатие и плохо на растяжение. Бетонная балка при изгибе разрушается уже от незначительной нагрузки вследствие разрыва бетона в растянутой зоне, в то время как высокая прочность бетона в сжатой зоне остается неиспользованной.

Совсем другие свойства приобретает балка, если в бетон растянутой зоны, до его отвердения, заложить стальные стержни. В этом случае растягивающие усилия будут восприниматься сталью, хорошо работающей на растяжение, а сжимающие — бетоном, хорошо работающим на сжатие, при этом работой бетона на растяжение пренебрегают.

Что такое железобетон

Железобетон это такие комплексные конструкции, образованные из бетона и стальных стержней, работающих совместно, называются железобетонными, а стальные стержни — их арматурой.

Бетон – искусственный камень отличается высокой стойкостью к сжатию, но низкой к растяжению, что объясняет относительную его хрупкость. Металл обладает прекрасной стойкостью к растяжению, но не отличается стойкостью к сжатию.

Стальной каркас, залитый бетоном, обладает устойчивостью и к растяжению, и к сжатию.

Виды железобетоны по технологии изготовления

Различают несколько видов изделия, что связано не столько со свойствами, сколько с технологией изготовления.

• Монолитный – железобетон, получаемый непосредственно на строительной площадке – фундамент.
• Сборный железобетон изготавливается на заводской площадке.
• Сборно-монолитный железобетон означает, что часть конструкций производится монолитным способом, а часть – сборным.

В состав стальной арматуры балки, кроме продольных стержней, расположенных в растянутой зоне и воспринимающих нормальные растягивающие усилия, входят поперечные вертикальные стержни, работающие на главные растягивающие напряжения (ближе к опорам), и монтажные стержни. Все стержни в местах пересечений соединяются контактной точечной сваркой, образуя сварной арматурный каркас.

Необходимая площадь сечения продольных и поперечных стержней арматуры определяется расчетом, а способ их объединения в сварные каркасы и количество таких каркасов в сечении балки — удобствами сварки и установки каркасов, удобствами укладки бетонной смеси и другими условиями.

Принципиально важным условием совместной работы арматуры с бетоном в железобетонных конструкциях является их сцепление, которое обеспечивается:

• в арматуре периодического профиля — выступами на поверхности стержней,
• в сварной арматуре — за счет сварных пересечений, в каждом из которых стержень одного направления служит анкером для стержня другого направления, и, кроме того,
• во всех случаях за счет обжатия стержней арматуры бетоном при усадке.

Изгибаемые железобетонные элементы в строительстве:

1. жб балки и
2. железобетонные плиты,

Плиты отличаются от балок большей шириной и меньшей высотой поперечного сечения.

Изгибаемые железобетонные элементы очень часто делают таврового (Т-образного) и П-образного (ребристого) сечения.

Смысл таких конструктивных форм в том, чтобы удалить возможно большую часть бетона растянутой зоны (не учитываемого при расчете прочности), оставив лишь часть, необходимую для размещения продольной и поперечной рабочей арматуры и связи ее со сжатой зоной. При этом уменьшается расход бетона и стоимость элементов и достигается очень большое снижение веса (в 5 раз и более).

Схема работы бетонных блоков при изгибе

Высокая прочность стальной арматуры делает целесообразным использование железобетона также и в сжатых элементах — колоннах, так как наличие в них арматуры дает возможность несколько уменьшить их поперечные размеры (по сравнению с бетонными) и повысить их надежность при случайных эксцентриситетах продольных сил и поперечных нагрузках. Продольные стержни арматуры колонн соединяют (также при помощи сварки) поперечными стержнямй во избежание потери устойчивости, вследствие работы на сжатие.

Раньше в железобетоне применялись в основном бетоны марок 100—200, в настоящее время обычными (для сборного железобетона) становятся марки 400—500.

Для некоторых видов железобетонных конструкций, например колонн, работающих в основном на сжатие, целесообразно повышение марки бетона до 900.

При этом повышение марок бетона в настоящее время лимитируется в основном недостаточно высокими качествами заполнителей.

Варьируя марку бетона и количество арматуры в железобетонном элементе (при сохранении его формы и размеров), можно довольно широко видоизменять его прочность. Это дает возможность в одной и той же форме изготовлять элементы различной несущей способности.

Важными свойствами железобетона являются его огнестойкость и коррозионная стойкость, обусловленные тем, что стальные стержни арматуры укрыты в железобетоне защитным слоем бетона.

Жаростойкий железобетон отличается от обычного особыми свойствами материалов: бетон применяется жаростойкий, арматура только из горячекатаной стали, поскольку холоднотянутая проволока при нагревании теряет наклеп и как следствие свою прочность.

