Монолитный железобетон: изготовление и применение

Монолитный железобетон: характеристики и применение материала

Монолитный железобетон связан с понятием монолитного строительства. Если сборные или монолитно-сборные конструкции выпускаются готовыми, то монолитные стены и фундаменты формируются непосредственно при строительстве. Давайте поговорим о таком материале, его характеристиках, технологии возведения зданий из монолитного железобетона.

Особенности материала

Основным отличием монолитного материала от сборного является способ изготовления. Сборный железобетон – сваи, стеновые панели, лестницы, производятся на заводе в формах и транспортируются на строительную площадку в готовом виде.

Монолитный предполагает иной метод.

  • На первом этапе сооружают арматурный каркас. Поскольку речь идет о несущих конструкциях, то обычно диаметр арматуры составляет 12 мм и больше. Кроме того, используются арматурные сетки, фиксаторы и прочее.
  • Затем вокруг будущей конструкции сооружают опалубку, выполняющую роль формы.
  • Заливают в форму бетон соответствующей марки – шлакобетон, керамзитобетон, тяжелый. Материал уплотняют механическим методом с помощью глубинных или поверхностных вибраторов.
  • Выдерживается необходимое время для отвердевания бетона.

Следующее видео расскажет вам о проверке прочности железобетонной конструкции:

Достоинства и недостатки

Монолитный железобетон имеет свои достоинства и недостатки. Связаны они именно с технологическим процессом. Характеристики же самой конструкции будут зависеть от марки бетона и качества арматуры.

  • Скорость возведения сооружения из бетона намного выше, чем из кирпича или камня.
  • Использование плит позволяет уменьшить толщину стен, а, значит, увеличить площадь квартиры. Монолитные работы позволяют усложнить планировку и отказаться от стандартных схем, так как блоки не привязаны к типовому размеру плит, как при строительстве из сборного железобетона.
  • Монолитная конструкция отличается большой прочностью и выдерживает землетрясение до 8 баллов без разрушения.
  • Минимальное количество или полное отсутствие швов увеличивает теплоизоляцию.

К недостаткам метода относят следующее.

  • Высокая трудоемкость сооружения, так как, по сути, на строительной площадке осуществляется весь производственный цикл, исключая только приготовление бетона, да и то не всегда.
  • Монолитный железобетон требует участия дополнительной грузоподъемной техники, особенно когда речь идет о надземной части здания.
  • Сооружение монолитной конструкции требует больших финансовых затрат.

Технические характеристики

Бетон характеризуется хорошей сопротивляемостью на сжатие, но недостаточной – на растяжение. Нивелировать это свойство и призван металлический каркас из монолитного железобетона, который, в свою очередь, показывает прекрасные результаты при растяжении, но недостаточные при сжатии. Комбинация обоих материалов позволяет при строительстве воспользоваться только достоинствами.

Остальные характеристики конструкций определяет вид бетона.

  • Легкие бетоны – керамзитобетон, опилкобетон и прочее, используются для облегченных конструкций и для уменьшения теплопроводности, так как по этим показателям бетон уступает глиняному кирпичу.
  • Тяжелые бетоны – с плотностью в 2200–2500 кг/ куб.м обеспечивают надежность несущих конструкций и фундамента. Смесь подбирают по кассам – B1, B2, B1,5.

А теперь давайте поговорим про теплопроводность монолитного железобетона. Теплопроводность камня зависит от наполнителя.

  • Максимальной теплопроводностью обладает именно монолитный бетон без присадок – 1,75 Вт/(м·град).
  • Чуть лучше показатели у смеси с добавкой щебня и гравия – 1,51 Вт/(м·град).
  • Показатели материала на песке, шлаках и с добавкой силикатов колеблются от 0,3 до .81 Вт/(м·град).
  • Максимальными теплоизоляционными характеристиками обладает специальный теплоизоляционный бетон – 0,18 Вт/(м·град), а также смесь на вулканическом шлаке – 0,2–0,5 Вт/(м·град), что соответствует показателям керамического щелевого и пустотелого кирпича.

Конструктивное решение монолитного железобетона регулируется ГОСТ и соответствующими требованиями СНиП. В документах указываются возможные схемы и те изделия, которые можно использовать для сооружения тех или иных элементов. По ГОСТ несущая система здания должна составлять единое целое из фундамента, вертикальных опор – стены и колонны, и горизонтальных плит – перекрытия и покрытия.

Стоит отметить, что плиты, по сути, являются уже элементами сборно-монолитного строительства. Однако в документации они также именуются монолитными конструкциями.

Для чего требуется получение монолитного железобетона, какова его область применения, читайте далее.

Среда применения

Конструкции из железобетона на сегодня являются базой строительства, поэтому сферой их применения можно смело назвать все мыслимые строительные работы (строительство частных домов из монолитного железобетона, коттеджей, других зданий и т.п.).

  • Тип фундамента зависит от геодезических условий. Однако основой большинства конструкций является монолитный железобетон.
    • Ленточный фундамент – плиты переменной толщины укладывают под колонны или под стены и колонны сооружения.
    • Монолитная плита под площадью всего здания – наиболее материалоемкий вариант.
    • Плитный фундамент при большой толщине можно модифицировать, если это допускает конструкционная схема. В этом случае используются ребристые и коробчатые плиты.
    • Свайный фундамент – применяют на слабых грунтах.
  • Колонны – выступают вертикальными опорами вместо или вместе со стенами. Сечение зависит от конструкционной схемы: колонны могут быть прямоугольными, круглыми, уголковыми, кольцевыми и так далее.
  • Из монолитного железобетона возводят несущие стены как наружные, так и внутренние.
  • Для перекрытий с балками и без используют сплошные, пустотные и ребристые плиты.
  • Лестничные марши – прямые, винтовые, комбинированные.
  • Декоративные архитектурные элементы – бетон отличается высокой пластичностью при кладке, что позволяет сооружать, арки, фронтоны, декоративные колонны без всяких ограничений.
  • Туннели – под дорогой, мостом и для метро.
  • В сооружении мостов монолитный железобетон незаменим.
  • Площадки, где предполагается высокая нагрузка – аэродром, испытательный полигон и прочее.

Далее вы узнаете, какие требуются документы для приемки монолитного железобетона.

Про технологию строительства зданий из монолитного железобетона расскажет следующий видеосюжет:

Документы для приемки

Сооружение монолитных железобетонных конструкций является частью строительных работ и принимается по мере возведения специальной приемной комиссией.

Обязательным условием является проведение лабораторного анализа готовой бетонной смеси перед заливкой. В акте приема есть соответствующие графы, где требуется указать технические характеристики материала – морозостойкость, водонепроницаемость и среднюю прочность, вычисленную по сериям контрольных образцов.

Проверке также подвергается стальная арматура. При отклонении от норм СНиП материал не может быть использован при строительстве.

Документом для приемки готовой конструкции является акт освидетельствования и приемки. В нем указываются:

  • номера использованных рабочих чертежей;
  • номера проведенных работ из журнала строительства и журнала авторского надзора;
  • акты приемки предварительных работ, если они были;
  • результаты лабораторных испытаний;
  • геометрические размеры конструкции и отклонения их от плановых, если они есть;
  • соответствие рабочему проекту и СНиП;
  • освидетельствование – здесь указываются возможные дефекты, оценивается состояние поверхности и прочее.

Акт приема проводится при сдаче любой промежуточной готовой конструкции, а не в целом стены или этажа.

