ЖБИ

Железобетон — это композиционный высокопрочный материал, состоящий из бетона и стали, который широко применяется в строительстве. Железобетонные изделия (ЖБИ) благодаря взаимодействию бетона, который работает на сжатие, и стали, работающей на растяжение, на сегодняшний день являются самым прочным и долговечным строительным материалом на рынке.

Конструктивно железобетон представляет собой плоский или пространственный арматурный стальной каркас, который заливается бетонной смесью. Бетонная смесь образуется в результате формования и затвердевания уплотненной смеси, состоящей из вяжущего вещества – цемента, крупных и мелких заполнителей в виде песка или щебня, и воды. Для придания изделиям различных специфических свойств, например, повышенной пластичности, морозостойкости, водонепроницаемости и т.д., в бетон добавляются специальные присадки.

Преимущества ЖБИ:

• Прочность. Бетон обладает высокой устойчивостью к сжимающим нагрузкам. Арматура же, напротив, отличается сопротивлением к растяжению. Таким образом, за счет сочетания этих материалов обеспечивается повышенная прочность изделий. Кроме того, с течением времени прочность железобетона увеличивается;
• Огнестойкость и жаростойкость. Защитный бетонный слой, толщина которого для различных изделий, как правило, колеблется в пределах от 1,5-2 см и более, позволяет железобетонным изделиям сохранять свои свойства при длительном или постоянном воздействии высоких температур, а также непродолжительному воздействию открытого огня при пожаре;
• Сейсмостойкость. Монолитность и повышенная жесткость значительно повышают устойчивость конструкций из железобетона. Поэтому ЖБИ являются незаменимым материалом при возведении различных сооружений и зданий, в том числе в сейсмически активных районах;
• Стойкость к воздействию атмосферных осадков. Бетон химически инертен, поэтому не вступает во взаимодействие с химическими соединениями и микроорганизмами, которые содержатся в воде;
• Стойкость к изменениям климатических условий. Низкая теплопроводность бетона защищает стальную арматуру от резких перепадов температур, а также препятствует возникновению коррозии. Кроме того, бетон не разрушается и не утрачивает первоначальных характеристик даже при эксплуатации на открытом воздухе;
• Технологичность. Из бетона можно изготовить изделие абсолютно любой формы;
• Низкая стоимость сырья, благодаря которой значительно снижаются затраты на производство изделий и строительство сооружений;
• Долговечность. Способность бетона к противодействию сжимающим нагрузкам и способность стальной арматуры к нейтрализации растягивающих усилий дополняют друг друга, обеспечивая, таким образом, высокую надежность изделий и значительное увеличение срока их службы.

В зависимости от метода изготовления ЖБИ делятся на сборные и монолитные. Сборные конструкции производятся на заводе и поставляются на строительную площадку в готовом виде. Монолитные конструкции изготавливаются непосредственно на месте строительства. В последнее время часто используются и сборно-монолитные конструкции, например, при строительстве зданий: несущие конструкции выполняются из монолита, а ограждающие и внутренние – из облегченных бетонных блоков.

Основное преимущество сборных железобетонных изделий заключается в том, что ключевые технологические процессы происходят на заводе, что позволяет достичь высоких показателей по качеству и срокам изготовления конструкций. Недостатком сборных изделий является невозможность выпускать достаточно широкий ассортимент конструкций (разнообразие форм изготавливаемых конструкций ограничивается типовыми опалубками). Однако современные технологии позволяют изготавливать нетиповые ЖБИ по чертежам или эскизам заказчика.

Монолитные железобетонные изделия характеризуются большим разнообразием и отсутствием необходимости применения большого количества рабочей силы, вспомогательной техники и кранов, но вместе с тем, требуют дополнительного ухода в процессе застывания и подогрева при строительстве в зимнее время года.

В зависимости от способа армирования ЖБИ изготавливаются с ненапрягаемой или предварительно напрягаемой арматурой. Армирование бетона ненапрягаемыми стальными стержнями, сетками или каркасами не предохраняет изделия, которые работают на изгиб (например, балки, опоры и др.), от образования трещин в растянутой зоне. Появление трещин отрицательно сказывается не только на эстетике, но и на работе железобетонного элемента: увеличиваются прогибы, в трещины проникают влага и газы, рано или поздно приводящие к коррозии стальной арматуры. Для того чтобы избежать появления трещин для опорных железобетонных конструкций предусматривается предварительное сжатие бетона за счет растяжения арматуры в местах, подверженных растяжению. В предварительно сжатом бетоне трещины исключены, так как значение растягивающих усилий значительно меньше напряжения предварительного сжатия.

Защита ЖБИ от негативного воздействия внешней среды подразделяется на первичную, в которую входят мероприятия на стадии изготовления и возведения конструкций, и вторичную, в которую входят дополнительные мероприятия, проводимые в случаях, когда первичная защита не обеспечивает требуемой долговечности и эксплуатационных характеристик конструкций. Первичная защита конструкций обеспечивается применением различных по составу и эксплуатационным характеристикам бетонов, имеющих повышенную коррозионную стойкость к агрессивным воздействиям окружающей среды и способность защищать арматуру от коррозии. Вторичная защита включает в себя применение различного рода химически стойких и мало проницаемых антикоррозионных покрытий, оклеечной и обмазочной изоляции, футеровок и пропиток. Гидроизоляция подземных сооружений производится даже для бетонов с повышенной проектной водонепроницаемостью.

Для защиты железобетонных конструкций от воздействия воды и агрессивных сред также применяется проникающая гидроизоляция, которая модифицирует структуру бетона, увеличивая его водонепроницаемость, что предотвращает разрушение бетонных конструкций и коррозию арматуры. Гидроизолирующее действие материалов основано на взаимодействии химических добавок с кальцием – основой частью цементов, в порах бетона, вызывающем осаждение и структурное изменение кальцитов на поверхности пор, приводящее в результате к уменьшению размеров сечения пор, что и препятствует поступлению воды.

Дополнительная защита ЖБИ необходима даже в благоприятной среде, ввиду возможного изменения гидрогеологических условий площадки в будущем и изменения эксплуатационных характеристик сооружения.

При соблюдении всех норм изготовления железобетонные изделия – это высококачественный и экологически чистый материал, который придает строящимся конструкциям необходимые прочность, надежность и долговечность. Благодаря своим качествам ЖБИ занимают лидирующие позиции на рынке производства и реализации строительных материалов.