Предварительно напряженный железобетон

Характерной особенностью изгибаемых железобетонных элементов является образование трещин в бетоне растянутой зоны уже при нормальных эксплуатационных условиях, обусловленное малой растяжимостью бетона (относительная предельная деформация εб-пред =0,0001).

Рассмотрим железобетонную балку с арматурой из Ст. 3. При напряжении в растянутой арматуре δ = 1000 кг/см2, т. е. в пределах, допускаемых для Ст. 3 при нормальной эксплуатации, удлинение арматуры на участке длиной 1 м будет равно

В то же время предельное возможное удлинение бетона

Недостаточная растяжимость бетона компенсируется образованием трещин и суммарная ширина раскрытия трещин на длине 1 м равна 0,5—0,1=0,4 мм. Однако при большом количестве трещин ширина каждой из них настолько мала, что наличие их не препятствует нормальной эксплуатации конструкции.

Имея в виду экономию металла, повысим марку стали, приняв Ст. 5 при σ = 2000 кu/см2. При этом на длине 1 м

При той же величине ΔLб.пред суммарная ширина раскрытия трещин на длине 1 м равна 1,0—0,1 =0,9 мм, т. е. возросла более чем в 2 раза.

Вследствие неравномерности раскрытия трещин отдельные из них могут получить такое раскрытие, что это сделает недопустимой нормальную эксплуатацию конструкции (хотя даже и такие трещины в неработающем бетоне растянутой зоны практически не сказываются на несущей способности балки в целом).

При арматуре из стали той же марки Ст. 5, но периодического профиля, будет обеспечиваться надежное сцепление бетона с арматурой по всей ее длине, растянутый бетон будет лучше следовать за деформациями арматуры и при той же суммарной ширине раскрытия трещин количество их будет больше, а наибольшая ширина раскрытия меньше (примерно как при арматуре из Ст. 3).

Однако дальнейшее повышение марки арматурной стали из-за большего раскрытия трещин практически невозможно.

Предварительное напряжение железобетона обеспечивает возможность дальнейшего и очень большого повышения напряжений в арматурной стали вплоть до применения высокопрочной проволоки с пределом прочности до 20000 кг/см2 .

Схема экономии преднапряженного бетона

Идея предварительного напряжения заключается в том, чтобы предварительно, т. е. до нагружения балки эксплуатационной нагрузкой, создать сжимающие напряжения в той зоне балки, которая при эксплуатации работает на растяжение.

Тогда при нагружении балки эксплуатационной нагрузкой растягивающие напряжения в бетоне появятся лишь после того, как будут погашены предварительные напряжения сжатия.

И так как величина усилия предварительного обжатия поддается широкой регулировке, балка может быть запроектирована и выполнена даже так, что в бетоне и при эксплуатационных нагрузках не будет растягивающих напряжений.

Предварительное напряжение железобетонных конструкций осуществляется двумя способами:

1. натяжением арматуры на упоры и
2. натяжением на бетон.

При натяжении на упоры арматура до укладки бетонной смеси натягивается гидравлическими домкратами до определенного напряжения, не превышающего предела упругости, и закрепляется концами в упорах.

После этого укладывают бетонную смесь и арматура остается натянутой на протяжении всего времени твердения бетона. После отвердения бетона концы арматуры освобождают и она, стремясь вернуться к первоначальной длине, обжимает бетон.

При стержневой арматуре из горячекатаной стали периодического профиля используют электротермический вариант этого способа, который отличается от описанного выше тем, что необходимое удлинение стержней достигается без помощи домкратов путем нагревания их пропусканием электрического тока. Нагретые стержни закрепляются в упорах, и при остывании получают необходимое натяжение.

При натяжении на бетон арматура натягивается после отвердения бетона. Для этого при изготовлении конструкции в ней оставляют каналы.

После отвердения бетона в каналы заводят стержни горячекатаной арматуры или пряди из высокопрочной проволоки и натягивают их домкратом с передачей реактивных усилий непосредственно на бетон самой конструкции, чем и создается обжатие бетона.

По достижении необходимого усилия арматура закрепляется в вытянутом состоянии, домкраты отключаются и в бетоне сохраняется достигнутое при натяжении арматуры предварительное обжатие. Затем канал заполняют (под давлением) цементным раствором.

Монолитный и сборный железобетон

При своем зарождении в промышленном строительстве железобетон применялся только в виде монолитных конструкций, т. е. таких, которые полностью возводятся на том месте и в том положении, как это предусмотрено проектом здания или сооружения.

Процесс возведения монолитных конструкций:

• а) заготовка и установка лесов и укрепляемых на них форм, предназначенных для заливки в них бетонной смеси; такие формы, называемые опалубкой, обычно делают из досок;
• б) заготовка и установка арматурных каркасов;
• в) приготовление и укладка в опалубку бетонной смеси;
• г) уход за бетоном в процессе его твердения, имеющий целью обеспечить нормальный температурно-влажностный режим твердения бетона;
• д) распалубка, т. е. освобождение отвердевшего бетона от форм после достижения им необходимой прочности.