Расчет монолитного железобетона

Наиболее важной характеристикой монолитной конструкции является величина расчетной нагрузки, то есть, максимум веса, который может выдержать плита без учета ее собственной массы. Определяется величина 3 факторами:

  • толщиной стены или перекрытия;
  • классом бетона – классификация по прочности на сжатие;
  • содержанием арматуры.

Для примера пустотная монолитная плита рассчитана на нагрузку в 800 кг/кв. м. Сплошная плита из напряженного бетона способна выдержать до 1250 кг/кв. м.

Расчеты при возведении многоэтажного здания чрезвычайно сложны, так как включают не только вычисление необходимой расчетной нагрузки, но учитывают и общую нагрузку на фундамент, характер стены – передающей фундамент нагрузку только своего веса или всего этажа, оценку сопротивления разрушению, степень деформации оснований и так далее.

В частном строительстве чаще всего сталкиваются с сооружением фундамента – ленточного или платного, расчеты которого более просты. Для определения площади фундамента, который должен быть чуть больше площади здания, используется формула:

S > γn F/γc Ro, где

  • γn – коэффициент надежности и равен 1,2;
  • F – нагрузка. Включает в себя вес всего здания и полезную нагрузку – мебель, бытовая техника, внутренние сооружения, отделка, люди. В стандартных случаях, если речь идет о жилом доме, полезная нагрузка составляет 150 кг/кв. м. Очевидно, что при облицовке камнем лестницы и полов нагрузка будет намного выше.
  • γc — коэффициент условий, определяется типом грунта. Для крупных песков, например, составляет 1,2, для пластичной глины – 1,0.
  • Ro – условное сопротивление грунта. В данном случае речь идет о мелкозаглубленном фундаменте. Величину берут из таблицы сопротивлений, где учитывается характер грунта и самого здания.

Получив величину, подбирают значения длины и ширины исходя из конфигурации дома.

Глубину основания вычисляют по справочнику СНиП для чего требуется установить три параметра.

  • Глубина фактического промерзания определяется как произведение нормативной глубины для региона и коэффициента отопления. Если зданием будут пользоваться зимой, то есть дом отапливается, то коэффициент будет меньше единицы. В противном случае его принимают равным 1,1.
  • Уровень грунтовых вод определяют самостоятельно, выкопав шурф. Принципиальным является положение воды выше или ниже на 2 м от точки промерзания.
  • По таблице 2 СНиПа 2.02.01-83 с учетом типа грунта и двух полученных величин определяют глубину фундамента.

Объем основания дает возможность вычислить необходимое количество бетона и арматуры.

В завершение мы поговорим про демонтаж монолитного железобетона.

Демонтаж конструкций

Причины демонтажа могут быть разными: перепланировка, изменение всей конструкции, уменьшение нагрузки на какие-то элементы конструкции и прочее. Мероприятие это нелегкое и в любом случае требует много времени и затрат.

Для демонтажа используются различные методы и инструменты. По их характеристикам различают следующие способы:

  • механический – предполагает применение спецтехники и вспомогательных механизмов – клин-молот, например;
  • полумеханический включает пневматический и электрический инструмент – алмазный бур, механическую пилу, канатную пилу, пневматический отбойный молоток;
  • для работы в небольших помещениях используются специальные мини-роботы. Их же применяют для демонтажа в опасных условиях;
  • взрывной способ – применяется при сносе, однако опасен и требует высокой профессиональности;
  • электрогидравлический метод разрешает применение гидроклинов. По степени воздействия он вполне сравним со взрывом, но безопаснее, так как не порождает взрывной волны;
  • комбинированный – объединяет при необходимости разные способы демонтажа.

Демонтаж осуществляется только после отключения и разборки любых инженерных коммуникаций. Если речь идет о сносе постройки, то обязательным является возведение временного ограждения опасного участка.

Монолитный железобетон составляет значительную часть конструкционных материалов, используемых при строительстве. Уступая сборному методу по скорости, монолитный превышает все известные способы по прочности и надежности сооружений. Подпорные стены из монолитного железобетона, возведение фундаментов — вот лишь малая толика того, что можно сделать при помощи подобного материала.

Следующее видео расскажет вам об одном из новых видов монолитного железобетона:


Где применяется монолитный железобетон: достоинства и недостатки

Монолитный железобетон – это конструкция, которая заливается непосредственно на строительном объекте, позволяя создавать постройки любой архитектуры, с разнообразными элементами, прямыми и изогнутыми линиями. Ввиду экологичности и прекрасных эксплуатационных характеристик железобетон сегодня используется в возведении зданий разного назначения, высотности.

Благодаря использованию технологии монолитного железобетона удается реализовывать проекты многоэтажных домов, которые демонстрируют прекрасные показатели прочности и надежности, стойкость к нагрузкам на изгиб, требуют меньших трудозатрат, возводятся быстрее. Немаловажным преимуществом является и снижение стоимости строительства.

Особенности материала

Основное отличие железобетонного монолита заключается в том, что его изготавливают прямо на строительной площадке. В то время, как сборные изделия производят в заводских условиях в специальных формах и доставляют на объект уже готовыми.

Монолитный железобетон производят таким образом:

сначала строят арматурный каркас, потом сооружают опалубку вокруг каркаса, заливают в форму предварительно приготовленный бетон, уплотняют поверхностными и глубинными вибраторами, выжидают нужное время и продолжают строительство.

Конфигурация возводимого сооружения может быть любой, но находится в прямой зависимости от возможностей по монтажу опалубки и прочности застывшего бетона. Стоит учесть, что за способность выдерживать нагрузки разного типа и механические характеристики в ответе внутреннее армирование конструкции. Каркас готовят из толстой арматуры, в несколько рядов, прямо перед закладкой бетона.

Достоинства и недостатки

Монолитный железобетон обладает определенными особенностями, которые объясняются как свойствами каждого из материалов по отдельности (бетон и стальная арматура), так и технологий его производства. Качество раствора (пропорции компонентов) и технологический процесс во многом влияют на прочность и плотность железобетона.

  • Уменьшение временных и трудозатрат на возведение сооружения в сравнении со строительством его из камня или кирпича.
  • Уменьшение толщины стен (соответственно, увеличение внутренней площади помещения).
  • Возможность реализовать любую идею при создании проекта.
  • Высокий уровень прочности.
  • Сейсмоустойчивость на уровне 8 баллов без разрушения.
  • Отсутствие или уменьшение количества швов в монолите, что улучшает теплоизоляционные характеристики.
  • Стойкость к разнообразным химическим воздействиям, окислению, коррозии.
  • Длительный срок эксплуатации

Из недостатков монолитного железобетона стоит упомянуть такие , как необходимость в привлечении грузоподъемной спецтехники, дополнительных работников ввиду того, что практически все этапы производства осуществляются на строительном объекте. Стоит отметить и такие нюансы, как необходимость возводить мощный фундамент из-за большого веса монолита, обязательное выполнение гидро- и теплоизоляции, сложность в обработке бетона.

Технические характеристики

Бетон отличается прекрасной сопротивляемостью на сжатие и не любит растяжение, что с успехом компенсирует железобетонный каркас, обладающий прекрасной стойкостью на растяжение, но плохо выдерживающий сжатие. Таким образом, тандем этих двух материалов в железобетоном монолите позволяет добиться наилучших результатов, ввиду чего такая технология повсеместно используется при строительстве мало- и многоэтажных зданий.

Читайте также:  Монолитный керамзитобетон: заливной дом (стены) своими руками

В большой мере технические характеристики монолитной конструкции определяются характеристиками металлической арматуры (правильность вязки, количество прутов, их диаметр) и типом самого бетона.

