Железобетон — характеристики, разновидности и сферы применения

Появление железобетона как материала, состоялось очень давно — в 19 веке. Его создателем был Ж. Монье. Он был простым садовником, и не имел никакого отношения к строительству или сооружению каких-либо конструкций. Однажды ему понадобилось усовершенствовать деревянные кадки для растений. Он решил сделать их из бетона, но по мере роста, корни просто разрушали емкости. Тогда ему пришла мысль вложить в бетонную кладку металлический вкладыш. Это сделало изделия значительно крепче.

Теперь подробно разберемся с тем, какие особенности имеет железобетон, каких он бывает видов, и какие имеет параметры.

Что такое железобетон в современном строительстве?

Железобетон представляет собой композитный продукт. Он производится из арматуры и бетона. Объединяя два этих материала, получается компенсировать их недостатки. Параметры железобетона значительно лучше параметров простого каменного раствора.

Главной проблемой бетона является низкая стойкость к нагрузкам по типу растяжения. Испытывая их, он может очень быстро разрушаться и давать трещины. Арматура хорошо справляется с растяжением, но плохо переносит сжатие. Железобетон может работать под нагрузками обоих видов, сохраняя при этом форму и свойства.

Если вы хотите узнать больше подробностей о создании железобетона, посмотрите этот ролик:

ARVE Error: Mode: lazyload not available (ARVE Pro not active?), switching to normal mode

Виды материала

Железобетон различается по типам изготовления:

• монолитный;
• сборный;
• сборно-монолитный.

Монолитный железобетон производится прямо на площадке. Самый простой и очевидный пример монолитного железобетона — это фундамент. Как он делается? Вырывается траншея, либо котлован. Затем укладывается арматурный каркас. Он заливается бетоном, который застывая, превращается в камень. Надежность и прочность фундамента зависит от того какая арматура была использована и от марки бетона, которым производилась заливка.

Сборный железобетон — это изделия, которые делаются на заводе. Они заливаются в специальных формах, затем застывают при определенных условиях. После этого они доставляются на площадку заказчику, где уже используются для строительства.

Сборно-монолитный железобетон представляет собой конструкции, сделанные на заводе, которые применяются в качестве опалубки при монолитной заливке бетона на стройплощадке. Такой тип строительства используется на объектах, где нужна максимальная надежность и прочность.

Преимущества и недостатки материала

Основными параметрами, за которые ценится железобетон, является прочность и возможность противостоять разнообразным нагрузкам. Кроме этого нужно выделить также:

• Долгий срок службы. Арматура и бетонный раствор создают надежную комбинацию, которая способна прослужить несколько десятков лет, постоянно подвергаясь при этом большим нагрузкам.
• Стойкость к огню. Железобетон не горит, и противодействует распространению пламени.
• Нейтральность в отношении взаимодействия с другими материалами. Железобетон не выделяет никаких вредных веществ. Благодаря этому он может использоваться для строительства промышленных сооружений в любой области, а также для возведения частных домов. При этом микроклимат будет оставаться благоприятным и безвредным.
• Материал может принимать любую форму. Нужно только установить каркас нужной геометрии. После этого можно будет заливать бетоном арматуру.
• Невысокая цена. Монолитный железобетон имеет небольшую цену, поэтому он очень популярен даже в частном строительстве. Сборный железобетон также составляет конкуренцию прочим материалам по стоимости и свойствам.

Среди недостатков материала нужно отметить следующее:

• Низкая прочность при определенных видах нагрузок. Использовать железобетон нужно только для определенных работ. Его большая масса может сыграть против него.
• Долгий период изготовления. Как и бетону, железобетону нужно некоторое время, чтобы прошел период застывания.
• Большой уровень теплопроводности. Материал не дает хорошей изоляции. Для него придется делать хорошую отделку, которая сделает дом теплым.

Несмотря на некоторые недостатки, железобетон является основой современного строительства. Он применяется в строительстве домов, пром. объектов, фундаментов, конструкций, работающих при особых условиях и т. д.

Арматура, из которой делается железобетон

Металлический каркас — это одна их составляющих материала. От нее во многом зависит “гибкость” и прочность готового изделия. Чаще всего арматура размещается там, где происходит наибольшее растяжение.

По своему функционалу, арматура имеет такую классификацию:

• рабочая;
• принимающая;
• распределительная.

Каркас железобетона должен хорошо справляться с различными воздействиями — климатическими и механическими.

Вот какая классификация имеется для внешнего устройства арматурных прутьев:

• гладкие;
• рифленые.

Как арматура различается по типу изготовления?