• Большое число отдельных операций, выполнение которых возможно только в последовательном порядке, делает процесс возведения монолитных конструкций весьма длительным, сдерживающим общие темпы строительства, а в зимнее время — требующим дополнительных затрат для обеспечения нормальных условий твердения бетона.
• Однако и до настоящего времени некоторые железобетонные промышленные сооружения, например, отличающиеся большой высотой при ограниченных размерах в плане (дымовые трубы, угольные башни коксохимических заводов, силосы для хранения сыпучих материалов, башенные копры каменноугольных шахт), строят монолитными — с применением подвижной (скользящей) или переставной опалубки.
• В первом случае пояс опалубки высотой 1 —1,5 м без разборки, медленно (периодически) поднимается вверх, при этом все нагрузки (кроме веса бетона) посредством выступающих вверх стальных стержней передаются на нижнюю, ранее, забетонированную часть самого сооружения.
• Во втором случае пояс опалубки периодически разбирается и в строго организованном порядке собирается на новом, выше расположенном уровне, при этом все нагрузки (кроме веса бетона) передаются на специальную решетчатую башню.

Сборный железобетон это, в отличие от монолитного, такой бетон, в котором отдельные элементы (колонны, балки, плиты и др.) изготовляются вне места их будущего существования, чаще всего — на заводе. При этом железобетонные элементы называются сборными независимо от того, изготовляются они целиком или из отдельных частей.

Таким образом, например, фундамент под колонну, забетонированный на месте, называется монолитным, а такой же точно фундамент, целиком изготовленный в стороне и потом установленный на место краном, называется сборным, хотя он сам по себе и представляет единый цельный монолит.

Отдельные элементы сборного железобетона соединяют между собой двумя основными способами:

а) из соединяемых сборных элементов выпускают арматуру и стык на монтаже заливают бетонной смесью, после отвердения бетона в стыке конструкция приобретает свойства монолитной;

б) при изготовлении сборных элементов в них предусматривают закладные стальные детали, выступающие на поверхность элемента, но надежно закрепленные в бетоне приваренными к ним анкерами. Соединение сборных элементов достигается в этом случае сваркой закладных деталей. Такие стыки тоже заливают бетоном, однако в основном для защиты от коррозии.

Существуют также сборно-монолитные железобетонные конструкции. Часть сборно-монолитного элемента (например, нижняя часть балки) изготовляется как сборная, а остальной объем бетонируется на месте.

Основные преимущества сборного железобетона:

• а) при сборном железобетоне резко увеличивается оборачиваемость опалубки (возможность ее многократного использования) и этим экономятся лесоматериалы, при массовом заводском способе изготовления конструкций вместо деревянных форм применяют стальные. Ускорение оборота форм на заводах достигается ускорением твердения бетона путем пропаривания изделий или применением быстротвердеющих цементов;
• б) при применении сборного железобетона резко сокращаются сроки строительства за счет совмещения различных работ во времени, поскольку сборные конструкции изготовляют заблаговременно, а монтаж их при помощи кранов производится быстро и практически почти не зависит от времени года;
• в) заводской способ изготовления сборного железобетона дает возможность широко применять механизацию и предварительное напряжение и этим путем резко снижать трудоемкость и уменьшать расход металла.

1. При этом предварительное напряжение дает возможность изготовлять из железобетона такие изделия, как напорные водопроводные трубы (взамен стальных, подверженных коррозии), железнодорожные шпалы (взамендеревянных, подверженных гниению) и др.
2. Массовое заводское производство сборного железобетона поставило с особой остротой проблему унификации конструкций, как необходимую предпосылку рентабельности такого производства.

Преимущества и недостатки железобетона

Преимущества

• Прочность и стойкость к нагрузкам
• Долговечность
• Пожаростойкость
• Химическая инертность
• биологическая стойкость
• Технологичность, можно придать любую
• Низкая стоимость

Недостатки

• низкими теплоизоляционные свойства
• Скорость изготовления – долго набирает прочность

Видео применения преимуществ сборного железобетона при постройке быстровозводимого частного дома из готовых комплектов:

Как сделать монолитные железобетонные стены своими руками

Монолитные железобетонные стены сегодня востребованы и широко используются для строительства самых разных объектов – как жилых, так и промышленных.

Довольно часто по такой технологии возводят дорогостоящие проекты – многоэтажные здания, авторские дома, торговые центры и т.д.

