Процесс производства сборных ж/б конструкций

Лекция №10

Тема. Железобетонные конструкции и изделия.

 

План лекции

10.1 Общие сведения

10.2 Классификация сборных конструкций

10.3 Требования к сборным ж/б конструкциям

10.4 Процесс производства сборных ж/б конструкций

Литература:

1.  Рыбьев И.А. Строительное материаловедение: Учебное пособие для стоит. спец. вузов. – М.: Высш. шк., 2007. – 701 с.; ил.  

2. Попов К.Н. Оценка качества строительных материалов [Текст]: учеб. пособие / К.Н. Попов, М.Б. Каддо, О.В. Кульков. - М.: Высшая школа, 2004. - 240с

3. В. С. Руднов, Е. В. Владимирова, И. К. Доманская,  Е. С. Герасимова Строительные материалы и изделия. – Екатеринбург, издательство Уральского университета, 2018

Общие сведения

Железобетон представляет собой строительный материал, в котором выгодно сочетается совместная работа бетона и строительной арматуры, крайне отличаются своими механическими свойствами.

Бетон, как и всякий камень, хорошо сопротивляется, снижает нагрузку, но он хрупкий и слабо противодействует растяжению. Прочность бетона на растяжение примерно в 10-15 раз меньше прочности на сжатие.

Столь же, обладая очень высоким пределом прочности на растяжение, способны воспринимать растягивающие напряжения в железобетонных элементах.

Наиболее выгодно применять железобетон для строительных элементов работающих на изгиб. В этих конструкциях возникает растяжение и сжатие.

Таким образом сочетается работа бетона и стали в одном материале.

 

- Совместная работа определяется следующими факторами:

- Крепкие сцеплением бетона и арматуры, поэтому оба материала работают совместно;

- Почти одинаковым коэффициентом температурного расширения для стали и бетона, чем обеспечивается монолитность;

- Бетон предохраняет сталь от коррозии.

 

Классификация железобетонных изделий.

В зависимости от способа армирования и состояния арматуры различают:

1. Железобетонные изделия с обычным армированием;

2. Железобетонные изделия с предварительным напряжением.

Преимущества предварительно напряженных конструкций:

- Предупреждает появление трещин в растянутой зоне бетона;

- Снижает массу конструкций;

- Увеличивает их жесткость;

- Повышает долговечность и сокращает расход стали, то есть экономия металла.

По средней плотности бетона:

- из особо тяжелых бетонов ρ_о > 2500 кг/м³;

- из тяжелых бетонов ρ_о = 18 ÷ 2500 кг/м³;

- из легких бетонов ρ_о = 500 ÷ 1800 кг/м³;

- из особо легких бетонов ρ_о < 500 кг/м³.

По виду бетонов в зависимости от вяжущих:

- Из цементных бетонов на различных заполнителях;

- Из силикатных бетонов автоклавного твердения на основе извести;

- Из ячеистых бетонов на цементе, извести или смешанных вяжущих;

- Из полимербетонов.

По внутреннему строению:

Сплошные, пустотные, однослойные, многослойные.

По типоразмерам (маркам):

Например блоки рядовые, угловые, простеночные или колонны сплошные, решетчатые, одноконсольные, двухконсольные и т. д.

По назначению:

Для промышленных зданий, гражданских зданий, общественных зданий. Конструкции фундаментов, для стен, для каркаса, для перекрытий и покрытий, лестниц и т. Д.

 

Требования к сборным ж / б изделиям.

Сборные ж/б изделия должны:

- Отвечать стандарту

- Быть типовыми, унифицированными

- Иметь наибольшую степень заводской готовности

- Комплексные изделия должны поставляться в укомплектованном деталями виде

- Качественными, чтобы на строительной площадке не требовалось дополнительная обработка

Материал для железобетона:

Для обычного сборного железобетона используют цементные бетоны классов В35 и В20, для напряженно-армированных конструкций наиболее целесообразные бетоны классов В45 и В50 и выше.