Особенности эксплуатации монолитов из разных бетонов:

1) Легкие бетоны (к их числу относятся опилкобетон, керамзитобетон и т.д.) – актуальны для облегченных монолитов, где нужно добиться уменьшения теплопроводности.

2) Тяжелые бетоны, плотность которых составляет от 2200 до 2500 кг/м3 – выдерживают нагрузки несущих конструкций и фундамента. Классы смеси (В1, В2, В1.5) выбираются в соответствии с тем, какую прочность нужно обеспечить.

Теплопроводность итоговой конструкции зависит от наполнителя – так, максимальный показатель 1.75 Вт/(м•град) демонстрирует бетон без присадок, раствор с щебнем или гравием показывает 1.51 Вт/(м•град), со шлаком, песком или силикатами обеспечивает 0.3-0.81 Вт/(м•град). Наилучшие теплоизоляционные характеристики дают специальный теплоизоляционный бетон (0.18) и смесь на основе вулканического шлака (0.2-0.5).

Качество материалов, технология, заливка монолитных железобетонных конструкций регулируется ГОСТом и требованиями СНИП: в указанных документах прописаны разные схемы и изделия, по которым осуществляется заливка бетонным раствором тех или иных элементов зданий и сооружений.

Среда применения

Монолитный железобетон используют в индивидуальном и крупном строительстве, для выполнения самых разных задач – с применением данной технологии строят коттеджи, частные одноэтажные дома, здания с большим количеством этажей, многие другие сооружения. Перед сооружением фундамента, перекрытий, стен обязательно проводят все расчеты, определяют предполагаемые нагрузки, верно выбирают стальную арматуру и состав бетона.

  • Ленточный фундамент – обычно укладывают под стены и колонны.
  • Монолитная плита под основанием всего строения – самый простой вариант. Возможны модификации с использованием коробчатых и ребристых плит.
  • Свайный фундамент – актуальный выбор для слабых грунтов.
  • Несущие внутренние и наружные конструкции.
  • Колонны разной формы сечения, использующиеся в качестве вертикальных опор со стенами или вместо них.
  • Производство ребристых, пустотных или сплошных плит монолита для перекрытий с балками.
  • Разнотипные лестничные марши – могут выполняться винтовыми, прямыми, комбинированными.
  • Широкое разнообразие декоративных архитектурных элементов – благодаря хорошей пластичности бетона можно проектировать разные колонны, фронтоны, арки.
  • Туннели – для метро, проложенные под проезжими частями, сложными мостами.
  • Мосты – монолитный железобетон идеален в строительстве таких объектов.
  • Площадки, которые будут выдерживать серьезные нагрузки – испытательные полигоны, аэродромы и другие.

Документы для приемки

Возведение железобетонных монолитов входит в перечень строительных работ и принимается в соответствии с определенными требованиями. С учетом того, что конструкция должна будет выдерживать серьезные нагрузки и несоответствие каких-то параметров установленным может повлечь обрушение зданий, все должно осуществляться в строгом соответствии с правилами и значениями ГОСТ и СНИП.

До заливки зданий из монолитного железобетона обязательно реализуют лабораторный анализ приготовленного бетонного раствора с указанием в акте показателей водонепроницаемости, морозостойкости, средней прочности, выведенной из серии образцов для контроля. Проверяют и стальную арматуру. После выдается акт освидетельствования и приемки, которые выполняются при сдаче готовых промежуточных этапов (не всего здания, этажа или стены).

  • Номера рабочих чертежей и осуществленных работ из журналов строительства и авторского надзора
  • Результаты лабораторных исследований
  • Акты приемки предварительных работ (в случае, если они проводились)
  • Геометрические размеры конструкции, данные об отклонениях от плановых
  • Соответствие конструкции СНИП и рабочему проекту
  • Непосредственно освидетельствование с указанием возможных дефектов, оценкой состояния поверхности и т.д.

Расчет монолитных железобетонных конструкций

Самым важным параметром монолитной железобетонной конструкции является величина расчетной нагрузки – речь идет о максимальном значении веса, который в состоянии выдержать плиты (ее собственная масса не считается). Величина определяется в соответствии с: толщиной перекрытия или стены, классом прочности бетона, включением в конструкцию арматурного каркаса.

Так, если пустотная монолитная плита может выдерживать нагрузку, равную 800 кг/м2, то сплошная аналогичная плита из напряженного бетона демонстрирует показатель в 1250 кг/м2. Расчеты проводятся до начала строительства, предполагают тщательные вычисления и учет всех параметров: общие нагрузки, сопротивление деформациям, степень разрушений оснований и т.д.

  • γn – обозначает коэффициент надежности (1.2)
  • F – это нагрузка: вес здания, полезная нагрузка (техника, мебель, люди, отделка), для обычного жилого дома составляет 150 кг/м2
  • γc – коэффициент условий в соответствии с типом грунта: для пластичной глины равен 1.0, для крупного песка 1.2
  • Ro – условный уровень сопротивления грунта, берется из таблицы сопротивлений (там учитываются тип здания и грунта)

После определения величины выбирают значения ширины и длины в соответствии с конфигурацией здания. Глубина основания определяется по справочнику СНИП и таким ключевым параметрам: глубина фактического промерзания (произведение глубины для той или иной местности по нормативам и коэффициента отопления, для зданий отапливаемых коэффициент меньше 1, для неотапливаемых 1.1), уровень залегания грунтовых вод (выше/ниже точки промерзания на 2 метра), тип грунта.

Зная указанные данные, можно определить нужное количество арматуры, бетона и возвести прочную монолитную железобетонную конструкцию.

Принцип работы арматуры в монолитных ж/б конструкциях

Арматура в монолитном железобетоне – это стальные прутья определенного диаметра, связанные в несколько слоев по всему периметру конструкции, которые полностью заливаются бетонным раствором и призваны повысить прочность бетона и его стойкость к растяжению. Выбор диаметра стальных прутьев зависит от предполагаемых нагрузок и особенностей зданий, типа элементов и т.д.

Балки

Монолитные железобетонные балки устраивают для соединения отдельностоящих элементов вместо монолитных ленточных фундаментов. Такие балки опираться на фундамент могут двумя способами – лишь концами (когда зона растяжения проходит по нижней половине балки, где закладывается рабочая арматура) или на нескольких фундаментах, стоящих отдельно (зоны растяжения меняются, места укладки в соответствии с этим корректируются).

Монолитная плита

Представляет собой монолитное основание, когда из прутьев арматуры формируется железная сетка, ее вяжут в шахматном порядке между стержнями специальной вязальной проволокой. Часто собирают две сетки, которые располагают внизу и вверху плиты.

Диаметр арматуры и количество прутьев определяют в соответствии с предполагаемыми нагрузками, рассчитывая до начала работ.

История возникновения

Но наибольшее распространение монолитный железобетон получил в начале двадцатого столетия, когда было создано фундаментальное учение про материал, определившее его преимущества и доказывающее прекрасную стойкость при пожарах. Сегодня монолитный железобетон используется повсеместно, что объясняется его эксплуатационными характеристиками и свойствами.

Процесс заливки бетонных конструкций

Монолитный и сборный железобетон выполняются в точном соответствии с технологией. Обязательно нужно уделить внимание каждому из этапов создания конструкции, чтобы добиться нужных параметров и свойств.

Возведение опалубки

Создание монолитной железобетонной конструкции начинается с монтажа опалубки, которая не позволит растечься жидкому раствору и будет опорой бетону на всех этапах застывания.