Связано это с тем, что сам тип конструкции дает возможность обеспечить максимальные показатели прочности и надежности, долговечности, при сравнительно высокой скорости строительстве и невысокой общей стоимости.

Железобетонные стены относят к типу монолитных, когда их заливка выполняется прямо на строительном объекте (в то время, как сборные конструкции монтируют из произведенных на заводе отдельных плит, колонн, перекрытий и т.д.). Монолитное домостроение отличается массой преимуществ и минимальным набором недостатков, может производится в любую пору года, существенно сокращает расходы и время на возведения больших проектов.

Стены из монолитного железобетона заливаются в съемную/несъемную опалубку, которая монтируется точно по контурам здания. В опалубке выполняется армирование для упрочнения конструкции, которое полностью заливается бетонным раствором. Процесс осуществляется поэтапно, но без схватывания бетона, что позволяет избежать наличия швов.

Преимущества и недостатки

Железобетонная стена – крепкая и долговечная конструкция, которая способна выдерживать немалые нагрузки и демонстрировать положительные свойства и характеристики. До реализации проекта необходимо тщательно изучить все особенности данного типа конструкций.

• Небольшой вес – 1 квадратный метр весит около 340 килограммов, что позволяет выбирать облегченный фундамент (к примеру, квадратный метр кирпичной кладки весит до 960 килограммов)
• Длительный срок эксплуатации – монолитный железобетон не боится внешних негативных факторов, служит минимум 100 лет
• Прочность и надежность из-за отсутствия соединений в конструкции и риска расхождения швов, появления трещин
• Высокий уровень пожаробезопасности, стойкости к воздействию ураганов, циклонов, сейсмической активности
• Экономия на отделочных материалах и работах благодаря ровным и гладким стенам, позволяющим выбрать любой вариант интерьера и не тратить силы, время и средства на выравнивание стен, устранение дефектов и т.д.
• Возможность выполнить все работы самостоятельно, без спецтранспорта и подъемников
• Стойкость к окислению, коррозии
• Простота и высокая скорость монтажа
• Невысокая стоимость реализации проекта
• Возможность воссоздать самую оригинальную дизайнерскую задумку – плита стеновая железобетонная размеры предполагает любые, залить можно конструкцию какой угодно конфигурации, с криволинейными, арочными элементами, реализовав оригинальный проект коттеджа или авторского дома
• Хорошие теплоизоляционные характеристики за счет отсутствия мостиков холода

• Необходимость обязательно проводить тепло/звукоизоляционные мероприятия
• Сложность в разборке
• Риск появления отслоек, трещин и других деформаций в случае неправильного замеса бетона, несоблюдения технологии заливки, ухода и т.д.
• При строительстве в холодную пору появляется необходимость прогрева бетона
• Важность дополнительного ухода в период набора прочности бетона и остановки работ на этот период

В целом, преимуществ монолитная железобетонная плита демонстрирует намного больше, чем минусов. Более того, многие недостатки можно нивелировать теми или иными решениями, остальные же больше относятся к ряду особенностей, чем явных и серьезных минусов.

Минимальная толщина

Толщина железобетонной стены высчитывается, исходя из того, что основной задачей материала является выполнение функции ограждающей конструкции и сохранение тепла. Толщина определяется в процессе выполнения теплотехнического расчета, в котором учитывают: расчетные показатели температур климатического региона, материалы для отделки и утепления.

Размер бетонных конструкций всегда четко определяется проектом и отступать от выбранных заранее значений нельзя. Обычно монолитные железобетонные стены делают толщиной в диапазоне 25-45 сантиметров при условии, что в климатическом регионе расчетная температура составляет от -20 до -40С. Все внутренние стены выполняют однослойными.

Так, для двухэтажного дома будет вполне достаточно 12 сантиметров толщины монолитной железобетонной несущей стены. Такой показатель по уровню прочности равняется к: 25 сантиметрам кирпичной кладки, 63 сантиметрам пенобетона, 40 сантиметрам газобетона.

Устройство своими руками

Для устройства ЖБИ данного типа своими руками необходимо тщательно изучить всю технологию.

• Выполнение расчетов
• Подготовка площадки – удаление пыли и грязи, расчистка объекта
• Заливка фундамента, выжидание положенного срока для продолжения работ
• Установка съемной/несъемной опалубки по общему периметру строения и всех внутренних стен
• Монтирование армирующего каркаса для усиления конструкции
• Заливка бетоном опалубки
• Правильный уход за бетоном в процессе его застывания и твердения

Все работы выполняются прямо на строительном объекте, в отличие от сборной технологии, когда плиты стеновые железобетонные производят в условиях завода, а потом доставляют на место.

Опалубка

Для того, чтобы создать прочные и надежные монолитные стены, необходимо правильно собрать опалубку и сделать ее способной выдержать вес бетона, не дав ему протечь и испортить монолит.