Армирования железобетонных конструкций осуществляют стальной арматурой в виде стержней и проволоки. Стержневая арматура может быть горячекатаной, термически упрочненной и усиленной в холодном состоянии. Арматура может быть гладкой и периодического профиля.

Из железобетонных изготавливают практически все части зданий для сборного строительства: фундаментальные плиты, блоки, балки, элементы каркаса зданий и межэтажных перекрытий, стеновые панели и блоки, лестничные марши и площадки и т. Д.

 

Процесс производства сборных ж/б конструкций

Сборные железобетонные изделия и конструкции изготавливают на заводах, полигонах и специализированных предприятиях.

Производство железобетонных изделий включает следующие основные технологические процессы:

- Приготовление бетонной смеси

- Изготовление арматуры и арматурных изделий

- Армирование изделий и укладка бетонной смеси, то есть формовка изделий

- Тепловлажностная обработка

- Обработка лицевой поверхности

Бетонную смесь, как правило, готовят в бетоносмесительном цехе.

Арматура укладывается в специально подготовленные формы (формы очищают, смазывают).

Бетонная смесь поступает в приемный бункер бетоноукладальника, который подает ее в форму и разравнивает.

Смесь уплотняют: вибрированием, вакуумированием, центрифугированием, прессованием, прокатом, трамбованием и т.д. При уплотнении бетонной смеси цементное тесто переходит в текучее состояние и становится подвижным.

Для каждой бетонной смеси в зависимости от ее подвижности существует своя оптимальная продолжительность уплотнения которой смесь уплотняется эффективно; выше этой продолжительности расходы энергии растут в большей степени, чем происходит уплотнение смеси. Дальнейшее уплотнение вообще не дает прироста плотности.

Твердения бетонных и железобетонных изделий, изготавливаемых на заводах, при обычной температуре (15 - 21^оС) нерационально, так как оно слишком долго и, уменьшая вращение форм, задерживается выпуск готовой продукции. Для ускорения твердения изделий применяют тепловую обработку.

Продолжительность прогрева изделий зависит от требований, предъявляемых к свойствам бетона, от вида цемента, состава бетона, особенностей технологии и формы изделия. Длительность прогрева составляет 6-15 часов. Чтобы сократить продолжительность прогрева и избежать расширения бетона при нагревании, на некоторых заводах применяют горячие бетонные смеси с t = 50 - 80 ° С. Смеси разогревают паром или электрическим током. Такую смесь следует очень быстро заключать в формы т.к. она  быстро густеет.

После достижения бетоном 70-100% расчетной прочности сборные изделия можно отправлять на строительные площадки для монтажа.

Производство железобетонных изделий для сборного строительства идет по 2-м принципиальными схемам: формирование в стационарных, неперемещаемых формах - стеновая и кассетная технология; формирование в перемещаемых формах - поточно-агрегатный способ и на поддонах-вагонетках - конвейерная технология.

Контроль качества железобетонных изделий включает проверку фактического прочности бетона при сжатии, водонепроницаемость (для труб), качество армирования и толщину защитного слоя бетона.

Железобетонные изделия необходимо хранить на складах рассортированными по типоразмерам. При расположении и установке готовых изделий на складе их следует располагать на деревянных прокладках правильными рядами. Железобетонные изделия необходимо хранить в таком положении, в котором они будут работать в здании. Так например, стеновые панели, и перегородки транспортируют в вертикальном положении или слегка в наклонном положении и хранят в специальных металлических кассетах или пирамидах, которые устанавливают на опорных брусьях. Плоские панели перекрытий перевозят и составляют в наклонном положении.

Вопросы для проверки

1. Что такое железобетон?

2. Чем обусловлена совместная работа бетона и стали?

3. Перечислить признаки, по которым проводится классификация железобетонных изделий.

4. Назвать основные технологические процессы в производстве железобетонных изделий.