Особенности изготовления, хранения и состава железобетонных изделий
Железобетон объединяет в себе бетон и стальную арматуру, они позволяют достигать высокой целостности и монолитности. Бетонная «подушка» эффективно защищает металлическую арматуру от коррозийных процессов, а также обеспечивает снимающие напряжения, арматура – «ответственна» за растягивающие усилия. Железобетонные изделия нашли широкое применение в строительстве мостов, домов и других конструкций: рассмотрим, как и из чего их производят.
Какие компоненты входят в состав
Активные компоненты бетонов – цемент и вода: между ними происходит реакция, запускающая скрепление частиц заполнителей в монолит. Формируется цементный камень, но компоненты не вступают в химические реакции: заполнители – химически инертные. Заполнители бывают крупными, например, щебень известняка, и мелкими (песок), что прямо влияет на свойства и структурные особенности бетона. В основе арматуры лежит металл (сталь), ее разделяют на 2 вида:
рабочая, которую применяют в нижней части изделий. Последние работают на изгиб;
монтажная, с помощью которой создается «скелет» будущего изделия.
Железобетон имеет несколько разновидностей, самая популярная – напряженный. Технологии позволяют замонолитить арматуру в бетонной подушке, но в частично растянутой форме. Например, несущие балки, использующиеся в конструкциях, работают на изгиб:
перенимают нагрузку, как собственного веса, так и предметов быта, конструктивных элементов объекта;
дополнительно – давление, поступающее от стен на каркас объекта.
В результате этих процессов нижние части изделий пребывают в растянутом виде, что может негативно влиять на безопасность и эксплуатационные характеристики. Если в ходе производства применялись методы создания напряженного железобетона, то обеспечено нейтральное состояние ЖБИ в готовом проекте. Напряжение – минимальное, поэтому надежность существенно повышается.
Как происходит производство
Многие элементы, использующиеся при строительстве дорог, зданий, ограждений, производят из железобетона. Конечно, привлекаются разные технологии, как армирования, так и производства бетонов, которые определяют условия эксплуатации, требования к прочности и другие индивидуальные характеристики. Из напряженного железобетона создают изделия, отличающиеся работой на изгиб:
в формы на упоры осуществляют установку арматурных стержней;
производят натягивание металлических элементов, для чего привлекаются механические или термомеханические методы;
закрепляют стержни в натянутом положении.
За этим следует осуществление заливки бетона и виброуплотнение, последнее выполняется на стендах, а также конвейерных линиях. На финише изделия прямо в формах отправляются в специальные камеры, где будет проведена тепловая обработка. Обработка нужна для ускорения процесса твердения: в течение полсуток пребывания в камере изделие приобретает до 75% номинальной прочности. В естественных условиях для достижения такого показателя понадобятся 28 суток. После завершения твердения производится освобождение стержней от креплений, происходит частичное сжатие по длине: напряжение от металлических элементов передается изделию. В частях, где бетон прилегает к стержням, создается напряженное состояние.
Цилиндрическую продукцию производят с привлечением центрифугирования. Метод следующий:
на стенде размещается полуформа, в которую закладывают арматурные стержни (с натягиванием или без);
на стержни нанизывают проволоку из металла, что нужно для формирования каркаса будущего изделия;
ложковым бетонораздатчиком выполняется распределение бетонной смеси, что осуществляется по всей длине формы;
полуформу накрывают второй половиной, после чего запускается центрифуга.
Сначала смесь, что обусловлено центробежной силой, распределяется, потом – уплотняется и происходит формирование изделия, за чем следует тепловая обработка.
Особенности монтажа
Все виды строительных изделий рассчитаны на конкретные нагрузки, которые нельзя нарушать во избежание нарушения надежности готовых конструкций. Для изделий, которые работают на изгиб, действуют нормативные нагрузки. Величина последних рассчитана с учетом запаса надежности, при условии правильного монтажа риск разрушения – минимальный.
Конструкции возводятся с помощью определенных монтажных схем, с которыми знакомы строители. Нужно создать отверстие в панели перекрытия, но оно может изменить или нарушить целостность, например, из-за разрезки арматурных стержней, что нейтрализует ранее созданное преднапряжение. Любые повреждения влекут за собой несоответствие нормативным нагрузкам.
Если без отверстия не обойтись, то нужно выполнить закрепление панелей, подвергающихся разрезанию, на промежуточную опору. Дополнительно проводится обвязка с привлечением металлического профиля там, где производилась вырезка, а также закрепление концов арматурных стержней на профиле (с помощью сварки, например).
Как выполняются промежуточное хранение и доставка изделий
ЖБИ отличаются высоким уровнем надежности, за сохранением которой должен следить потребитель. Попаданию изделий в конструкцию предшествуют хранение и доставка, связанные с механическим воздействием. Возможны повреждения из-за влажности, а также появление грибка, плесени и т. д. Риск повреждений наиболее высок в процессе транспортировки и хранения: изделия могут контактировать с землей или осадками – произойдет ухудшение исходных характеристик.
Самый частый вид повреждений – механические, происходящие из-за несоблюдения условий. Например, поверх плит перекрытия были поставлены блоки из бетона, из-за чего произошла деформация: трещины свыше 1 мм по низу, обнаженная арматура, отколотый бетон. Если повреждения – вина продавца, то он обязан выполнить замену, но чаще всего поставщики придерживаются стандартов, поэтому такая ситуация практически невозможна. А вот на месте складирования, когда компания выполнила обязательства по поставке, владельцем изделий могут быть допущены ошибки. Обеспечить правильные условия хранения поможет соблюдение следующих рекомендаций:
ровная площадка под укладку ЖБИ;
изделия не должны контактировать с грунтом;
дополнительно – навес или пленка, предупреждающие контакт с атмосферными осадками.
Плиты перекрытий лучше держать в горизонтальном положении в процессе хранения (оно является рабочим), дополнительно нужно выполнить прокладку брусками из дерева, которые будут снимать напряжения и обеспечивать правильное проветривание.
Несколько слов о дефектах
В партии могут присутствовать явно дефектные изделия, некоторые повреждения можно устранить: они не оказывают решающего влияния на качество ЖБИ. Однако многие повреждения невозможно убрать, они нередко происходят в ходе самовывоза при неправильной транспортировке.
Например, если на изделии наблюдаются мелкие сколы, то их можно убрать с привлечением цементно-песчаного раствора или специальных смесей. Серьезными считаются следующие повреждения:
арматурный каркас смещен;
анкеровка закладных деталей и монтаж петель выполнены неправильно;
защитный бетонный слой очень тонкий.
В этом случае ремонт невозможен, поэтому покупатель вправе запросить у поставщика возврат или обмен. На практике такие изделия выявляются на стадии технического контроля, поэтому риск попадания в продажу у них минимальный. Сетка тонких трещин и другие заводские дефекты не являются критичными: они не изменяют надежность и характеристики ЖБИ, специалисты устраняют их на этапе монтажа.