• Разборная – монтируется из отдельных элементов, которые обеспечивают конструкции жесткость
• Блочная – монтируется в случае реализации проекта без перекрытий
• Пневматическая – с прочной воздухопроницаемой оболочкой
• Скользящая – актуальна для возведения многоэтажных строений
• Туннельная – используется в строительстве конструкций с перекрытием
• Несъемная – потом выступает в роли декора в здании

Самое главное – обеспечить максимальную прочность конструкции и следить за ровностью, чтобы избежать кривизны и деформаций под воздействием большого веса бетона.

Армирование

Для обеспечения прочности панелей необходимо обязательно армировать монолитные железобетонные стены. Армирование выполняется сразу после сборки переставной опалубки. Если же речь идет о несъемной опалубке, то там каркас уже установлен производителем и просчитан в соответствии с нагрузками и проектными показателями.

• Арматурный каркас выполняют двухслойным, чтобы не допустить изгиба стены из-за нагрузки в любом направлении.
• Основной тип нагрузки на стены – сжимающий, поэтому минимальное сечение стержней продольных должно составлять 8 миллиметров. Малоэтажное строительство допускает сетки из проволоки 80-миллиметровой.
• Величина максимального шага арматуры поперечной составляет 35 сантиметров, продольной – 20.
• Поперечная арматура площадь сечения должна иметь минимум четверть от площади продольной.
• Все концы прутьев анкерятся в бетоне обязательно без выхода за его пределы. Рифленые прутья сами хорошо сцепляются с монолитом бетона, пруты гладкие анкерят загибами на концах.
• Стержни арматуры должны быть достаточно длинными для всей высоты здания. Если же их нужно состыковать, то только внахлест и без сварки.

Усиление проема

При возведении монолитных железобетонных стен стоит помнить о том, что все проемы ослабляют конструкцию и считаются ее наиболее уязвимым местом. Периметры дверных, оконных проемов обязательно упрочняют дополнительно.

Число и толщина стержней арматуры напрямую зависят от приложенных нагрузок, ширины проема, принимаются по проекту. Армированию подлежат все вертикальные и горизонтальные плоскости.

Заливка

После установки арматурного каркаса в опалубку можно заливать бетон. В зависимости от типа опалубки, работы по заливке монолитных железобетонных стен могут осуществляться по-разному.

Несъемную опалубочную конструкцию заполняют, начиная от пространства под проемами окон в направлении к углам сооружения. Съемные формы заливают порядно, на высоту до 50 сантиметров за заход, чтобы обеспечить достаточное уплотнение бетонного раствора.

Углы нужно тщательно наполнять, затем вибрировать. В процессе подачи бетона механизированным методом скорость движения раствора понижается с целью обеспечения максимально качественной заливки, а сечение рукава уменьшается. Бетон обязательно уплотняют вибратором, правильно за ним ухаживают.

В зимнее время раствор нужно прогревать, летом – защитить от слишком быстрого испарения влаги (накрывать пленкой, проливать водой для замедления процесса гидратации). От возможных осадков бетон обязательно нужно защитить полиэтиленовой пленкой (все его открытые части).

Где применяются

Монолитный способ возведения стен применяется в самых разных сферах строительства – как в частном, так и в промышленном, коммерческом. С использованием данной технологии возводят общественные здания, строения в частном секторе, выполняют многоэтажную застройку. В Москве, к примеру, множество новостроек возводятся именно таким методом.

• Точечная застройка внутри уже существующих кварталов
• В случае недостатка места разработки почвы под котлован
• Если подъезд строительной техники, кранов невозможен из-за особенностей расположения объекта
• Когда нужно ускорить и упростить, удешевить процесс строительства
• При реализации авторских проектов домов
• В регионах с повышенной сейсмической опасностью

Монолитные железобетонные стены – прекрасный выбор для возведения любого здания, который обеспечит необходимые свойства и характеристики, сделает сооружение прочным и надежным, долговечным и крепким. При условии выполнения верных расчетов и соблюдения технологии гарантирован наилучший результат.

Как сделать железобетон своими руками

Бетон славится в первую очередь своей непревзойденной прочностью. Мало найдется в строительной отрасли материалов, которые могут с ним в этом сравниться. Однако следует знать важный нюанс. Бетон крайне прочен на давление, но имеет не слишком хорошие показатели на разрыв. Если же применить армирование бетона, то есть сделать железобетон, проблема устраняется.

Армирование известно уже очень долгое время и его используют по всему миру. Например, без железобетона не обходится практически ни один фундамент, железобетон широко применяется для возведения высотных домов. Интересно, что технология при этом остается очень простой, что можно считать ее очевидным достоинством.