Какие бывают виды опалубки:

  • Щитовая разборная – включает несколько отдельных блоков для жесткости, может изготавливаться самостоятельно на объекте.
  • Блочная – используется для единой заливки не одной, а сразу нескольких стен без перекрытий с несущей конструкцией.
  • Пневматическая – с прочной оболочкой, пропускает воздух, ее делают для сложных полостей маленьких объемов.
  • Объемно-переставная – для монтажа монолитных перекрытий, стен в многоэтажках, сооружается с привлечением крана.
  • Скользящая – используется для создания многоэтажек, устанавливается по периметру, в процессе застывания монолита на разных уровнях постепенно поднимается вверх домкратами.
  • Несъемная – для выполнения декоративной отделки.
  • Туннельная – для заливки раствором двух стен с перекрытием.

Приготовление раствора

После монтажа опалубки готовят раствор, который для заливки монолитного железобетона должен включать такие компоненты: часть цемента марки минимум М350, 2 части просеянного мелкого песка, 3 части наполнителя (щебень, гравий), вода в достаточном количестве для получения раствора нужной консистенции. Сначала смешивают все сухие субстанции, только после тщательного перемешивания по чуть-чуть добавляют воду.

Для улучшения характеристик раствора в него добавляют моющие средства (чайная ложка средства против жира на ведро жидкого бетона увеличит прочность, уменьшит усадку), клей ПВА (200 миллилитров на ведро для улучшения текучести и повышения адгезии материалов), жидкое стекло (для повышения термостойкости и ускорения схватывания на начальных этапах заливки).

Цементный раствор можно готовить в бетономешалке самостоятельно или заказывать нужный объем и организовывать его непрерывную подачу к объекту.

Армировка и заливка

Армировочный каркас монолитного железобетона создается из стальных ребристых прутьев разного диаметра. В формировании крупных элементов применяют стержни сечением 15-25 миллиметров, для обычных стен берут сечением до 10 миллиметров. Каркас связывают вязальной проволокой, опускают в опалубку. Арматура должна стоять на специальных фиксаторах на высоте минимум 30-50 миллиметров от поверхности бетона.

После того, как армирование завершено, заливают бетон: постепенно заполняют опалубку, подавая из желоба жидкий бетон. Небольшие объекты заливают за один раз, крупные делят на захватки (по горизонтали) и ярусы (по вертикали). Первым делом заполняют захватки одного яруса, потом последовательно заливают железобетонную конструкцию дальше.

После завершения заливки раствор уплотняется вибрационным инструментом. Сушат бетон, накрыв пленкой, чтобы вода не испарялась быстро и бетон был прочным. Первые дни желательно его периодически брызгать водой для исключения трещин.

Чем отличается фактическая плотность от реальной

При выполнении проекта нужно помнить о существовании разницы между реальным значением плотности и расчетным. Расчетная плотность высчитывается при идеальных условиях. Реальная получается в процессе заливки бетона, когда в сборной или монолитной конструкции может оставаться воздух, создавая полости внутри. От этих полостей можно и нужно избавляться, уплотняя бетон специальными инструментами и методами.

Демонтаж конструкций

Для выполнения демонтажа монолитных железобетонных конструкций используют разные материалы и способы.

  • Взрывной – актуален в процессе сноса здания, но опасен и должен выполняться профессионалами
  • Механический – с применением спецтехники и соответствующего инструмента
  • Полумеханический – с использованием электрического и пневматического инструмента (канатная, механическая пила, алмазный бур, отбойный молоток и т.д.)
  • Мини-роботы – для небольших помещений и опасных условий
  • Электрогидравлический способ – гидроклинами, безопаснее взрыва, по воздействию идентичен
  • Комбинированный – используются разные способы, в соответствии с текущими задачами и условиями

Демонтаж выполняют после полной разборки и отключения коммуникаций. Если сносят постройку, обязательно вокруг нее возводят временное ограждение.

Монолитный железобетон используется в современном строительстве повсеместно, что объясняется прекрасными характеристиками прочности, надежности, долговечности, другими плюсами. Монолит из бетона и стальной арматуры актуален при возведении самых разных зданий и элементов. При условии правильного выполнения всех этапов, соблюдения технологии и использования в работе лишь качественных материалов железобетон монолитный демонстрирует прекрасные свойства и позволяет создавать самые разные конструкции.

Преимущества и недостатки железобетона

Монолитный железобетон – популярный строительный материал, применяемый для возведения дорогостоящих построек. Используется при строительстве торговых центров, многоэтажных зданий и сооружений, а также применяется для домов по авторским проектам. Монолитный железобетон подразумевает заливку конструкции раствором непосредственно на площадке. Монолитные технологии обеспечивают прочность и надежность домов и уменьшают затраты на строительные работы. Помимо этого, железобетон обладает экологически чистыми компонентами, что увеличивает популярность монолитной конструкции.

Достоинства

Преимущества, присущие монолитному железобетону:

  • огнестойкость;
  • нет необходимости в применении вспомогательной техники, кранов;
  • возможность самостоятельного изготовления;
  • имеет идентичную технологию производства для различного цикла;
  • не требует большого количества рабочей силы;
  • способность противостоять коррозии и окислению;
  • высокая сопротивляемость нагрузкам;
  • быстрота возведения строительства;
  • сейсмическая устойчивость зданий и сооружений;
  • обладает продолжительным сроком службы;
  • не требует большого количества в строительной технике;
  • по истечении многих лет увеличивает свои прочностные характеристики;
  • имеет относительно невысокую стоимость строительства;
  • еще одно преимущество конструкции – это возможность применения различных форм строительных элементов.

Вернуться к оглавлению

Устойчивость к механическим нагрузкам

За счет малого количества стыковочных швов в монолитном строении, образуется достаточная устойчивость к механическим нагрузкам. Применение монолитного железобетона увеличивает прочность стен и оснований конструкции путем сочетания раствора из цемента, песка, воды и внутренней армировки.

Сопротивление окислению

Монолитная железобетонная конструкция имеет продолжительный срок службы за счет бетонного защитного слоя, который покрывает армирующую сетку. Также долговечность бетона с железной арматурой обеспечивается путем химического воздействия цементного раствора. Процесс химического воздействия обусловлен гидролитически отделяющей извести в момент твердения бетонного раствора, что дает сильную щелочную реакцию. Получившаяся щелочная реакция способна предохранить сталь от окисления.

Не поддается коррозии

Коррозия представляет собой самопроизвольное разрушение металла под воздействием физико-химических или химических взаимодействий с внешней средой. Коррозия бетона с железной арматурой происходит из-за разрушения застывшего цемента и влечет за собой снижение прочностных характеристик. Ржавчина металла сопровождается понижением водопроницаемости и ухудшением сцепления бетона с арматурной сеткой.

Стойкость к образованию коррозии на сооружениях и железобетонных элементах обеспечивается за счет применения специального вида цемента. Предотвратить появление коррозии возможно путем обработки бетонного покрытия специальными жидкостями или покрытием гидроизоляционным материалом.

Самоуплотняемость

За счет специального химического состава железобетон под воздействием влаги не только сохраняет свои прочностные характеристики, но и преувеличивает их. Технические характеристики позволяют железобетону самоуплотняться с течением времени.

Недостатки

Данный метод строительства имеет следующие недостатки:

    Возведение опалубки — трудоемкий процесс.

