Железобетон – это современный строительный материал, в котором в процессе производства соединяются в единое целое бетон, изготовленный из определенного состава и арматурная сталь.
Бетон защищает металлическую арматуру от коррозии и воспринимает в этом составе сжимающие напряжения, арматурная конструкция – растягивающие усилия. Давно известно, что металл отлично работает на растяжение, а хрупкий бетон – на сжатие.
Производство железобетонных изделий производится с применением активных составляющих бетона – цемента, воды и заполнителями. В результате реакции между этими элементами образуется монолитный цементный камень. Так как между цементом и заполнителями не возникает химического взаимодействия, заполнители именуют инертными материалами. Хотя крупные заполнители (добавки известняка и щебня различных пород) и мелкие заполнители (различные виды песка) могут существенно влиять на свойства, структуру бетона и его характеристики.
В качестве связующей арматуры производство железобетонных изделий использует стальную проволоку или стальные прутки различного диаметра и длины. Арматуру подразделяют на рабочую и монтажную. Арматуру рабочую располагают в нижней части изделий из железобетона, работающих на изгиб: несущих балок, плит перекрытий, в подошве фундаментных блоков. Арматура монтажная создает в изделиях объемный скелет, фиксирует размещение стержней арматуры рабочей, способствует надежной фиксации и закреплению петель для монтажа и специальных закладных.
Одной из разновидностей железобетонных изделий является напряженная продукция. За счет использования специальных технологических процессов, при изготовлении продукции из напряженного железобетона металлическая арматура монтируется в бетоне частично в фиксированном растянутом виде. Как известно, что несущие балки и плиты перекрытий в готовой конструкции и в процессе эксплуатации работают на изгиб, воспринимают на себя нагрузку пола и собственный вес, а также нагрузку от множества предметов и приборов, размещенных на эксплуатируемом этаже. В результате, железобетонные изделия (несущие балки, различные плиты перекрытия и другие изделия) постоянно находятся в растянутом виде. Если в процессе производства металлическую арматуру заранее подвергли процессу напряжения, а бетон был искусственно сжат, то воздействия общих нагрузок будет минимально, а значит, не будет проблем, связанных с эксплуатацией здания.
Плиты перекрытия (ребристые и пустотные), перемычки, фундаментные блоки, плиты для дорожного покрытия, элементы заборов, детали колодцев и осветительные столбы – это все перечень изделий из железобетона. Производство железобетонных изделий, технология армирования и весь процесс изготовления зависит напрямую от марки и характеристик конкретной продукции.
Перемычки, несущие балки и плиты перекрытия – это железобетонные изделия работающие на изгиб, поэтому их производят с применением напряженного железобетона. В специальную форму на подготовленные упоры устанавливают стержни из арматуры, натягивают их (механическим способом при помощи домкратов или термомеханическим методом, с помощью предварительного точечного разогрева электрическим током) и фиксируют в натянутом положении специальной оснасткой в форме. Заливку бетонной смесью с последующим уплотнением осуществляют на стендах или на конвейерных линиях, роликового формования или способом проката. После этого подготовленную заготовку изделий в формах отправляют в специальные камеры на тепловую обработку. Цель обработки теплом – ускорение затвердения бетона, ибо уже через 12 часов пропаривания в камерах при температуре 80-90°C изделия набирают до 75% необходимой марочной прочности, которая эквивалентна 28 суткам затвердения в естественных условиях. После затвердевания напряжённые стержни арматуры освобождают от креплений на стенках формы. Арматурные стержни сжимаются частично по длине, и от них напряжение передается бетону.
Производство железобетонных изделий цилиндрической формы (кольца, стойки и т.п.) осуществляется методом центрифугирования. В готовую полуформу, размещённую на специальном стенде центрифуги, укладывают стержни арматуры нужного диаметра (при необходимости их натягивают), навивают на них металлическую проволоку – формируя каркас изделия. При помощи бетонораздатчика по всей длине формы распределяют бетонную смесь, одну форму накрывают поверх другой и запускают центрифугу. В первом этапе, смесь из бетона, под воздействием центробежных сил, формируется у внешней поверхности формы. Далее, за счёт изменяющегося вращения центрифуги, идет уплотнение смеси из бетона и окончательное формование изделия. Дальше изделия отправляют на дальнейшую тепловую обработку.
Рекомендации для дальнейшего монтажа и эксплуатации железобетонных изделий. Следует помнить, что готовое изделие при производстве рассчитывается на определенную нагрузку, превышение которой недопустимо. Для изделий из железобетона, работающих на изгиб устанавливаются определенные правила эксплуатации и строительные нормы, в которых оговорены все допустимые нагрузки. Все конструкции (плиты перекрытия, несущие балки, фундаментные блоки) должны монтироваться строго по указанной производителем схеме монтажа. А любые нарушения могут привести к нежелательным последствиям. Если возникла необходимость нарушить целостность плит перекрытия, например, под обустройство лестничного марша, могут быть разрушена конструкция каркаса арматуры и пострадает все изделие полностью, а может быть даже вся конструкция дома. Такие работы должны проводиться после тщательной консультации со специалистами. И если сделать проем под лестницу все-таки необходимо, инженер должен просчитать консольное укрепление панелей с промежуточными опорами на несущие стены или перемычки, и выполнить обвязку по периметру отверстия. Проводя все работы по монтажу железобетонных изделий с соблюдением технологических нормативов и рекомендаций производителя, можно быть уверенным, что конструкции прослужат вам надежно и долговечно.