Железобетон своими руками

Конечно, можно сделать заказ на завод жби, но если вы решили делать эту работу сами, читайте далее. Итак, чтобы сделать железобетон своими руками нужно подготовить арматуру для этого. Арматура продается сегодня в двух видах. Это могут быть уже нарезанные металлические прутья или так называемые бухты, которые нарезать на фрагменты приходится самостоятельно.

Где взять арматуру

Удобнее всего работать с уже порезанной арматурой, но для больших объектов выгоднее по финансовым причинам закупать арматуру в бухтах. При этом следует подготовиться к тому, что бухты придется как-то раскручивать и выпрямлять, что не так уж и просто, как может показаться поначалу.

Также можно приобрести арматуру в готовом виде. То есть не нужно думать о том, каким образом разрезать металлические прутья, как и при помощи какой технологии их сваривать: точечной сваркой или дуговой. Или, может быть, в данном конкретном случае, будет лучше просто плотно скрутить арматуру при помощи проволоки из стали?

В общем, готовые конструкции из арматуры значительно облегчают процесс. Они представляют собой модули, из которых очень легко можно собрать любую требуемую конструкцию.

Сварка арматуры самостоятельно

Если же арматуру приходится сваривать самостоятельно, то надо постараться сделать это как можно более качественно. Для сваривания очень толстых арматурных прутьев применяют дуговую сварку, а для прутьев не слишком толстых — точечную. Для не слишком ответственных изделий или конструкций, арматуру можно просто плотно связать стальной проволокой, чего будет вполне достаточно.

Итак, в форму (это может быть действительно какая-нибудь форма или траншея под ленточный фундамент), устанавливают решетку из арматуры. Так действовать проще, чем сооружать ее непосредственно в самой форме. Лучше сначала изготовить все в более комфортных условиях, а потом установить на свое место.

После этого форма заливается свежим бетоном, который утрамбовывается специальными инструментами. Собственно говоря, когда бетон застынет, получится именно тот материал, который называют железобетоном. Все действительно очень просто.

 Прочные ЖБИ изделия — основа любого строительства

❶ Как изготовить железобетон

Вам понадобится

• – цемент марки М500;
• – речной песок;
• – щебень:
• – вода;
• – арматура;

Инструкция

Обычно минимальный поставляемый объем заводского бетона составляет 4-5 кубов, поэтому самостоятельное его приготовление целесообразно только в том случае, если требуются небольшие объемы или бетонирование идет постепенно, небольшими участками.

Прочный бетон получается только при использовании качественных компонентов. Не стоит приобретать цемент с рук, со стоящих у обочины дорог машин, он может оказаться очень плохим, не соответствующим указанной на упаковке марке. Покупайте его только у проверенных поставщиков, даже если стоимость этого цемента будет выше.

Песок следует покупать речной, в нем нет примесей глины. Загрязнение песка глиной приводит к тому, что на морозе бетон начинает крошиться. Щебень для качественной заливки следует выбирать гранитный или гравийный, он тоже должен быть свободен от глины.

При замешивании бетона очень важно точно соблюсти пропорции компонентов. Обычно при самостоятельном строительстве все составные компоненты отмеряют ведрами. Чтобы приготовить качественный бетон, на ведро цемента возьмите два ведра песка, три щебня и 0,7 ведра воды. Перемешайте смесь до полной однородности состава.

Для изготовления железобетонных конструкций вам понадобится стержневая или проволочная арматура с ребристой поверхностью, обеспечивающей хорошее сцепление с бетоном. Если используются гладкие металлические стержни, их концы загибаются. Чаще всего при строительстве используют арматуру из стали марок 35ГС и А500С диаметром 10, 12, 14, 16 мм.

Арматуру можно соединять сваркой или связывать проволокой диаметром 1-2 мм. При изготовлении балок следите за тем, чтобы под нижним рядом арматуры оставалось свободное пространство в 2-3 см, заполняемое бетоном. Арматуру можно подвесить на проволоке или подложить под нее вкладыши.

В отливаемых плитах перекрытия для уменьшения их веса можно делать пустоты, укладывая в бетон полиэтиленовые трубы. Заливку проводите сразу по всей длине, делать ее по частями нельзя. Можно выполнять укладку слоями, но лучше сразу заливать всю конструкцию.

Важно не только залить бетон, но и помочь ему правильно затвердеть. После того, как он схватился, его необходимо поливать водой. Можно накрыть мокрой мешковиной. При повышенной влажности в бетоне протекают химические реакции, повышающие его прочность. Желательно держать отлитые конструкции мокрыми не меньше одного-двух дней. Наибольшей прочности они достигнут примерно через месяц.

Железобетон – что это такое и для чего он используется?