Читайте также:  Ячеистый бетон: характеристики и применение блоков

большой вес конструкции;

  • потребность в изоляции от звукопроводности материала;
  • возможность образования отслоений, трещин и других деформаций;
  • возвышая монолитное сооружение, требуется монтаж мощного фундамента;
  • сложности в демонтаже;
  • трудоемкость процесса при возведении опалубки за счет больших объемов работ;
  • необходимость в подогреве бетона, если строительство запланировано в холодное время года;
  • за счет высокой теплопроводности материала потребуется дополнительное утепление железобетонных зданий и сооружений;
  • потребность в квалифицированной рабочей бригаде;
  • в процессе застывания бетонного раствора железобетонный монолит требует дополнительного ухода.
  • Вернуться к оглавлению

    Низкая воздухопроницаемость

    Железобетонные конструкции обладают низкой воздухопроницаемостью, что не позволяет стенам «дышать». Такой недостаток затрудняет естественный воздухообмен и требует мощной вентиляции еще на начальном этапе строительства.

    Высокая плотность

    Железобетонный монолит имеет высокую плотность. Поры в бетоне получились из-за испарения излишка воды и неполного уплотнения воздуха из бетонного раствора.

    Значительный вес

    Конструкции из железобетона обладают тяжелым весом, что значительно сказывается на стоимости строительства. Тяжеловесные элементы требуют укладки мощного фундамента, так как не каждый грунт способен выдержать большие нагрузки. Поэтому без геологических исследований планируемой под постройку местности, не обойтись.

    Изготовление опалубки при возведении конструкций

    Для сооружения конструкции сложной архитектурной формы потребуется соорудить прочную опалубку. Опалубка необходима для предотвращения растекания бетонного раствора. Опалубка обеспечивает смесь опорой на этапе застывания и получения его прочностных характеристик.

    Опалубка бывает следующих типов:

    • Разборная щитовая. Данная опалубка включает в себя отдельные элементы, соединительные блоки, которые обеспечивают жесткость конструкции. Возможно собственноручное изготовление.
    • Пневматическая. Опалубка пневматическая обладает прочной оболочкой с воздухопроницаемым свойством. С помощью такой опалубки делаются небольшого объема сложные полости.
    • Блочная. Применяется для единой заливки нескольких стен с несущей конструкцией без перекрытий.
    • Скользящая. Актуально применение в монтаже зданий и сооружений с большим количеством этажей. Установленная по периметру форма после застывания поднимается с помощью домкратов вверх.
    • Объемно-переставная. Применяется для монтажа монолитных стен и перекрытий в многоэтажных зданиях и сооружениях. Монтаж и демонтаж происходит с применением автокрана.
    • Туннельная. Применяется для заливки бетонным раствором двух стен, имеющих перекрытия.
    • Несъемная. Применяется в роли декоративной отделки.

    Сложности при возведении опалубки отсутствуют. Процесс монтажа заключается в выкапывании котлована и установке щитов. Важно укрепить стенки, чтобы конструкция не деформировалась от большой массы раствора. В некоторых случаях используют щиты больших размеров или увеличивают количество подпорок.

    Сборные и монолитные железобетонные конструкции

    Сборные и монолитные конструкции из железобетона – базовый элемент современного строительства. Они используются для возведения зданий, устройства фундаментов, строительства мостовых переходов, дамб, тоннелей, авиадуков, сетей коммуникаций и других инженерных сооружений.

    Распространённость железобетонных конструкций (ЖБК) в строительстве объясняется их эксплуатационными свойствами. Монолитные и сборные железобетонные системы:

    • долговечны, огнестойки, отлично сопротивляются негативным факторам внешним среды (снег, дождь);
    • воспринимают сжимающие и растягивающие нагрузки без разрушения и получения необратимых деформаций;
    • обладают высокой сопротивляемостью динамическим нагрузкам (проезжающие автомобили, железнодорожные составы);
    • при возведении зданий из монолитных и сборных железобетонных конструкций дальнейшая эксплуатация этих сооружений не требует значительных денежных средств.

    Сборные железобетонные конструкции

    Ключевой особенностью сборных ЖБК является то, что их изготавливают в виде отдельных железобетонных изделий (ЖБИ), транспортируют на стройплощадку и уже здесь собирают в единую конструкцию. Возведение инженерных сооружений при использовании готовых сборных ЖБК в конечном итоге сводится к последовательному монтажу отдельных железобетонных элементов сборной системы.

    Примеры сборных железобетонных конструкций:

    • сборные железобетонные лестницы;
    • блок-комнаты и блок-квартиры;
    • конструкции для устройства канализации;
    • шахты лифтов;
    • железобетонные стеновые блоки;
    • фундаменты;
    • каркасы зданий.

    Железобетонные изделия, из которых состоят сборные ЖБК, скрепляются сваркой или проволочной скруткой. Для этого в ЖБИ предусмотрены специальные выступы арматуры  – стальные проушины. С их помощью железобетонные элементы надежно скрепляются друг с другом, обеспечивая прочное соединение.

    Монолитные железобетонные конструкции

    Монолитные железобетонные конструкции изготавливаются непосредственно на стройплощадке с использованием опалубки, установкой арматурных каркасов и послойной укладкой бетона. После того как бетон наберет достаточную прочность опалубку удаляют.

    Примеры монолитных железобетонных конструкций:

    • монолитные фундаменты – сооружение устраивается на опасных грунтах и позволяет избежать изменения геометрии фундамента из-за просадки или вспучивания грунтов;
    • плотины – гидротехнические сооружения, выдерживающие колоссальное давление воды и разрушающие гидрологические воздействия – удары – без потери прочности. Плотины из монолитного железобетона, как важная составляющая часть гидроэлектростанций, служат многие годы, обеспечивая электроэнергией целые города;
    • несущие стены – каркас из монолитного железобетона, который дополнительно выполняет функции теплоизолирующей и ограждающей конструкции. По прочностным и теплоизоляционных качествам железобетонная стена толщиной в 12 см приравнивается к кирпичной кладке в 25 см, газобетону в 40 см и пенобетону в 63 см;
    • монолитные аэродромные и дорожные покрытия – эффективно гасят значительные динамические нагрузки, отлично сопротивляются истирающим воздействиям колес автомобилей и шасси самолетов, обладают превосходными сцепными характеристиками.

    И это далеко не полный перечень сооружений, построенных из монолитных железобетонных конструкций. Из монолитного железобетона выполнено большое количество уникальных строительных объектов: промышленные трубы, путепроводы и тоннели метро, телевизионные башни, атомные реакторы АЭС и множество других сооружений.

    Сравнительный анализ сборных и монолитных железобетонных конструкций

    Различия монолитных и сборных железобетонных конструкций:

    • сборные системы имеют существенное преимущество перед монолитными конструкциями – они позволяют внедрять в строительство прогрессивные методики изготовления ЖБК на заводах с использованием современной техники в идеальных условиях для затвердевания бетона;
    • материальный аспект – затраты на возведение сборных фундаментов на 50-75 % выше, чем на устройство монолитных конструкций с такими же характеристиками;
    • прочностные характеристики – сборный фундамент проигрывает по прочности монолитному;
    • использование монолитных конструкций позволяет от 2-х до 5-ти раз снизить расход арматуры по сравнению с аналогичной по характеристикам сборной конструкции.

    Монолитные и сборные железобетонные конструкции при всех своих различиях могут использоваться и в тандеме. Часто на монолитный фундамент ставится сборный каркас здания или, наоборот, на сборном фундаменте возводятся монолитные стены.