• стержневая;
• арматурная проволока.

Первый тип — это прутья, мотки и стержни, которые производятся по способу горячего проката. Их главное свойство — это упрочнение, в момент взаимодействия с низкими или высокими температурами.

Проволока делается из стали с низким содержанием углерода В1. Она может производиться также из В-П — высокоуглеродистой стали. Последняя применяется для создания напряженного каркаса.

В качестве арматуры может использоваться канатная проволока, витая из 2-3 прядей.

В отдельную классификацию выделяют также напряженную арматуру. Она используется исключительно в сборном железобетоне, поскольку воспроизвести технологию производства на обычной стройплощадке нереально. Суть в том, что арматура закладывается в форму под рабочей нагрузкой. То есть она изначально растянута. В таком состоянии происходит заливка бетонного раствора. Нагрузка на сталь ослабляется только после полного застывания раствора. Когда нагрузка снимается, арматура сжимается. При этом сжимается и бетон. То есть происходит адаптация материала к рабочим нагрузкам. В результате при получении настоящей нагрузки в составе какой-либо конструкции, бетон не треснет и не разрушится.

Данный способ изготовления железобетона на заводах, используется для изделий, которым предстоят работы при больших нагрузках разного типа. Это значительно увеличивает надежность и долговечность материала.

Бетон, из которого делается железобетон

Стальные пруты позволяют увеличить прочность материала при нагрузках. В свою очередь бетон определяет физические и хим. свойства материала. Его способность сопротивляться внешней среде.

Железобетон классифицируется по нескольким параметрам:

• плотность;
• тип заполнителя;
• размер зерна;
• условия твердения.

По плотности, различают:

• Сверхтяжелый бетон, с плотностью 2,5 т/кубометр. По большей части такой бетон используется для фундаментов, колонн, бункеров и т. д.
• Тяжелый — 2,2 т/кубометр. Используется для несущих стен домов и пром. объектов.
• Облегченный, с плотностью 1,8-2,2 т/кубометр. Такой раствор делается мелкозернистым.
• Легкий бетон — до 800 кг/куб. метр.
• Сверхлегкий — до 600 кг/кубометр.

Две последних разновидности относятся к типу пористых растворов и составов с легким наполнителями. Они могут изготавливаться из опилков и с применением пенообразователей.

По заполнителю различают:

• пористый;
• с высокой морозостойкостью;
• с повышенным сопротивлением огню;
• с добавками, улучшающими стойкость к деятельности микроорганизмов.

По размеру зерна:

• крупный заполнитель;
• совмещенный;
• мелкий заполнитель.

Затвердение может происходить следующими способами:

• В естественных условиях — монолитный железобетон при заливке фундаментов и основ под будущие постройки.
• Термовлажная обработка. Такой тип твердения применяется для сборных изделий.
• Автоклавное твердение.

В зависимости от предстоящих работ, можно легко подобрать нужный тип железобетона с подходящим составом и технологией изготовления.

Для материала очень важна однородность. Чем плотнее и прочнее будет бетон, тем лучшие свойства он обеспечит по всей площади изделия. Чтобы фракции и составляющие бетона лучше распределялись внутри раствора, применяются вибраторы и вибробалки. Они способствуют равномерному распределению, и выходу воздуха из раствора.

Где может использоваться железобетон?

Области применения такого материала соответствуют тому, какие именно свойства от него требуются. В зависимости от вида материала, он может обеспечить высокую прочность, плотность и сопротивление внешним воздействиям. В общем, железобетон применяется для таких работ:

• подготовка к строительству;
• укладка тротуаров;
• стяжка полов;
• заливка фундаментов разного типа;
• многоэтажное строительство;
• строительство пром. конструкций и технических сооружений.

Стоимость железобетона может быть разной в зависимости от изготовителя и ситуации. Его средняя цена примерно равна 3 тыс./кубометр. Но может быть такая ситуация, что вам нужен только бетон, а арматура у вас уже есть. Вы можете самостоятельно заложить каркас в траншеи, и потом просто заказать себе бетономешалку, которая зальет вам фундамент. Однако учтите, что доставка и разгрузка материала оценивается отдельно. Так что общая цена железобетона может увеличиться на 20-30%.

Заключение

Железобетон — это очень популярный строительный материал на современном рынке. С его помощью можно делать надежные сооружения, способные выдерживать большие нагрузки. Материал может изготавливаться как на заводах, так и непосредственно на площадке. Это зависит от проводимых работ и будущего проекта. Железобетон имеет небольшую стоимость, поэтому его применяют в самых разных областях. Это отличное сочетание эффективности и цены.