Железобетон – искусственный строительный материал, в котором соединены в монолитное целое стальная арматура и бетон. В современном строительстве этот “союз” имеет чрезвычайно широкое распространение, что не удивительно – ведь железобетон обладает большими техническими и экономическими преимуществами по сравнению с другими материалами.

Железобетон – искусственный строительный материал, в котором соединены в монолитное целое стальная арматура и бетон. В современном строительстве этот “союз” имеет чрезвычайно широкое распространение, что не удивительно – ведь железобетон обладает большими техническими и экономическими преимуществами по сравнению с другими материалами.

Термин “железобетон” нередко употребляется как собирательное название железобетонных конструкций и изделий (ЖБИ). Из железобетона относительно легко создавать сооружения и конструкции самых разнообразных форм, достигающих большой архитектурной выразительности.

Цемент и вода являются активными составляющими бетона – в результате реакции между ними образуется цементный камень, скрепляющий зерна заполнителей в единый монолит.

Между цементом и заполнителем не происходит химического взаимодействия, поэтому заполнители часто называют инертными материалами.

Однако, крупный заполнитель (щебень горных пород или известняка) и мелкий заполнитель (кварцевый, он же речной песок) существенно влияют на структуру и свойства бетона.

В качестве арматуры используются металлические (стальные) прутки или пучки проволок. Арматура подразделяется на рабочую и монтажную.

Рабочая арматура располагается в нижней части изделий, работающих на изгиб: плит перекрытий, балок, в подошвах фундаментных блоков.

Монтажная арматура создает объемный скелет изделия, фиксирует расположение стержней рабочей арматуры, способствует фиксации и закреплению закладных деталей и монтажных петель.

Одной из разновидностей железобетона является напряжённый железобетон. За счет применения специальных технологических приемов, в процессе изготовления материалов из напряженного железобетона арматура замоноличивается в бетоне в частично растянутом виде.

Дело в том, что плиты перекрытий и несущие балки в конструкции работают на изгиб.

Во-первых, они воспринимают нагрузку конструкции пола (в том числе и собственный вес); во-вторых – нагрузку от бытовых предметов, размещенных на этаже; в третьих – нагрузку, передающуюся от стен на каркас здания.

В результате, нижние слои плиты перекрытия или несущей балки находятся в слегка растянутом виде, что отрицательно сказывается на их надёжности.

Если же нижние слои панели или балки в процессе изготовления были искусственно сжаты (“напряжённый” железобетон), то под бытовой и конструкционной нагрузкой они будут находиться в нейтральном состоянии. В этом случае напряжение в них будет минимальным, а, значит, и минимальны будут проблемы, связанные с эксплуатацией конструкции.

Плиты перекрытий (пустотные и ребристые), перемычки, элементы оград, подвалов и фундаментов, плиты дорожных покрытий, детали колодцев и столбы освещения – всё это изделия из железобетона. Очевидно, что каждое изделие имеет характерную для него систему армирования, рецептуру бетона и технологию изготовления.

Плиты перекрытия и перемычки, работающие на изгиб, изготавливают из предварительно напряжённого железобетона. В подготовленную форму на специальные упоры устанавливают арматурные стержни, натягивают их механическим способом (с помощью домкратов) или термомеханически (посредством разогрева электрическим током) и закрепляют в натянутом положении на бортоснастке формы.

Изделия цилиндрической формы (стойки, кольца и т.п.) изготавливают методом центрифугирования. Предварительно в полуформу, размещённую на стенде центрифуги, укладываются арматурные стержни (при необходимости их натягивают), на которые навивается металлическая проволока – формируется каркас изделия.

С помощью ложкового бетонораздатчика по всей длине полуформы распределяется бетонная смесь, одну полуформу накрывают сверху другой и включают центрифугу. На первом этапе, бетонная смесь, за счёт центробежных сил, распределяется у внешней ограждающей поверхности цилиндрической формы.

На втором этапе, за счёт изменяющейся частоты вращения центрифуги, происходит уплотнение бетонной смеси и формование изделия. Далее изделия (в полуформах или распалубленные) отправляют на тепловую обработку.

Любое строительное изделие, в том числе и ЖБИ, рассчитано на определенные нагрузки, превышение которых нежелательно или недопустимо.

Для изделий, работающих на изгиб, строительными нормами и правилами установлены нормативно-допустимые нагрузки.

Оговоримся сразу, что величина этих нагрузок обеспечивает весьма и весьма значительный запас надёжности и, при корректном монтаже конструкции, разрушение изделия практически исключено.

Каждая строительная конструкция (в том числе и плиты перекрытия) рассчитана на определенные схемы монтажа. Эти схемы известны строителям, а их нарушение может привести к нежелательным последствиям.