    Достоинства применения монолитных и сборных конструкций из железобетона в строительстве неоспоримы. При относительной простоте изготовления они позволяют возводить жилые, промышленные и общественные сооружения любой сложности.

    Виды железобетонных конструкций и область их применения железобетона

    Достоинства и недостатки железобетона.

    К основным достоинствам железобетона, обеспечивающим ему широкое примене­ние в строительстве, относятся:

    – вы­сокая механическая прочность при сжатии,

    – хорошая сопротивля­емость сейсмическим и другим динамическим воздействиям,

    – воз­можность возводить конструкции любой формы,

    – малые эксплуата­ционные расходы на содержание зданий и сооружений (по сравне­нию с металлическими и деревянными конструкциями),

    – хорошая сопротивляемость атмосферным воздействиям,

    – высокая гигиенич­ность, способность задерживать радиоактивные излучения,

    – почти повсеместное наличие крупных и мелких заполнителей, в больших количествах идущих на приготовление бетона.

    Все эти факторы делают железобетон доступным к применению практически на всей территории стра­ны. Затраты электроэнергии на производство железобетонных кон­струкций значительно ниже по сравнению со стальными и ка­менными.

    Недостатки железобетона:

    – большая плотность (большой собственный вес),

    – высокая звуко- и теплопроводность,

    – трудоёмкость переделок и усилений,

    – необходи­мость выдержки конструкции в опалубке до приобретения бетоном тре­буемой прочности,

    – появление трещин вследствие усадки и силовых воздействий.

    Многие из этих недостатков могут быть полностью или частично устранены путём применения бетонов на пористых запол­нителях, специальной обработки (пропаривания, вакуумирования и т. п.), предварительного напряжения.

    При общей оценке железобетона как строительного материала следует иметь ввиду, что отмеченные выше недостатки малозначи­тельны по сравнению с его достоинствами. Это привело к тому, что за исторически короткий промежуток времени (примерно 150 лет) железобетон занял доминирующее положение в строительстве.

    Для современного ка­питального строительства железобетон является строительным ма­териалом № 1. В зависимости от способов возведения различают железобетонные конструкции:

    – сборные, изготовляемые преимущественно на заводах стройиндустрии и затем монтируемые на строительных площадках;

    – монолитные, полностью возводимые на месте строительства;

    – сборно–монолитные, в которых рационально сочетается использование сборных железобетонных элементов заводского изготовления и монолитных частей конструкций.

    Железобетонные конструкции различают по виду арматуры:

    – с гибкой арматурой (без предварительного напряжения и с предварительным напряжением);

    – с жесткой (несущей) арматурой.

    Железобетон применяют в самых разнообразных отраслях строительства, находя в каждой из них свои подходящие области применения. Железобетон применяют:

    – при возведении жилых домов, общественных зданий различного назначения, сельскохозяйствен­ных построек;

    – при строительстве зданий и сооружений промышленного, гражданского и транспорт­ного назначения;

    – в гидротехни­ческом строительстве (плотины, дамбы, гидроэлектростанции) и энергетическом строительстве (для возведения главных корпусов тепловых и атом­ных электростанций, атомных реакторов);

    – при возведении различных инженерных сооружений (дымовые тру­бы, телевизионные и водонапорные башни, резервуары и. т. д.).

    – в транспортном строительстве (для возведения мостов, водопропускных труб, путепрово­дов, метрополитенов, тоннелей на железных и автомобильных доро­гах, подпорных стенок, для покрытия дорог и аэродромов, железобетонные шпалы, желе­зобетонные опоры контактной сети);

    – в горной промышленности для надшахтных сооружений и крепления подземных выработок;

    – нередко в судо­строении (например, из железобетона изготовляют корпуса барж) и машиностроении (для изготовления станин и опорных частей тя­жёлых станков и прессов).

    В последние десятилетия железобетон стали использовать при взведении платформ для добычи нефти со дна морей в зоне шельфа и для устройства саркофагов и скафандров для захоронения радио­активных отходов и хранения радиоактивных материалов.

    Прогнозы показывают, что в нынешнем столетии железобе­тон останется основным строительным материалом для несущих и ограждающих конструкций зданий и сооружений различного назна­чения.

    Краткие исторические сведения о возникновении и раз­витии железобетона.

    Развитие строительных конструкций, в том числе и железобетонных, неразрывно связано с условиями матери­альной жизни общества. Появление железобетона во второй поло­вине 19 века совпало по времени с периодом ускоренного развития промышленности, торговли и транспорта. В этот период возникла потребность в строительстве большого числа фабрик, заводов, мо­стов, портов и других сооружений. Как следствие этого увеличи­лась потребность в строительных материалах.

    С одной стороны это привело к вздорожанию уже известных материалов, а с другой – послужило толчком к появлению новых строительных материалов. К тому же для строительства мостов и многих промышленных зда­ний с дорогим и сложным оборудованием стала ощущаться острая потребность в новых огнестойких, дешевых и надежных в эксплу­атации строительных конструкциях. Это привело к появлению но­вого строительного материала — железобетона, в котором удачно сочетались лучшие качества каменных материалов и стали.

    В 2009 году исполнилось 160 лет со времени изобретения железо­бетона. Хотя на звание родины этого материала претендовали также Англия и США, приоритет все-таки следует отдать Франции. Фран­цузы подчеркнули этот факт, отпраздновав столетие железобетона в 1949 году.

    Появление железобетона вызвало революционные преобразова­ния в строительстве, влияние которых на современную цивилиза­цию можно сравнить лишь с влиянием таких великих открытий как автомобиль, радио, ядерная реакция. В прошлом веке железобетон получил широкое распространение как материал, имеющий обшир­ную сырьевую базу, экологически безопасный, наиболее подходящий для изготовления различных строительных изделий, конструкций и систем.

    Весь короткий исторический путь развития железобетонных кон­струкций (по сравнению с конструкциями из дерева, камня и стали) можно условно разделить на 4 периода.

    1. Период возникновения железобетона (1849-1885 гг.) характе­ризуется появлением первых конструкций из армированного бетона. В этот период железобетонные конструкции появились практически одновременно в нескольких высокоразвитых странах (Франции, Ан­глии, США и Германии), где уже производился цемент и стальной прокат.

    Первым документально зафиксированным изделием из железо­бетона явилась лодка, построенная в 1849 году Жаном Луи Ламбо, адвокатом по профессии. В 1854 году штукатур из Ньюкасла Вильям Уилкинсон получил патент на конструкцию огнестойкого перекрытия, состоящего из железных полос, укладываемых на рас­стоянии 50 см друг от друга и заливаемых бетоном. Причём для по­вышения прочности перекрытия в пролете полосы укладывались в нижней части сечения, а над опорами отгибались в верхнюю часть. Уилкинсон был первым, кто понял принцип рационального армирования железобетона. В 1867 году французский садовник Жозеф Монье получил патент на изготовление кадок для цветов из железа и цемента. Длительное время, особенно в России, Монье считался изобретателем железобетона. Он получил во многих странах мно­жество разнообразных патентов на конструкции из железобетона (шпалы, трубы, балки и даже мосты). В 1880 году патент на желе­зобетон был получен им и в России.

    На развитие железобетона в Англии большое влияние ока­зал французский инженер Франсуа Генебик. Его фирма выиграла несколько подрядов на сооружение различных зданий. Им были по строены мельницы, силосы для хранения зерна, водонапорные баш­ни, портовые сооружения и др.

