Бетонные изделия (ЖБИ)

Железобетонные изделия ЖБИ

Железобетонные изделия (ЖБИ) – один из основных материалов, используемых при возведении многоэтажных домов, сооружении мостов и инженерных коммуникаций, в малоэтажном строительстве. ЖБИ представляют собой изготовленные на заводе или отлитые на строительной площадке композитные блоки из бетона с помещённой в его толще стальной арматурой. Бетон в свою очередь – это быстро твердеющая смесь связующего элемента (цемент), твёрдых наполнителей (крупный щебень, керамзит), стабилизирующих или морозостойких добавок и воды. Задача стальной арматуры – увеличивать сопротивляемость ЖБИ внешним статическим и динамическим нагрузкам на сжатие, изгиб и излом, увеличить трещиностойкость материала.

Виды арматуры ЖБИ

Арматура железобетонных изделий выполняется из прочных марок углеродистых сталей. Она может быть обычной и предварительно напряжённой. Во втором случае уложенные в опалубку тросы предварительно растягивают механически, а также нагревают электрическим током. Когда бетон застывает, нагрузку снимают, элементы арматуры расширяются и передают дополнительное напряжение окружающим слоям бетона. Такие ЖБИ могут выдержать гораздо большие нагрузки на изгиб, что используется при устройстве плит перекрытия.

По своей структуре ЖБИ бывают цельными и дырчатыми. Отверстия (обычно круглой или овальной формы) идут вдоль всего ЖБИ и призваны уменьшить его вес и звукопроницаемость. Типичный пример дырчатого ЖБИ – узкие и длинные плиты-настилы, применяемые в качестве перекрытий в жилых домах с многочисленными небольшими помещениями.

Классификация изделий ЖБИ

По методу и месту изготовления ЖБИ делятся на сборные и монолитные. Сборные ЖБИ изготавливаются в заводских условиях по ГОСТу или ТУ. Они входят в большинство строительных конструкций. Плюсы изготовления сборных ЖБИ очевидны:

• качественный монтаж в заводских условиях;
• высокая скорость конвейерного производства
• возможность предварительного напряжения арматуры (в условиях стройки такая работа практически невозможна).

Минусом сборных ЖБИ является то, что они выполняются строго по шаблону. Вот почему такие конструкции применяются прежде всего для поточного домостроения. Примером могут служить однотипные панельные дома советской эпохи.

В заводских условиях изготавливаются все виды современных ЖБИ:

• стеновые и фундаментные блоки;
• стеновые панели;
• плиты-настилы и полноразмерные плиты перекрытия;
• сваи и колонны;
• балки и прогоны;
• ЖБИ для устройства коммунальных сетей (плиты для укладки трубопроводов, кольца и другие элементы смотровых колодцев и т.д.).
• Дорожные плиты.

Если сборные железобетонные изделия представляют собой массовый продукт, то монолитные (а также сборно-монолитные) конструкции, создаваемые прямо на строительной площадке, всегда призваны решать какую-то частную (уникальную) задачу. Поскольку технологически на стройке соблюсти все условия формовки качественного ЖБИ невозможно, производство монолитных изделий требует большого опыта и тщательного инженерного контроля.

При соблюдении технологии (ГОСТ, ТУ), не имеет принципиального значения место производства железобетонных изделий: будь то современно оснащенный завод или непосредственно стройплощадка. В обоих случаях ЖБИ будет всегда состоять из двух постоянных компонентов:

• арматура из стали;
• композитный блок из бетона.

Особенности ФБС, дорожных плит, ограничителей парковки и других самостоятельных видов определяются их специфическим составом и формой. Именно геометрия, марка цемента (например тяжелый М350, М400 и т.д.), арматура (обычная и предварительно напряженная углеродистая сталь), наполнители (керамзит, щебень) и другие добавки (стабилизирующие, морозостойкие и т.д.) — все вместе влияют на обуславливающую трещиностойкость степень сопротивляемости стройматериала внешним статическим и динамическим нагрузкам: изгиб, сжатие, излом.

Характеристики

Цельные ЖБИ необыкновенно прочные, но тяжелые:

• прогоны и балки;
• сваи и колонны;
• кольца, плиты для укладки трубопроводов, кольца и иные части смотровых колодцев, а также другие объекты для устройства коммунальных сетей;
• дорожные плиты серий 1П, 2П и ПДН (для укрепления склонов и откосов, с отверстиями для колодцев, аэродромные — для покрытия дорог и устройства взлётно-посадочных полос, для постоянной эксплуатации в условиях вечной мерзлоты Крайнего Севера).

В таких изделиях всегда предусмотрены арматурные кольца. Они служат надежным креплением для троса крана при разгрузке.

Для снижения массы в изделиях из бетона и арматуры предусмотрены отверстия овальной или круглой формы. Дырчатыми выпускают, например, длинные и узкие плиты-настилы для перекрытий в многоквартирных жилых домах.

 Большинство направлений строительства нуждается в сборных ЖБИ: они выпускаются на заводском конвейере, тиражировано. В отличие от монолитных аналогов, арматура сборных предварительно напрягается.

Однако модельный ряд уникальных монолитных ЖБИ несоизмеримо шире шаблонных сборных, используемых преимущественно для типовых массовых новостроек.

Специфика использования

Применение ЖБИ — одновременно специфическое и универсальное. Универсальное — потому что все железобетонные изделия идут на строительство объектов недвижимости:

• мосты и эстакады;
• многоквартирные дома;
• инженерные коммуникации;
• коттеджи и малоэтажные частные владения.

Узкая направленность использования отдельных модификаций цельных и дырчатых ЖБИ определяется их конкретными видами: ФБП, УДБ, дорожные плиты, шарообразные ограничители и т.д. Они рассчитаны на точную несущую нагрузку и подходят для возведения отдельных элементов зданий и сооружений: фундамент, стены, перекрытия, временные настилы (должны выдерживать нагрузку тяжёлого транспорта до 30 тонн на 1 ось), ограничители и т.д.

Так, например, при обустройстве временного покрытия модифицированной плитой 2П ее еще на заводе обвязывают более прочной и надёжной арматурой. Это гарантирует нормальную эксплуатацию плиты вплоть до замены ее асфальтовым полотном.

Некоторые ЖБИ относительно универсальны и используются по нескольким направлениям. К таким видам относятся ФБС —  фундаментные блоки стеновые, применяемые для ленточного фундаментов и возведения стен.

Ключевые параметры монтажа

Разные виды ЖБИ устанавливаются по-своему. Например, ФБС устанавливается по периметру — в несколько слоев и рядов (как вариант — 1 ряд).

Монтаж блоков проводится обязательно с перетяжкой, причем не допускается совпадение стыков соседних пар блоков. Там, где между парой ФБС запланированы входы инженерных коммуникаций, делают зазор максимальной шириной 60 см (после проведения труб зазор бетонируется).

Основания для укладки ФБС зависит от характера грунта:

• бетонная плита;
• «подушка» из песка и гравия;
• ростверк монолитный бетонный.

Для дополнительного шпоночное соединения боковые грани ФБС изначально делают с выемками небольшой глубины. При монтаже в эти углубления заливают раствор.

Специфичен монтаж усечённых ФБС: поскольку они предназначаются для временного ограждения пространств и конструкций, они выпускаются с закладными пластинами, которые свариваются друг с другом.