Очень часто возникает необходимость сделать отверстие в панели перекрытия, и если при его формировании будет нарушена целостность арматурного каркаса панели или, что не менее важно, будут разрезаны арматурные стержни, обеспечивающие несущую способность этой панели, то положительный эффект “преднапряжения” будет практически полностью устранён. Подобная поврежденная панель не будет соответствовать шкале нормативно-допустимых нагрузок.

Если же сделать отверстие в панели все-таки надо, то необходимо предусмотреть консольное закрепление разрезаемых панелей на промежуточную опору (например, на внутреннюю несущую стену или на перемычку) и выполнить обвязку из металлического профиля по периметру вырезанной части плиты с закреплением (резьбовом или сваркой) на этом профиле концов арматурных стержней.

Уже упоминалось, что заводские железобетонные изделия имеют высокую степень надёжности и лишь от самих потребителей зависит, снизится ли эта надёжность в дальнейшем.

Изделия, до того, как попадут в конструкцию и займут предназначенное им место, могут быть подвержены действию излишних механических нагрузок или оказаться в условиях повышенной влажности.

Кроме того, бетон подвержен биологической коррозии (появлению плесени, грибка и пр.), что необходимо учитывать при его хранении.

Повреждения изделий могут происходить как при их транспортировке (доставке), так и при их складировании (промежуточном хранении). Влага обычно попадает в изделия при контакте с землёй (капиллярный подсос) или атмосферными осадками, что может привести как к ухудшению механических характеристик изделия, так и к развитию на нём корродирующей микрофлоры.

Но когда изделия поступают на место промежуточного складирования, когда за них уже уплачены деньги и изделия приняты заказчиком, хозяин должен уже сам заботиться о принадлежащих ему изделиях.

Даже если изделия приобретены с целью использования в течении недель или месяцев, для них необходимо обеспечить определенные “комфортные” условия хранения. Площадка для их складирования должна быть выровнена; между изделиями и грунтом не должно быть контакта; желательно наличие навеса или укрывающей изделие плёнки.

Плиты перекрытий желательно хранить горизонтально (в “рабочем положении”), прокладывая их между собой деревянными брусками для проветривания и для снятия возникающих напряжений.

Иногда в приобретенную партию попадают изделия с явными дефектами. Некоторые из этих дефектов легко устранимы и не могут повлиять на качество изделий, некоторые – неустранимы и носят “летальный” характер. Иногда дефекты имеют фабричное происхождение, иногда они возникают при самовывозе изделий в результате их некорректной транспортировки.

Если изделие внешне не разрушено, а присутствуют лишь небольшие сколы, то они достаточно несложно устраняются путем их заделки цементно-песчаным раствором или специальными ремонтными смесями.

Если же дефект серьёзен (смещение арматурного каркаса, неверная анкеровка закладных деталей и монтажных петель, тонкий защитный слой бетона), то подобные изделия подлежат возврату производителю и последующей замене.

Но, как правило, подобные дефектные изделия выявляют на ещё стадии приемки техническим контролем и если они и выходят за пределы завода, то исключительно как некондиционные.

Некоторые заводские дефекты (например, сетка поверхностных тонких трещин на плите перекрытия) не носят “летального” характера и не влияют на надёжность и несущую способность изделия. Подобные дефекты устраняют в процессе монтажа изделий.

По плотности бетоны подразделяют на особо тяжёлые, тяжёлые (плотность D = 1800-2500 кг/м³ ), легкие и особо легкие.

По размерам заполнителя тяжелые бетоны подразделяют на бетоны на крупных заполнителях и мелкозернистые бетоны.

Плиты перекрытий, плиты дорожных покрытий, перемычки, элементы оград, подвалов и фундаментов, детали колодцев и столбы освещения изготавливают на основе тяжёлого бетона.

Классы бетона по прочности на сжатие (В), осевое растяжение (Вt ), растяжение при изгибе (Btb ) характеризуются соответствующей прочностью бетонов базового размера в установленном проектном возрасте (как правило – 28 суток). Таблица зависимости показателей прочности тяжёлого бетона от его класса приведена ниже.

• Марка бетона по средней плотности (D) определяется фактическим показателем массы бетона в сухом состоянии в единице объёма образцов (кг/м³ ).
• Марка бетона по морозостойкости (F) определяется количеством попеременных циклов замораживания и оттаивания в различных средах, которые выдерживают контрольные образцы без снижения прочности на сжатие более регламентируемой (для Московского региона F должна быть не менее 35).
• Марка бетона по водонепроницаемости (W) определяется величиной давления воды, при котором не наблюдается ее просачивания через контрольные образцы.

Нормируемые показатели качества бетона должны быть обеспечены подбором его состава, выполнением технологических режимов приготовления, уплотнения бетонных смесей, твердения бетонных изделий и контролироваться на производстве. Более подробно – о марках и классах бетона.