    В 1864 году Франсуа Куанье построил во Франции первую цер­ковь из железобетона. В 1861 году он опубликовал брошюру “При­менение бетона в строительном искусстве”, где впервые указал на то, что бетон и стальные стержни в нем работают совместно. Около 20 лет Куанье строил железобетонные сооружения во Франции и в других странах.

    Читайте также:  Асфальтобетонная смесь: виды, применение, особенности

    В России впервые железобетон был использован в 1879 году ин­женером Д.Ф. Жаринцевым при возведении стен зданий в г. Батуми.

    В 1885 году в Германии инженер Вайс и проф. Баушингер провели первые научные опыты по определению прочности и огнестойко­сти железобетонных конструкций, сохранности стали в бетоне, сил сцепления арматуры с бетоном и пр. Тогда же впервые инженер Кёнен высказал предположение, затем подтверждённое опытами, что ар­матура должна располагаться в тех частях конструкции, где можно ожидать растягивающие усилия.

    Исследования покрытий Царскосельского дворца показали, что русские мастера ещё в 1802 году применяли армированный бетон, однако не считали, что получили новый строительный материал, и не патентовали его.

    2. Следующий период с 1886 по 1917 год называют периодом освоения железобетона в строительстве. В России с 1886 года желе­зобетон стал применяться для устройства междуэтажных перекры­тий по стальным балкам. Много таких перекрытий встречается в Петербурге в зданиях старой постройки. В России развитие желе­зобетонных конструкций шло под влиянием зарубежного опыта и отечественной практики. Начало широкому использованию железо­бетона в России положили проведенные в Петербурге в 1891 году под руководством профессора Института путей сообщения Н.А. Белелюбского публичные испытания различных железобетонных кон­струкций (плит, балок, труб, резервуаров, арочного моста пролетом 17 м и др.). Эти испытания выявили большие преимущества желе­зобетона перед другими строительными материалами. В 1904 году при участии проф. Н.А. Белелюбского в г. Николаеве был постро­ен первый в мире железобетонный морской маяк высотой 40,2 м со стенами толщиной 10 см вверху и до 20 см внизу.

    В 1900 году на Парижской всемирной выставке железобетон был официально признан надежным строительным материалом. Но уже с 1898 года железобетонные конструкции нередко применялись в России при строительстве железнодорожных сооружений, шоссейных дорог, в промышленном и граждан­ском строительстве. За несколько лет было построено более тридцати железо­бетонных путепроводов и мостов. Пер­вые в мире ТУ на железнодорожные со­оружения из железобетона МПС России утвердило в 1908 году.

    Первая конструкция железобетонной шпалы была предложена еще в 1880 го­ду во Франции, но начало практического применения железобетонных шпал, как в нашей стране, так и за границей отно­сится к 1902-1903 гг. Первые железобе­тонные шпалы в России были изготовле­ны в 1903 году и испытаны в лаборато­рии С.-Петербургского Института Путей Сообщения. Часть этих шпал была уло­жена на одной из станций б. Финлянд­ской железной дороги. Вслед за этим в период с 1903 по 1927 год попытки при­менения железобетонных шпал на на­ших дорогах предпринимались неодно­кратно. Однако широкое применение та­ких шпал началось только в послевоен­ный период.

    В 1908 году проф. А.Ф. Лолейт за­проектировал и построил в Москве че­тырехэтажный склад молочных продук­тов с безбалочными перекрытиями. С этого момента железобетон в России на­чал постепенно вытеснять сталь и дерево при выполнении несущих конструкций зданий и сооружений.

    Значительные по размаху и глубине исследования несущей спо­собности и трещиностойкости железобетонных конструкций были проведены в конце 19 и начале 20 столетия в Германии под руковод­ством профессоров Мёрша, Баха, Графа, Эмпергера. Полученные результаты были положены в основу разработки теории железобето­на и нормативных документов по проектированию таких конструк­ций.

    3. В первый период широкого применения железобетона в нашей стране (1918-1945 гг.) особенно большое распространение он получил в промышленном и гидротехническом строительстве. После ок­тябрьской революции 1917 года произошли коренные изменения в экономике страны. Сразу после окончания гражданской войны пе­ред руководством страны встают задачи восстановления разрушен­ного хозяйства и выполнения все возрастающих планов капитально­го строительства. Решение этих проблем в то время было бы невоз­можно без широкого применения железобетона.

    В годы первых пятилеток вследствие больших объемов строи­тельства и тенденции экономии стали, необходимой для нужд маши­ностроения, железобетон постепенно занимает доминирующее поло­жение в капитальном строительстве. Широкое распространение по­лучают монолитные неразрезные балочные перекрытия, многопро­летные и многоярусные рамы (этажерки), арки, элеваторы, силосы, бункеры. В двадцатые годы в стране начиналось строительство крупных электростанций с широким применением бетона и железо­бетона (Волховская, Свирская, Днепровская ГЭС).

    В 1928 году у нас в стране появились первые сборные железобе­тонные конструкции, которые затем стали все шире применяться в промышленном и гражданском строительстве.

    В это же время начинают применяться тонкостенные простран­ственные конструкции: купола (первый тонкостенный купол диа­метром 28 м был возведен в Москве для планетария в 1928 году, оперный театр в Новосибирске в 1934 году был перекрыт куполом диаметром 55,5 м, который имел толщину оболочки всего 8 см), складки, цилиндрические оболочки, шатры и т. п. В этот период начиналось проектирование и строительство Московского метро.

    Появление сталей и бетонов высокой прочности позволило реа­лизовать на практике в 1928-30 гг. идею создания предварительно напряженных железобетонных конструкций. Этого удалось впервые добиться талантливому французскому ученому и инженеру Эже­ну Фрейссине. Предварительно напряженные железобетонные кон­струкции обладают повышенной трещиностойкостью и жесткостью, а также экономичны за счет уменьшения размеров сечений. Это поз­волило значительно увеличить пролеты зданий и сооружений, пере­крываемых железобетонными конструкциями.

    Первые теоретические основы расчета железобетонных конструк­ций и принципов их конструирования были созданы трудами пер­вых исследователей железобетона Консидером, Генебиком (Фран­ция), Кёненом и Мёршем (Германия). К концу 19 века в общих чертах сложилась теория расчета железобетонных конструкций по допускаемым напряжениям, основанная на принципах сопротивления упругих материалов. Как выяснилось в дальнейшем, она имеет крупные недостатки.

    Бурный рост применения железобетона вызвал необходимость совершенствования теории. Большой вклад в ее дальнейшую раз­работку внесли русские и советские ученые А.Ф. Лолейт (теория расчета по разрушающим усилиям, этот метод расчета применялся в СССР с 1938 по 1955 год), В.М. Келдыш, А.А. Гвоздев, С.М. Кры­лов (разработка метода расчета по предельным состояниям, теория расчета статически неопределимых конструкций по методу предель­ного равновесия), В.И. Мурашев (теория трещиностойкости и жест­кости железобетона), И.И. Улицкий, А.Е. Шейкин, П.И. Васильев, С.В. Александровский (исследования по теории ползучести бетона), К.В. Михайлов, Н.М. Мулин (разработка и исследование новых ви­дов арматуры), В.В. Михайлов, Г.И. Бердичевский, С.А. Дмитри­ев, А.П. Коровкин (разработка и исследование предварительно на­пряженных железобетонных конструкций), С.С. Давыдов (расчет и конструирование подземных сооружений) и многие другие.

    4. Второй период широкого применения железобетона в нашей стране начался в 1946 году и продолжается по настоящее время.

