Открыть сервисСервис

Железнобетонные изделия: производство и применение

Железнобетонные изделия (сокращённо ЖБИ) — это конструктивные элементы и детали зданий и сооружений, изготовленные из железобетона — композитного материала, в котором арматура воспринимает растягивающие усилия, а бетон — сжимающие. ЖБИ производятся на заводах железобетонных изделий (также аббревиатура ЖБИ) и поставляются на строительные площадки в готовом виде, что позволяет значительно сократить сроки возведения объектов по сравнению с монолитным строительством.

Состав и принцип работы

Железобетон сочетает два материала с взаимодополняющими свойствами:

  • Бетон обладает высокой прочностью на сжатие (обычно 15–60 МПа и выше для высокопрочных марок), но плохо сопротивляется растяжению.
  • Стальная арматура (гладкая, рифлёная, напрягаемая) эффективно работает на растяжение, однако подвержена коррозии и требует защиты бетонным слоем.

При совместной работе арматура и бетон образуют монолитное целое: бетон защищает сталь от коррозии и передаёт ей нагрузку, арматура компенсирует слабость бетона на растяжение. Для предварительно напряжённых конструкций арматура натягивается до заливки бетона, что позволяет создать в сечении элемента сжатие и повысить несущую способность.

Классификация ЖБИ

Железнобетонные изделия подразделяются по нескольким признакам.

По назначению

  • Конструктивные — воспринимают нагрузки от собственного веса, людей, оборудования, ветра, снега: плиты перекрытий, балки, колонны, фермы, сваи, лестничные марши.
  • Конструктивно-ограждающие — образуют наружные стены: крупнопанельные стеновые панели, фасадные блоки.
  • Конструктивно-изоляционные — совмещают несущую и теплоизолирующую функции: панели с утеплителем (керамзитобетон, пенополистирол).
  • Специальные — резервуары, колодцы, трубы, опоры ЛЭП, шпалы, плиты дорожного покрытия.

По технологии изготовления

  • Сборные — формуются на заводах в цеховых условиях, транспортируются и монтируются на объекте.
  • Монолитные — бетонная смесь заливается непосредственно в опалубку на стройплощадке; формально монолитные конструкции не относятся к ЖБИ в узком смысле, хотя материал тот же.
  • Комбинированные — сборные элементы, замоноличиваемые на площадке для создания бесшовных конструкций.

По условиям работы

  • Обычные ЖБИ для нормальных условий эксплуатации.
  • ЖБИ для агрессивных сред (химически стойкие бетоны, специальные добавки).
  • ЖБИ для морозных условий (с повышенной морозостойкостью F100–F300 и более).
  • ЖБИ для пожароопасных производств (с повышенной огнестойкостью).

Основные виды

Вид ЖБИХарактеристика
Плиты перекрытийПустотные, сплошные, ребристые; ширина 1,0–3,0 м, длина до 12 м
Плиты покрытийДля кровли промышленных и гражданских зданий
БалкиПрогонные, подкрановые, балки перекрытий
КолонныС квадратным, прямоугольным, круглым сечением
ФермыДля покрытий пролётом 18–36 м
СваиЗабивные, буронабивные, винтовые ЖБИ
Стеновые панелиКрупнопанельное домостроение
Лестничные марши и площадкиЗаводского изготовления
Канализационные колодцыКольца, днища, горловины
Железобетонные трубыВодоводы, коллекторы, дренажные системы

Производство

Основные технологические линии заводов ЖБИ:

  1. Вибрационный способ — бетонная смесь уплотняется на вибростолах; применяется для мелких и средних изделий (тротуарная плитка, блоки, бордюры).
  2. Центрифугирование — для труб и столбов; смесь уплотняется вращением формы.
  3. Термическая обработка — пропаривание изделий в камерах при 60–90 °C ускоряет твердение бетона и позволяет сократить цикл изготовления до 8–12 часов.
  4. Электротермообработка — пропускание электрического тока через бетон для ускорения набора прочности.
  5. Напряжение арматуры — для производства предварительно напряжённых конструкций (балки, фермы, сваи).

Крупнейшие российские производители ЖБИ сосредоточены в Центральном, Приволжском и Уральском федеральных округах; отрасль насчитывает сотни заводов, включая такие известные предприятия, как «ЖБИ-4» (Москва), «Кубинский завод ЖБИ» и заводы холдингов «ЕВРОСИБСТРОЙ», «ПИК-Индустрия строительных материалов».

Применение

Железнобетонные изделия составляют основу массового строительства в России:

  • Жилищное строительство — панельные и блочные дома, монолитно-каркасные здания с сборными перекрытиями.
  • Промышленное строительство — цеха, эстакады, подкрановые балки, опоры.
  • Гражданские объекты — школы, больницы, торговые центры.
  • Инженерные сооружения — мосты, тоннели, плотины, шахты, метрополитены.
  • Дорожное хозяйство — основания дорог, водоотводные лотки, бордюры.
  • Линейные объекты — опоры ЛЭП, шпалы, свайные фундаменты.

Преимущества и ограничения

К достоинствам ЖБИ относятся: высокая прочность и долговечность (срок службы 50–150 лет), огнестойкость, возможность заводского контроля качества, высокая степень готовности изделий к монтажу, относительная дешевизна материалов.

Ограничения: значительный вес (требуется тяжёлая строительная техника), сложность транспортировки крупногабаритных элементов, ограниченная ремонтопригодность, невысокая теплопроводность обычного бетона (требуются дополнительные утеплители), подверженность коррозии арматуры при нарушении защитного слоя.

Стандартизация в России

Производство и приёмка ЖБИ регулируются системой стандартов:

  • ГОСТ 13579-78 — плиты перекрытий и покрытий.
  • ГОСТ 21506-2013 — колонны и стойки.
  • ГОСТ 24379.1-2012 — сваи.
  • ГОСТ 34028-2016 — арматурные стержни для железобетона.
  • ГОСТ 26633-2015 — тяжёлый бетон.

На каждую партию изделий завод-изготовитель предоставляет паспорт с указанием марки бетона, класса арматуры, даты изготовления и результатов контрольных испытаний.

Источники:

  • ГОСТ 13579-78. Плиты перекрытий железобетонные для жилых зданий. Технические условия.
  • ГОСТ 26633-2015. Бетоны тяжёлые и мелкозернистые. Технические условия.
  • СНиП 52-01-2003. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения.
  • Справочник проектировщика «Железобетонные конструкции» / под ред. В. М. Бондаренко. — М.: АСВ, 2012.
  • Федоров И. С. «Железобетонные конструкции»: учебник. — М.: Стройиздат.
Заметили ошибку или не согласны с информацией в статье? Напишите нам support@bfometr.ru