    После окончания Второй мировой войны весьма резко возрос­ла потребность в новом строительстве, и положение железобетона среди других строительных материалов стало доминирующим.

    Железобетон стал основой не только промышленного и гидротех­нического строительства, но и жилищного, теплоэнергетического, транспортного, дорожного, сельскохозяйственного. Широкое приме­нение сборного железобетона совершило переворот в строительной технике. Появились заводские технологии изготовления железобе­тонных конструкций. Претерпели большие изменения конструктив­ные формы зданий и сооружений в связи с переходом на полно­сборное строительство. Создана обширная номенклатура типовых сборных железобетонных изделий для массового применения (бал­ки, фермы, панели, фундаментные блоки, дорожные и аэродромные плиты покрытия и др.). Использование сборного железобетона поз­волило вести строительство круглогодично и в огромных масшта­бах. Если объём применения сборных конструкций в СССР в 1955 году составил 12%, то в 1990 году он составлял уже около 60% от общего объёма производства железобетона.

    Дальнейшим развитием теории железобетона стал созданный в нашей стране и применяемый с 1955 года единый метод расчета всех строительных конструкций по предельным состояниям, разработанный профессорами Н.С. Стрелецким, В.М. Келдышем, А.А. Гвозде­вым и др.

    Выполненные теоретические и экспериментальные исследова­ния, накопленный опыт строительства и достижения в области улуч­шения качества строительных материалов позволили за историче­ски короткий срок значительно повысить уровень железобетонных конструкций.

    Об огромных возможностях железобетона как строи­тельного материала наглядно свидетельствуют такие здания и со­оружения:

    1) Башня Московского телецентра в Останкино высотой 537 м с 385-метровой нижней предварительно напряженной частью из мо­нолитного железобетона.

    2) Торговый центр в г. Челябинске, перекрытый без промежу­точных опор пологой сборно-монолитной оболочкой с размерами в плане 102×102 м.

    3). Крытый рынок в г. Минске, перекрытый пологой сборно-монолитной оболочкой из аглопоритобетона с размерами в плане 103×103 м

    3) В Париже оболочкой, представляющей в плане правильный треугольник со стороной 218 м, перекрыт выставочный павильон Дворца Техники. Оболочка опирается на три точки и перекрывает площадь 30000 м 2 . Толщина ее всего 100 мм. Поперечное сечение волнистое. Высота гофра 600 мм .(рис. 5).

    4) В Сиэтле построен ребристый железобетонный купол пролё­том 220 м.

    5) В 1998 году в Чикаго закончилось строительство небо­скреба “Миглин Вайтер” (125 этажей, Н = 610 м) с железобетонным каркасом.

    6) Скульптура Родина-Мать в г. Волгограде.

    7) Из железобетона возводятся дымовые трубы высотой до 420 м.

    В настоящее время железобетон является основным конструк­тивным материалом в строительстве, так как он обладает высокой прочностью, долговечностью, стойкостью к воздействию высоких температур и агрессивных сред, способностью твердеть и наращи­вать прочность под водой, допускает изготовление конструкций са­мой разнообразной формы и не требует практически эксплуатаци­онных расходов. Около 85% всех несущих строительных конструк­ций, многие из которых монтируют из сборных элементов, выпол­няют сейчас из железобетона.

    Такое положение сохраниться, види­мо, и в обозримом будущем. Однако в последнее десятилетие про­изошла некоторая переоценка ценностей в отношении применения сборного и монолитного железобетона. В целом с учетом значитель­ного повышения удельного веса транспортных расходов необходи­мо добиваться взвешенного соотношения между сборным и моно­литным строительством за счет совершенствования технологии из­готовления конструкций из монолитного железобетона и развития сборно-монолитных конструктивных решений. Кроме того, моно­литное строительство требует меньших затрат на создание произ­водственной базы (на 40. 45%).

    Итогом обобщения научных исследований и опыта проектиро­вания явились действующие ныне нормы проектирования бетон­ных и железобетонных конструкций СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения».

    Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

    Как производят монолитный железобетон?

    Максимальную прочность, надежность и устойчивость к погодным условиям в строительстве обеспечивают монолитные железобетонные конструкции. Они стали практически незаменимыми с момента их изобретения и используются при возведении сооружений различного назначения. Существуют международные нормы и свод рабочих правил, которые помогают сохранять стандарт качества при строительстве зданий.

    Какие существуют разновидности?

    Строительные работы по возведению зданий обычно проводятся с применением бетонных или железобетонных конструкций. Материал отличается долговечностью, устойчивостью к внешнему воздействию и защищает арматуру от процессов коррозии. Ценовая категория железобетонных конструкций ниже, чем остальных, что привлекает к ним особый интерес. Существует несколько видов таких сооружений в зависимости от способа возведения:

    • Сборные. Применяются высокотехнологические методики приготовления раствора и отлив отдельных деталей в заводских условиях. Сбор конструкции происходит из готовых частей на строительной площадке, что максимально механизирует процесс строительства.
    • Монолитные. Заливаются непосредственно на строительной площадке путем установки арматуры и размещения раствора в опалубке. Такой подход применяется при возведении массивных фундаментов для колонн, тяжелых стен, балок, резервуаров, многоэтажных жилых и производственных комплексов.
    • Сборно-монолитные. Соединяют в себе два технологических подхода, часть деталей заливается непосредственно на месте стройки, а остальные бетонные конструкции соединяются с ними металлическими элементами.

    Проектирование и подготовка

    Перед началом строительства разрабатывается проект строительства, в котором обговариваются все детали: от особенностей местности, выбора материала до сроков окончания рабочего процесса. Чертеж будущей постройки разрабатывается профессиональным строителем с помощью специализированной программы, например, AutoCAD. Просчитываются все особенности несущих элементов конструкции:

    • давление, которое оказывается на основание, перекрытия и другие части строения;
    • допустимая амплитуда колебаний, возводимых перекрытий верхних этажей;
    • устойчивость формы;
    • сопротивляемость временным разрушениям и несущая способность здания;
    • искажение целостности при затвердении;
    • прочность конструкции при снятии опалубки.

    Технология изготовления

    Строительный процесс в каждой компании налажен по своим правилам, однако все организации стараются придерживаться ГОСТа и международных стандартов. Существует установленный порядок проведения работ, которые помогают возводить надежные сооружения и гарантируют качество готового продукта. К таким этапам относятся:

    • Расчет, проектирование и геодезическая разведка.
    • Выбор площадки для возведения постройки.
    • Армирование. При строительстве монолитных железобетонных конструкций используется два метода установки армированных деталей: предварительно напряженное и обычное.
    • Опалубка. Применяется для поддержания проектной точности всех пропорций монолитного элемента в соответствии с установленным планом. Главные требования предъявляются к прочности, жесткости, устойчивости приспособления.
    • Заливка раствора. Бетонирование проводится различными способами, которые выбираются в процессе проектировки. Закладка смеси происходит с лотка миксера непосредственно на опалубку либо через желоб, используется также автобетононасос и колокол (чаша со сливным отверстием внизу).

    Твердение бетона происходит в течение 15—28 дней, на протяжении которых за ним следует правильно ухаживать.

    Монолитный железобетон активно используется при возведении высотных построек, а также сооружений частного и производственного типа. Выбор этого способа строительства позволяет в сжатые временные сроки сооружать здания, которое отличаются высокой прочностью и не требуют повышенных денежных затрат. Успешность конечного результата напрямую зависит от подготовки и грамотного проектировочного плана, поэтому следует обращаться за консультацией к профессионалам.

    Добавить комментарий